Зеленый кобальт получается прокаливанием при 1000—1100° смеси диссоциирующих солей кобальта (сернокислой, углекислой и др.) с различными количествами цинковых белил,
Сущность процесса заключается в том, что при прокаливании сернокислый или углекислый кобальт разлагается
CoSO^ —СоО ~j” SO3 С0СО3 —> СоО СО2
а образующаяся закись кобальта спекается с окисью цинка, в результате чего и получается зеленый кобальт CoO*xZnO.
Соотношение между исходными реагентами — цинковыми белилами и сернокислым кобальтом—не может быть определено на основании стехиометрических расчетов, так как зеленый кобальт не представляет собой определенного химического соединения. Поэтому соотношение исходных веществ в шихте устанавливают на основании практических данных. Для получения темно-зеленого кобальта на 100 вес. ч. ZnO берут 20 вес. ч. CoS04*7H20, а для светлого — 7 вес. ч. CoS04*7H20. Это соответствует содержанию закиси кобальта около 6% в темном и 2% в светлом пигменте. При увеличении. содержания СоО до 12% (в этом случае на 100 вес. ч. ZnO приходится 40 вес. ч. C0SO4 * 7Н20) образуется очень темный, почти черно-зеленый пигмент.- Дальнейшее увеличение количества СоО еще больше ухудшает цвет пигмента.
Процесс изготовления зеленого кобальта состоит из следующих операций:
1) приготовление шихты;
2) прокалка шихты;
3) промывка пигмента.
Шихту приготовляют смешением цинковых белил с сернокислым кобальтом.
Наилучшие результаты получаются при мокром смешении, так как при этом происходит очень хорошее перемешивание окиси цинка с сернокислым кобальтом и образуются основные соли типа Zn(OH)2 ■ C0SO4.
Мокрое смешение производят в двухлопастной мешалке. Для этого к цинковым белилам, размешанным в небольшом количестве воды, добавляют раствор сернокислого кобальта, содержащий 250 г! л C0SO4 ■ 7Н20, и производят размешивание в течение 3—4 час. Раствор сернокислого кобальта необходимо приливать к суспензии цинковых белил медленно, так как в противном случае из-за слишком быстрого образования основных солей получаются сцементированные кусочки и крупинки.
После размешивания, конец которого определяют по отсутствию комков, образовавшуюся пасту выгружают и сушат. Сушку производят при любой температуре, но не выше 800°. После сушки шихта имеет вид довольно твердых кусков, которые измельчают на дробилке или вальцах, а затем направляют на прокаливание.
Прокаливание шихты производят в муфельных печах при 1000—1100°. При этом происходит разложение сернокислого
36 Е. Ф — Беленький, И. В. Рискни кобальта, и в результате взаимодействия закиси кобальта с окисью цинка образуется зеленый пигмент. Потери при прокаливании составляют 13—14% от веса исходной шихты (при мокром смешении). Образование зеленого кобальта происходит и при более низких температурах, например 950°, но при этом длительность процесса увеличивается. Так, пигмент одинакового качества получается в результате 6-часового прокаливания при 950° и 2-часового при 1100—1200°. Повышение температуры до 1300° недопустимо, так как при этом образуется пигмент черно-зеленого цвета.
После прокаливания шихту подвергают размолу в шаровых мельницах или на бегунах до получения порошка, проходящего без остатка через сито с 1600 отвісм2. Тщательное прокаливание дает такой чистый пигмент, что отпадает необходимость в последующей промывке. Обычно же в пигменте остается некоторое количество основных сернокислых солей, и для их удаления приходится прокаленный пигмент промывать водой.
Размолотый пигмент промывают в деревянных баках 5—6-кратным кипячением осадка с водой. Ввиду способности зеленого кобальта хорошо осаждаться и фильтроваться, промывку можно производить декантацией, на нутч-фильтрах или фильтрпрессах. После промывки пигмент отделяют от главной массы воды на нутч-фильтрах или фильтрпрессах до содержания влаги 35—40%, а затем сушат до полного удаления влаги. Сухой пигмент подвергают тонкому размолу с сепарацией.
Расход материалов на 1 кг пигмента (в кг):
Кобальт Кобальт светлый темный
Сернокислый кобальт………………………………… 0,07 0,218
Цинковые белила……………………………………….. 1,06 1,090
Кроме того, на изготовление 1 кг зеленого кобальта расходуется: пара 6 кг, воды дистиллированной 50 кг и электроэнергии 1,10 квт-ч.
ЦЕРУЛЕУМ (НЕБЕСНО-ГОЛУБОЙ)