DE2349112A1 - METHOD FOR MANUFACTURING GOETHITE POWDER - Google Patents

METHOD FOR MANUFACTURING GOETHITE POWDER

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DE2349112A1 DE19732349112 DE2349112A DE2349112A1 DE 2349112 A1 DE2349112 A1 DE 2349112A1 DE 19732349112 DE19732349112 DE 19732349112 DE 2349112 A DE2349112 A DE 2349112A DE 2349112 A1 DE2349112 A1 DE 2349112A1
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Description

It 2622It 2622

SONY CORPORATION Tokyo / JapanSONY CORPORATION Tokyo / Japan

Verfahren zur Herstellung von GoethitpulverProcess for the production of goethite powder

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zur Herstellung von Goethitpulver und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Goethitpulver, das für die Herstellung von Maghemitpulver mit hoher Koerzitivkraft geeignet ist.The invention relates to a method for producing goethite powder and in particular to a method for producing it of goethite powder, which is suitable for making maghemite powder with high coercive force.

Bei einem Magnetband, daß zur Verwendung in einem Tonbandeinem Videoband-Gerät und dergleichen geeignet ist, wird allgemein ein nadeiförmiges Maghemitpulver (bzw. Gamma-Fe2O3-PuIver) verwendet. Da jedoch die Koerzitivkraft (Hc) des üblichen nadeiförmigen Maghemitpulvers unter 400 Oersted liegt, ist es für eine hohe Aufzeichnungsdichte nicht geeignet.In a magnetic tape suitable for use in an audio tape, a video tape recorder and the like, a needle-shaped maghemite powder (or gamma-Fe 2 O 3 powder) is generally used. However, since the coercive force (Hc) of the usual acicular maghemite powder is less than 400 oersted, it is not suitable for high recording density.

Nadeiförmiges Maghemitpulver, das nach dem bekannten Verfahren der Reduzierung und Oxidierung von Goethitpulver (bzw. Alpha-FeOOH-Pulver) hergestellt wird, hat eine Koerzitivkraft, die von der Partikelgröße, derNeedle-shaped maghemite powder, which is produced by the well-known process of reducing and oxidizing goethite powder (or Alpha-FeOOH powder) has a coercive force that depends on the particle size

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Partikelform und der Partikelgrößengleichmäßigkeit des Goethitpulvers abhängt/ das als das Ausgangsmaterial verwendet wird.Depends on the particle shape and the particle size uniformity of the goethite powder / used as the starting material will.

Es sind zwei allgemein angewandte Verfahren zur Herstellung eines üblichen Goethitpulvers bekannt. Bei einem dieser Verfahren wird Luft in Form von Blasen durch eine Eisensulfat- und Natriumhydroxidlösung geleitet, um Goethitpulver und Schwefelsäure zu bilden, und dann wird die sich ergebende Schwefelsäure durch Eisen in Eisensulfat umgewandelt. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht in der übermäßig langen Zeit (typischerweise einige Tage bis einige Monate), die zur Bildung von Goethit erforderlich ist. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Koerzitivkraft (Hc) des Maghemitpulvers, das von dem sich ergebenden Goethit durch das oben angegebene bekannte Verfahren abgeleitet wird, unter 37O Oersted liegt.There are known two generally used processes for producing a conventional goethite powder. With one of these In the process, air in the form of bubbles is passed through an iron sulfate and sodium hydroxide solution to produce goethite powder and to form sulfuric acid, and then the resulting sulfuric acid is converted into iron sulfate by iron converted. A disadvantage of this method is the excessively long time (typically a few days to a few months), which is required for the formation of Goethite. Another disadvantage of this method is that that the coercive force (Hc) of the maghemite powder produced by the resulting goethite is derived by the known method given above, under 37O Oersted lies.

