DE2118888A1

DE2118888A1 - Verfahren zur Herstellung von Fernten

Info

Publication number: DE2118888A1
Application number: DE19712118888
Authority: DE
Inventors: Gordon Cunningham Wentwood Monmouthshire Wales Eadie (Großbritannien)
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1970-04-20
Filing date: 1971-04-19
Publication date: 1971-11-11
Also published as: CA966297A; HU162541B; NL7105338A; FR2089928A5; GB1351737A; JPS5550604A; US3887478A

Description

DBr/Fo München-Pullach, 19- April 1971

BRITISH STEEL CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Be-Stimmungen des "Iron & Steel Act 1967"» 33 Grosvenor Place, London S.W.1, England

Verfahren zur Herstellung von Gerriten

Die Erfindung betrifft ferritische magnetische Materialien und Permanentmagnete, die aus derartigen Gerriten hergestellt sind. Gleichfalls betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung derartiger Ferrite und weiterhin Vorrichtungen, die derartige magnetische Materialien und Permanentmagnete enthalten. Mit Ferrit sind alle magnetischen Materialien bezeichnet, die magnetisch hart oder weich sind und als einen Grundbestandteil Eisenoxyd FepO, aufweisen.

Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, befasst sich die Erfindung mit drei Hauptklassen von Ferriten. Diese sind kubische Ferrite, welche magnetisch weiche Stoffe erzeugen, hexagonale Magnetopiumbit-Ferrite, die zur Herstellung von hart magnetischen Magneten geeignet sind, zusammen mit Ferriten vom Granattyp, die gleichfalls weichmagnetische Stoffe erzeugen.

In jeder dieser Klassen von Ferriten ist der Grundbestandteil Eisenoxyd Fe₂O^. Der ferritische Stoff wird durch Kalzinieren oder Sintern einer Mischung hergestellt, die zusätzlich zu dem Eisenoxyd einen Beschleuniger zur Erzeugung der gewünschten

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^ . i u ο ο ο

-Z-

magnetischen Eigenschaften in dem Eisenoxyd und v/ahlweise einen gewählten Zuschlagstoff enthält, welcher die erzeugte Ferritklasse bestimmt. 3owohl der Beschleuniger als auch der Zuschlagsstoff können Nebenwirkungen bei der Bestimmung der Klasse bzw. der magnetischen Eigenschaften des Ferrites haben. Andere Materialien, beispielsweise Binder oder Füllmittel, können weiterhin wahlweise zugegeben werden, beispiel.3- ψ weise in Fällen, in denen der Ferrit in eine- besondere Form geformt werden soll.

Beispielsweise im Falle von Wagnetoplumbiten sind bekannte Beschleuniger zweckdienliche Verbindungen, wie beispielsweise die Karbonatejvon strontium, Barium oder Blei, welche gleichfalls Verwendung finden können, um das Eisenoxyd zur· Erzeugung von kubischen Ferriten und Ferriten der Granatklasse zu aktivieren^ Magnete der Granatklasse beispielsweise können durch Verwendung eines Zuschlagsstoffes, wie beispielsweise Zinkoxyd hergestellt werden, welches im Eisenoxyd auf Grundlage einer oder mehrerer Quellen der Erfindung in natürlicher ^ Form auftreten kann.

Bei der Herstellung von Ferriten ist es bekannt, daß bei dem Eisenoxyd ein Beinaeitsgrad erforderlich ist, der sowohl relativ hoch als auch im wesentlichen konstant ist. Diese Konstanz zusammen mit einem hohen Reinheitsgrad werden nicht nur um eine unerwünschte Aktivierung des Grundmaterial durch

.., , , .... zu vermeiden . Verunreinigungen während der Wärmebehandlung^ wodurch eine Abweichung von den erforderlichen magnetischen Eigenschaften erzeugt würde, als unbedingt erforderlieh angesehen, sondern gleichfalls um zu vermeiden, daß Veränderliche in die Herstellungsbedingungen eingeführt werden müssen, um die Variationen der Gehalte an Verunreinigungen auszugleichen.

