DE1031771B - Process for the production of iron powders consisting essentially of metallic iron particles, which are suitable for the production of permanent magnets - Google Patents

Process for the production of iron powders consisting essentially of metallic iron particles, which are suitable for the production of permanent magnets

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DE1031771B DES33461A DES0033461A DE1031771B DE 1031771 B DE1031771 B DE 1031771B DE S33461 A DES33461 A DE S33461A DE S0033461 A DES0033461 A DE S0033461A DE 1031771 B DE1031771 B DE 1031771B
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Description

DEUTSCHESGERMAN

Bekanntlich können magnetisierbare Eisenpulver durch Drückeinwirkung zu Preßkörpern verarbeitet werden, die nach Magnetisierung Permanentmagnete guter Eigenschaften liefern. Die Koerzitivkraft solcher Magnete hängt dabei in starkem Maße von der Kristallitgröße der verwendeten Pulverpartikeln ab, und zwar ist sie um so besser, je kleiner die Kristallite sind. Es ist daher wünschenswert, von Eisenpulvern möglichst kleiner Kristallitgröße auszugehen.It is known that magnetizable iron powder are processed by pressing into pressed bodies, which after magnetization are permanent magnets deliver good properties. The coercive force of such magnets depends to a large extent on the Crystallite size of the powder particles used, namely the better, the smaller the crystallites are. It is therefore desirable to start from iron powders with the smallest possible crystallite size.

Zur Herstellung von feinteiligen Eisenpulvern kennt man zwei grundsätzlich verschiedene Wege: erstens direkte Reduktion technisch zugänglicher Eisenverbindungen, vor allem oxydischer Eisenverbindungen, und zweitens Herstellung spezieller Präparate über leicht zersetzliche Eisensalze organischer Säuren (Oxalate, Acetate, Formiate usw.). Auf dem erstgenannten Wege werden Eisenpulver erhalten, die zur Erzeugung von Permanentmagneten nur schlecht oder gar nicht geeignet sind; durch Zersetzung der Eisensalze organischer Säuren mit eventuell angeschlossener Reduktion lassen sich dagegen brauchbare Eisenpulver herstellen. There are two fundamentally different ways of producing finely divided iron powders: firstly direct reduction of technically accessible iron compounds, especially oxidic iron compounds, and secondly, production of special preparations using easily decomposable iron salts of organic acids (oxalates, Acetates, formates, etc.). In the first-mentioned way iron powder are obtained which are used for the production of Permanent magnets are poorly or not at all suitable; by decomposition of the iron salts more organic Acids with a possibly connected reduction, on the other hand, can be used to produce usable iron powder.

Eine weitere Verbesserung der zweiten Methode ergibt sich, wenn man gemäß dem deutschen Patent 939 085 Eisensalze verwendet, die gleichzeitig geringere Mengen an Calcium-, Magnesium-, Aluminiumoder Cadmiumverbindungen enthalten. Nach Zersetzung, eventueller Reduktion, Agglomerierung durch Druckeinwirkung und Magnetisierung werden Preßkörper erhalten, die durch besonders gute magnetische Eigenschaften ausgezeichnet sind. Es ist zwar nicht eindeutig bekannt, warum der Zusatz der Calcium-, Magnesium-, Aluminium- oder Cadmiumverbindungen bei sonst identischer Verarbeitung zu besseren Preßkörpermagneten führt als bei Verwendung reiner Eisensalze, nach dem derzeitigen Stand der Erkenntnisse muß jedoch angenommen werden, daß durch Zusatz dieser Leichtmetallverbindungen in erster Linie die Zersetzung und eventuelle Reduktion des Eisensalzes beeinflußt wird, und zwar dahingehend, daß bei der Bildung der Eisenprimärkristallite das Kristallwachstum gestört wird. Dadurch entstehen verhältnismäßig kleine Eisenkristallite.A further improvement of the second method results when one according to the German patent 939 085 iron salts are used, which at the same time contain lower amounts of calcium, magnesium, aluminum or Contain cadmium compounds. After decomposition, possible reduction, agglomeration through Pressures and magnetization are obtained compacts, which are particularly good magnetic Properties are excellent. Although it is not clearly known why the addition of calcium, Magnesium, aluminum or cadmium compounds with otherwise identical processing to better compact magnets leads than when using pure iron salts, according to the current state of knowledge however, it must be assumed that by adding these light metal compounds in the first place the decomposition and possible reduction of the iron salt is influenced, namely to the extent that at the formation of the iron primary crystallites, the crystal growth is disturbed. This creates proportionally small iron crystallites.