Bei den anderen dieser Verfahren wird Luft in Form von Blasen durch eine wässrige Eisensalz- und Alkalihydroxidlösung geleitet, um Goethitpulver zu bilden. Das Maghemitpulver, das von einem sich dadurch ergebenden Goethit durch das oben angegebene bekannte Verfahren abgeleitet wird, hat allgemein eine höhere Koerzitivkraft (Hc) als das Maghemitpulver, das von dem Goethit abgeleitet wird, das nach dem vorherigen zweistufigen Verfahren erhalten wird. Ein Nachteil dieses zweiten Verfahrens besteht jedoch darin, daß etwa 10 bis 20 Stunden für die Bildung von Goethit erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil dieses zweiten Verfahren besteht darin, daß das Hydroxid gelieren und nicht gleichmäßig sein kann, insbesondere, wenn eine Suspension von Eisenhydroxid hoher Dichte verwendet wird, wodurch es sehr schwierig wird, ein Goethitpulver mit gleichmäßiger Partikelgröße herzustellen.In the other of these methods, air is blown in the form of bubbles through an aqueous iron salt and alkali hydroxide solution directed to form goethite powder. The maghemite powder, that of a resulting goethite derived by the above known method generally has a higher coercive force (Hc) than the maghemite powder, which is derived from the goethite obtained after the previous two-step process will. A disadvantage of this second method, however, is that it takes about 10 to 20 hours for formation of Goethite are required. Another disadvantage of this second method is that the hydroxide may gel and be non-uniform, especially when using a high density iron hydroxide suspension becomes very difficult to produce a goethite powder having a uniform particle size.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Goethitpulvers zu schaffen, das zur Verwendung als Ausgangsmaterial zur Herstellung eines nadeiförmigen Maghemitpulvers in kurzer Zeit geeignet ist. Das nadeiförmige Maghemitpulver soll eine hohe Koerzitivkraft von vorzugweise über 400 Oersted und eine gleichmäßige Partikelgröße haben.The invention is based on the object of a method for To provide production of a goethite powder which is suitable for use as a starting material for producing a needle-shaped maghemite powder in a short time. That needle-shaped maghemite powder is said to have high coercive force of preferably over 400 oersteds and have a uniform particle size.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Goethitpulvers unter Verwendung einer wässrigen Eisenhydroxidsuspension geschaffen. Die Suspension wird während einer relativ kurzen Zeitperiode in einer inerten Gasatmosphäre umgerührt. Danach wird die sich ergebende Suspension mit Sauerstoff oxidiert, um Goethitpulver zu bilden.The invention provides a method for producing a goethite powder using an aqueous Iron hydroxide suspension created. The suspension is for a relatively short period of time in an inert Stirring the gas atmosphere. After that the resulting Suspension oxidized with oxygen to form goethite powder.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 5 . beispielsweise erläutert. Es zeigt:The invention is explained below with reference to FIGS. 1 to 5. for example explained. It shows:

Figur 1 ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen der Umrührzeit in einer Stickstoffatmosphäre und der Zeit, die für eine Reaktion entsprechend der Ausführungsform des folgenden Beispiels 1 erforderlich ist, hervorgeht,Figure 1 is a graph showing the relationship between the agitation time in a nitrogen atmosphere and the Time required for a reaction according to the embodiment of Example 1 below is, emerges,

Figur 2 ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen der Umrührzeit in einer Stickstoffatmosphäre und der Koerzitivkraft (Hc) eines sich ergebenden Maghemitpulvers nach der Ausfuhrungsform des Beispiels hervorgeht,Figure 2 is a graph showing the relationship between the agitation time in a nitrogen atmosphere and the Coercive force (Hc) of a resulting maghemite powder according to the embodiment of the example it appears

Figur 3 ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen der Umrührzeit in einer Stickstoffatmosphäre und der Zeit hervorgeht, die für eine Reaktion nach der Ausführungsform des folgenden Beispiels 2 der Erfindung erforderlich ist, 409814/1024 Figure 3 is a graph showing the relationship between the stirring time in a nitrogen atmosphere and the time required for a reaction according to the embodiment of the following Example 2 of the invention, 409814/1024