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INSPECTED

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Eine Anzahl von Güteklassen von Eisenoxyd, die diesen Anforderungen genügen, werden kommerziell verwendet. Eine derartige Güteklasse, beispielsweise ist in der britischen Patentschrift 1 172 105 beschrieben. In diesem Fall wird fein verteiltes Eisenoxyd durch Verbrennung von Eisenkarbonyl Pe (COc) in der Gasphase erzeugt. Dieses Verfahren ist an sich für die Reinigung von Eisen bekannt und führt zu einem Erzeugnis ausgesprochen hoher 4^ua-li"fcät. Mittels dieses bekannten Verfahrens wird weiterhin ein Eisenoxyd erzeugt, welches für das Verfahren der Ferriterzeugung ausreichend reaktionsfähig ist, was zu den Faktoren gehört, die gleichfalls als wichtig angesehen werden.

Eine andere kommerziell verwendete Güteklasse reinen roten Eisenoxydes ist unter der Bezeichnung Pigmentgüteklasse bekannt. Diese bekannten und anderen reinen Oxyde weisen den Kachteil auf, daß sie nur unter relativ hohen Kosten herstellbar sind, die sich aus der besonderen Reinigungsbehandlung ergeben, die verwendet wird und aus der Auswahl und/oder dem Produktionsprozess ergeben, welcher der Erzeugung des notwendigen Grades von Reaktionsfähigkeit dient. Dieser Nachteil ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Ferrite als Magnete Verwendung finden sollen, welche in relativ billige Vorrichtungen eingefügt werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß unter besonderen Verfahrensbedingungen zweckdienliche Ferrite aus Eisenoxyd mit einem relativ hohen Gehalt ausgewählter Verunreinigungen erzeugt werden können, von denen sich viele von den bekannterweise als Zuschlagsstoffe und Aktivatoren verwendeten stoffen unterscheiden. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die

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ausgewählten Verunreinigungen diejenigen sind, welche in Eisenoxyd enthalten sind, das als Nebenprodukt bei der Eisenoder Stahlerzeugung oder Stahlbearbeitung anfallen und dass derartige Oxyde ausreichend reaktionsfähig sind (in-dem sie u.a. in ausreichend fein verteilter Form vorliegen).

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird somit bei ei- | nem Verfahren zur Herstellung ferritischen magnetischen Materials von der kubischen, hexagonal magnetoplumbitischen, oder Granatart, welches aus dem Mischen eines Aktivators mit dem Eisenoxyd besteht, der geeignet ist, mit dem Eisenoxyd zu reagieren, um in diesem die erforderlichen magnetischen Eigenschaften zu erzeugen, im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Eisenoxyd von einem Verfahren' der Eisen- oder Stahlerzeugung oder Bearbeitung abgezweigt wird, die Mischung bei einer Temperatur gesintert oder kalziniert wird, die zur Erzeugung der Reaktion wirksam ist und dass das gesinterte oder kalzinierte Material anschließend in die erforderliche Teilchengröße gemahlen wird.

" Nach einem sehr weit gefassten Gesichtspunkt ist durch die Erfindung ein ferritisches Material geschaffen worden, welches Eisenoxyd enthält, das ursprünglich in der Form eines Nebenproduktes von irgendeinem geeigneten Eisen- oder Stahlerzeugungs- oder Bearbeitungsverfahren vorgelegen hat.

Das Stahlerzeugungsverfahren kann von der Erzeugung des Roheisens, diese einschließend,bis zur Behandlung des geschmolzenen Eisens oder Stahles zur Reinigung oder Legierung umschließen. In diesen Fällen sind geeignete Quellen von Eisenoxyd die elektrostatischen Filter oder andere Staubfänger, die als Abscheider im Abzug eines konventionellen Kon-

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verters oder eines Siemens-Martin-Ofens oder eines Sauerstoff -Frischkonverters jeder bekannten Art vorgesehen sind.