Die vorliegende Erfindung ist auf das gleiche Ziel, nämlich die Herstellung von Eisenpulvern geringer Eisenkristallitgröße (<C 5000 A) gerichtet, sie erreicht dieses Ziel jedoch auf einem einfacheren Wege. Nach dem Verfahren der Erfindung ist es möglich, von ganz erheblich billigeren Rohstoffen auszugehen, und zwar von oxydischen Eisenverbindungen, wie Eisenoxyden, Eisenhydroxyden oder Eisenoxydhydraten. In der oxydischen Eisenverbindung wird ebenfalls eine kristallisationshemmende Leichtmetallverbindung, im vorliegenden Falle eine Erdalkaliverbindung, fein ver-Verfahren zur GewinnungThe present invention is aimed at the same goal, namely the production of iron powders Iron crystallite size (<C 5000 A) directed, it reached this goal, however, in a simpler way. According to the method of the invention, it is possible to make whole starting from considerably cheaper raw materials, namely from oxidic iron compounds such as iron oxides, Iron hydroxides or iron oxide hydrates. In the oxidic iron compound there is also one Crystallization-inhibiting light metal compound, in the present case an alkaline earth compound, fine ver process for extraction

von im wesentlichen aus metallischenof essentially metallic

Eisenteilchen bestehenden Eisenpulvern,Iron powder consisting of iron particles,

die zur Herstellung permanenterthose used to make permanent

Magnete geeignet sindMagnets are suitable

Anmelder:Applicant:

S. A. Societe d'Electro-Chimie,S. A. Societe d'Electro-Chimie,

d'Electro-Metallurgie et des Acieriesd'Electro-Metallurgie et des Acieries

electriques d'Ugine, Pariselectriques d'Ugine, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Schwelm (Westf.), Drosselstr. 31
Representative: Dipl.-Ing. H. Marsch, patent attorney,
Schwelm (Westphalia), Drosselstr. 31

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 22. Mai 1952
Claimed priority:
Great Britain 22 May 1952

Nigel Conrad Tombs, London,
ist als Erfinder genannt worden
Nigel Conrad Tombs, London,
has been named as the inventor

teilt, jedoch ohne daß hierzu die Herstellung von Mischkristallen erforderlich wäre.divides, but without the production of mixed crystals would be required.

Grundsätzlich ist es natürlich möglich, eine natürliche oder synthetische, oxydische Eisenverbindung innig mit einer Erdalkaliverbindung zu vermischen und das Gemisch zu reduzieren. Auf diese Weise erhält man jedoch, genauso wie aus erdalkalifreien Oxydpulvern, keine zur Herstellung von Permanentmagneten geeigneten Eisenpulver, wahrscheinlich wohl deshalb, weil eine gleichmäßige und äußerst feine, möglichst molekulare Verteilung der Erdalkaliverbindung im Oxydpulver durch mechanische Mischvorgänge nicht zu erreichen ist. Die kristallisationshemmende Wirkung der Erdalkaliverbindung bei der Reduktion kann daher nicht zur Geltung kommen.In principle it is of course possible to use a natural or synthetic, oxidic iron compound to mix intimately with an alkaline earth compound and reduce the mixture. That way it gets However, as with alkaline earth-free oxide powders, none for the production of permanent magnets suitable iron powder, probably because a uniform and extremely fine, If possible, molecular distribution of the alkaline earth compound in the oxide powder through mechanical mixing processes cannot be reached. The anti-crystallization effect of the alkaline earth compound in the Reduction can therefore not come into play.

Versucht man andererseits, durch Temperatur des Gemisches eine annähernd molekulare Verteilung zu erreichen, so erhält man selbst bei Einsatz extrem feinteiliger Eisenoxyde infolge der erforderlichen verhältnismäßig hohen Temperaturen stark durchkristalli-On the other hand, if one tries to achieve an approximately molecular distribution through the temperature of the mixture achieve, so you get even when using extremely finely divided iron oxides due to the required proportion highly crystalline at high temperatures

809 530/371809 530/371

sierte Substanzen. Diese führen bei der Reduktion auch nicht zu hinreichend kleinen Eisenkristalliten und sind daher für die Herstellung permanenter Preßkörpermagnete ebenfalls ungeeignet.ized substances. During the reduction, these also do not lead to sufficiently small iron crystallites and are therefore also unsuitable for making permanent compact magnets.