Figur 4 ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen der Umrührzeit in einer Stickstoffatmosphäre und der Koerzitivkraft (Hc) eines sich ergebenden Maghemitpulvers nach der Ausführungsform des Beispiels der Erfindung hervorgeht, undFigure 4 is a graph showing the relationship between the agitation time in a nitrogen atmosphere and the Coercive force (Hc) of a resulting maghemite powder according to the embodiment of the example the invention is apparent, and

Figur 5 ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen dem Molverhältnis der OH -Ionen zu den Fe -Ionen (OH~/Fe++) und der Koerzitivkraft (Hc) eines Maghemitpulvers hervorgeht, das von einem Goethitpulver abgeleitet wird, das nach der Erfindung hergestellt wird.FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the molar ratio of the OH ions to the Fe ions (OH ~ / Fe ++ ) and the coercive force (Hc) of a maghemite powder derived from a goethite powder obtained according to the invention will be produced.

Beispiel 1example 1

Eine alkalische Lösung, die Kaliumhydroxid in einer Menge von 392 g (7,0 Mol), gemischt mit 800 ml Wasser enthält, wurde in ein Reaktionsgefäß gegeben.An alkaline solution containing potassium hydroxide in an amount of 392 g (7.0 moles) mixed with 800 ml of water, was placed in a reaction vessel.

279 g (1,4 Mol) Eisenchlorid (FeCl2^H2O), gelöst in 400 ml Wasser, wurden der Alkalilösung unter Umrühren zugesetzt, um eine Kolloidsuspension von Eisenhydroxid zu bilden. Zuvor wurde ein inertes Gas, z.B. ein Stichstoff gas wie durch. Blasenbildung durch die Alkalilösung mit einer Geschwindigkeit von 3,0 Litern pro Minute durchgeleitet, um den Sauerstoff darin zu entfernen.279 g (1.4 mol) of ferric chloride (FeCl 2 ^ H 2 O) dissolved in 400 ml of water was added to the alkali solution with stirring to form a colloidal suspension of iron hydroxide. Previously, an inert gas, e.g. a nitrogen gas such as through. Bubbling is passed through the alkali solution at a rate of 3.0 liters per minute to remove the oxygen therein.

Als das Eisenchlorid zugesetzt wurde, wurde stickstoffgas durch Blasenbildung (Durchblasen) in und durch die sich ergebende Lösung in einem Reaktionsgefäß geleitet, während die Temperatur bei kontinuierlichem Umrühren unter Anwendung dieses Verfahrens auf 8O°C gehalten wurde und es wunde einStiekstoffgasüberzug über der Oberfläche des sich ergebenden Flussigkeitsreaktionssystems aufrecht erhalten. Dieses Durchblasen wurde fortgesetzt, bis ein milchweißes, gleichmäßiges kollo-When the ferric chloride was added, nitrogen gas was passed through Bubbling (blowing) into and through the resulting solution in a reaction vessel while the Using this procedure, the temperature was maintained at 80 ° C with continuous stirring and a layer of nitrogen gas would develop above the surface of the resulting liquid reaction system maintained. This bubbling was continued until a milk-white, even collo-

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nachträglichretroactively

geändertchanged

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idales Eisenoxid erhalten wurde. Die für die Reaktion erforderliche Zeit (gemessen von dem Beginn der n mit dem Eisenchlorid bis zu einem Punkt, wenn die Bildung dieses kolloidalen Eisenoxids als vollständig angesehen wurde) betrug etwa 3 Stunden.ideal iron oxide was obtained. The one required for the reaction Time (measured from the beginning of the n with the ferric chloride to a point when the formation of this colloidal iron oxide was considered complete) was about 3 hours.

Als nächstes wurde von Stickstoffgas auf Luft übergegangen und das Luftdurchblasen wurde bei einer Geschwindigkeit von 5,0 Liter/Minute durch das sich ergebende Flüssigkeitsreaktionssystem bei der Temperatur von 8O0C unter kontinuierlichem Umrühren begonnen und es wurde in 4,5 Stunden ein gelber Goethit gebildet.Next, passed from nitrogen gas to air and the air blowing was started by the resulting liquid reaction system at the temperature of 8O 0 C with continuous stirring at a rate of 5.0 liters / minute and it was formed in 4.5 hours, a yellow goethite .

