镉红广泛用于搪瓷、陶瓷、玻璃、涂料、塑料、美术颜料、印刷油墨、造纸、皮革、彩色砂石建筑材料和电子材料等行业。用于聚合物时,应将镉系颜料用于吸水性较低的体系,钛白的存在会降低颜料的耐光性。镉红几乎适用于所有树脂和塑料,除汞镉红不宜于用聚碳酸酯外,汞镉红毒性较大,耐热性和耐候性稍差。镉红自然硬度比其它无机颜料低,摩擦性好,可用于照相凹板印刷油墨和PVC网印油。镉系颜料中都含有硫,它可和多数铅化合物反应生成黑色的硫化铅,过氧化物和强氧化剂能使颜料褪色。
搪瓷; 陶瓷; 玻璃; 涂料; 塑料; 美术颜料; 印刷油墨; 造纸; 皮革; 彩色砂石建筑材料; 电子材料; 汽车涂装; 高档烘漆; 照相凹板印刷油墨; PVC网印油; ABS塑料; 聚甲醛; 丙烯酸; 氨基; 氟塑料; 尼龙; 聚酰胺; 聚碳酸酯; 低密度或高密度聚乙烯; 聚丙烯; 聚苯乙烯; 软质或硬质PVC; 酚醛; 脲密胺; 环氧; 聚氨酯; 不饱和聚酯; 有机玻璃; 天然橡胶; 硅酮橡胶
通用镉红工业生产方法:
- 煅烧法:以碳酸镉、硫和硒为起始原料,直接经煅烧制取镉红。反应方程式:
CdCO₃→CdO+CO₂↑
2CdO+S→2Cd+SO₂↑
Cd+S→CdS
Cd+Se→CdSe
nCdS+CdSe→nCdS·CdSe
- 操作方法:将原料置于带搅拌器的混合桶或研磨机中混合均匀,放进转炉或马弗炉中煅烧。炉料的配比和煅烧温度决定镉红的色调和特性。镉红含70%左右的镉和不同比例的硒,硒的含量决定镉红的颜色,它是工艺控制的主要因素,硒含量越高,颜料红色就越深。例如橘红要求Se:Cd=10:90,亮红20:80,深紫红30:70。煅烧最佳温度为550~600℃,时间1~2h。煅烧时颜料形成的过程大致如下:在250~300℃,CdCO₃分解为CdO和CO₂。CdO在此时处于活性状态,反应性较强,立即与S和Se反应生成棕光红色物质(含定量的CdS和CdSe)。继续升温至400~500℃,变为鲜红色物质,在550~565℃固溶体发色。升温至600℃,炉料的重量变为恒定,至此CdS/CdSe完全转化为六方晶,制得鲜红的镉红。然后出料,经冷却、湿粉碎、筛分、漂洗、过滤、干燥即得成品。煅烧时也发生一些副反应,如CdO被Se还原,一部分S与Se被氧化,以SO₂和SeO₂挥发,还有少量CdS和CdSe被氧化,因此实际S与Se的配比要比理论计算的稍微过量。
- 沉淀-煅烧法:先将镉盐(如CdCO₃)与硫化钠和硒化氢(或硫硒化钠)溶液反应生成硫硒化镉(nCdS·CdSe)沉淀,然后将沉淀物于高温煅烧制得镉红。
- 碳酸镉法:以难溶性的碳酸镉为原料,经沉淀、煅烧过程制取镉红。反应方程式:
Cd+2HCl→CdCl₂+H₂↑
CdCl₂+Na₂CO₃→CdCO₃↓+2NaCl
Na₂S+Se+2H₂O→H₂Se+S+2NaOH
4CdCO₃+H₂Se+2NaOH+3Na₂S→3CdS+CdSe+4Na₂CO₃+2H₂O
- 操作方法:用泵分别将计量好的盐酸和硝酸从贮槽打入酸解桶内,同时投入金属镉花,控制加料速率并保持反应温度在80~90℃左右。生成的氯化镉溶液经泵抽至贮槽备用。调氯化镉密度为1.162g/cm³,用泵送至合成桶。将碳酸钠溶于水,用泵从溶解桶送至高位槽,再入配制桶加水调密度为1.116~1.125g/cm³。开动合成桶搅拌,缓慢加入碳酸钠溶液,与氯化镉反应立即生成白色碳酸镉沉淀。当pH值为8~9时,停止加料,约30min反应结束,排水得碳酸镉料浆。经提纯的硫化钠密度调节为1.134~1.143g/cm³,用泵从贮槽吸入高位计量槽,再加入硒粉溶解桶内。加入计量的硒粉,搅拌升温至70~80℃,反应至硒全部溶解为止。用泵将溶液抽至合成桶,升温至70~80℃,使之与碳酸钠反应,生成硫硒化镉共沉淀。沉淀物经漂洗送至压滤机过滤,进入干燥箱烘干后,再送入高温转炉煅烧1h左右。煅烧温度控制在550~600℃。取样与标准色比较合格后即出料、急冷。然后将煅烧后产物送到球磨机加水球磨。约6~10h后,放出料浆,用泵将料浆打入漂洗桶内,经清水洗去可溶性盐类。取样检验合格后,送入过滤器过滤。滤饼在电热式干燥箱内烘干后,经粉碎机粉碎,再进入旋风分离器。镉红成品从分离器下部进入包装桶。粉尘经顶部去除尘系统处理。