Es mußte daher nach einem Weg gesucht werden, die Erdalkaliverbindung bei verhältnismäßig tiefer Temperatur gleichmäßig im Eisenoxyd zu verteilen und gleichzeitig ein Eisenoxyd zu erhalten, welches bei seiner Herstellung noch keinen hohen Temperaturen ausgesetzt war und ,daher noch sehr feinkristallin ist. A way had to be found, the alkaline earth compound at relatively deeper To distribute the temperature evenly in the iron oxide and at the same time to obtain an iron oxide, which was not exposed to high temperatures during its manufacture and is therefore still very fine crystalline.

Erfindungsgemäß ist das nun dadurch gelungen, daß man die Verteilung der -Erdalkaliverbindung nicht direkt durch Sintern eines Eisenoxyds zusammen mit einer Erdalkaliverbindung vornimmt, sondern dem Ausgangsgemisch außerdem hinreichende Mengen einer oxydischen Alkaliverbindung zusetzt. Dann bilden sich bei der Erhitzung-Alkaliferrite. Man erreicht in dieser Weise- bereits bei Temperaturen zwischen 500 und 800° C, je nach Art der zugesetzten Alkaliverbindung, eine völlig gleichmäßige molekulare Verteilung der Erdalkaliverbindung in der Grundmasse und schließt die Möglichkeit einer gleichzeitigen Sinterung oder Kristallvergrößerung des Eisenoxyds vollständig aus. Man hat nämlich während des Verteilungsvorganges überhaupt kein Eisenoxyd in der Mischung, sondern ein Alkaliferrit. Um nun das Eisenoxyd zu regenerieren, wird das Erhitzungsprodukt, das also aus einer homogenen Mischung von Alkaliferrit, Erdalkaliverbindung und eventuell einem Überschuß an Alkalisalz besteht, mit Wasser behandelt. Hierbei zersetzen sich die Alkaliferrite, der Alkalianteil geht in Lösung, das Eisenoxyd fällt in äußerst feiner Verteilung aus. Die Erdalkaliverbindung bleibt dabei natürlich völlig gleichmäßig und annähernd molekular in der Gesamtmasse verteilt.According to the invention, this has now been achieved by the distribution of the alkaline earth compound does not make directly by sintering an iron oxide together with an alkaline earth compound, but in addition, sufficient amounts of an oxidic alkali compound are added to the starting mixture. then Alkali ferrites are formed when heated. One achieves in this way - already at temperatures between 500 and 800 ° C, depending on the type of added Alkaline compound, a completely uniform molecular distribution of the alkaline earth compound in the matrix and excludes the possibility of simultaneous sintering or crystal enlargement of the iron oxide completely off. You have no iron oxide at all in the during the distribution process Mixture, but an alkali ferrite. In order to regenerate the iron oxide, the heating product, that is, from a homogeneous mixture of Alkali ferrite, alkaline earth compound and possibly an excess of alkali salt, treated with water. Here the alkali ferrites decompose, the alkali part goes into solution, the iron oxide falls into extremely fine distribution. The alkaline earth compound remains completely uniform and of course approximately molecularly distributed in the total mass.

Es ist klar, daß die Kristallitgröße des ausgefällten Eisenoxyds bei diesem Verfahren weitgehend unabhängig von der Kristallitgröße des oxydischen Ausgangsmaterials ist, da das Kristallgitter des Ausgangsmaterials bei der Ferritbildung zerstört und das Kristallgitter des Fällungsproduktes völlig neu gebildet wird. Aus diesem Grunde brauchen im Verfahren der Erfindung an das Ausgangsmaterial keine extremen Qualitätsanforderungen gestellt zu werden, es können handelsübliche, billige Substanzen verwendet werden.It is clear that the crystallite size of the precipitated iron oxide is largely independent in this process on the crystallite size of the oxidic starting material, since the crystal lattice of the starting material Destroyed during ferrite formation and the crystal lattice of the precipitate is completely reformed will. For this reason, there is no need for the starting material in the process of the invention extreme quality requirements, commercial, cheap substances can be used will.

