CS225286B1 - The preparation of the hydrated magnetite - Google Patents
The preparation of the hydrated magnetite Download PDFInfo
- Publication number
- CS225286B1 CS225286B1 CS354082A CS354082A CS225286B1 CS 225286 B1 CS225286 B1 CS 225286B1 CS 354082 A CS354082 A CS 354082A CS 354082 A CS354082 A CS 354082A CS 225286 B1 CS225286 B1 CS 225286B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- magnetite
- hydrated
- preparation
- solution
- magnetic field
- Prior art date
Links
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910017135 Fe—O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- -1 iron cation Chemical class 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compounds Of Iron (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu výroby hydratovaného magnetitu Fe^O^.n HgO, určeného zvláště pro přípravu tzv. magnetických kapalin, k účelům sorpčně-separačním, zvláště v magnetickém poli nebo jako černého pigmentu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the production of hydrated magnetite Fe ^O ^nH HO, especially for the preparation of so-called magnetic liquids, for sorption-separation purposes, particularly in a magnetic field or as a black pigment.
V poslední době dochází v širší technické praxi stále více k aplikaci tzv. magnetických kapalin. Jde o magnetické suspenze až koloidy, rozptýlené ve vodě i v některých nepolárních rozpustidlech, s velikostí pevných částic nejčastěji l až 100 nm. Uplatnění těchto směsí ukazuje se velmi přitažlivé v řadě oborů lidské činnosti. Roztoky mohou pracovat ne základě magnetického nebo elektromagnetického impulzu, např. jako optický závěr s rychlostí 0,01 sekundy, kapaliny se mohou impulzem měnit v pevnou látku s pevO nosti 2 až 3 kg/cm a zrušením magnetického pole opět mohou zkapalnit; využití tohoto efektu je proto mimořádně zajímavé např. pro ucpávky rotačních hřídelů s minimálním odporem atp.Recently, so-called magnetic fluids have been increasingly applied in wider technical practice. These are magnetic suspensions to colloids, dispersed in water and in some non-polar solvents, with a particle size of mostly 1 to 100 nm. The application of these mixtures proves to be very attractive in many fields of human activity. The solutions can operate on the basis of a magnetic or electromagnetic pulse, for example as an optical shutter at a rate of 0.01 second, liquids can be pulsed to a solid with a strength of 2 to 3 kg / cm and can liquefy again by abolishing the magnetic field; the use of this effect is therefore extremely interesting, for example, for rotary shaft seals with a minimum resistance, etc.
Dalším perspektivním uplatněním takových ferromagnetických materiálů je jejich aplikace jako nosičů sorbentu pro filtrace a separace z koloidního až suspenzního prostředí v magnetickém poli. Pro technickou praxi se ukazuje jal£o nejpřístupnější materiál pro tyto aplikace právě magnetit Fe^O^. Jeho jemná suspenze se připravuje z výchozí hrubé suroviny obvykle dlouhotrvajícím účinným mletím v kapalném mediu za přítomnosti povrchověAnother promising application of such ferromagnetic materials is their application as sorbent carriers for filtration and separation from colloidal to suspension media in the magnetic field. For technical practice, magnetite Fe? O? Is the most accessible material for these applications. Its fine suspension is prepared from a crude starting material by usually effective grinding in liquid medium in the presence of a surface
V ' .V '.
