EP0397877A1 - Method for making dispersed metal powders - Google Patents

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EP0397877A1
EP0397877A1 EP89902701A EP89902701A EP0397877A1 EP 0397877 A1 EP0397877 A1 EP 0397877A1 EP 89902701 A EP89902701 A EP 89902701A EP 89902701 A EP89902701 A EP 89902701A EP 0397877 A1 EP0397877 A1 EP 0397877A1
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EP
European Patent Office
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reduction
mol
metal
powder
alkali
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Withdrawn
Application number
EP89902701A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0397877A4 (en
Inventor
Olga Nikolaevna Leontieva
Antonina Vasilievna Shoitova
Alexandr Alexandrovich Royanov
Dmitry Ivanovich Ryzhonkov
Igor Dmitrievich Morokhov
Jury Albertovich Bolotov
Julia Mikhailovna Gavrilova
Jury Leonidovich Krasulin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut Metallurgii Imeni Aabaikova Akademii Nauk Sssr
Original Assignee
Institut Metallurgii Imeni Aabaikova Akademii Nauk Sssr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of EP0397877A1 publication Critical patent/EP0397877A1/en
Publication of EP0397877A4 publication Critical patent/EP0397877A4/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/20—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds
    • B22F9/22—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds using gaseous reductors

Definitions

  • the present invention relates to the field of powder metallurgy and, in particular, relates to processes for producing this metal powder.
  • disperse metal powders are used extensively in various branches of the economy and are particularly promising when developing new materials with predictable properties. They can also be used to intensify various technological processes.
  • disperse metal powders for example made of iron or copper
  • Metal powders dispersed in a ceramic matrix are used in the energy industry, aircraft industry and in cosmic engineering, where high demands are placed on the heat resistance and heat resistance of the connections.
  • the process for the production of disperse metal powders should have sufficient performance and the production of such disperse metal powders, which have practically no admixtures, with certain dimensions and ensure with minimal dispersion in the fraction composition.
  • the process is said to bring about a uniform distribution of the disperse metal powders in a ceramic matrix.
  • a process was developed for the production of highly disperse copper, nickel and cobalt powders by pyrolysis of formates of these metals in argon medium ("Naukova dumka”, “Poroshkovaya metallurgia”, “Powder Metallurgy”, I980, No. 3, NMKhokhlacheva "Svoistva vysokodispersnykh poroshkov metallov, poluchennykh metodom piroliza formiatov "). Average dimensions of the powder particles are from 20 to 80 nm. However, individual particles of the copper powder are distinguished by large dimensions, which means that the fraction composition is inhomogeneous. The process also does not allow the production of disperse powders of other metals. The metal formates are also quite difficult to access.
  • the process makes it possible to distribute the disperse metal powder evenly in a ceramic matrix.
  • the product to be produced according to this process inevitably has additions which are entrained from the solution during the separation.
  • only nitrates can be used as starting compounds.
  • the invention has for its object to develop such a method for the production of disperse metal powder, which makes it possible to powder a number of metals with a particle size of at most 1000 mm with a narrow fraction distribution, which are free of admixtures, it being possible to to produce an even distribution in a ceramic matrix.
  • This object is achieved in that a process of this type for the production of disperse metal powders is proposed which provides for the processing of the hydrates of the mineral metal salts with alkali lyes, the filtration of the metal hydroxides obtained, their drying and reduction by hydrogen, in which, according to the invention, solid hydrates of the metal salts used, the alkali lye with a concentration of 6 to with a 1.5 to 2-fold excess of alkali metal solution contained in this alkali, based on the stoichiometric amount required for the formation of the hydroxide, and the reduction of the hydroxides at a temperature of 200 to 300 ° C.
  • the conversion of the solid starting salt and the alkali lye promotes the formation of zones of the phase-to-contact conversion in the entire powder volume and consequently of reaction centers at the expense of proton removal from the water of hydration.
  • Implementation guaranteed performs the substitution of the azido ligands of the solid salt by hydroxyl groups at the expense of the developing process in microvolumes, which leads to the formation of a low-water hydroxide.
  • the low-water hydroxide is a non-stoichiometric compound that can be exposed to filtration.
  • the alkali lye is taken at a concentration of 6 to 15 mol / l, because at a concentration below 6 mol / l the dissolution of salt passivates the substitution reaction of azido ligands by hydroxyl groups, which is why the solutions are practically reacted, which leads to the formation of a colloidal precipitate .
  • a concentration above 15 mol / l is not expedient because, in addition to the small particles, larger particles are formed, which does not make it possible to maintain a narrow fraction composition.
  • the excess of alkali compared to the stoichiometric content is necessary to achieve an excess of hydroxyl ions, which contribute to the destruction of the bonds. A greater than 2-fold excess is not appropriate in connection with the inevitable increase in the reaction volume.
  • the reduction of the low-water hydroxides obtained is carried out at a temperature around 200 to 300 ° C. higher than the start of the reduction of the hydroxide of a corresponding metal, because the reduction does not occur completely at a temperature close to the start of the reduction.
  • a temperature more than 300 ° C higher than the start of the reduction the growth of the metal powder particles takes place, which is extremely undesirable.
  • the consumption of hydrogen below 2.5 m 3 / mol Me h does not make it possible to completely reduce a compound down to a metal.
  • a further increase in the consumption of hydrogen causes the metal hydro-k-side to be discharged from the reaction zone together with the gas stream and the yield of the end product to be reduced.
  • the disperse metal powders to be produced have a high activity and reactivity and can be easily measured in the air, it is necessary to passivate them with an inert gas that is held on the powder surface by adsorption forces.
  • the proposed method for producing a disperse metal powder makes it possible to remove powder winding, meet the following requirements: very small particle size, at most 1000 nm, their narrow fraction distribution and practical lack of additives: the process also enables the disperse metal powder to be distributed very evenly in a ceramic matrix.
  • the developed process is characterized by a simple technology and apparatus design of the process control, in this process standardized equipment can be used.
  • the process also makes it possible to produce disperse metal powders with a comprehensive nomenclature.
  • the process according to the invention is quite economical because the heat absorption is reduced fourfold when the water-poor hydroxide is reduced.
  • the process developed is environmentally friendly because all the used solutions can be easily neutralized and the technological water can circulate in a closed circulation system.
  • the proposed method is characterized by simple technological process control and apparatus design as well as by economy and universal application possibilities, because it is suitable for the production of disperse metal powders of different metals and is ecologically pure.
  • the process for producing disperse metal powder is simple in technological design and is carried out as follows.
  • the starting components are placed in containers for liquid and bulk goods, whereby solid hydrates of the metal salts and alkali lye or a concentrated ammonia solution are poured separately. about a dose
  • the device is first supplied to a reactor with an alkali solution with a predetermined concentration and then a solid metal salt hydrate is added to the same.
  • the reaction proceeds for 1 to 15 hours at room temperature.
  • the reaction mass is fed to a container vacuum filter, then a washing device is switched on.
  • the bulk of the low-water metal hydroxide enters an infrared dryer in which the hydroxide is dried at a temperature of 100 ° C. and then it enters a measuring vessel for bulk goods.
  • the water-poor hydroxide is fed in certain portions to a vortex furnace for reduction with hydrogen, in which the reduction process is carried out at a temperature 200 to 300 ° C higher than the start of reduction of hydroxides of corresponding metals and with a hydrogen consumption of 2.5 to 6 m 3 / Mol Me • h occurs during a certain time.
  • a stream of intergas is fed to it and the dispersed metal powder is passivated. The finished product is then removed from the oven and weighed.
  • the aqueous solution of this salt is fed to an additional container via a measuring vessel, into which the metal hydroxide enters after filtration and washing.
  • the metal hydroxide processed with the solution of the salt of another metal is filtered off again, washed, and then the mass obtained is fed to the infrared dryer.
  • the disperse nickel powder has a particle size of 3 to 30 nm. No admixtures have been proven. The yield of the final product is 92%.
  • the disperse iron powder has a particle size of 3 to 30 nm.
  • the sulfur content is 0.0001%.
  • the yield of the final product is 85%.
  • the disperse copper powder has a particle size of 300 to 500 nm and a scattering power of 10%, the sulfur content is 0.0001%.
  • the yield of the final product is 90%.
  • NiSO 4 .7H 2 O salt 140 g are treated with 250 ml of aqueous alcoholic NaOH solution with a concentration of 6 mol / l at room temperature, the excess of alkali is 1.5.
  • the mother liquor is filtered off in 1.5 hours and the solid phase is washed carefully.
  • the powder of nickel hydroxide is dried in air at a temperature of 100 ° C for 1 hour.
  • the reduction is carried out at a temperature of 500.degree. C., which is 300.degree. C. higher than the start of reduction of nickel hydroxide, with a consumption of hydrogen of 6 m 3 / mol Ni.h in a gas stream.
  • the nickel powder produced is passivated with nitrogen.
  • the disperse nickel powder has a particle size of 3 to 30 nm.
  • the sulfur content is 0.0001%.
  • the yield of the final product is 90%.
  • the disperse nickel powder has a particle size of 3 to 30 nm. No admixtures have been detected.
  • the iron powder obtained has a particle size of 3 to 30 nm. No admixtures have been detected. The yield of the final product is 90%.
  • Powder of the following composition is obtained: 20% Ni and 80% Al 2 O 3 with an even distribution of nickel in a ceramic matrix.
  • the chlorine content is less than 0.01%.
  • the powder obtained has the following composition: 35% Mo and 65% Al 2 O 3 with a uniform distribution of the molybdenum in a ceramic matrix. No sodium was detected.
  • 1 kg of salt ZrOCl 2 .8H 2 O is treated with 2 liters of aqueous NH 4 OH solution at a concentration of 13.4 mol / l at room temperature, the excess of alkali is 2.
  • the mother liquor is filtered off in 1 hour, the solid Phase treated with 68.2 g of the Na 2 WO 4 solution in 300 ml of water (0, d mol / l) with mixing.
  • the mother liquor is carefully filtered off and washed in 1 hour.
  • the powder produced is dried in a drying cabinet at a temperature of 100 ° C.
  • the reduction is carried out at a temperature of 800.degree. C., which is 300.degree. C.
  • Powder of the following composition is obtained: W 10% and ZrO 2 90% with an even distribution of the tungsten in a ceramic matrix. No admixtures have been detected.
  • Powder of the following composition is obtained: 10% Ni and 90% ZrO 2 with a uniform distribution of the nickel in a ceramic matrix.
  • the chlorine content is 0.01%.
  • a powder of the following composition is obtained: 15% Fe and 85% Al 2 O 3 with an even distribution of iron in a ceramic matrix.
  • the chlorine content is less than 0.01%.
  • Disperse metal powders can be used in agriculture, as growth stimulators and in industry to create substances with predetermined properties.

