本发明涉及无机颜料，尤其涉及一种钒铋红及其制备方法和作为颜料的应用。
背景技术：
1、钒酸铋在国际上又被称为184黄、铋黄、钼铋黄、钛铋黄、铋黄184，最先以德国巴斯夫生产研发成功标志着新一代环保材料的诞生。
2、钒酸铋已知的晶格结构有以下四种，根据晶格结构的不同，其颜色也相应不同：1.四方晶，系白钨矿型晶体，可做黄色颜料；2.四方晶，系硅酸锆型晶体，呈很浅的黄色；3.正交晶，系钒酸矿型晶体，自然界中存在的钒酸铋矿为棕色；4.单斜晶，可做黄色颜料。
3、由以上内容可知，钒酸铋晶体自然状态下所呈现的颜色多为黄色系，颜色较为单一。
4、申请号为cn201911172151.4的中国专利中提供了一种钒铋红的制备方法，能够钒酸铋呈现特殊的红色，但是，该专利中制备钒铋红时反应温度较高，且产物收率较低，导致钒铋红的成本较高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种钒铋红及其制备方法和作为颜料的应用。本发明提供的制备方法反应温度低，产物收率高，有利于节约生产成本。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、一种钒铋红的制备方法，包括以下步骤：
4、将硝酸铋、硝酸铝和硝酸锆溶解于硝酸溶液中，得到金属硝酸盐混合溶液；
5、将硫酸铵、氯化铵和硝酸铵溶解于硫酸溶液中，得到铵盐混合溶液；
6、将偏钒酸溶液和所述铵盐混合溶液混合进行第一保温反应，将所得反应液和所述金属硝酸盐混合溶液混合并加酸调节ph值至1.3～1.6，进行第二保温反应，得到所述钒铋红；所述第一保温反应的温度为50～70℃，所述第二保温反应的温度为80～90℃。
7、优选的，所述偏钒酸溶液的制备方法包括：将偏钒酸铵溶于氢氧化钠溶液中，调节ph值至11～14，得到偏钒酸钠溶液；将所述偏钒酸钠溶液加酸调节ph值至2～4，得到偏钒酸溶液；所述氢氧化钠溶液的浓度为6～12mol/l。
8、优选的，所述金属硝酸盐混合溶液中硝酸铋的物质的量浓度为1～3mol/l，硝酸铝的物质的量浓度为0.1～0.3mol/l，硝酸锆的物质的量浓度为0.05～0.15mol/l。
9、优选的，所述硫酸铵、氯化铵和硝酸铵的质量比为5:(3～5):(8～12)；所述铵盐混合溶液中nh4+的浓度为6～12mol/l。
10、优选的，所述偏钒酸溶液和铵盐混合溶液的体积比为1:(0.25～0.4)；所述偏钒酸溶液和金属硝酸盐混合溶液的体积比为1:(1～1.5)。
11、优选的，所述硝酸溶液的浓度为10～16mol/l，所述硫酸溶液的浓度为14～18mol/l。
12、优选的，所述第一保温反应的时间为30～90min，所述第二保温反应的时间为60～120min。
13、优选的，所述第二保温反应结束后，还包括将所得产物进行后处理；所述后处理包括以下步骤：
14、将第二保温反应所得沉淀产物抽干后依次进行洗涤和干燥，得到钒铋红。
15、本发明还提供了上述方案所述制备方法制备得到的钒铋红。
16、本发明还提供了上述方案所述的钒铋红作为颜料的应用。
17、本发明提供了一种钒铋红的制备方法，包括以下步骤：将硝酸铋、硝酸铝和硝酸锆溶解于硝酸溶液中，得到金属硝酸盐混合溶液；将硫酸铵、氯化铵和硝酸铵溶解于硫酸溶液中，得到铵盐混合溶液；将偏钒酸溶液和所述铵盐混合溶液混合进行第一保温反应，将所得反应液和金属硝酸盐混合溶液混合并加酸调节ph值至1.3～1.6，进行第二保温反应，得到钒铋红；所述第一保温反应的温度为50～70℃，所述第二保温反应的温度为80～90℃。本发明采用硝酸铋、硝酸铝和硝酸锆为主要原料制备钒铋红，硝酸锆和硝酸钼相比熔点更低(硝酸锆的熔点为100℃)，因而能够降低反应所需温度，同时能够提高产物收率；此外，本发明将第二保温反应的ph值控制在1.3～1.6，反应的酸度更加精确，不仅能够节约酸性物质的损耗，还能进一步提高产物收率，降低钒铋红的制备成本。实施例结果表明，采用本发明的方法制备钒铋红，产品收率能够达到95％以上，纯度能够达到99％。
技术特征：1.一种钒铋红的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述偏钒酸溶液的制备方法包括：将偏钒酸铵溶于氢氧化钠溶液中，调节ph值至11～14，得到偏钒酸钠溶液；将所述偏钒酸钠溶液加酸调节ph值至2～4，得到偏钒酸溶液；所述氢氧化钠溶液的浓度为6～12mol/l。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属硝酸盐混合溶液中硝酸铋的物质的量浓度为1～3mol/l，硝酸铝的物质的量浓度为0.1～0.3mol/l，硝酸锆的物质的量浓度为0.05～0.15mol/l。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫酸铵、氯化铵和硝酸铵的质量比为5:(3～5):(8～12)；所述铵盐混合溶液中nh4+的浓度为6～12mol/l。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述偏钒酸溶液和铵盐混合溶液的体积比为1:(0.25～0.4)；所述偏钒酸溶液和金属硝酸盐混合溶液的体积比为1:(1～1.5)。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸溶液的浓度为10～16mol/l，所述硫酸溶液的浓度为14～18mol/l。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一保温反应的时间为30～90min，所述第二保温反应的时间为60～120min。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二保温反应结束后，还包括将所得产物进行后处理；所述后处理包括以下步骤：
9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的钒铋红。
10.权利要求9所述的钒铋红作为颜料的应用。
技术总结本发明涉及无机颜料技术领域，提供了一种钒铋红及其制备方法和应用。本发明采用硝酸铋、硝酸铝和硝酸锆为主要原料制备钒铋红，硝酸锆熔点较低，因而能够有效降低反应所需温度，同时能够提高产物收率；此外，本发明将第二保温反应的pH值控制在1.3～1.6，反应的酸度更加精确，不仅能够节约酸性物质的损耗，还能进一步提高产物收率，降低钒铋红的制备成本。实施例结果表明，采用本发明的方法制备钒铋红，产品收率能够达到95％以上，纯度能够达到99％。技术研发人员：许小弟,梁轩伟,王振宇受保护的技术使用者：中钒浩星（北京）新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13