论文部分内容阅读
氯氧化铋是第一个人工合成的无毒珠光颜料,具有优异的物化性质,应用广泛。随着氯氧化铋市场的扩大,对氯氧化铋的需求量迅速增长,同时对氯氧化铋产品的质量提出了更高的要求。现有的制备工艺中,存在着产品粒径较小、分散性差、形貌不规整等问题。本文对水解法制备氯氧化铋进行了较系统的研究,主要包括溶解度、反应结晶动力学、合成工艺的优化以及产品性能的研究。本文采用平衡法测定了 303.15-363.15 K范围内氯氧化铋在盐酸溶液中的溶解度,并用Apelblat方程、经验多项式方程、λh方程对实验数据进行关联。结果表明:氯氧化铋的溶解度随着盐酸浓度和温度的升高而增加,盐酸的浓度对氯氧化铋溶解度的影响更为显著;上述三种模型都可用于关联氯氧化铋的溶解度与温度的关系,就BiCl3-HCl-H20体系而言,Apelblat方程的模拟结果最佳。研究了氯氧化铋反应结晶过程动力学,阐述了悬浮密度和过饱和度对反应结晶过程的影响规律。采用间歇动态法对结晶动力学进行研究,用最小二乘法进行回归分析,得到了相应的结晶动力学方程,为进一步优化研究和工业设计提供了理论基础。在以上研究基础上,本文对氯氧化铋合成工艺进行了优化,通过单因素和响应面的优化,得出最佳的工艺条件:反应温度83℃、氯化铋溶液的浓度为0.33 mol·L-1、滴加速度765 mlmin-1、反应时间1h、搅拌速率100 r·min-1,得到的氯氧化铋珠光颜料产品的粒径为28μm左右。本文对氯氧化铋珠光颜料的光泽度进行了研究,测定其光泽度,考察光泽度与分散性和晶体粒度之间的关系,得出氯氧化铋产品的分散性、颗粒粒径直接影响其光泽度的大小;对于片状珠光氯氧化铋,分散性越好、尺寸越大,光泽度越大。本文的研究结果可为进一步的生产应用提供数据。