Nach Spülen mit Wasser wurde das Goethitmaterial gefiltert, getrocknet und pulverisiert und es wurden 120 g gelbes Goethitpulver erhalten. Die Partikel dieses gelben Goethitpulvers waren nadeiförmig, hatten eine Länge von etwa 0,5 Mikron und ein Nadelverhältnis von etwa 20, wobei der Nadelverhältniswert durch Teilung der Durchschnittslänge des Partikels durch den Durchschnittsdurchmesser des Partikels erhalten wird. Außerdem war die Gleichmäßigkeit der Partikelgröße des Goethitpulvers gut.After rinsing with water, the goethite material was filtered, dried and pulverized, and it became 120 g of yellow Get goethite powder. The particles of this yellow goethite powder were needle-shaped, about a length of 0.5 microns and a needle ratio of about 20, where the needle ratio value is divided by dividing the average length of the particle by the average diameter of the particle is obtained. In addition, the particle size uniformity of the goethite powder was good.

2,0 g dieses Goethitpulvers wurden bei einer Temperatur von 35O°C reduziert, wobei Wasserstoffgas mit einer Geschwindigkeit von 1,0 Liter/Minute eine Stunde lang darübergeleitet wurde, wonach das sich ergebende Produkt dadurch oxidiert wurde, daß Luft bei einer Temperatur von 23O°C eine Stunde lang darübergeleitet wurde. Als Ergebnis wurde ein graues Maghemitpulver (Gamme-Fe?0,-Pulver) erhalten. Die Koerzitivkraft (Hc), das Quadratsverhältnis (Rs) und die Sättigungsmagnetisierung (Gs) des sich ergebenden Gamma-Fe-O., betrugen 466 Oersted, 55 % und 69,5 EMU/g.2.0 g of this goethite powder was reduced at a temperature of 350 ° C. while bubbling hydrogen gas thereover at a rate of 1.0 liter / minute for one hour, after which the resulting product was oxidized by letting air at a temperature of 230 ° ° C was passed over it for one hour. As a result, a gray maghemite powder (Gamme-Fe ? 0, powder) was obtained. The coercive force (Hc), the square ratio (Rs) and the saturation magnetization (Gs) of the resulting gamma-Fe-O., Were 466 oersteds, 55% and 69.5 EMU / g, respectively.

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Weitere 2,0 g des gleichen Goethitpulvers wurden bei einer Temperatur von 380 C reduziert, wobei das Wasserstoffgas bei einer Geschwindigkeit von 1,0 Liter/Minute eine Stunde lang darübergeleitete wurde, wonach das sich ergebende Produkt durch Darüberleiten von Luft bei einer Temperatur von 25O°C eine Stunde lang oxidiert wurde, um ein-Maghemitpulver zu erzeugen. Die Koerzitivkraft (Hc), das Quadratsverhältnis (Rs) und die Sättigungsmagnetisierung (Gs) dieses Gamma-Fe20_ betrugen 480 Oersted,55 % und 65,1 EMU/g.Another 2.0 g of the same goethite powder was reduced at a temperature of 380.degree. C. while bubbling the hydrogen gas over it at a rate of 1.0 liter / minute for one hour, after which the resulting product was bubbled over with air at a temperature of 250.degree ° C was oxidized for one hour to produce a maghemite powder. The coercive force (Hc), the square ratio (Rs) and the saturation magnetization (Gs) of this gamma-Fe 2 O_ were 480 oersteds, 55% and 65.1 EMU / g, respectively.