Alternativ dazu kann das Eisenoxyd von jedem Stahlbearbeitungsverfahren her stammen, beispielsweise aus der Schlacke, die auf der Außenfläche von Vorwalzblöcken, Blöcken, Blechen oder ähnlichem erzeugt werden, wenn diese vor der Weiterbearbeitung auf eine oxydierende Temperatur erwärmt werden.

Bei den vorangegangenen Beispielen wird das Eisenoxyd direkt aus dem entsprechenden Stahlerzeugungs- oder Stahlbearbeitungsverfahren gewonnen, d.h. es geht aus jedem dieser Verfahren in der Form von Eisenoxyd hervor. Die Erfindung schließt jedoch auch den Fall ein, in dem das Eisenoxyd indirekt gewonnen wird, d.h. in denen es aus dem entsprechenden Stahlerzeugungs- oder Stahlbearbeitungsverfahren in einer chemisch kombinierten Form hervorgeht und eine anschließende Behandlung notwendig ist. Ein Beispiel eines indirekt gewonnenen Eisenoxydes ist das Beizen beispielsweise von Stahlblechen, um die oxydische Schlacke zu entfernen und um eine saubere Oberfläche zu erzeugen, die beispielsweise zu einem anschließenden Kaltwalzen geeignet ist. In diesem Fall kann das Eisenoxyd aus der salzsaueren Flüssigkeit, die beim Beizverfahren Verwendung findet, einfach gewonnen werden, indem ein Sprühstrahl der Flüssigkeit erhitzt wird, um die Wasserstoffchloride und das Wasser auszutreiben.

Weiterhin wurde erkannt, daß während einige dieser innewohnenden Verunreinigungen die Erzeugung von Ferriten günstig beeinflussen, beispielsweise wie Zink im Fall von Mangan-Zink-Ferri- ten, viele andere wie beispielsweise Chloride bei der Behand lung entfernt oder neutralisiert oder kompensiert werden können, die sonst eine Verringerung der magnetischen Eigenschaf-

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ten erzeugen würden.

Das erfindungsgemäß verwendete Material enthält zweckdienlicherweise einen oder mehrere der Aktivatoren, die bei bekannten Verfahren Verwendung finden, um die gewünschten magnetischen Eigenschaften zu erzeugen, die im endgültig erzeugten Ferrit notwendig sind. In diesem Falle ist die Menge des zu-P gegebenen Aktivators größer als sie normalerweise nur zur- Aktivierung notwendig wäre,wie sie sich in Übereinstimmung mit dem Eisenoxydgehalt in der Anfangsmixtur ergeben würde.

Die Überschußmenge des Aktivators oder des zugegebenen Stoffes wird entsprechend der geschätzten Menge von Verunreinigungen, die neutralisiert oder kompensiert werden müssen, bestimmt und kann mittels der folgenden allgemeinen Formel berechnet werden.

(100 - P) (200 - P)
+ 20 [%]

100

In dieser Formel bedeutet P die prozentuale Reinheit des verwendeten Eisenoxydes, wenn diese unter 98 % liegt.

In dem Fall, in dem Strontium-oder Bariumkarbonat als Aktivatoren der anfänglichen Eisenoxydmischung zugegeben werden, wird eine mittels der obigen Formel ermittelten Zusatzmenge zugegeben. Eine Zusatzmenge eines jeglichen anderen zweckdienlichen Aktivators oder eine Menge eines geeigneten Materiales abweichend von dem Aktivator kann jedoch in Übereinstimmung mit diesem Gesichtspunkt der Erfindung verwendet wanden. Gleichfalls kann ohne vom Grundgedanken der Erfindung ab zuweichen, eine Mischung verschiedener Aktivatoren Verwendung

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finden.

Die Reinheit des erfindungsgemäß erzeugten Eisenoxydes variiert zwischen 55 und 96 % im Gegensatz zu einer Reinheit von größer als 99 %» ^w^^{e s}^^e normalerweise erreicht wird und wie sie auch bei Eisenoxyd für notwendig gehalten wird, das in gebräuchlicher Weise zur Herstellung von Ferriten verwendet wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Tabellen 1 bis 8 und auf Figur 1 näher erläutert.