Abstract

A method for making dispersed metal powders includes treating solid hydrates of metal mineral salts with alkaline solutions of a concentration equal to 6-15 mol/l at a 1.5 to 2-fold excess of alkali contained in that solution in relation to its quantity stoichiometrically required for obtaining the hydroxide. The obtained metal hydroxides are filtered, dried and reduced by hydrogen. The reduction is effected at a temperature 200 to 300 DEG C higher than that at the start of reduction of hydroxides of the corresponding metals at a hydrogen consumption of 2.5 to 6m<3>/mol Mexh on the basis of the initial salt. After reduction, the obtained powders are passivated with an inert gas.

Description

Gebiet der TechnikTechnical field

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Pulvermetallurgie und sie betrifft insbesondere Verfahren zur Herstellung diesperser metallpulver.The present invention relates to the field of powder metallurgy and, in particular, relates to processes for producing this metal powder.

Die genannten dispersen Metallpulver finden eine umfassende Anwendung in verschiedenen Branchen der Volkswirtschaft und sie sind besonders bei der Entwicklung neuer werkstoffe mit prognostizierbaren Eigenschaften perspektivisch, sie können ebenfalls zur Intensivierung verschiedener technologischer Prozesse eingesetzt werden. So werden, beispielsweise, disperse Metallpulver, beispielsweise aus Eisen oder Kupfer, in der Landwirtschaft und in der Biotechnologie als Wachstumsstimulatoren, in der Elektrotechnik bei der Entwicklung von stromleitenden Polymeren, im Maschinenbau bei der Entwicklung von Werkstoffen mit feinkörnigem Gefüge und mit erhöhten mechanischen, Antikorrosions- und magneteigenschaften, bei der Herstellung von Einzelteilen aus denselben mit einem Komplex von Eigenschaften verwendet; disperse in einer keramischen Matrix verteilten Metallpulver werden in der Energiewirtschaft, Flugzeugindustrie und in der kosmischen Technik eingesetzt, wo hohe Anforderungen an Hitzebeständigkeit und Hitzefestigkeit der Verbindungen gestellt werden.The above-mentioned disperse metal powders are used extensively in various branches of the economy and are particularly promising when developing new materials with predictable properties. They can also be used to intensify various technological processes. For example, disperse metal powders, for example made of iron or copper, are used in agriculture and in biotechnology as growth stimulators, in electrical engineering for the development of electrically conductive polymers, in mechanical engineering for the development of materials with a fine-grained structure and with increased mechanical, anti-corrosion - and magnetic properties, used in the manufacture of parts from the same with a complex of properties; Metal powders dispersed in a ceramic matrix are used in the energy industry, aircraft industry and in cosmic engineering, where high demands are placed on the heat resistance and heat resistance of the connections.

Der Nutzeffekt von der Verwendung disperser Metallpulver wird in vielem durch ihre Eigenschaften sowie durch die Wirtschaftlichkeit und Ausmaße ihrer Produktion bestimmt.The benefits of using disperse metal powders are largely determined by their properties, as well as by the economics and scale of their production.

Zugrundeliegender Stand der TechnikUnderlying state of the art

Das Verfahren zur Herstellung disperser Metallpulver soll eine ausreichende Leistung aufweisen und die Herstellung solcher disperser Metallpulver, die praktisch keine Beimengungen aufweisen, mit bestimmten Abmessungen und mit minimaler Streuung in der Fraktionszusammensetzung gewährleisten. Das Verfahren soll eine gleichmä-Bige Verteilung der dispersen Metallpulver in einer keraMischen Matrix bewirken.The process for the production of disperse metal powders should have sufficient performance and the production of such disperse metal powders, which have practically no admixtures, with certain dimensions and ensure with minimal dispersion in the fraction composition. The process is said to bring about a uniform distribution of the disperse metal powders in a ceramic matrix.

Es besteht eine Reihe von Verfahren zur Herstellung disperser Metallpulver.There are a number of processes for making disperse metal powders.

