DE1592845C

DE1592845C -

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Publication number: DE1592845C
Application number: DE19661592845
Authority: DE
Priority date: 1966-10-10
Filing date: 1966-10-10
Publication date: 1973-07-26

Description

mischen Verbindungen in fester Phase bei Zimmertemperatur aus Reaktanten, die bisher nur bei Zimmertemperatur in Lösung in Reaktion gebracht werden konnten. Sowohl die chemische Zusammensetzung als auch die Reinheit der auf diese Weise hergestellten Pigmente sind von sämtlichen Gesichtspunkten aus zufriedenstellend, ihre Anreibfähigkeit ist ähnlich derjenigen des auf nassem Wege hergestellten Produktes, und ihre Ölaufnahmefähigkeit ist besser als diejenige der bisher bekannten Produkte; ihre Korngröße, Farbe und ihr Feuchtigkeitsgehalt können mit Hilfe des Einspeisungsverhältnisses der Ausgangskomponenten nach Belieben eingestellt werden. Die erhaltenen Pigmente enthalten keine löslichen Salze; dementsprechend sind die Wetter- und Korrosionsbeständigkeit der aus diesen Pigmenten hergestellten Farben beträchtlich größer, als die von Mineralfarben, die mit Hilfe der bekannten Verfahren hergestellt wurden. Der Energiebedarf des Verfahrens ist sehr gering. Das System kann in einem kontinuierlichen Betrieb leicht geregelt, instrumentiert und automatisiert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird keine flüssige Phase angewendet; daher kann auf Vorrichtungen zum Lösen der festen Komponenten und zum Aufwärmen, Rühren und Transport der Lösungen, ferner auf die einen außerordentlich hohen Energiebedarf bedingenden Prozesse des Filtrierens, Waschens und Trocknens verzichtet werden. Durch das Fehlen von korrosiven Lösungen werden der Preis und die Abnutzung der Vorrichtungen vermindert.

Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind aus Vergleichsversuchen ersichtlich, die mit dem erfindungsgemäß hergestellten Zinktetroxychromat und mit herkömmlichem Zinktetroxychromat, das nach dem Naßverfahren hergestellt wurde, durchgeführt wurden.

In diesen Versuchen wurde die Verreibbarkeit der Pigmente im Attritor geprüft. Außerdem wurde die korrosionsinhibierende Wirkung in der Aerosol-Salznebelkammer bei 35° C während 250 Stunden, in der Wasserdampfkammer bei 35° C während 250 Stunden, in der Wasserdampf kammer bei 35° C während 750 Stunden, in destilliertem Wasser bei 24°C während 1000 Stunden und in industrieller Umgebung durch 6 Wochen dauernde Exposition geprüft.

Als Ergebnis dieser Versuche hat sich gezeigt, daß das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Zinktetroxychromat eine um etwa 35°/₀ kürzere Verreibzeit aufweist als das bekannte Zinktetroxychromat und daß die korrosionsinhibierende Wirkung sowohl in der Wasserdampfkammer als auch beim Eintauchen in destilliertes Wasser und bei der Exposition in industrieller Umgebung besser war, als bei dem herkömmlichen Zinktetroxychromat. Die Prüfergebnisse in der Aerosol-Salznebel kammer waren gleich.

Der Gehalt an wasserlöslichem Chromoxyd ist bei dem erfindungsgemäß hergestellten Zinktetroxychromat um etwa 50 bis 70°/₀ niedriger als bei dem bekanntermaßen hergestellten Zinktetroxychromat.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert. Die Zeichnung ist eine graphische Darstellung des Verfahrens gemäß Beispiel 2.

Beispiel 1

Zur Herstellung von Zinktetroxychromat werden 71 g ZnO und 17 g CrO₃ in eine Hammermühle mit senkrechter Achse und hoher Drehgeschwindigkeit eingespeist. Durch Thermostatisierung wird eine konstante Temperatur von etwa 60° C eingestellt, und es wird mit dem Mahlprozeß begonnen. Durch einen über dem Rotor angeordneten Verteilungskopf wird Wasserdampf in 50°/₀igem Überschuß, bezogen auf ίο die stöchiometrische Menge, in die Mühle eingeleitet. Durch die Reaktion werden 100 g Pulverfarben erhalten, d. h., die Umwandlung beträgt praktisch 100%. 90,4 °/₀ des Produktes weisen eine Korngröße zwischen 1 und 40 μ auf.

