【先进技术】生态环保无机颜料绿色无废排放产业化技术

主要完成单位：深圳力合通科技有限公司

主要完成人：陈建军，王晓伟，彭伟明，郭尚武

适用领域：重大机械涂装、油气管道防护、海洋防腐、军事装备涂装、建筑、电子品、民生工程等

项目/技术简述：

生态环保无机颜料绿色无废排放产业化技术（以下简称“本技术”），依据国家出台的《涂料颜料行业相关重点政策法规》及(GB 24613-2009 《玩具用涂料中有害物质限量》）、《产业结构调整指导目录》政策导向，采用先进的纳米材料液相法制备工艺，通过控制纳米材料形核与生长速率技术、有机接枝改性技术、超分散改性技术、致密“皮肤膜”包膜改性技术、无机矿化技术等多项技术攻关，制备了一系列具有纳米级尺寸、分布区间窄，特定晶体结构、高纯度无机环保颜料；生产过程尾水经独创的高效吸附-多酸脂捕捉-反渗透工艺处理，实现反复循环利用，真正意义上实现零排放，同时低温烧成技术，显著节约了能耗。

经权威部门检测，性能符合欧盟EN71-3和美国FM963最新标准。产品经国内多家上市公司和知名企业获得成功使用，近三年，累计带动经济产值近6亿元人民币，产品在应用终端体现出环保、安全、优异理化性能突出特点，加速了国内环保油漆、涂料、塑胶等领域的快速革新，产业结构快速调整，从产业源头遏制了有毒有害元素的对于环境和人身安全的隐患，行业内无铅化。

技术亮点：

1、采用液相合成法获得近单分散纳米级尺寸粉体。通过控制形核与生长速度，获得具体特定形貌和晶体尺寸的单晶纳米颗粒。较传统固相法生产无机颜料不同，采用的新工艺是在分子水平的接触，混合更加均匀，颗粒尺寸更小，较高耗能的固相法球磨工艺，产品色相纯正，外观更加艳丽，色强度高20%。

2、采用表面接枝架桥等修饰手段，改变粉体表面活性，形成高分散粉体。采用多种复配的表面活性剂，通过表面化学键或者范德华力接枝架桥，将亲水表面改性为亲油表面，降低表面能，在有机介质中呈现高度自分散状态。

3、无机“皮肤膜”致密包覆，获得耐温型无机颜料，极大拓展应用领域。通过表面包覆无机纳米氧化物，将耐温性能提高到一千度以上，采用一次液相沉积多种具有高反射性能的无机氧化物，获得特殊核-壳结构，表面皮肤膜不改变核材颜料本色，且提高了颜料本色的亮度，优异的耐温、耐酸碱性能，赋予了产品更加广泛的应用领域。

4、复配多种无机物掺杂改性，提高性价比。以钒铋黄（P.Y.184）为例，从理论基础出发，通过相近离子半径的阳离子和阴离子掺杂改性，即通过廉价易得的P元素替代V元素，通过Si/Al等替代Bi元素，获得改性铋黄，在不显著降低产品性能同时，极大降低了材料成本，加速产品的应用进程，钒铋黄的应用呈现快速增长势头，传统铅镉黄被市场逐渐淘汰。

5、“零排放”而非达标排放，提高产品核心竞争力。液相法生产工艺赋予产品优异理化性能同时，较固相球磨法，一定程度上带来尾水问题，主要是无机盐，传统处理方式是通过沉淀、多次化学处理，由高盐水变为达标水，排放。本项目较同行有所不同，采用的是高效吸附、多酸脂捕捉、反渗透综合深入处理，尾水循环多次利用，零排放。

推广应用、案例情况：

中华制漆（深圳）有限公司

采用本技术生产的环保钒铋黄、包裹型铋黄产品，先后开发了海洋重防腐涂料、环保建筑涂料、机械涂料，燃气管道涂层多项新产品，在武昌造船厂、碧桂园地产集团有限公司、三一重工、深圳光汇石油股份公司等得到规模应用，完全替代传统有毒有害颜料，实现了产品绿色升级，产品环保无毒且具有更加优异的理化性能，避免了传统有毒有害颜料使用过程中对于土壤资源、水资源、大气的严重污染及泄漏爆炸对于人身安全的极大隐患和财产巨大损失，同时为企业增加了销售和利润点，为整个产业的升级取得了显著的效果。