Entwickelt wurde ein Verfahren zur Herstellung von hochdispersen Kupfer-, Nickel- und Kobaltpulvern durch Pyrolyse von Formiaten dieser Metalle im Argon-Medium ("Naukova dumka", "Poroshkovaya metallurgia", "Pulvermetallurgie", I980, Nr. 3, N.M.Khokhlacheva "Svoistva vysokodispersnykh poroshkov metallov, poluchennykh metodom piroliza formiatov"). Durchschnittliche Abmessungen der Pulverteilchen betragen von 20 bis 80 nm. Einzelne Teilchen des Kupferpulvers zeichnen sich jedoch durch grosse Abmessungen aus, das heisst, dass eine Inhomogenität der Fraktionszusammensetzung zu verzeichnen ist. Das.Verfahren erlaubt auch nicht, disperse Pulver anderer Metalle herzustellen. Die Metallformiate sind ausserdem ziemlich schwer zugänglich.A process was developed for the production of highly disperse copper, nickel and cobalt powders by pyrolysis of formates of these metals in argon medium ("Naukova dumka", "Poroshkovaya metallurgia", "Powder Metallurgy", I980, No. 3, NMKhokhlacheva "Svoistva vysokodispersnykh poroshkov metallov, poluchennykh metodom piroliza formiatov "). Average dimensions of the powder particles are from 20 to 80 nm. However, individual particles of the copper powder are distinguished by large dimensions, which means that the fraction composition is inhomogeneous. The process also does not allow the production of disperse powders of other metals. The metal formates are also quite difficult to access.

Bekannt ist ein Verfahren (US, A, 3326677) zur Herstellung (verfestigter Dispersionslierungen) disperser Metallpulver, das cnemische Abscheidung von Metallhydroxide aus einer Mehrkomponenten-Lösung ihrer Nitrate, einschließlich Hydrate, ihre Filterung, Trocknung und anschließende selektive Reduktion mit Wasserstoff vorsieht.Known is a process (US, A , 3326677) for the production (solidified dispersions) of disperse metal powder, which provides for the chemical deposition of metal hydroxides from a multicomponent solution of their nitrates, including hydrates, their filtering, drying and subsequent selective reduction with hydrogen.

Das Verfahren ermöglicht es, das disperse Metallpulver gleichmäßig in einer keramischen matrix zu verteilen. Das gemäß diesem Verfahren herzustellende Produkt weist jedoch unvermeidlich Beimengungen auf, die aus der Lösung bei der Abscheidung mitgerissen werden. Als Ausgangsverbindungen kann man außerdem lediglich Nitrate verwenden.The process makes it possible to distribute the disperse metal powder evenly in a ceramic matrix. However, the product to be produced according to this process inevitably has additions which are entrained from the solution during the separation. In addition, only nitrates can be used as starting compounds.

Hierdurch erlaubt es keines der bekannten Verfahren, ohne Komplizierung der Technologie und der apparativen Gestaltung, engfraktionierte disperse Metallpulver, die frei von Beimerngungen wären, mit der Möglichkeit ihrer gleichmäßigen Verteilung, in einer keramischen Matrix herzustellen.This does not allow any of the known methods without complicating the technology and the appara tive design, narrowly fractionated disperse metal powders, which would be free of admixtures, with the possibility of their even distribution, in a ceramic matrix.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zur Herstellung disperser Metallpulver zu entwickeln, welches es ermöglicht, Pulver einer Reihe von Metallen mit einer Teilchengröße von höchstens 1000 mm mit einer engen Fraktionsverteilung, die frei von Beimengungen sind, wobei es möglich ist, ihre gleichmäßige Verteilung in einer keramischen Matrix herzustellen.The invention has for its object to develop such a method for the production of disperse metal powder, which makes it possible to powder a number of metals with a particle size of at most 1000 mm with a narrow fraction distribution, which are free of admixtures, it being possible to to produce an even distribution in a ceramic matrix.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein solches Verfahren zur Herstellung disperser Metallpulver vorgeschlagen wird, das die Bearbeitung der Hydrate der mineralischen Metallsalze mit Alkalilaugen, die Filtration der anfallenden Metallhydroxide, ihre Trocknung und Reduktion durch Wasserstoff vorsieht, in dem man, erfindungsgemäß, feste Hydrate der Metallsalze verwendet, die Alkalilauge mit einer Konzentration von 6 bis

Figure imgb0001
bei einem 1,5 bis 2maligen Überschuß an Alkalilauge, die in dieser Lauge enthalten ist, bezogen auf die für die Bildung des Hydroxids erforderliche stöchiometrische Menge, nimmt, und der Reduktion der Hydroxide bei einer Temperatur um 200 bis 300°C höher als der Reduktionsbeginn der Hydroxide der entsprechenden Metalle bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 2,5 bis 6 m3/Mol Me h, berechnet auf das Ausgangssalz, durchführt, und nach der Reduktion die hergestellten Pulver mit einem Inertgas passiviert.This object is achieved in that a process of this type for the production of disperse metal powders is proposed which provides for the processing of the hydrates of the mineral metal salts with alkali lyes, the filtration of the metal hydroxides obtained, their drying and reduction by hydrogen, in which, according to the invention, solid hydrates of the metal salts used, the alkali lye with a concentration of 6 to
Figure imgb0001
 with a 1.5 to 2-fold excess of alkali metal solution contained in this alkali, based on the stoichiometric amount required for the formation of the hydroxide, and the reduction of the hydroxides at a temperature of 200 to 300 ° C. higher than the start of the reduction the hydroxides of the corresponding metals with a consumption of hydrogen of 2.5 to 6 m 3 / mol Me h, calculated on the starting salt, and after the reduction, the powders produced are passivated with an inert gas.

Die Umsetzung des festen Ausgangssalzes und der Alkalilauge fördert die Bildung von Zonen der Phasen-Kon-Gaktumsetzung im gesamten Pulvervolumen und demzufolge von Reaktionszentren auf Kosten der Protonenentnahme aus dem Hydratwasser. Die sich vollziehende Umsetzung gewährleistet die Substitution der Azidoliganden des festen Salzes durch Hydroxylgruppen auf Kosten des sich entwickelnden Prozesses in Mikrovolumina, der zur Bildung eines wasserarmen Hydroxids führt. Das wasserarme Hydroxid stellt eine nichtstöchiometrische Verbindung dar, die sich der Filtration aussetzen läßt. Die Umsetzung der Lösung des Ausgangssalzes mit der Alkalilauge wird dagegen zum Jiederschlagen des Metallhydroxids in Form eines lockeren Kolloidhiederschlages mit einem großen Gehalt an Wasser führen, der sich der Filtration fast nicht aussetzen läßt. Bei der Abscheidung reißen die voluminösen Kolloidteilchen unvermeidlich Ionen aus der Lösung mit, wodurch das Produkt verunreinigt wird.The conversion of the solid starting salt and the alkali lye promotes the formation of zones of the phase-to-contact conversion in the entire powder volume and consequently of reaction centers at the expense of proton removal from the water of hydration. Implementation guaranteed performs the substitution of the azido ligands of the solid salt by hydroxyl groups at the expense of the developing process in microvolumes, which leads to the formation of a low-water hydroxide. The low-water hydroxide is a non-stoichiometric compound that can be exposed to filtration. The reaction of the solution of the starting salt with the alkali lye, on the other hand, will lead to the precipitation of the metal hydroxide in the form of a loose colloidal precipitate with a large content of water, which can hardly be exposed to the filtration. During the deposition, the voluminous colloid particles inevitably entrain ions from the solution, which contaminates the product.