Die im folgenden beschriebenen Beispiele sind auf die Herstellung von Magnetoplumbit-Ferriten abgestellt, welche die allgemeine Formel Me (Fe^O^) haben, wobei Me durch ein oder mehrere der Ionen Barium und Strontium gebildet ist. In jedem Fall wird das Eisenoxyd mit Strontiumkarbonat ode'r Bariumkarbonatpulver kommerziellen Reinheitsgrades gemischt, welches von einer geeigneten Reinheit, wie in Tabelle 8 veranschaulicht ist und die Mischung wird anfänglich ungefähr 20 Minuten lang bei ungefähr 1000 ° C erhitzt, um ein kalzinierendes Vorsintern der Mischung durchzuführen. Es wurde erkannt, daß wegen der Natur des Eisenoxydausgangsmaterials kein Mahlen der Mischung oder jeder ihrer Einzelbestandteile vor diesem anfänglichen Erhitzen notwendig ist. Das Vorsintern wird in einem Ofen konventioneller Art durchgeführt, der eine Eintrittszeit in die Hitzezone von ungefähr 30 Sekunden zusammen mit einer Austrittszeit von der Hitzezone von ungefähr 15 Sekunden zuläßt.

Die Wirkung dieses Vorsinterns oder Kalzinierens der Ferritmischung dient dazu, Reaktionen zwischen dem Eisenoxyd und dem Aktivator oder den Aktivatoren zu erzeugen und dazu die Optimaltemperatur und Zeit festzulegen, die für den Hauptsintergang zur Erzeugung optimaler magnetischer Eigenschaften

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erforderlich ist. Es wurde erkannt, daß, um die gewünschten optimalen magnetischen Eigenschaften im endgültigen Ferrit herzustellen, die Hauptsintertemperatur in Abhängigkeit von der Korngröße und der davon abhängenden Erscheinung der Mi-

ist

schung nach dem Vorsintervorgang zu wählen/und die Sinterzeit kann dann als Variable zur Erzeugung konstanter Eigenschaften Verwendung finden. In Tabelle 1 ist veranschaulicht, wie die Hauptsintertemperatur vom anfänglichen Sinterzustand abhängt und gewählt wird, daß sie zwischen 1200 ° C und 1400⁰C liegt, um die optimalen magnetischen Eigenschaften zu erreichen.

	TABELLE	1	Zweckdienli
Er s c h e inungsbild	KQEEdurchmesser	Korndicke	che Endsin tertempera tur
des Pulvers, kalt, nach Vorsintern (100° C, 20 Min.)			1350⁰C - 14a
Hellbraun/Eot; iden- tisch mit Pulver vor dem Vorsintern		/< 1 „	1300 ° σ
Dunkel-lila, loses Pulver	2μ - 5ÖA	/< 5δ-Λ	1275 ° c
Dunkellila/Schwarz, loses Pulver, seit lich geschrumpft		^l< TO/*	1200 ° c
Schwarz-gesintert im TCliTnmAn- auf RO ⁰A		K TO/

p, 5 %
oder weniger Baum als
vor dem Vorsintern
geschrumpft.

Iiach dem Vorsintern wird die Pulvermischung gemahlen und anschließend in die vorzugsweise Form in einer zweckdienlichen

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Presse mit oder ohne einem Orientierungsfeld verdichtet. An die Verdichtung schließt sich der Hauptsintervorgang bei der gewählten Temperatur zwischen 1200° C und 1400° C an, wonach das Erzeugnis durch irgendeine elektromagnetische Vorrichtung, wie sie dem Fachmann auf diesem Gebiet gut bekannt ist magnetisiert wird.

He anschließend folgenden Beispiele sind auf die Erzeugung magnetoplumbitischer Ferrite aus Eisenoxyd abgestellt, das aus verschiedenen Quellen bei der Stahlerzeugung oder Stahlbearbeitung gewonnen wird. In all diesen Beispielen ist die Menge des Aktivators, nämlich Strontium-oder Bariumcarbonat, im Überschuß zu dem optimalen Mischungsverhältnis, das auf der Annahme beruht, daß das verwendete Eisenoxyd im wesentlichen 100 % rein ist.