Infolge Zersetzung des Ferrits bei niederen Temperaturen bildet sich bei der Hydrolyse ein äußerst feinteiliges Eisenoxyd bzw. Oxydhydrat, genauso als ob aus einer Eisensalzlösung ein Hydroxyd gefällt wird. Dieses bei tiefer Temperatur entstandene Eisenoxyd kann unter milden Bedingungen, d. h. bei Temperaturen zwischen 250 und 500° C, mit Wasserstoff reduziert werden. Hierdurch gelingt die Darstellung eines Eisenpulvers mit einer Kristallitgröße von unter 5000 A.As a result of the decomposition of the ferrite at low temperatures, an extremely fine particle is formed during hydrolysis Iron oxide or oxide hydrate, just as if a hydroxide is precipitated from an iron salt solution. This iron oxide, which is formed at low temperatures, can under mild conditions, i. H. at temperatures between 250 and 500 ° C, can be reduced with hydrogen. This enables the representation of a Iron powder with a crystallite size of less than 5000 A.

Zusammenfassend ist das erfindungsgemäße Verfahren durch folgende Hauptmerkmale gekennzeichnet : Es wird ein Gemisch aus feingemahlenem Eisenoxyd bzw. -oxydhydrat, einem Alkalioxyd, -hydroxyd oder -carbonat und einem Erdalkalioxyd bzw. -hydroxyd oder einer oxydbildenden Erdalkaliverbindung mit bestimmten Mengenverhältnissen der Komponenten hergestellt und auf eine Temperatur zwischen 500 und 800° C erhitzt; das Reaktionsprodukt wird nach Abkühlung mit WTasser zersetzt, ausgelaugt und anschließend filtriert; der erhaltene Rückstand wird dann in an sich bekannter Weise bei Temperaturen unter 500° C reduziert.In summary, the method according to the invention is characterized by the following main features: A mixture of finely ground iron oxide or oxide hydrate, an alkali oxide, hydroxide or carbonate and an alkaline earth oxide or hydroxide or an oxide-forming alkaline earth compound with certain proportions of the components is prepared and added to a Temperature between 500 and 800 ° C heated; the reaction product is cooled down to T W ater decomposed, drained and then filtered; the residue obtained is then reduced in a manner known per se at temperatures below 500.degree.

Als oxydische Ei sen verbindung kann irgendein Eisenoxyd oder Eisenoxydhydrat nicht zu hoher Korngröße verwendet werden, beispielsweise a—Fe2O3.Any iron oxide or iron oxide hydrate that is not too large in grain size can be used as the oxidic iron compound, for example a — Fe 2 O 3 .

Als Erdalkalikomponente sind vor allem die Oxyde, Hydroxyde und Carbonate von Calcium, Barium und Strontium geeignet. Andere unter den Verfahrensbedingungen zu Oxyden zersetzliche Verbindungen, wie die Formiate und Oxalate usw., sind ebenfalls verwendbar. Die Erdalkaliverbindung wird in solcher ίο Menge in das Gemisch eingebracht, daß das Verhältnis von Eisen zu Erdalkali im Gemisch gleich oder größer 9 :1 ist und das Endprodukt zwischen 0,1 und 10 Gewichtsprozent Erdalkali enthält. Wahrscheinlich liegt dieses in Form des Oxyds vor.The main alkaline earth components are the oxides, hydroxides and carbonates of calcium, barium and Suitable for strontium. Other compounds which decompose to oxides under the process conditions, such as the formates and oxalates, etc., are also usable. The alkaline earth compound is in such ίο Amount introduced into the mixture that the ratio of iron to alkaline earth in the mixture is equal to or greater 9: 1 and the end product contains between 0.1 and 10 percent by weight of alkaline earth metal. Probably lies this in the form of the oxide.

Als Alkaliverbindung werden vorzugsweise die Hydroxyde oder Carbonate von Kalium oder Natrium verwendet. Die Menge muß ausreichen, um die oxydische Eisenverbindung wahrend der Erhitzung der Mischung vollständig in das Alkaliferrit umzuwandein. Ein Überschuß über die stöchiometrische Menge ist zulässig.The hydroxides or carbonates of potassium or sodium are preferred as alkali compounds used. The amount must be sufficient to remove the oxidic iron compound during the heating of the Mixture completely converted into the alkali ferrite. An excess over the stoichiometric amount is allowed.