225 286225 286
225 286 aktivních stabilizátorů. Přitom základní složka Fe^O^ se připravuje buS klasickým způsobem hydrogenací kysličníku železitého225 286 active stabilizers. The basic component Fe základníO základní is prepared either by the conventional method of hydrogenation of ferric oxide
400 °C Fe2°3 + H2 Τ'* Τι-* 2 Pe3°4 * H2° 2 3OO2minut nebo např. podle jap.pat. 8184,322 se připraví Fe^O^ z vodného roztoku zelené skalice a přebytku síranu amonného za přítomnosti amoniaku oxidací vzdušným kyslíkem .po několik hodin. Jde při tom v podstatě o modifikovaný preparační způsob výroby černého pigmentu podle Martina z. šedesátých let tohoto století, podle US patentu 2,939,767«400 ° C Fe 2 ° 3 + H 2 Τ '* Τι- * 2 Pe 3 ° 4 * H 2 ° 2 3OO 2 minutes or eg according to jap.pat. No. 8184,322 was prepared from Fe ^O ^ from an aqueous solution of green vitriol and an excess of ammonium sulfate in the presence of ammonia by oxidation with atmospheric oxygen for several hours. This is essentially a modified preparation process for the production of black pigment according to Martin of the 1960s, according to U.S. Patent 2,939,767.
Prvý ze způsobů pracuje za sucha při velmi vysoké teplotě a tlaku a jeho výsledkem je bezvodý magnetit. Druhý způsob používá vyšších množství pomocného síranu amonného; postup nezaručuje však úplně správný vzájemný poměr dvou- a třímocného železa ve slou- . čenině a ferromagnetické vlastnosti materiálu nejsou ani zásadním požadavkem, neboť jde o výrobu pigmentářské suroviny.The first method works dry at very high temperature and pressure and results in anhydrous magnetite. The second method uses higher amounts of auxiliary ammonium sulfate; however, the process does not guarantee a completely correct ratio of divalent and trivalent iron in the compound. The raw material and the ferromagnetic properties of the material are not essential either, as it is the production of a pigmentary raw material.
Způsob přípravy hydratovaného magnetitu podle vynálezu odstraňuje zmíněné nedostatky.The process for the preparation of the hydrated magnetite according to the invention removes these drawbacks.
Podstatou vynálezu je způsob přípravy hydratovaného magnetitu Fe^O^.n HgO, kde n = 0,5 až 8, vyznačený tím, že se smísí stechiometrické podíly roztoků solí dvojmocného a trojmocného železa, s výhodou chloridů nebo síranů, pH směsi se upraví amoniakem nebo hydroxidem alkalického kovu na hodnotu 5,5 až 8,0 a výsledný hydratovený magnetit se separuje a zkoncentruje např. v magnetickém poli, přičemž vstupní železitá sloučenina se připraví oxidací chloridu nebo síranu železnatého, s výhodou kontaktem s nitrozními exhalacemi.The present invention relates to a process for the preparation of hydrated magnetite Fe 2 O 4 · n H 2 O, wherein n = 0.5 to 8, characterized in that stoichiometric proportions of solutions of ferrous and trivalent iron salts, preferably chlorides or sulphates, are mixed. or an alkali metal hydroxide to a value of 5.5 to 8.0 and the resulting hydrated magnetite is separated and concentrated, e.g., in a magnetic field, wherein the input ferric compound is prepared by oxidation of ferrous chloride or sulfate, preferably by contact with nitrous exhalations.
Způsobem podle vynálezu se postupuje zpravidla tak, že se výchozí vodný roztok chloridu nebo síranu železitého, obvykle o koncentraci 10 až 20 % hmotnostních, rozdělí na tři stejné objemové podíly, přičemž se dva díly zařadí jako promývací roztok na výstup odpadních nitrózních exhalací; po úplné oxidaci dvojmocného kationtu železa na třímocný v tomto podílu, se smísí roztok se zbývajícím odděleným dílem, pH směsi se pak upraví na 5,5 až 8,0 a při teplotě cca 60 °C se vzniklá černá sraženina nebo koloid hydratovaného magnetitu oddělí, s výhodou v magnetickém poli.The process according to the invention is generally carried out in such a way that the starting aqueous solution of ferric chloride or sulphate, usually at a concentration of 10 to 20% by weight, is divided into three equal volumes, the two parts being included as washing solution at the outlet of waste nitrous exhalation; after complete oxidation of the divalent iron cation to trivalent in this fraction, the solution is mixed with the remaining separate part, the pH of the mixture is then adjusted to 5.5 to 8.0 and at about 60 ° C the black precipitate or hydrated magnetite colloid is separated, preferably in a magnetic field.