Figur 1 zeigt ein Diagramm, aus dem das Verhältnis zwischen der Umrührzeit in· der Stickstoffatmosphäre hervorgeht, und die Ordinatenachse zeigt die erforderliche Reaktionszeit. Die Kurve a zeigt die Änderungen der Zeit, die zur Bildung des Goethits nach dem Beginn der Oxidationsreaktion erforderlich ist, und die Kurve b zeigt die Änderungen der Umrührzeit in der Stickstoffatmosphäre plus der Zeit, die für die Bildung des Goethits nach Beginn der Oxidationsreaktion erforderlich ist. FIG. 1 shows a diagram which shows the relationship between the stirring time in the nitrogen atmosphere, and the ordinate axis shows the required response time. Curve a shows the changes in time it took to form of goethite is required after the start of the oxidation reaction and curve b shows the changes in agitation time in the nitrogen atmosphere plus the time which is necessary for the formation of the goethite after the start of the oxidation reaction.

Bei diesem Beispiel wurde die Zeit des Endes der Oxidationsreaktion zwischen Luft und kolloidalem Eisenoxid (das ist die Zeit, wenn die Eisenionen (Pe ) im wesentlichen vollständig verbraucht sind) in der folgenden Weise bestimmt: Eine Probe von 5 ml des reagierenden Flüssigkeitsreaktionssystems wurde aus dem Reaktionsgefäß alle 10 Minuten nach Beginn der Oxidationsreaktion (d.h., nach Beginn des Eisenchloridzusatzes zu Kaliumhydroxid mit Durchblasen von Stickstoff) entnommen, und die Probe wurde einer verdünnten Hydrochloridsäurelösung zugesetzt, aus der Sauerstoff entfernt wurde, um die Oxidation des durchgeleiteten Stickstoff gases zu verhindern, und das nichtreagierte Eisenhydroxid in dieser Probe wurde darin gelöst. Die Hydrochloridsäuremenge in dieser verdünnten Lösung wurde so eingestellt, daß der pH-Wert, der sich ergebenden LösungIn this example, the time of the end of the oxidation reaction between air and colloidal iron oxide (that is the time when the iron ions (Pe) are essentially completely consumed) is determined in the following way: A 5 ml sample of the reacting liquid reaction system was released from the reaction vessel every 10 minutes Start of the oxidation reaction (i.e. after iron chloride has been added to potassium hydroxide with nitrogen sparging) and the sample was added to a dilute hydrochloric acid solution which removes oxygen was to prevent the nitrogen gas being passed from oxidizing, and the unreacted iron hydroxide in this sample was dissolved therein. The amount of hydrochloric acid in this dilute solution became so adjusted that the pH of the resulting solution

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im Bereich von 1 : 7 lag. Dann wurden die Eisenionen Fe in der sich' ergebenden Lösung dadurch festgestellt, daß ein auf Fe -Ionen empfindliches Nachweispapier verwendet wurde. Das verwendete Papier ist unter der Bezeichnung "Merckoquant Fe (Ε-Merck Company) im Handel erhältlich. Die Zeit, zu der kein Eisenion Fe in dieser Probe nachgewiesen werden konnte, wurde als die Endzeit der Oxidationsreaktion angesehen.was in the range of 1: 7. Then the iron ions became Fe found in the resulting solution by using a detection paper sensitive to Fe ions became. The paper used is commercially available under the name "Merckoquant Fe (Ε-Merck Company). The time at which no iron ion Fe could be detected in this sample was taken as the end time of the oxidation reaction viewed.

Fig. 2 zeigt das Verhältnis zwischen der Umrührzeit in der Stickstoffatmosphäre und der Koerzitivkraft (Hc) des Gamma-Fe~O_, das von dem sich ergebenden Goethitpulver als das Ausgangsmaterial abgeleitet wurde. Wie Fig. 2 zeigt, ist es vorzuziehen, die Lösung für ein Zeitintervall von etwa 2 bis 5 Stunden in einem inerten Gas (das z.B. sauerstofffrei ist) umzurühren, um das gewünschte Goethitpulverprodukt zur Verwendung als Ausgangsmaterial für das Gamma-Fe3O3 mit hoher Koerzitivkraft von z.B. über 440 Oersted zu erhalten.Fig. 2 shows the relationship between the stirring time in the nitrogen atmosphere and the coercive force (Hc) of the gamma-Fe-O_ derived from the resulting goethite powder as the raw material. As shown in Fig. 2, it is preferable to stir the solution for a time interval of about 2 to 5 hours in an inert gas (e.g., oxygen-free) to provide the desired goethite powder product for use as the starting material for the gamma-Fe 3 O 3 high coercive force of, for example, over 440 Oersteds.