Die bei der Erhitzung zur Ferritbildung und molekularen Verteilung der Erdalkaliverbindung einzuhaltenden Temperaturen sind von der Art der verwendeten Alkaliverbindung abhängig. Bei Verwendung von Alkalihydroxyden betragen sie 500 bis 800° C, die Mischung kommt hierbei infolge Schmelzens des Hydroxyds in halbflüssigem bis flüssigem Zustand, je nach der Menge des Hydroxyds. Bei Verwendung von Alkalicarbonaten sind Temperaturen zwischen 700 und 800° C erforderlich, es tritt kein Schmelzfluß, sondern eine starke Sinterung ein. Die Erhitzung selbst kann in Luft oder in nichtoxydierender Atmosphäre vorgenommen werden, z. B. unter Stickstoff.Those to be observed during the heating for ferrite formation and molecular distribution of the alkaline earth compound Temperatures depend on the type of alkali compound used. Using of alkali hydroxides they are 500 to 800 ° C, the mixture comes here as a result of melting Hydroxyds in a semi-liquid to liquid state, depending on the amount of the hydroxide. When using Alkali carbonates, temperatures between 700 and 800 ° C are required, there is no melt flow, but a strong sintering. The heating itself can take place in air or in a non-oxidizing atmosphere be made, e.g. B. under nitrogen.

Die letztgenannte Arbeitsweise ist zwar geringfügig teurer, führt aber andererseits zu noch etwas gleichmäßigeren und besseren Pulvern. Im allgemeinen ist auch die Koerzitivkraft der aus unter Stickstoff erhitzten Pulvern hergestellten Magnete noch etwas größer.The last-mentioned way of working is slightly more expensive, but on the other hand leads to even more uniformity and better powders. In general, the coercive force is also that from heated under nitrogen Powder-made magnets are slightly larger.

Die weitere Verarbeitung der Erhitzungsprodukte — Abkühlen, Auslaugen, Filtrieren und Reduzieren — erfolgt im wesentlichen nach bekannten Arbeitsmethoden. Die Reduktion wird bei Temperaturen unter 500° C und vorzugsweise zwischen 250 und 500° C durchgeführt. Derartig milde Reduktionsbedingungen sind möglich, da durch das Verfahren der Erfindung äußerst feinteilige Eisenoxyde bzw. -oxydhydrate zur Reduktion kommen, die durch Zersetzung eines Ferrits bei Normaltemperatur entstanden und niemals erhöhten Temperaturen ausgesetzt worden sind. Die Reduktion selbst bildet zwar kein Merkmal der Erfindung, die Anwendung milder Reduktionsbedingungen (250 bis 500° C) ist jedoch erforderlich und unterstützt die durch die Gegenwart der molekular verteilten Erdalkaliverbindung erzwungene Ausbildung von Eisenpartikeln geringer Kristallitgröße. Die Reduktion wird zweckmäßig bei Raumgeschwindigkeiten von mindestens 3001/Std.The further processing of the heating products - cooling, leaching, filtering and reducing - takes place essentially according to known working methods. The reduction is at temperatures carried out below 500 ° C and preferably between 250 and 500 ° C. Such mild reduction conditions are possible because of the process According to the invention, extremely finely divided iron oxides or oxide hydrates are reduced by decomposition of a ferrite was created at normal temperature and was never exposed to elevated temperatures have been. Although the reduction itself does not constitute a feature of the invention, the application is milder However, reducing conditions (250 to 500 ° C) is required and supported by the presence the molecularly distributed alkaline earth compound, the forced formation of iron particles is lower Crystallite size. The reduction is expedient at space velocities of at least 300 l / hour.

Wasserstoff auf 10 bis 15 g Eisenpulver durchgeführt, noch höhere Raumgeschwindigkeiten (z. B. 600 1/Std. je 10 bis 15 g) und dafür kürzere Reduktionszeiten ' sind noch günstiger, da die magnetischen Eigenschaften der Endprodukte (Koerzitivkraft, remanente Induktion usw.) hierdurch weiter verbessert werden.Hydrogen carried out on 10 to 15 g iron powder, even higher space velocities (e.g. 600 1 / hour. 10 to 15 g each) and shorter reduction times are even more favorable because of the magnetic properties the end products (coercive force, remanent induction, etc.) can be further improved as a result.

Wie man im einzelnen auch verfährt, in jedem Falle werden bei Einhaltung der erfindungsgemäßen Bedingungen Eisenpulver erhalten, die durch Kristallitgrößen unter 5000 A ausgezeichnet sind. Natürlieh enthalten die Eisenpulver neben der Grund-How one proceeds in detail, in each case, when adhering to the invention Conditions obtained iron powder, which are characterized by crystallite sizes below 5000 Å. Of course contain the iron powder in addition to the basic