B e i sp i e 1 2

Zinktetroxychromat wird im Großbetrieb gemäß

dem in der Zeichnung dargestellten Schema hergestellt.

Das feste Zinkoxyd 1 und das feste Chromoxyd 2 werden aus dem mit Rührer versehenen Behälter I in Form des festen Pulvergemisches 3 in die Mahlvorrichtung II eingespeist. Diese Mahlvorrichtung ist zweckmäßig eine Hammermühle hoher Drehgeschwindigkeit. Das aus Luft 8 und Wasserdampf 9 im Mischapparat IV hergestellte Gemisch 4 wird ebenfalls in die Mahlvorrichtung II eingeblasen. Aus der Mahlvorrichtung Il treten unter Freiwerden von Reaktionswärme die feste Pulverfarbe 5 und das Gemisch 6 von Pulver und Luft aus.

Aus dem Gemisch 6 wird die Pulverfarbe 7 im Zyklon III abgeschieden. Die Luft 8 wird aus dem Zyklon III in den Mischapparat IV eingeleitet, wobei die Luft mit dem Wasserdampf 9 vermischt wird.

Das bekannte nasse Verfahren und das bekannte halbnasse Verfahren werden mit dem im Beispiel 2 beschriebenen Verfahren in einem industriellen Verfahren verglichen, in dem täglich 101 Zinktetroxychromat Pulverfarbe hergestellt werden. Die Resultate der Analyse der Wirtschaftlichkeit werden in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt.

Täglich umgesetzte Materialmengen in t

Flüssigkeit
Trübe ....

Pulver ...

Gas

Dampf ...

Insgesamt,
t/Tag ..·

Nasses
■ Verfahren

266

145

515
1120

Halbnasses
Verfahren

28

424

54

34

540
1173

Trockenes
(erfindungsgemäßes)
Verfahren

Energieaufwand pro Tag

Wärmeenergie,
10^e Kcal/Tag .

0/ /0

Elektrische
Energie

kWStd./Tag..

0/ /0

43
2575

917
166

37
2216

504
91

33
12
1,3

46
100

1,3
100

552
100

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

die Mahlgeschwindigkeit, die Kornfeinheit der festen

PatentansDrü-he- Komponenten und die Intensität der Berührung der

miteinander reagierenden Komponenten erhöht werden. Dabei wird das Mahlen in Gegenwart von

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von 5 Wasserdampf durchgeführt.

Zinkchromat-Pigmenten, dadurch gekenn- Diese Erkenntnis ist überraschend, weil Zinkoxyd zeichnet, daß man Zinkoxyd zusammen mit und Chromoxyd in Anwesenheit von Wasserdampf, Chromoxyd in einem der Zusammensetzung des aber ohne Mahlung, nicht oder nur in gereingem Maß gewünschten Endproduktesentsprechendenstöchio- miteinander reagieren und das Produkt eine grobmetrischen Verhältnis durch trockenes Mahlen io körnige Trübe bildet. Wird jedoch erfindungsgemäß reagieren Jäßt, wobei die festen Komponenten mit das trockene Gemisch der beiden Komponenten in Wasserdampf gleichzeitig in Berührung gebracht Gegenwart von Wasserdampf vermählen, so entstehen werden. Zinkchromatpigmente in praktisch 100°/_oigem Umsatz. 2< Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zeichnet, daß die festen Komponenten mit einer 15 zur kontinuierlichen Herstellung von Zinkchromat-Gaszirkulations-Mahlvorrichtung gemahlen wer- pigmenten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den. Zinkoxyd zusammen mit Chromoxyd in einem der

Zusammensetzung des gewünschten Endproduktes

entsprechenden stöchiometrischen Verhältnis durch

zo trockenes Mahlen reagieren läßt, wobei die festen Komponenten mit Wasserdampf gleichzeitig in Berührung gebracht werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuier- Nach einer vorteilhaften Ausführungsfcrm des

liehen Herstellung von Zinkchromatopigmenten, das in erfindungsgemäßen Verfahrens können die festen

der festen Phase durchgeführt wird. 25 Komponenten währenddes Mahlens außer mit Wasser-

Zinkchromatpigmente konnten bisher nur mit Hilfe dampf auch mit Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxyd,

von diskontinuierlichen Naßverfahren aus Salz- Kohlendioxyd, Essigsäuredampf oder deren Gemi-

lösungen oder Suspensionen hergestellt werden. sehen in Berührung gebracht werden.