Die Alkalilauge nimmt man mit einer Konzentration von 6 bis 15 Mol/l, weil bei einer Konzentration unter 6 Mol/l die Auflösung von Salz die Substitutionsreaktion von Azidoliganden durch Hydroxylgruppen passiviert, weshalb praktisch die Umsetzung der Lösungen erfolgt, was zur 3ildung eines Kolloidniederschlages führt. Eine Konzentration über 15 Mol/l ist nicht zweckmäßig, weil neben den kleinen Teilchen auch größere Teilchen entstehen, was es nicht erlaubt, eine enge Fraktionszusammensetzung aufrechtzuerhalten. Der Überschuß an Alkali im Vergleich zum stöchiometrischen Gehalt ist für die Erreichung eines Überschusses an Hydroxylionen notwendig, die zur Zerstörung der Bindungen beitragen. Ein größerer als 2maliger Überschuß ist im Zusammenhang mit der unvermeidlichen Vergrößerung des Reaktionsvolumens nicht zweckmäßig.The alkali lye is taken at a concentration of 6 to 15 mol / l, because at a concentration below 6 mol / l the dissolution of salt passivates the substitution reaction of azido ligands by hydroxyl groups, which is why the solutions are practically reacted, which leads to the formation of a colloidal precipitate . A concentration above 15 mol / l is not expedient because, in addition to the small particles, larger particles are formed, which does not make it possible to maintain a narrow fraction composition. The excess of alkali compared to the stoichiometric content is necessary to achieve an excess of hydroxyl ions, which contribute to the destruction of the bonds. A greater than 2-fold excess is not appropriate in connection with the inevitable increase in the reaction volume.

Die Reduktion der angefallenen wasserarmen Hydroxide führt man bei einer Temperatur um 200 bis 300°C höher als der Reduktionsbeginn des Hydroxids eines entsprechenden Metalls, weil bei einer dem Reduktionsbeginn nahen Temperatur die Reduktion nicht vollständig zustandekommt. Bei einer Temperatur um mehr als 300°C höher des Reduktionsbeginns erfolgt das Wachstum der Metallpulverteilchen, was äußerst unerwünscht ist.The reduction of the low-water hydroxides obtained is carried out at a temperature around 200 to 300 ° C. higher than the start of the reduction of the hydroxide of a corresponding metal, because the reduction does not occur completely at a temperature close to the start of the reduction. At a temperature more than 300 ° C higher than the start of the reduction, the growth of the metal powder particles takes place, which is extremely undesirable.

Der Verbrauch an Wasserstoff in einem Bereich von 2,5 bis 6 m3/Mol Me h ist für den vollständigen Verlauf der Reduktion erforderlich. Der Verbrauch an Wasserstoff unter 2,5 m3/Mol Me h ermöglicht es nicht, eine Verbindung bis zu einem Metall vollständig zu reduzieren. Eine weitere Vergrößerung des Verbrauchs an Wasserstoff (über 6 m3/Mol Me•h) verursacht das Austragen des Metallhydro-k-sids aus der Reaktionszone zusammen mit Gasstrom und die Senkung der Ausbeute an Endprodukt.The consumption of hydrogen in a range of 2, 5 to 6 m 3 / mol Me h the reduction is required for a complete history. The consumption of hydrogen below 2.5 m 3 / mol Me h does not make it possible to completely reduce a compound down to a metal. A further increase in the consumption of hydrogen (over 6 m 3 / mol Me • h) causes the metal hydro-k-side to be discharged from the reaction zone together with the gas stream and the yield of the end product to be reduced.

Kraft dessen, daß die herzustellenden dispersen Metallpulver eine große Aktivität und Reaktionsfähigkeit aufweisen und an der Luft einfach verorennen können, ist es erforderlich, diese mit einem Inertgas zu passivieren, daß an der Pulveroberfläche durch Adsorptionskräfte gehalten wird.By virtue of the fact that the disperse metal powders to be produced have a high activity and reactivity and can be easily measured in the air, it is necessary to passivate them with an inert gas that is held on the powder surface by adsorption forces.

Mit dem Ziel der Erhöhung der gleichmäßigen Verteilung eines dispersen Metallpulvers in einer keramischen Matrix wird es empfohlen, vor der Trocknung die herzustellenden Metallhydroxide mit wässeriger beziehungsweise Ammoniaklösung des Salzs eines anderen Metalls zusätzlich zu behandeln.With the aim of increasing the uniform distribution of a disperse metal powder in a ceramic matrix, it is recommended to additionally treat the metal hydroxides to be produced with aqueous or ammonia solution of the salt of another metal before drying.

Bei der Durchführung des bekannten Arbeitsganges der Bearbeitung der Metallsalze mit Alkalilaugen tritt ein unerwarteter Effekt auf, wenn als Ausgangshydrat ein festes Hydrat eines mineralischen Metallsalzes genommen wird. In diesem Fall erhält man im Ergebnis der Reaktion anstelle des zu erwartenden gelartigen Metallhydroxids ein feinkristallines, gut filtrierbares und wasserarmes Metallhydroxid. Die Verwendung des wasserarmen Metallhydroxids in den nächsten Stufen ermöglicht es, die Dauer der Trocknung und Filtration zu reduzieren, die Temperatur der Reduktion herabzusetzen und die Eigenschaften des dispersen Metallpulvers auf Kosten des Fehlens von Beimengungen und einer engen Fraktionsverteilung zu verbessern.When performing the known process of processing the metal salts with alkali lyes, an unexpected effect occurs when a solid hydrate of a mineral metal salt is used as the starting hydrate. In this case, as a result of the reaction, instead of the gel-like metal hydroxide to be expected, a finely crystalline, readily filterable and low-water metal hydroxide is obtained. The use of the low-water metal hydroxide in the next stages makes it possible to reduce the duration of drying and filtration, to lower the temperature of the reduction and to improve the properties of the disperse metal powder at the expense of the absence of additives and a narrow fraction distribution.

Das vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung eines dispersen Metallpulvers ermöglicht es, Pulver zu entwickeln, die folgenden Anforderungen entsprechen: sehr geringe Teilchengröße, höchstens 1000 nm, ihre enge Fraktionsverteilung und praktisches Fehlen von Beimengungen: das Verfahren ermöglicht außerdem, das disperse Metallpulver in einer keramischen Matrix sehr gleichmäßig zu verteilen.The proposed method for producing a disperse metal powder makes it possible to remove powder winding, meet the following requirements: very small particle size, at most 1000 nm, their narrow fraction distribution and practical lack of additives: the process also enables the disperse metal powder to be distributed very evenly in a ceramic matrix.

Als Ausgangsrohstoff können billige und nichtdefizitäre Hydrate der Metallsalze sowie Abfälle der Erzaufbereitung verwendet werden.Cheap and non-deficient hydrates of the metal salts and waste from the ore processing can be used as the raw material.

Das entwickelte Verfahren zeichnet sich durch eine einfache Technologie und apparative Gestaltung der Prozeßführung aus, in diesem Verfahren können standardisierte Ausrüstungen eingesetzt werden. Das Verfahren ermöglicht es außerdem, disperse Metallpulver von umfassender Nomenklatur herzustellen.The developed process is characterized by a simple technology and apparatus design of the process control, in this process standardized equipment can be used. The process also makes it possible to produce disperse metal powders with a comprehensive nomenclature.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ziemlich wirtschaftlich, weil bei der Reduktion des wasserarmen Hydroxids die Wärmeaufnahme auf das 4fache verringert wird. Das entwickelte Verfahren ist umweltfreundlich, weil sich al le verbrauchten Lösungen leicht neutralisieren lassen und das technologische Wasser in einem geschlossenen Umlauf system zirkulieren kann.The process according to the invention is quite economical because the heat absorption is reduced fourfold when the water-poor hydroxide is reduced. The process developed is environmentally friendly because all the used solutions can be easily neutralized and the technological water can circulate in a closed circulation system.