substanz Eisenmetall geringere Mengen Erdalkali und — sofern die Reduktion nicht quantitativ bis zu Ende geführt wurde — geringere Reste an Eisenoxyd. Die im Endprodukt wirksamen und im Pulver weitaus vorherrschenden Bestandteile sind jedoch die Eisenpartikeln mit Kristallitgrößen unter 5000 Ä. Es ist daher berechtigt, in der Beschreibung und in den Ansprüchen einfach von »Eisenpulver« zu sprechen. Hierunter ist selbstverständlich das vorbezeichnete, im wesentlichen aus metallischen Eisenteilchen bestehende Produkt zu verstehen. Die Alkalikomponente wird durch die Wasserlaugung gewöhnlich quantitativ entfernt. Sollten durch unvollständige Laugung Alkalispuren im Endprodukt zurückbleiben, so stören diese nicht.Substance ferrous metal smaller amounts of alkaline earth and - if the reduction is not quantitative up to At the end of the process - minor remnants of iron oxide. Those that are effective in the end product and far more in the powder The predominant components, however, are the iron particles with crystallite sizes below 5000 Å. It is therefore it is justified to speak simply of "iron powder" in the description and in the claims. Of course, this includes the aforementioned, consisting essentially of metallic iron particles Understand product. The alkali component usually becomes quantitative by the water leaching removed. If traces of alkali remain in the end product due to incomplete leaching, so do not disturb them.

Es wurde bereits angedeutet, daß die zur Ausgangsmischung zugesetzte und durch den Erhitzungsprozeß mit Alkaliferritbildung annähernd molekular verteilte Erdalkaliverbindung wahrscheinlich als Kristallisationsinhibitor bei der Reduktion des Oxydpulvers wirkt. Im einzelnen sind die ablaufenden Vorgänge noch nicht aufgeklärt. Es hat sich jedoch eindeutig erwiesen, daß aus den erfindungsgemäß unter Zusatz der Erdalkaliverbindung hergestellten Eisenpulvern nach Pressung und Magnetisierung Per- a5 manentmagnete erhalten werden, deren Koerzitivkraft erheblich größer ist als die von Magneten, die in sonst identischer Weise, aber in Abwesenheit der Erdalkaliverbindung hergestellt worden sind. Besonders gute Ergebnisse werden bei Verwendung von CaI-ciumverbindungen erzielt.It has already been indicated that the alkaline earth compound added to the starting mixture and almost molecularly distributed by the heating process with alkali ferrite formation probably acts as a crystallization inhibitor in the reduction of the oxide powder. The processes involved have not yet been clarified in detail. However, it has clearly been shown that a5 manentmagnete are obtained from the present invention prepared with the addition of alkaline earth iron powders by pressing and magnetizing per- whose coercive force is considerably greater than that of the magnets, but made in otherwise identical manner in the absence of alkaline earth compound have been. Particularly good results are achieved when using calcium compounds.

Zur weiteren Erläuterung werden folgend einige Ausführungsbeispiele des Verfahrens der Erfindung beschrieben.For further explanation, some exemplary embodiments of the method of the invention are given below described.

BeispieleExamples

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1. Eine innige Mischung von 1520 g 0-Fe2O3 geringer Korngröße und 74 g gepulvertem Calciumhydroxyd wurde nach Zusatz einer zur Einstellung halbflüssiger Konsistenz hinreichenden Menge Kaliumhydroxyd 15 Minuten lang auf 750° C erhitzt. Nach Abkühlung, Auslaugen mit Wasser und Filtration wurde der Rückstand mit siedendem Wasser gewaschen, getrocknet und auf eine Korngröße von etwa 1 bis 3 mm zerkleinert. Das Granulat wurde dann 4 Stunden bei 350° C in einem trockenen sauerstofffreien Wasserstoffstrom von etwa 300 1/Std. und 15 g Granulat reduziert.1. An intimate mixture of 1520 g of small particle size O -Fe 2 O 3 and 74 g of powdered calcium hydroxide was heated to 750 ° C. for 15 minutes after addition of an amount of potassium hydroxide sufficient to achieve a semi-liquid consistency. After cooling, leaching with water and filtration, the residue was washed with boiling water, dried and comminuted to a particle size of about 1 to 3 mm. The granulate was then 4 hours at 350 ° C in a dry, oxygen-free hydrogen stream of about 300 l / h. and 15 g of granules reduced.