Způsob přípravy hydratovaného magnetitu podle vynálezu zaručuje dosažení přesného poměru Fe^: Fe ve sloučenině a tím i optimálních ferromagnetických vlastností preparátu, odstraňuje se nutnost obvyklých pomocných příměsí solí k roztokům, odstraňuje se zvýšená produkce odpadu a nadto vzniklý hydratovaný preparát je podle potřeby snadno mechanicky přeměnitelný v homogenní směs s částicemi až 1 nm; je prokazatelná i značná sorpční schopnost samotného, takto vzniklého magnetitu.The method of preparation of the hydrated magnetite according to the invention ensures an accurate ratio of Fe 2: Fe in the compound and thus optimum ferromagnetic properties of the preparation, eliminates the need for conventional auxiliary admixtures of salts to solutions, eliminates increased waste production and in homogeneous mixture with particles up to 1 nm; the sorption ability of the magnetite thus formed is also demonstrable.
Preparovaný hydratovaný magnetit Fe-jO^.n HgO váže v molekule 0,5 až 8 molů HgO, což odpovídá přibližně až 60 % hmotnostních obsahu vody v pevné fázi. Hmotnost získanéhoThe prepared hydrated magnetite Fe-O ^ .n HgO binds in a molecule of 0.5 to 8 moles of HgO, corresponding to approximately 60% by weight of the water content of the solid phase. Weight obtained
225 286 o225 286 o
preparátu se pohybuje v mezích 2,60 až 5,00 g/cm . Struktura preparátu před mechanickou úpravou má charakter kulovitých částic s velikostí 0,1 až 0,5 s tendencí k tvorbě aglomerátů s velikostí asi 40 až 50 £im.The preparation is in the range of 2.60 to 5.00 g / cm. The structure of the preparation prior to mechanical treatment has the character of spherical particles having a size of 0.1 to 0.5 with a tendency to form agglomerates having a size of about 40 to 50 µm.
Způsob přípravy hydratovaného magnetitu je dále ilustrován v příkladech provedení, jež však možnosti preparace zcela nepokrývají a obměnou, např. oxidačního činidla nebo přizpůsobením podmínek postupu např. použitému zařízení, lze přípravu hydratovaného magnetitu rovněž realizovat.The method of preparation of the hydrated magnetite is further illustrated in the examples, which, however, do not fully cover the preparation possibilities and by variation, e.g.
Příklad 1Example 1
Roztok zelené skalice, obsahující 92,6 g FeSO^.7 HgO v 200 cm vody byl zařazen jako promývací roztok na výstupu exhalací nitrozních plynů.A solution of green vitriol containing 92.6 g of FeSO4.7HgO in 200 cm of water was included as a wash solution at the outlet of the nitrous gas exhalation.
II IIIII III
Roztok po úplné oxidaci obsaženého Fe na Fe byl dále smísen s polovičním objemem výchozího neoxidovaného roztoku síranu železnatého, směsný roztok upraven plynným amoniakem na pH rovné 8,0, za přirozeného vzestupu teploty na 60 °C. Serný koloidní pigment - hydratovaný magnetit, byl hladce separován od vodní fáze v magnetickém poli 0,1 T volným průtokem.The solution after complete oxidation of the contained Fe to Fe was further mixed with half the volume of the initial non-oxidized ferrous sulfate solution, the mixed solution adjusted to pH 8.0 with ammonia gas, with a natural temperature rise to 60 ° C. Serum colloidal pigment - hydrated magnetite was smoothly separated from the water phase in the magnetic field by 0.1 T free flow.