Hierdurch wird das vorgeschlagene Verfahren durch eine einfache technologische Prozeßführung und apparative Gestaltung sowie durch Wirtschaftlichkeit und universelle Anwendungsmöglichkeiten gekennzeichnet, weil es sich für die Herstellung disperser Metallpulver verschiedener Metalle eignet und ökologisch rein ist.As a result, the proposed method is characterized by simple technological process control and apparatus design as well as by economy and universal application possibilities, because it is suitable for the production of disperse metal powders of different metals and is ecologically pure.

Beste Ausführungsvariante der ErfindungBest embodiment of the invention

Das Verfahren zur Herstellung disperser Metallpulver ist einfach in technologischer Gestaltung und wird wie folgt durchgeführt.The process for producing disperse metal powder is simple in technological design and is carried out as follows.

Die Ausgangskomponenten werden in Behälter für flüssige und Schüttgüter aufgegeben, wobei feste Hydrate der Metallsalze und Alkalilauge oder eine konzentrierte Ammoniaklösung getrennt aufgegeoen werden. über eine Dosierungsvorrichtung wird einem Reaktor zunächst eine Alkalilösung mit vorgegebener Konzentration zugeführt und dann wird ein festes Metallsalzhydrat in denselben aufgegeben. Die Reaktion verläuft während 1 bis 15, Stunden bei Raumtemperatur. Nach der Beendigung der Reaktion wird die Reaktionsmasse einem Behälter-Vakuumfilter zugeführt, dann wird eine Wascheinrichtung eingeschaltet. Nach dem sorgfältigen Waschen mit destilliertem Wasser im Vakuumfilter tritt die Masse des wasserarmen Metallhydroxids in einen Infrarottrockner ein, in dem das Hydroxid bei einer Temperatur von 100°C getrocknet wird und dann tritt es in ein Meßgefäß für Schüttgüter ein. Daraus wird das wasserarme Hydroxid in bestimmten Portionen einem Wirbelofen zur Reduktion mit Wasserstoff zugeführt, in dem der Reduktionsprozeß bei einer um 200 bis 300°C höheren Temperatur als der Reduktionsbeginn von Hydroxiden entsprechender Metalle und bei einem Wasserstoffverbrauch von 2,5 bis 6 m3/Mol Me•h während einer bestimmten Zeit zustandekommt. Nach der Beendigung der Reduktion bei der Abkühlung des Ofens wird demselben ein Strom von Intergas zugeführt und es kommt zur Passivierung des dispersen Metallpulvers. Dann wird das Fertigprodukt aus dem Ofen herausgetragen und ausgewogen.The starting components are placed in containers for liquid and bulk goods, whereby solid hydrates of the metal salts and alkali lye or a concentrated ammonia solution are poured separately. about a dose The device is first supplied to a reactor with an alkali solution with a predetermined concentration and then a solid metal salt hydrate is added to the same. The reaction proceeds for 1 to 15 hours at room temperature. After the end of the reaction, the reaction mass is fed to a container vacuum filter, then a washing device is switched on. After careful washing with distilled water in a vacuum filter, the bulk of the low-water metal hydroxide enters an infrared dryer in which the hydroxide is dried at a temperature of 100 ° C. and then it enters a measuring vessel for bulk goods. From this, the water-poor hydroxide is fed in certain portions to a vortex furnace for reduction with hydrogen, in which the reduction process is carried out at a temperature 200 to 300 ° C higher than the start of reduction of hydroxides of corresponding metals and with a hydrogen consumption of 2.5 to 6 m 3 / Mol Me • h occurs during a certain time. After the reduction in the cooling of the furnace has ended, a stream of intergas is fed to it and the dispersed metal powder is passivated. The finished product is then removed from the oven and weighed.

Bei der Verwendung des Salzes eines anderen Metalls wird die wässerige Lösung dieses Salzes über ein Meßgefäß einem zusätzlichen Behälter zugeführt, in den das Metallhydroxid nach der Filtration und Waschung eintritt. In einer gewissen Zeit wird das mit der Lösung des Salzes eines anderen Metalls bearbeitete Metallhydroxid erneut abgefiltert, gewaschen und dann führt man die angefallene Masse dem Infrarottrockner zu.When using the salt of another metal, the aqueous solution of this salt is fed to an additional container via a measuring vessel, into which the metal hydroxide enters after filtration and washing. In a certain time, the metal hydroxide processed with the solution of the salt of another metal is filtered off again, washed, and then the mass obtained is fed to the infrared dryer.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention Beispiel 1example 1

160 g Salz NiCl2•6H2O behandelt man mit 300 ml einer wässerigen NaOH-Lösung mit einer Konzentration von 15 Mol/l bei Raumtemperatur der Uberschuss an Alkali beträgt 1,5, bezogen auf die stöchiometrisch erforderliche Menge. In 1 Stunde wird die Mutterlauge abgefiltert und die feste Phase sorgfältig gewaschen. Dann wird das hergestellte Pulver des Nickelhydroxids an der Luft innerhalb von 5 Stunden getrocknet. Die Reduktion des Nickelhydroxids Mit Wasserstoff erfolgt bei einer Temperatur von 400°C, was um 200°C höher als die Temperatur des Reduktionsbeginns von Nickelhydroxid, bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 3 m3/Mol Ni•h im Gasstrom, ist. Das hergestellte Ni-Pulver wird mit Stickstoff passiviert.160 g of salt NiCl 2 • 6H 2 O are treated with 300 ml of an aqueous NaOH solution with a concentration of 15 mol / l at room temperature, the excess of alkali is 1.5 based on the stoichiometrically required amount. The mother liquor is filtered off in 1 hour and the solid phase is washed carefully. Then the powder of the nickel hydroxide is dried in air within 5 hours. The reduction of the nickel hydroxide with hydrogen takes place at a temperature of 400 ° C, which is 200 ° C higher than the temperature of the beginning of the reduction of nickel hydroxide with a consumption of hydrogen of 3 m 3 / mol Ni • h in the gas stream. The Ni powder produced is passivated with nitrogen.

Das disperse Nickelpulver weist eine Teilchengröße von 3 bis 30 nm auf. Beimengungen wurden nicht nachgewiesen. Die Ausbeute an Endprodukt beträgt 92%.The disperse nickel powder has a particle size of 3 to 30 nm. No admixtures have been proven. The yield of the final product is 92%.

Beispiel 2Example 2

140 g Salz FeSO4•7H2O behandelt man mit 200 ml konzentrierter wässeriger Ammoniaklösung (13,4 Mol/l) bei Raumtemperatur, der Alkaliüberschuß oeträgt 2. In 2 Stunden wird die Mutterlauge abgefiltert, die feste Phase wird sorgfältig mit Wasser gewaschen. Dann wird das hergestellte Pulver des Eisenhydroxids an der Luft innerhalb von 5 Stunden getrocknet. Die Reduktion des Eisenhydroxids Mit Wasserstoff führt man bei einer Temperatur von 370°C, was um 200°C höher als die Temperatur des Reduktionsbeginns von Eisenhydroxid ist, bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 5 m3/Mol Fe•h in einem Gasstrom durch. Das hergestellte Eisenpulver wird mit Stickstoff passiviert.140 g of FeSO 4 .7H 2 O salt are treated with 200 ml of concentrated aqueous ammonia solution (13.4 mol / l) at room temperature, the excess alkali is carried off. The mother liquor is filtered off in 2 hours and the solid phase is washed carefully with water. Then the powder of iron hydroxide produced is air-dried within 5 hours. Reduction of the iron hydroxide With hydrogen one carries out at a temperature of 370 ° C, which is 200 ° C higher than the temperature of the beginning of reduction of iron hydroxide, with a consumption of hydrogen of 5 m 3 / mol Fe • h in a gas stream. The iron powder produced is passivated with nitrogen.