Das erhaltene Pulver bestand zur Hauptsache aus metallischem Eisen; es enthielt geringe Mengen Eisenoxyd und 3,6 Gewichtsprozent Calcium. Dieses war gleichmäßig im Eisenpulver verteilt, wahrscheinlich in Form einer festen Lösung von Calciumoxyd in Eisenoxyd. Das Pulver wurde in einem Behälter mit trockenem, sauerstofffreiem Wasserstoff gesammelt. Um das Pulver auch während der späteren Behandlung gegen atmosphärische Oxydation zu schützen, wurde es mit einer Lösung eines Phenol-Formaldehyd-Harzes in Aceton imprägniert und darauf das Aceton verdampft. Die Menge des verwendeten Harzes war so groß, daß das trockene Pulver ungefähr 5 Gewichtsprozent Harz enthielt, welches die einzelnen Metallteilchen ummantelte.The powder obtained consisted mainly of metallic iron; it contained small amounts Iron oxide and 3.6 percent by weight calcium. This was evenly distributed in the iron powder, probably in the form of a solid solution of calcium oxide in iron oxide. The powder was in a container collected with dry, oxygen-free hydrogen. To the powder even during the later To protect against atmospheric oxidation, it was treated with a solution of a phenol-formaldehyde resin impregnated in acetone and then evaporated the acetone. The amount of used Resin was so large that the dry powder contained approximately 5 weight percent resin, which encased the individual metal particles.

Zur Herstellung permanenter Magnete wurde das harzüberzogene Eisenpulver in einer Metallform einem Druck von ungefähr 12 500 kg/cm2 ausgesetzt. Ein so erhaltener Preßling hatte eine Dichte von 3,92. Nach der Magnetisierung in einem magnetischen Feld von 10 000 örsted betrug die Koerzitivkraft 530 örsted und die remanente Induktion 3200 Gauß.To make permanent magnets, the resin-coated iron powder in a metal mold was subjected to a pressure of about 12,500 kg / cm 2 . A compact obtained in this way had a density of 3.92. After magnetization in a magnetic field of 10,000 örsted, the coercive force was 530 örsted and the remanent induction was 3200 Gauss.

Zum Vergleich wurde nach demselben Verfahren ein zweiter Preßmagnet gefertigt, der -aus einem in der gleichen Weise hergestellten Eisenpulver bestand, mit dem einzigen Unterschied, daß die Anfangsmischung kein Calciumhydroxyd enthielt. Dieser Magnet hatte eine Dichte von 3,88, eine Koerzitivkraft von 330 örsted und eine remanente Induktion von 2400 Gauß.For comparison, a second press magnet was manufactured using the same method, which -from an in iron powder produced in the same way, with the only difference that the initial mixture contained no calcium hydroxide. This Magnet had a density of 3.88, a coercive force of 330 örsted and a remanent induction of 2400 Gauss.

2. Es wurde eine innige Pulvermischung aus 1520 g orFerrioxyd gemäß Beispiel 1, 74 g pulverisiertem Calciumhydroxyd und 1311 g Kaliumcarbonat, durch Zerstampfen während 50 Stunden in Methylalkohol hergestellt. Diese Mischung wurde getrocknet und bei einer Temperatur von 800° C 1 Stunde lang gesintert. Das Produkt wurde nach dem Abkühlen mit Wasser behandelt, filtriert, granuliert und in gleicher Weise wie im Beispiel 1 reduziert.2. There was an intimate powder mixture of 1520 g of orferrioxide according to Example 1, 74 g of pulverized Calcium hydroxide and 1311 g of potassium carbonate, by crushing in methyl alcohol for 50 hours manufactured. This mixture was dried and sintered at a temperature of 800 ° C. for 1 hour. After cooling, the product was treated with water, filtered, granulated and in the same way reduced as in example 1.

Das erhaltene Pulver wurde mit Phenol-Formaldehyd-Harz überzogen, durch Druckeinwirkung gepreßt und magnetisiert. Der erhaltene Magnet hatte eine Dichte von 3,8, eine Koerzitivkraft von ungefähr 500 örsted und eine remanente Induktion von 2200 Gauß.The powder obtained was coated with phenol-formaldehyde resin and pressed by applying pressure and magnetized. The obtained magnet had a density of 3.8, a coercive force of approximately 500 örsted and a remanent induction of 2200 Gauss.

3. Das Eisenpulver wurde wie im Beispiel 1 hergestellt, die anfängliche Erwärmung wurde jedoch in einer sauerstofffreien Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 800° C vorgenommen und auf 1 Stunde ausgedehnt. Die Reduktion und die Weiterbehandlung des Pulvers zur Herstellung der Magnete wurde in derselben Weise vorgenommen wie im Beispiel 1.3. The iron powder was prepared as in Example 1, but the initial heating was carried out in made and on an oxygen-free nitrogen atmosphere at a temperature of 800 ° C 1 hour extended. The reduction and further treatment of the powder to produce the magnets was made in the same manner as in Example 1.