In Figur 1 ist die Veränderung der magnetischen Eigenschaften über der Menge des Aktivators, jeglichen aktiven oder anderen Stoffes, der dem Eisenoxydausgangsmaterial zugegeben wird, aufgetragen veranschaulicht. Die Abszisse zeigt die Menge des Aktivators, die notwendig ist, um das richtige Mischungsverhältnis entsprechend der Menge an Eisenoxyd, das jeweils nach der Analyse vorhanden ist, herzustellen. Empirisch gesehen sollte die Menge des Aktivators zur Herstellung dieses Mischungsverhältnisses abnehmen, wen-η der Eisenoxydgehalt mit ansteigendem Gehalt an Verunreinigungen abnimmt.

Erfindungsgemäß und im Gegensatz zu dem Vorangegangenen wird eine Überschußmenge des Aktivators entsprechend der Spitze der in Figur 1 veranschaulichten Kurve zugegeben. Größere oder kleinere Überschußmengen erzeugen eine Abweichung von den optimalen magnetischen Eigenschaften und scheinen anzuzeigen,

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daß der Überschuß in einer Beziehung mit dem Gehalt an Verunreinigungen steht. Anstelle jedoch den Aktivator mit ansteigendem Gehalt an Verunreinigungen zu verringern, wird der Aktivator gleichfalls mit ansteigendem Gehalt an Verunreinigungen verstärkt zugegeben.

BEISPIEL 1

Als feiner Staub aus der Behandlung von "Hammersley" Eisenerz gewonnenes Eisenoxyd wurde mit Bariumkarbonat in einem Mischungsverhältnis von 1 : 3 Bariumkarbonat zu Eisenoxyd gemischt. Das Eisenoxyd wies eine Reinheit von ungefähr 81.6 % auf Grundlage der in Tabelle 2 gezeigten Analyse auf und wurde vorgesintert und anschließend bei 1200 ° C 1 1/2 Stunden lang nach Verdichtung auf eine Dichte von 4.6 g/cm^ gesintert. Die Probe wies nach der Magnetisierung im offenen Kreis eine Flußdichte von 340 gauss im isotropischen Zustand auf.

TABELLE

Bestandteil	Gehalt i%J
FeO	0.52
Fe₂O₅	81.65
	2.94
SiO₂	6.74
CaO	1.00
MgO	0.22

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Bestandteil Gehalt [%]

S	0.05
P	0.04
Mn	0.08

Eine ähnliche Probe feinen mit Strontiumkarbonat im Mischungsverhältnis von 1 : 4.0 gemischten Staubes wurde bei II50 ° C eineinhalb Stunden lang gesintert und anschließend auf eine Dichte von 4.4 g/cnr verdichtet. Diese Probe erzeugte einen Magneten mit einem magnetischen Fluß von 370 gauss im offenen Kreis im isotropenZustand.

BEISPIEL 2

Aus den Staubfängern einer Konverteranlage zur Stahlerzeugung gewonnenes Eisenoxyd wurde mit Bariumkarbonat in einem Mischungsverhältnis von 1 : 2.5 gemischt. Das Eisenoxyd wies eine Reinheit von ungefähr 68.6 % gemäß der in Tabelle 3 veranschaulichten Analyse auf und wurde vorgesintert und anschließend mit einem Zinkzuschlagstoff in Form von Zinkoxyd zur Erzeugung eines Ferrites der kubischen Form gemischt. Die endgültige mit Zink geimpfte Mischung wurde bei 1250° C 1 1/2 Stunden lang vor der Verdichtung zur Erzeugung einer Dichte von 4.6 g/cm^ gesintert. Die Probe war nach der Magnetisierung isotrop.