Das disperse Eisenpulver weist eine Teilchengröße von 3 bis 30 nm auf. Der Gehalt an Schwefel beträgt 0,0001%. Die Ausbeute an Endprodukt beträgt 85%.The disperse iron powder has a particle size of 3 to 30 nm. The sulfur content is 0.0001%. The yield of the final product is 85%.

3eispiel 33example 3

200 g Salz CuSO4 5H2O behandelt man mit 400 ml äthanolischer NaOH-Lösung mit einer konzentration von 7 Mol/l bei Raumtemperatur, der Überschuß an Alkali beträgt 1,75. In 1,5 Stunden wird die Mutterlauge abgefiltert, die feste Phase wird sorgfältig gewaschen. Dann wird das hergestellte Pulver des Kupferhydroxids an der Luft innerhalb von 3 Stunden getrocknet. Die Reduktion führt man bei einer Temperatur von 430°C, was um 200°C höher als die Temperatur des Reduktionsbegin von Kupferhydroxid ist, bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 2,4 m3/Mol Cu.h in einem Gasstrom durch. Das hergestellte Kupferpulver wird mit Stickstoff passiviert.200 g of salt CuSO 4 5H 2 O are treated with 400 ml of ethanolic NaOH solution with a concentration of 7 mol / l at room temperature, the excess of alkali is 1.75. The mother liquor is filtered off in 1.5 hours and the solid phase is washed carefully. Then the powder of copper hydroxide produced on the Air dried within 3 hours. The reduction is carried out at a temperature of 430 ° C, which is higher than the temperature of the reduction of copper hydroxide Begin to 200 ° C, m by 3 / mol Cu.h in a gas stream, with a consumption of hydrogen of 2; 4. The copper powder produced is passivated with nitrogen.

Das disperse Kupferpulver weist eine Teilchengröße von 300 bis 500 nm und ein Streuungvermögen von 10% auf, der Gehalt an Schwefel beträgt 0,0001%. Die Ausbeute an Endprodukt beträgt 90%.The disperse copper powder has a particle size of 300 to 500 nm and a scattering power of 10%, the sulfur content is 0.0001%. The yield of the final product is 90%.

Beispiel 4Example 4

140 g Salz NiSO4.7H2O behandelt man mit 250 ml wässeriger alkoholischer NaOH-Lösung mit einer Konzentration von 6 Mol/l bei Raumtemperatur, der Überschuß an Alkali beträgt 1,5. In 1,5 Stunden wird die Mutterlauge abgefiltert und die feste Phase sorgfältig gewaschen. Das hergestellte Pulver des Nickelhydroxids wird an der Luft bei einer Temperatur von 100°C während 1 Stunde getrocknet. Die Reduktion führt man bei einer Temperatur von 500°C, was um 300°C höher als die Temperatur des Reduktionsbeginns von Nickelhydroxid ist, bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 6 m3/Mol Ni.h in einem Gasstrom durch.140 g of NiSO 4 .7H 2 O salt are treated with 250 ml of aqueous alcoholic NaOH solution with a concentration of 6 mol / l at room temperature, the excess of alkali is 1.5. The mother liquor is filtered off in 1.5 hours and the solid phase is washed carefully. The powder of nickel hydroxide is dried in air at a temperature of 100 ° C for 1 hour. The reduction is carried out at a temperature of 500.degree. C., which is 300.degree. C. higher than the start of reduction of nickel hydroxide, with a consumption of hydrogen of 6 m 3 / mol Ni.h in a gas stream.

Das hergestellte Nickelpulver wird mit Stickstoff passiviert.The nickel powder produced is passivated with nitrogen.

Das disperse Nickelpulver weist eine Teilchengröße von 3 bis 30 nm auf. Der Gehalt an Schwefel beträgt 0,0001%. Die Ausbeute an Endprodukt macht 90% aus.The disperse nickel powder has a particle size of 3 to 30 nm. The sulfur content is 0.0001%. The yield of the final product is 90%.

Beispiel 5Example 5

146 g Salz Ni(NO3)2. 6H2O behandelt man mit 200 ml wässeriger NaOH-Lösung mit einer Konzentration von 10 Mol/l bei Raumtemperatur, der Überschuß an Alkali beträgt 2. In 1,5 Stunden wird die Mutterlauge abgefiltert und die feste Phase sorgfältig gewaschen. Dann wird das hergestellte Pulver des Nickelhydroxids an der Luft innerhalb von 3 Stunden getrocknet. Die Reduktion erfolgt bei einer Temperatur von 500°C, was um 300°C höher als die Temperatur des Reaktionsbeginns von Nickelhydroxid ist, bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 5 m3/Mol Ni.h im Gasstrom. Das hergestellte Nickelpulver wird mit Stickstoff passiviert.146 g of salt Ni (NO 3 ) 2. 6H 2 O is treated with 200 ml of aqueous NaOH solution with a concentration of 10 mol / l at room temperature, the excess of alkali is 2. The mother liquor is filtered off in 1.5 hours and the solid phase is washed carefully. Then the powder of the nickel hydroxide is dried in air in 3 hours. The reduction takes place at a temperature of 500 ° C, which is 300 ° C higher than the temperature of the start of the reaction of nickel hydroxide is, with a consumption of hydrogen of 5 m3 / mol Ni.h in the gas stream. The nickel powder produced is passivated with nitrogen.

Das disperse Nickelpulver weist eine Teilchengröße von 3 bis 30 nm auf Beimengungen wurden nicht nachgewiesen.The disperse nickel powder has a particle size of 3 to 30 nm. No admixtures have been detected.

Beispiel 6Example 6

145 g Salz Fe(NO3)2 .6H2O behandelt man mit 250 ml wässeriger NH4OH-Lösung mit einer Konzentration von 8 Mol/l bei Raumtemperatur, der Überschuß an Alkali beträgt 2. In 2 Stunden wird die Mutterlauge abgefiltert, der Niederschlag wird sorgfältig gewaschen. Das hergestellte Pulver des Eisenhydroxids wird an der Luft während 3 Stunden getrocknet. Die Reduktion führt man bei einer Temperatur von 350°C, was um 180°C höher als die Temperatur des Reduktionsbeginns von Eisenhydroxid ist bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 6 m3/Mol Fe-h in einem Gasstrom durch.145 g of salt Fe (NO 3 ) 2 .6H 2 O are treated with 250 ml of aqueous NH 4 OH solution with a concentration of 8 mol / l at room temperature, the excess of alkali is 2. The mother liquor is filtered off in 2 hours, the precipitate is washed carefully. The iron hydroxide powder produced is air-dried for 3 hours. The reduction is carried out at a temperature of 350.degree. C., which is 180.degree. C. higher than the temperature at the beginning of the reduction of iron hydroxide with a consumption of hydrogen of 6 m 3 / mol Fe-h in a gas stream.

Das erhaltene Eisenpulver weist eine Teilchengröße von 3 bis 30 nm auf. Es wurden keine Beimengungen nachgewiesen. Die Ausbeute an Endprodukt beträgt 90%.The iron powder obtained has a particle size of 3 to 30 nm. No admixtures have been detected. The yield of the final product is 90%.