Beispiel 2Example 2

Zum Vergleich des folgenden üblichen Verfahrens zur Herstellung von Goethitpulver und" der Eigenschaft des Gamma-* Fe-O3, das mit,dem gleichen Verfahren erhalten wurde, wird das folgende Beispiel beschrieben:In order to compare the following conventional process for the production of goethite powder and "the property of the gamma * Fe-O 3 obtained by the same process, the following example is described:

Die wässrige Lösung von Eisenchlorid wurde mit der wässrigen Lösung von Kaliumhydroxid gemischt und bei der Temperatur von 80 C umgerührt, wobei Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5,0 Litern/Minute durchgeleitet wurde. In diesem Falle wurde die Umrührbehandlung in der inerten Atmosphäre nicht wie bei dem Verfahren der Erfindung durchgeführt. In 9,5 Stunden war die Reaktion beendet und gelbes Goethit war gebildet worden. Nach Spülen mit Wasser wurde das Material gefiltert, getrocknet und pulverisiert und manThe aqueous solution of ferric chloride was mixed with the aqueous solution of potassium hydroxide and kept at the temperature of 80 C, air was passed through at a flow rate of 5.0 liters / minute. In this case, the stirring treatment was not carried out in the inert atmosphere as in the method of the invention. The reaction was complete in 9.5 hours and yellow goethite had been formed. After rinsing with water it was the material filtered, dried and powdered and you

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erhielt 120 g Goethitpulver. Die Partikel des sich ergebenden Goethitpulvers waren nadelförmig mit einer Länge von etwa 0,8 mm und einem Nadelverhältnis von etwa 10.received 120 g of goethite powder. The particles of the resulting goethite powder were acicular with a length of about 0.8 mm and a needle ratio of about 10.

Wie bei dem Beispiel 1 der Erfindung wurden 3,5 g Goethitpulver bei einer Temperatur von 35O°C durch Wasserstoffgas reduziert und bei einer Temperatur von 23O°C durch Luft oxidiert, um das Gamma-Fe2O3 zu erhalten. Die Koerzitivkraft (Hc), das Quadratsverhältnis (Rs) und die Sättigungsmagnetisierung (Gs) des sich ergebenden Gamma-Fe2O3 betrugen 387 Oersted, 54% und 67,1 EMU/g. Wie diese Ergebnisse zeigen, ist die Koerzitivkraft (Hc) des Gamma-Fe2O3 nach dem Verfahren gemäß der Erfindung größer als die des Gamma-Fe3O3 nach dem üblichen Verfahren.As in Example 1 of the invention, 3.5 g of goethite powder was reduced by hydrogen gas at a temperature of 350 ° C. and oxidized by air at a temperature of 230 ° C. to obtain gamma-Fe 2 O 3 . The coercive force (Hc), the square ratio (Rs) and the saturation magnetization (Gs) of the resulting gamma-Fe 2 O 3 were 387 oersteds, 54% and 67.1 EMU / g, respectively. As these results show, the coercive force (Hc) of the gamma-Fe 2 O 3 according to the method according to the invention is larger than that of the gamma-Fe 3 O 3 according to the conventional method.

Beispiel 3Example 3

Eine alkalische Lösung, die Natriumhydroxid in einer Menge von 256 g (6,4 Mol) gemischt mit 600 ml Wasser enthielt, wurde in ein Reaktionsgefäß gegeben.An alkaline solution containing 256 g (6.4 mol) of sodium hydroxide mixed with 600 ml of water, was placed in a reaction vessel.