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TABELLE

Bestandteil	Gehalt I %J
FeO	0.9
Fe₂O₅	68.64-
Al₂O₅	2.82
S₁O₂	0.88
CaO	I.50
MgO	1.33
SO	6.15
P	0.26
Mn	0.38
Zn	5.51

Eine ähnliche Probe aus den Staubfängern einer Siemens-Martin-Stahlerzeugungsanlage wurde mit Strontiumkarbonat in einem Mischungsverhältnis von 1 : 3-4- gemischt. Das Eisenoxyd mit einer Reinheit von ungefähr 68.6 % auf der Basis der Tabelle 3 veranschaulichten Analyse, wurde bei 1150 ° C eineinhalb Stunden lang gesintert und anschließend auf eine Dichte von 4.2 g/cm^ verdichtet. Hierdurch wurde wiederum ein weich magnetisches Material erzeugt.

BEISPIEL 3

Aus der salzsaueren Flüssigkeit einer Ätzanlage gewonnenes Eisenoxyd wurde mit Bariumkarbonat in einem Mischungsverhältnis

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von 1 : 3·5 gemischt. Das Eisenoxyd mit einer Reinheit von ungefähr 92.2 % auf der Basis der in Tabelle 4 veranschaulichten Analyse wurde vorgesintert und anschließend bei 1335°C 11/2 Stunden lang vor dem Verdichten zur Erzeugung einer Dichte von 4.7 g/cm^ gesintert. Die Probe ergab nach der Magnetisierung einenmagnetischen Fluß von 230 gauss im offenen Kreis im isotropenZustand ab.

TABELLE	4	Gehalt [%]
Bestandteil	1.42
FeO	92.24
Fe₂O₃	0.15
SiO₂	0.10
Al₂O,	0.20 0.09
CaO MgO	1.70
SO,	0.39 0.60
P₂O₅ MnO	1.84
C1

Eine weitere aus der salzsaueren Mutterflüssigkeit einer Beizanlage gewonnene Probe wurde mit Strontiumkarbonat in einem Mischungsverhältnis von 1 : 4.7 gemischt. Das Eisenoxyd mit einer Reinheit von ungefähr 92.2 % auf der Basis der in Figur 4 veranschaulichten Analyse wurde bei 1150 ° C 1 1/2 Stun-

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den lang vor Verdichtung zur Erzeugung einer Dichte von 4.5 g/cm* gesintert. Die Probe ergab einen Permanentmagneten mit einem magnetischen Fluß im offenen Kreis von 580 gauss.

Eine weitere aus der salzsaueren Mutterflüssigkeit einer Beizanlage gewonnene Probe wurde mit Bariumkarbonat in einem Mischungsverhältnis von 1 : 3·7 gemischt. Das Eisenoxyd mit ei-" ner Reinheit von ungefähr 96.2 % auf Basis der in Tabelle 5 veranschaulichten Analyse wurde bei 1240 ° C 1 1/2 Stunden lang nach Verdichtung auf eine Dichte von 4.7 g/em^ gesintert. Die Probe wies nach der Magnetisierung einen magnetischen Fluß im offenen Kreis von 420 gauss im isotropenZustand auf.

TAB	ELLE 5
Bestandteil	Gehalt [%]
FeO	0.13
Fe₂O₃	96.24
SiO₂	0.10
Al₂O₅	Spuren
CaO	0.20
MgO	0.11
SO₃	0.60
^P2	0.23
MnO	0.57

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Eine weitere aus der salzsaueren Mutterflüssigkeit einer Beizanlage gewonnene Probe wurde mit Strontiumkarbonat in einem Mischungsverhältnis von 1 : 5*0 gemischt. Das Eisenoxyd mit einex" Reinheit von ungefähr 96.2 % auf der Basis der in Tabelle 5 veranschaulichten Analyse wurde bei 1180 ° C 2 Stunden lang nach Verdichtung auf eine Dichte von 4.7 g/cnr gesintert. Die Probe ergab einen Magneten mit einem magnetischen Fluß im offenen Kreis von 470 gauss im isotropen Zustand.

BEISPIEL 4

Aus den Abgasen eines LD-Konverters gewonnenes Eisenoxyd wurde mit Strontiumkarbonat in einem Mischungsverhältnis von 1 : 5-0 gemischt. Das Eisenoxyd mit einer Reinheit von ungefähr 80 % auf der Basis der in Tabelle 6 veranschaulichten Analyse wurde vorgesintert und anschließend bei 1150 ° C 2 Stunden lang nach Verdichtung auf eine Dichte von 4.7 g/cm^ gesintert. Die Probe zeigte nach der Magnetisierung einen magnetischen Fluß im offenen Kreis von 320 gauss im isotropen Zustand.