Beispiel 7Example 7

1 kg Salz AlCl3 6H2O behandelt man mit 2 Liter wässeriger NH4OH-Lösung mit einer Konzentration von 13,4 Mol/l bei Raumtemperatur, der Überschuß an Alkali beträgt 2. In 1 Stunde wird die Mutterlauge abgefiltert, die feste Fhase gewaschen und unter Vermischen mit 220 g Salzlösung von NiCl2 .6H2O in 500 ml konzentrierter Ammoniaklösung behandelt. In 2 Stunden wird die Masse abgefiltert und sorgfältig gewaschen. Das hergestellte Pulver wird in einem Trockenschrank bei einer Temperatur von 100°C getrocknet. Die Reduktion führt man bei einer Temperatur von 500°C, was um 300°C höher als die Temperatur des Reduktionsbeginns von Nickelhydroxid ist, bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 2,5 m3/Mol Ni·h in einem Gasstrom durch. Man erhält Pulver folgender Zusammensetzung: 20% Ni und 80% Al2O3 mit einer gleichmäßigen Verteilung des Nickels in einer keramischen Matrix. Der Gehalt an Chlor beträgt unter 0,01%.1 kg of salt AlCl 3 6H 2 O is treated with 2 liters of aqueous NH 4 OH solution with a concentration of 13.4 mol / l at room temperature, the excess of alkali is 2. The mother liquor is filtered off in 1 hour, the solid phase washed and treated while mixing with 220 g of saline solution of NiCl 2 .6H 2 O in 500 ml of concentrated ammonia solution. In 2 hours the mass is filtered off and washed carefully. The powder produced is dried in a drying cabinet at a temperature of 100 ° C. The reduction is carried out at a temperature of 500.degree. C., which is 300.degree. C. higher than the start of reduction of nickel hydroxide, with a consumption of hydrogen of 2.5 m 3 / mol Ni · h through in a gas stream. Powder of the following composition is obtained: 20% Ni and 80% Al 2 O 3 with an even distribution of nickel in a ceramic matrix. The chlorine content is less than 0.01%.

Beispiel 8Example 8

1 kg Salz AlCl3 .6H2O behandelt man mit 2 Liter wässeriger NH4OH-Lösung mit einer Konzentration von 13,4 Mol/l bei Raumtemperatur, der Überschuß an Alkali beträgt 2. In 1 Stunde wird die Mutterlauge abgefiltert, die feste Phase wird gewaschen und unter Vermischen mit 248 g der Lösung von Na2MoO4 in 500 ml warmen Wasser/2,4 Mol/l/ behandelt. In 2 Stunden wird die Masse abgefiltert und sorgfältig gewaschen. Das hergestellte Pulver wird in einem Trockenschrank bei einer Temperatur von 100°C getrocknet. Die Reduktion führt man bei einer Temperatur von 600°C, was um 290°C höher als die Temperatur des Reduktionsbeginns von MoO3 ist, bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 2,5 m3/Mol Mo.h in einem Gasstrom durch.1 kg of salt AlCl 3 .6H 2 O is treated with 2 liters of aqueous NH 4 OH solution with a concentration of 13.4 mol / l at room temperature, the excess of alkali is 2. The mother liquor is filtered off in 1 hour, the solid The phase is washed and treated with mixing with 248 g of the solution of Na 2 MoO 4 in 500 ml of warm water / 2.4 mol / l /. In 2 hours the mass is filtered off and washed carefully. The powder produced is dried in a drying cabinet at a temperature of 100 ° C. The reduction is carried out at a temperature of 600 ° C, which is 290 ° C higher than the temperature at the beginning of the reduction of MoO 3 , with a consumption of hydrogen of 2.5 m 3 / mol Mo.h in a gas stream.

Das erhaltene Pulver hat folgende Zusammensetzung: 35% Mo und 65% Al2O3 mit einer gleichmäßigen Verteilung des Molybdäns in einer keramischen Matrix. Es wurde kein Natrium nachgewiesen.The powder obtained has the following composition: 35% Mo and 65% Al 2 O 3 with a uniform distribution of the molybdenum in a ceramic matrix. No sodium was detected.

Beispiel 9Example 9

1 kg Salz ZrOCl2 .8H2O behandelt man mit 2 Liter wässeriger NH4OH-Lösung mit einer Konzentration von 13,4 Mol/l bei Raumtemperatur, der Überschuß an Alkali beträgt 2. In 1 Stunde wird die Mutterlauge abgefiltert, die feste Phase mit 68,2 g der Na2WO4-Lösung in 300 ml Wasser (0,d Mol/l) unter Vermischen behandelt. In 1 Stunde wird die Mutterlauge sorgfältig abgefiltert und gewaschen. Das hergestellte Pulver wird in einem Trockenschrank bei einer Temperatur von 100°C getrocknet. Die Reduktion führt man bei einer Temperatur von 800°C, was um 300°C höher als die Temperatur des Reduktionsbeginns von WO3 ist, bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 6 m3/Mol W.h in einem Gasstrom durch. Man erhält Pulver folgender Zusammensetzung: W 10% und ZrO2 90% mit einer gleichmäßigen Verteilung des Wolframs in einer keramischen Matrix. Es wurden keine Beimengungen nachgewiesen. 1 kg of salt ZrOCl 2 .8H 2 O is treated with 2 liters of aqueous NH 4 OH solution at a concentration of 13.4 mol / l at room temperature, the excess of alkali is 2. The mother liquor is filtered off in 1 hour, the solid Phase treated with 68.2 g of the Na 2 WO 4 solution in 300 ml of water (0, d mol / l) with mixing. The mother liquor is carefully filtered off and washed in 1 hour. The powder produced is dried in a drying cabinet at a temperature of 100 ° C. The reduction is carried out at a temperature of 800.degree. C., which is 300.degree. C. higher than the temperature at the beginning of the reduction in WO 3 , with a consumption of hydrogen of 6 m 3 / mol Wh in a gas stream. Powder of the following composition is obtained: W 10% and ZrO 2 90% with an even distribution of the tungsten in a ceramic matrix. No admixtures have been detected.

3eispiel 103Example 10

1 kg Salz ZrOCl2 ·8H2O behandelt man mit 2 Liter wässeriger NH4OH-Lösung mit einer Konzentration von 13,4 Mol/l bei Raumtemperatur, der Uberschuß an Alkali beträgt 2. In 1 Stunde wird die Mutterlauge abgefiltert, die feste Phase wird gewaschen und mit 172 g der NiCl2. .6H2O-Lösung in 500 ml wässeriger konzentrierter NH4OH-Lösung behandelt. In 2 Stunden wird die Masse abgefiltert und sorgfältig gewaschen. Das hergestellte Pulver wird in einem Trockenschrank bei einer Temperatur von 100°C getrocknet. Die Reduktion führt man bei einer Temperatur von 400°C durch, was um 200°C höher als die Temperatur des Reduktionsbeginns von Nickelhydroxid ist, bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 4 m3/Mol Ni.h in einem Gasstrom durch. Man erhält Pulver folgender Zusammensetzung: 10% Ni und 90% ZrO2 mit einer gleichmäßigen Verteilung des Nickels in einer keramischen Matrix. Der Gehalt an Chlor beträgt 0,01%.1 kg salt ZrOCl 2 · 8H 2 O is treated with 2 liters of aqueous NH 4 OH solution having a concentration of 13.4 mol / l at room temperature, the excess of alkali is 2. In 1 hour, the mother liquor is filtered off, the solid Phase is washed and with 172 g of NiCl 2 . .6H 2 O solution treated in 500 ml aqueous concentrated NH 4 OH solution. In 2 hours the mass is filtered off and washed carefully. The powder produced is dried in a drying cabinet at a temperature of 100 ° C. The reduction is carried out at a temperature of 400.degree. C., which is 200.degree. C. higher than the start of reduction of nickel hydroxide, with a consumption of hydrogen of 4 m 3 / mol Ni.h in a gas stream. Powder of the following composition is obtained: 10% Ni and 90% ZrO 2 with a uniform distribution of the nickel in a ceramic matrix. The chlorine content is 0.01%.