445 g (1,6 Mol) Eisensulfat (FeSO4^H3O), gelöst in 600 ml Wasser, wurden der Alkalilösung unter Umrühren zugesetzt, um eine Eisenhydroxidsuspension zu bilden. Zuvor wurde ein Stickstoffgas durch die Alkalilösung mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2,0 Liter/Minute geleitet, um den Sauerstoff darin zu entfernen. Zugleich und in der Art des Beispiels 1 wurde Stickstoffgas (N_) in die sich ergebende Suspension geblasen, die auf einer Temperatur von 60 C bei kontinuierlichem Umrühren gehalten wurde, bis milchigweißes, gleichmäßiges kolloidales Eisenoxid erhalten wurde. Die für diese Reaktion erforderliche Zeit betrug etwa 3 Stunden.445 g (1.6 mol) of iron sulfate (FeSO 4 ^ H 3 O) dissolved in 600 ml of water was added to the alkali solution with stirring to form an iron hydroxide suspension. In advance, a nitrogen gas was passed through the alkali solution at a flow rate of 2.0 liters / minute to remove the oxygen therein. At the same time and in the manner of Example 1, nitrogen gas (N_) was blown into the resulting suspension, which was kept at a temperature of 60 ° C. with continuous stirring until milky white, uniform colloidal iron oxide was obtained. The time required for this reaction was about 3 hours.

Danach wurde von dem Stickstoffgas auf Luft übergegangen, die mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1,0 Liter/MinuteThen the nitrogen gas was switched to air, those with a flow rate of 1.0 liter / minute

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durch die sich ergebende Suspension geleitet, die auf einer Temperatur von 6O0C bei kontinuierlichem Umrühren gehalten wurde, um durch Oxidation gelbes Goethit in 6,5 Stunden zu bilden.passed through the resulting suspension, which was kept at a temperature of 6O 0 C with continuous stirring to form yellow goethite in 6.5 hours by oxidation.

Nach Spülen mit Wasser wurde das Material gefiltert, getrocknet und pulverisiert, um 140 g gelbes Goethitpulver zu erhalten. Die Partikel des gelben Goethitpulvers· waren nadeiförmig mit einer Länge von etwa 0,5 Mikron und einem Nadelverhältnis von etwa 20 (gemessen wie bei dem Beispiel 1). Außerdem war die Gleichmäßigkeit der Partikelgröße des Goethitpulvers gut.After rinsing with water, the material was filtered, dried and pulverized to give 140 g of yellow goethite powder to obtain. The particles of the yellow goethite powder were acicular with a length of about 0.5 microns and a Needle ratio of about 20 (measured as in Example 1). Also was the uniformity of the particle size of goethite powder good.

2,0 g dieses Goethitpulvers wurden bei einr Temperatur von 35O°C reduziert, wobei Wasserstoffgas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1,0 Liter/Minute eine Stunde lang durchgeleitet wurde; danach wurde das Produkt mit Luft oxidiert, die mit einer Temperatur von 25O°C eine Stunde lang durchgeleitet wurde. Als Ergebnis wurde das braune Gamma-Fe2O3-Pulver erhalten. Die Koerzitivkraft (Hc), das Quadratsverhältnis (Rs) und die Sattigungsmagnetisierung (Gs) dieses Gamma-Fe^O^-Pulvers betrugen 458 Oersted, 55 % und 65,6 EMU/g.2.0 g of this goethite powder was reduced at a temperature of 350 ° C. while hydrogen gas was passed through at a flow rate of 1.0 liter / minute for one hour; thereafter the product was oxidized with air which was passed through at a temperature of 250 ° C. for one hour. As a result, the brown gamma Fe 2 O 3 powder was obtained. The coercive force (Hc), the square ratio (Rs) and the saturation magnetization (Gs) of this gamma-Fe ^ O ^ powder were 458 oersteds, 55% and 65.6 EMU / g, respectively.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, aus dem die Beziehung bei diesem Beispiel zwischen der Umrührzeit in der Stickstoffatmosphäre und der erforderlichen Reaktionszeit bei (a) einer konstanten Dichte der Reaktionssuspension, (b) einer konstanten Reaktionszeit und (c) einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit von Luft hervorgeht. In diesem Diagramm zeigt die Abszisse die Umrührzeit in der Stickstoff atmosphäre und die Ordinate die erforderliche Zeit. Die Kurve a zeigt die Änderungen der Zeit, die für die Bildung des Goethits nach Beginn der Luftoxidationsreaktion erforderlich ist, und die Kurve b zeigt die Änderungen der Umrührzeit in der Stickstoffatmosphäre plus derFig. 3 is a graph showing the relationship in this example between the stirring time in the nitrogen atmosphere and the required reaction time with (a) a constant density of the reaction suspension, (b) a constant response time and (c) a constant flow rate emerges from air. In this diagram, the abscissa shows the stirring time in the nitrogen atmosphere and the ordinate the time required. Curve a shows the changes in time required for the Formation of the goethite is required after the start of the air oxidation reaction, and curve b shows the changes the stirring time in the nitrogen atmosphere plus the