Der erhaltene Magnet hatte eine Dichte von 3,6, eine Koerzitivkraft von 590 örsted und eine remanente Induktion von 2000 Gauß.The magnet obtained had a density of 3.6, a coercive force of 590 örsted and a remanent Induction of 2000 Gauss.

4. Das Eisenpulver wurde in der im Beispiel 3 beschriebenen Weise hergestellt, jedoch wurde die Reduktion bei 350° C über 2 Stunden in einem Wasserstoff strom von 600 1/Std. für 15 g Pulver vorgenommen. 4. The iron powder was produced in the manner described in Example 3, but the Reduction at 350 ° C for 2 hours in a hydrogen stream of 600 1 / hour. made for 15 g of powder.

Ein aus diesem Pulver in gleicher WTeise wie im Beispiel 1 hergestellter Magnet hatte eine Dichte von 3,6, eine Koerzitivkraft von 620 örsted und eine remanente Induktion von 2700 Gauß. Zum Vergleich wurde ein zweiter Magnet in genau der gleichen Weise hergestellt, wobei jedoch die sonst aus den gleichen Substanzen bereitete Ausgangsmischung kein Calciumhydroxyd enthielt. Dieser Magnet hatte eine Dichte von 3,8, eine Koerzitivkraft von 360 örsted und eine remanente Induktion von 2000 Gauß.A from this powder in the same W T else as prepared in Example 1 magnet had a density of 3.6, a coercive force of 620 oersteds and a residual induction of 2700 Gauss. For comparison, a second magnet was produced in exactly the same way, but the starting mixture, which was otherwise prepared from the same substances, did not contain any calcium hydroxide. This magnet had a density of 3.8, a coercive force of 360 örsted and a remanent induction of 2000 Gauss.

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Gewinnung von im wesentlichen aus metallischen Eisenteilchen bestehenden Eisenpulvern, die zur Herstellung von permanenten Magneten geeignet sind, mit Kristallitgrößen von weniger als 5000 Ä, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus feingemahlenem Eisenoxyd bzw. -oxydhydrat, einem Alkalioxyd, -hydroxyd oder -carbonat in mindestens der zur Ferritbildung stöchiometrischen Menge und einem Erdalkalioxyd bzw. -hydroxyd oder einer oxydbildenden Erdalkaliverbindung (Eisen zu Erdalkali gleich oder größer 9 :1) auf 500 bis 800° C erhitzt, das Reaktionsprodukt nach dem Auslaugen mit Wasser filtriert und der Rückstand in an sich bekannter Weise bei Temperaturen unter 500° C reduzierend bis zur Metallstufe erhitzt wird.1. Process for the production of consisting essentially of metallic iron particles Iron powders suitable for making permanent magnets with crystallite sizes of less than 5000 Å, characterized in that a mixture of finely ground Iron oxide or oxide hydrate, an alkali oxide, hydroxide or carbonate in at least the for Ferrite formation stoichiometric amount and an alkaline earth oxide or hydroxide or an oxide-forming Alkaline earth compound (iron to alkaline earth equal to or greater than 9: 1) at 500 to 800 ° C heated, the reaction product filtered after leaching with water and the residue in itself is heated in a known manner at temperatures below 500 ° C reducing to the metal stage. 7 87 8 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zeichnet, daß bei Verwendung eines Alkalioxyds dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung der oder -hydroxvds das Gemisch auf 500 bis 800° C Ausgangsmischung in einer sauerstofffreien Stickerhitzt wird. Stoffatmosphäre erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized 4. The method according to any one of claims 1 to 3, distinguishes that when using an alkali oxide, characterized in that the heating of the or -hydroxvds heats the mixture to 500 to 800 ° C starting mixture in an oxygen-free sticker will. Substance atmosphere takes place. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 5 3. The method according to claim 1, characterized in 5 zeichnet, daß bei Verwendung eines Alkalicar- In Betracht gezogene Druckschriften:indicates that when using an alkali car, the following documents are considered: bonats das Gemisch auf 700 bis 800° C erhitzt Abeggs »Handbuch der anorganischen Chemie«,bonats the mixture heated to 700 to 800 ° C Abeggs "Handbook of Inorganic Chemistry", wird. Bd. 4, 3. Abt., Zweiter Teil B, 1935, S. 290 und 292.will. Vol. 4, 3rd section, second part B, 1935, pp. 290 and 292. © SOS 530/371 6, 58© SOS 530/371 6, 58
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