Beispiel 11Example 11

1 kg Salz AlCl3 ·6H2O Dehandelt man mit 2 Liter wässeriger NH4OH-Lösung mit einer Konzentration von 13, 4 Mol/l bei Raumtemperatur, der Uberschuß an Alkali beträgt 2. In 1 Stunde wird die Mutterlauge abgefiltert, die feste Phase wird gewaschen und mit 84,7 g wässeriger FeCl3-Lösung in 400 ml Wasser (1,7 Mol/l) behandelt. In 1,5 Stunden wird die Masse abgefiltert und sorgfältig gewaschen. Das hergestellte Pulver wird in einem Trockenschrank bei einer Temperatur von 100°C getrocknet. Die Reduktion führt man bei einer Temperatur von 420°C, was um 250°C höher als die Temperatur des Reduktionsbeginns von Eisenhydroxid ist, bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 4,5 m3/Mol Fe·h in einem Gasstrom durch.1 kg of salt AlCl 3 .6H 2 O is treated with 2 liters of aqueous NH 4 OH solution with a concentration of 13.4 mol / l at room temperature, the excess of alkali is 2. The mother liquor is filtered off in 1 hour, the solid The phase is washed and treated with 84.7 g of aqueous FeCl 3 solution in 400 ml of water (1.7 mol / l). The mass is filtered off and washed thoroughly in 1.5 hours. The powder produced is dried in a drying cabinet at a temperature of 100 ° C. The reduction is carried out at a temperature of 420.degree. C., which is 250.degree. C. higher than the temperature at which iron hydroxide begins to be reduced, with a consumption of hydrogen of 4.5 m 3 / mol Fe.h in a gas stream.

Man erhält ein Pulver folgender Zusammensetzung: 15% Fe und 85% Al2O3 mit einer gleichmäßigen Verteilung des Eisens in einer keramischen Matrix. Der Gehalt an Chlor beträgt unter 0,01%.A powder of the following composition is obtained: 15% Fe and 85% Al 2 O 3 with an even distribution of iron in a ceramic matrix. The chlorine content is less than 0.01%.

Industrielle VerwertbarkeitIndustrial usability

Disperse Metallpulver können in der Landwirtschaft, als Wachstumstimulatoren sowie in der Industrie zur Schaffung der Stoffe mit vorausbestimmten Eigenschaften ihre Anwendung finden.Disperse metal powders can be used in agriculture, as growth stimulators and in industry to create substances with predetermined properties.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung disperser metallpulver, das die Behandlung von Hydraten der mineralischen Metallsalze mit Alkalilaugen, die Filtration der anfallenden Metallhydroxide, ihre Trocknung und Reduktion mit Wasserstoff vorsieht, dadurch gekennzeichnet, daß man feste Hydrate der Metallsalze verwendet, die Alkalilauge mit einer Konzentration von 6 bis 15 Mol/l bei einem 1,5- bis 2fachen Überschuß an Alkali, das in dieser Lauge enthalten ist, bezogen auf die stöcniometrisch für die Bildung eines Hydroxids erforderliche Menge, nimmt und die Reduktion der Hydroxide bei einer um 200 bis 300°C höheren Temperatur als der Reduktionsbeginn der Hydroxide der entsprechenden Metalle bei einem Verbrauch an Wasserstoff von 2,5 bis 6 m3/Mol Me·h, berechnet auf Ausgangssalz, durchführt und nach der Heduktion die erhaltenen Pulver mit einem Inertgas passiviert.1. A process for the preparation of disperse metal powder, which provides for the treatment of hydrates of the mineral metal salts with alkali lyes, the filtration of the resulting metal hydroxides, their drying and reduction with hydrogen, characterized in that solid hydrates of the metal salts are used, the alkali lye with a concentration of 6 to 15 mol / l with a 1.5- to 2-fold excess of alkali, which is contained in this alkali, based on the amount stoichiometrically required for the formation of a hydroxide, and the reduction of the hydroxides at a around 200 to 300 ° C higher temperature than the start of the reduction of the hydroxides of the corresponding metals with a consumption of hydrogen of 2.5 to 6 m 3 / mol Me · h, calculated on the starting salt, is carried out and, after the hedging, the powders obtained are passivated with an inert gas. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die herzustellenden ..-etallhydroxide vor der Trocknung zusätzlich mit einer wässerigen beziehungsweise Ammoniaklösung des Salzes eines anderen Metalls behandelt.2. The method according to claim 1, characterized in that the .. .. metal hydroxides to be prepared are additionally treated with an aqueous or ammonia solution of the salt of another metal before drying.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6857321B2 (en) * 2016-10-27 2021-04-14 住友金属鉱山株式会社 Nickel powder manufacturing method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3833351A (en) * 1973-02-15 1974-09-03 Univ Eng Inc Continuous preparation of pure metals by hydrogen reduction
US3877931A (en) * 1973-07-20 1975-04-15 Daniel R Neskora Continuous preparation of pure metals by gaseous reduction
GB2023112A (en) * 1978-05-31 1979-12-28 Gte Sylvania Inc Method for producing extra fine cobalt metal powdwe
US4214896A (en) * 1979-05-14 1980-07-29 Gte Products Corporation Process for producing cobalt metal powder
EP0080996A2 (en) * 1981-12-02 1983-06-08 VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft Process for recovering metals from acid solutions of their salts
US4414021A (en) * 1982-05-06 1983-11-08 Welbon William W Process for the synthesis of iron powder
JPS62139803A (en) * 1985-12-12 1987-06-23 Okamura Seiyu Kk Production of ferromagnetic metallic powder
US4798623A (en) * 1988-02-19 1989-01-17 Gte Products Corporation Method for producing fine cobalt metal powder

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3427159A (en) * 1963-07-25 1969-02-11 Polaroid Corp Diffusion transfer process utilizing heat transfer
IL34081A (en) * 1970-03-16 1972-11-28 Gorin C Production of finely divided solid materials
US3940261A (en) * 1974-07-24 1976-02-24 Eastman Kodak Company Process for preparing crystalline silver particles having electrically conductive surfaces and product

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3833351A (en) * 1973-02-15 1974-09-03 Univ Eng Inc Continuous preparation of pure metals by hydrogen reduction
US3877931A (en) * 1973-07-20 1975-04-15 Daniel R Neskora Continuous preparation of pure metals by gaseous reduction
GB2023112A (en) * 1978-05-31 1979-12-28 Gte Sylvania Inc Method for producing extra fine cobalt metal powdwe
US4214896A (en) * 1979-05-14 1980-07-29 Gte Products Corporation Process for producing cobalt metal powder
EP0080996A2 (en) * 1981-12-02 1983-06-08 VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft Process for recovering metals from acid solutions of their salts
US4414021A (en) * 1982-05-06 1983-11-08 Welbon William W Process for the synthesis of iron powder
JPS62139803A (en) * 1985-12-12 1987-06-23 Okamura Seiyu Kk Production of ferromagnetic metallic powder
US4798623A (en) * 1988-02-19 1989-01-17 Gte Products Corporation Method for producing fine cobalt metal powder

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 11, Nr. 364 (M-646), 27. November 1987; & JP-A-62 139 803 (OKAMURA SEIYU K.K.) 23-06-1987 *
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