TABE	LLE 6
Bestandteil	Gehalt [%]
SiO₂ FeO Fe₂O₃	1.43 0.45 80.00

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Bestandteil	Gehalt L %J
Ti₂O₅+Ti	0.50
Mno	0.44
CaO	4.15
MgO	0.90
3O₃	0.66
P₂O₅	0.43
CuO	O.O3
ZnO	. 1.40
CO₂H₂O	O.5O
Alkali	1.20

BEISPIEL 5

Aus dem Staub einer mit "Wheelabrator" bezeichneten Vorrichtung zum Entfernen von Zunder und Schlacke gewonnenes Eisenoxyd wurde mit Strontiumkarbonat in einem Mischungsverhältnis von 1 : 3·0 gemischt. Das Eisenoxyd mit einer Reinheit von ungefähr 74 % Fe auf der Basis der in Tabelle 7 veranschaulichten Analyse wurde vorgesintert und anschließend bei 1250 ° C zwei Stunden lang vor Erzeugung einer Dichte von 4.4 g/cm^ gesintert. Die Probe zeigte nach der Magnetisierung eines magnetischen Fluß im offenen Kreis von 200 gauss im isotropenZustand.

TABELLE 7 Bestandteil Gehalt

SiO₂ 3.50

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	Bestandtei	1	Gehalt 1%J
	Al O		Null
	MnO		0,19
	^P2°5		0*06
	S		0.022
	Ni		0,06
	Cu		0,12
	Sn		0.01
	Metallisches	Fe	1?,80
BEISPIEL 6

Eine weitere aus der salzsaueren Mutterflüssigkeit einer Itaanlage gewonnene Probe wurde mit Strontiumkarbonat in einem Mischungsverhältnis von 1 : ü>.0 gemischt. Bas Eisenoxyd mit einer Reinheit von ungefähr 98 % FeQ + FepOi ^au** ^^er Basis der in Figur 8 veranschaulichten Analyse wurde vorgesintert und anschließend bei 1280 ° G 5 Minuten lang nach Verdichtung zur Erzeugung einer Dichte von 4.4 g/cm^ gesintert. Die Probe zeigte nach der Magnetisierung einen magnetischen Fluß im offenen Kreis von 360 gauss im isotropenZustand.

Einejähnlicbe aus der salzsaueren Mutterflüssigkeit einer Beizanlage gewonnene Probe wurde mit Strontiumkarbonat in einem Mischungsverhältnis von 1 : 5.0 gemischt und bei 1300 ° C 2 Stunden lang nach Verdichtung auf eine Dichte von 4.5 g/cm gesintert. Hierdurch war widerum ein Magnet erzeugt, der im isotropen2Äistand im offenen Kreis einen magnetischen Fluß von 820 gauss aufwies.

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TAB	ELLE 8
Bestandteil	Gehalt vo
FeO	5.95 %
Fe₂O₃	89.80 %
	0.08 %
Al₂O₃	0.04 %
GaO	0.40 %
MgO	0.11 %
S	0.10 %
P	0.009%
Mn	0.26 %
Gesamt	67.40 %

Zur Zeit kommerziell erzeugte Magnete werden aus Eisenoxyd mindestens 99 % rein mit entsprechenden Mischverhältnissen von Λ : 6.0 hergestellt, welches niedriger als das erfindungsgemäße Mischungsverhältnis liegt. Die derart hergestellrten Magnete weisen eine Dichte zwischen 4.6 bis 4.8 g/cm^ auf und zeigen eine Isotropie mit einem magnetischen Fluß im offenen Kreis zwischen 800 und 1180 gauss. Der magnetische Fluß im offenen Kreis der erfindungsgemäßen Magnete hat annehmbare magnetische Eigenschaften, obwohl diese aus relativ unreinem Eisenoxydausgangsmaterial hergestellt werden, welches nlcnt aufgrund seiner Reaktionsfähigkeit gesondert ausgewählt wird.