Wegen der Nachteile der bekannten Verfahren war Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft

man jedoch bestrebt, Mehoden zu finden, die mit 30 in einer Gaszirkulations-Mahlvorrichtung durchge-

kleineren Materialmengen arbeiteten als die bisher führt.

bekannten Naßverfahren und die in kontinuierlichen Die als Mahlgut erhaltene Pigmentfarbe kann

Vorrichtungen durchgeführt werden können. Aus vorteilhaft vor dem Entnehmen aus dem System

diesem Grund wurde die sogenannte »halbnasse« klassiert werden, insbesondere mit Hilfe eines in die

kontinuierliche Verfahrensweise zur Herstellung von 35 Vorrichtung eingebauten Siebes.

Zinktetroxychromat ausgearbeitet. Bei diesem Ver- Die umzusetzenden festen Oxyde und das erhaltene

fahren werden höhere Lösungs- und Suspensions- Pigmentfarbe-Mahlgut können zweckmäßig mit Hilfe

Konzentrationen angewendet als bei dem Naßver- eines Trägergases transportiert werden, wobei das

fahren, und auch die Konzentration der erhaltenen Mahlgut durch Pulverabscheidung gewonnen wird.

Pigmentsuspension ist größer. 4° Das vom Pulver gereinigte Trägergas kann in das

Es konnte jedoch bisher kein Verfahren aufgefunden System zurückgeleitet werden.

werden, welches ermöglicht hätte, bei der Herstellung Das Klassieren vor dem Ableiten aus der Mahlvon Zinkchromatpigmenten auf die Verwendung der vorrichtung und der Transport mit Hilfe des Trägerflüssigen Phase völlig zu verzichten. gases können auch gleichzeitig erfolgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 4S Als Trägergas für den Wasserdampf, mit dem die Verfahren zugänglich zu machen, durch das Zink-' festen Komponenten während der Mahlung in

chromatpigmente ohne Verwendung eines flüssigen Berührung gebracht werden, kann vorteilhaft Luft

Mediums hergestellt werden können. Es ist bekannt, verwendet werden.

daß bei Zerkleinerungsprozessen durch Mahlen von Produkte, die eine unbefriedigende Korngröße

Materialien und Materialgemischen in fester Phase 50 aufweisen, können mit frischen Reaktanten vermischt

chemische Prozesse schon bei Temperaturen unter wieder aufgearbeitet werden.

10O⁰C verlaufen können, die sonst nicht oder nur bei Wenn durch den während der Mahlung ablaufenden Temperaturen unter 10O⁰C verlaufen können, die mechanisch-chemischen Prozeß Wärme erzeugt wird, sonst nicht oder nur bei höheren Temperaturen die die Qualität des Produktes beeinträchtigen könnte, stattfinden. Bei diesen bisher bekannten mechanisch 55 so kann gekühlt werden. Nötigenfalls kann die Mahlinduzierten chemischen Vorgängen ist jedoch der auf vorrichtung — in erster Linie zur Auslösung der die eingesetzte Materialmenge bezogene Umsatz sehr Reaktion — auch geheizt werden,
niedrig, die Menge der gebildeten Spaltoberflächen, Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können d. h. der neuen aktiven Zentren, gering und die die folgenden Pigmente sehr vorteilhaft hergestellt Möglichkeit der Vermischung der Komponenten 60 werden:
begrenzt. Derartige Verfahren wurden daher zur . . _

Herstellung von Pigmenten im großtechnischen Ver- Zinktetroxychromat CrO₃ · 5 ZnO ■ 4 H₂O

fahren bisher nicht verwendet. Zinktrioxychromat CrO₃ · 4 ZnO · 3 H₂O

Erfindungsgemäß wurde nun festgestellt, daß ein Zinkgelbe in allen Färb-

in wirksamer Weise mechanisch induziertes chemi- 65 ^tonen · - ■ ■ · * CrO₃ · 4 ZnO -K₂U-

sches Verfahren zur Herstellung von Zinkchromat- ²^

pigmenten aus Oxyden ohne Verwendung eines Das erfindungsgemäße Verfahren weist zahlreiche

flüssigen Mediums durchgeführt werden kann, wenn Vorteile auf. Es ermöglicht die Herstellung von ehe-