Hmotnost získaného preparátu činila 4,3 g/cm^, velikost částic vysréženého preparátu se pohybovala v mezích 0,1 až 0,5 ^m.The weight of the obtained preparation was 4.3 g / cm @ 2, the particle size of the precipitated preparation ranged from 0.1 to 0.5 .mu.m.
Příklad 2Example 2
500 cm^ roztoku chloridu železnatého o koncentraci 22 % hm. bylo zařazeno jako II IIT promývací roztok na výstup exhalací NO . Po úplné oxidaci Fe na Fe byl roztok smísen s polovičním objemem výchozího roztoku chloridu železnatého. Směs se upraví dále vodným roztokem NaOH na pH 5,5 a černá sraženina hydratovaného magnetitu byla turbinovým desintegrátorem zpracována na vodnou směs koloidního charakteru s velikostí částic 1500 cm @ 2 of a 22 wt. was included as II IIT wash solution for NO exhalation. After complete oxidation of Fe to Fe, the solution was mixed with half the volume of the starting ferrous chloride solution. The mixture was further adjusted to pH 5.5 with aqueous NaOH and the black hydrated magnetite precipitate was treated with a turbine disintegrator to form an aqueous mixture of colloidal character with a particle size of 1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS354082A CS225286B1 (en) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | The preparation of the hydrated magnetite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS354082A CS225286B1 (en) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | The preparation of the hydrated magnetite |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS225286B1 true CS225286B1 (en) | 1984-02-13 |
Family
ID=5375800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS354082A CS225286B1 (en) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | The preparation of the hydrated magnetite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS225286B1 (en) |
-
1982
- 1982-05-14 CS CS354082A patent/CS225286B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Vinayagam et al. | Structural characterization of green synthesized α-Fe2O3 nanoparticles using the leaf extract of Spondias dulcis | |
| Fauconnier et al. | Thiolation of maghemite nanoparticles by dimercaptosuccinic acid | |
| GB1392980A (en) | Production of acicular magnetic iron oxides | |
| US4119536A (en) | Method of disposing of a ferrous-ion containing acidic aqueous waste by forming polycrystalline iron compound particles | |
| Chen et al. | Fast separation of bromelain by polyacrylic acid-bound iron oxide magnetic nanoparticles | |
| US4001288A (en) | Magnetic organo-iron compounds | |
| GB1356846A (en) | Preparation of iron oxide pigments | |
| JPS5829258B2 (en) | Method for producing iron oxide black pigment by oxidizing metallic iron with oxygen-containing gas | |
| CN111063502B (en) | A kind of magnetic fluid with adjustable stability and its preparation and recovery method | |
| JPS6095902A (en) | Manufacture of tabular ba ferrite corpuscular powder for magnetic recording | |
| CS225286B1 (en) | The preparation of the hydrated magnetite | |
| DE102008015365A1 (en) | Magnetic nanoparticles and process for their preparation | |
| Matijevic | Colloid chemical aspects of corrosion of metals | |
| Naren et al. | Uptake mechanism of silicic acid by schwertmannite and its stabilization | |
| CN110142031A (en) | A kind of magnetic nano-adsorbent for adsorbing mercury ions and its preparation and application | |
| SU786882A3 (en) | Method of magnetite production | |
| KR100442541B1 (en) | Method for preparing magnetite in aqueous solution at room temperature and Method for water-waste-treatment using the said magnetite | |
| SU568598A1 (en) | Method of obtaining ferroliquids | |
| Korus et al. | Influence of ionic environment on the process of adsorption of heavy metal ions on magnetic iron oxides | |
| RU2058605C1 (en) | Method of preparation of ferromagnetic fluid based on aqueous medium | |
| US4295971A (en) | Method for clarifying slimes | |
| JPS5749667A (en) | Luster pigment and its preparation | |
| RU2388091C1 (en) | Method of preparing magnetic liquid | |
| RU2372292C1 (en) | Method of producing water based magnetic liquid | |
| JPH0471012B2 (en) |