Die die erfindungsgemäßen Ferrite verwendenden Magnete können in einer großen Anzahl von Vorrichtungen, insbesondere Vorrich-

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tungen mit niedrigen Herstellkosten Verwendung finden. Beispiele dafür sind Elektromotoren, Hebevorrichtungen, magnetische Halter verschiedener Art und eine Vielzahl einfacher Haushalts- und industrieller Gegenstände beispielsweise Türhalter u.a. Gleichfalls können die Ferrite in statischen Vorrichtungen beispielsweise in den magnetischen Gummidichtstreifen Verwendung finden, die verwendet werden, um Kühlschranktüren in der geschlossenen Lage zu halten.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen veranschaulichten Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

π J Verfahren zur Herstellung eines ferritiscb magnetischen Stoffes der kubischen, hexagonal magnetoplumbitischen oder Granatart, bei dem ein Aktivator mit dem Eisenoxyd gemischt wird, der mit dem Eisenoxyd reagieren kann, um in diesem die gewünschten magnetischen Eigenschaften zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisenoxyd aus einem mit der Eisen- oder Stahlerzeugung oder Bearbeitung verbundenen Verfahren abgeleitet wird, die Mischung bei einer Temperatur gesintert oder kalziniert wird, die wirksam wii'd, um die Reaktion zu erzeugen,und dass der gesinterte oder kalzinierte Stoff anschließend in die gewünschte Teilchengröße gemahlen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisenoxyd aus der Behandlung von Eisenerz gewonnen wird.
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisenoxyd aus den Abgasen eines Ofens oder Konverters gewonnen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisenoxyd aus den Abgasen eines Konverters oder eines Siemens-Martin-Ofens oder eines Sauerstoffblaskonverters gewonnen wird,
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisenoxyd von der Oberfläche eines Stahlkörpers während der Warmbearbeitung gewonnen wird.

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6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche eines Stahlkörpers einer chemischen Behandlung unterworfen wird, welche eine Reaktion mit dem an der Oberfläche befindlichen Eisenoxyd erzeugt und dass das Eisenoxyd aus dem Eeaktionsprodukt gewonnen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Stahl in einem salzsäurehaltigen Bad geätzt wird und das Eisenoxyd aus der Ätzflüssigkeit gewonnen wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivator der Mischung im Überschuß zu der normalerweise zur Reaktion mit dem Eisenoxyd allein notwendigen Menge zugegeben wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Überschuß des Aktivators ausreichend gewählt wird, um jeglichen Gehalt an Verunreinigungen in dem Eisenoxyd auszugleichen, um somit zu verhindern, daß die Verunreinigung die magnetischen Eigenschaften des Ferrites verringert.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9i dadurch gekennzeichnet, daß der Überschuß des Aktivators nach der allgemeinen Formel:

(100-P (200-P) _pn /V] -^ + 20 L/oJ

berechnet wird, wobei P die prozentuale Reinheit des Eisen oxydes darstellt.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Aktivator eine zweckdienliche Verbindung von Barium, Strontium oder Blei gewählt wird.

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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivator das Karbonat von Strontium, Barium oder Blei ist.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in Temperaturbereich zwischen II50 ° G und 1350 ° C gesintert wird.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesinterte Mischung auf eine Teilchengröße in dem Bereich zwischen -^ψτ uu bis 10 LJL gemahlen wird.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Veränderung der magnetischen Eigenschaften wirksamer Zuschlagsstoff in den Teilchen vorhanden ist oder zugegeben wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15> dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlagsstoff Zinkoxyd ist, der zur Erzeugung eines magnetischen Stoffes der Granatklasse wirksam wird.
17· Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gemahlene gesinterte Mischung einem zweiten Sinterprozeß unterworfen wird.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aerzweite Sintervorgang bei einer■Temperatur in dem Bereich zwischen 1200 ° C und 1400 ° C durchgeführt wird.

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