409 8 U/1024409 8 U / 1024

Zeit, die zur Bildung des Goethits nach Beginn der Oxidationsreaktion erforderlich ist.Time taken for the goethite to form after the oxidation reaction has started is required.

Fig. 4 zeigt das Verhältnis bei diesem Beispiel zwischen der Umrührzeit in der Stickstoffatmosphäre und der Koerzitivkraft (Hc) des Gamma-Fe20_-Pulvers, das von dem sich ergebenden Goethitpulver als dem Ausgangsmaterial abgeleitet wurde. Wie Fig. 4 zeigt/ ist es vorzuziehen, die Lösung 2 bis 4 Stunden lang in Stickstoffgas umzurühren, um ein gewünschtes Goethitpulver zur Verwendung als Ausgangsmaterial für das Gamma-Fe2O3 hoher Koerzitivkraft von z.B. über 440 Oersted zu erhalten.Fig. 4 shows the relationship in this example between the stirring time in the nitrogen atmosphere and the coercive force (Hc) of the gamma-Fe 2 O_ powder derived from the resultant goethite powder as the raw material. As shown in Fig. 4, it is preferable to stir the solution in nitrogen gas for 2 to 4 hours in order to obtain a desired goethite powder for use as a raw material for the high coercive force gamma-Fe 2 O 3 of, for example, over 440 oersteds.

Bei den Beispielen 1 und 3 wurden die Menge von Kaliumhydroxid (KOH) und Eisenchlorid (FeCl2*4H2O) und Natriumhydroxid (NaOH) und Eisensulfat (FeSO4-TH2O) geändert, d.h., das
geändert.
In Examples 1 and 3, the amounts of potassium hydroxide (KOH) and ferric chloride (FeCl 2 * 4H 2 O) and sodium hydroxide (NaOH) and iron sulfate (FeSO 4 -TH 2 O) were changed, ie, that
changed.

Beispiel 4Example 4

d.h., das OH -Ion zu Fe++-Ion-Verhältnis (OH~/Fe++) wurdethat is, the OH ion to Fe ++ ion ratio (OH ~ / Fe ++ ) was

In einer Alkalilösung, die Käliumhydroxid in einer Menge von 336 g (6,0 Mol) gemischt mit 900 ml Wasser, enthielt, wurde in ein Reaktionsgefäß gegeben.In an alkali solution containing potassium hydroxide in an amount of 336 g (6.0 mol) mixed with 900 ml of water, was placed in a reaction vessel.

334 g (1,2 Mol) Eisensulfat (FeSO4*7H2O), gelöst in 500 ml Wasser, wurdeader Alkalilösung unter Umrühren allmählich zugesetzt, um eine Eisenhydroxidsuspension zu bilden. Zuvor wurde Stickstoffgas durch die Alkalilösung mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 3,0 Liter/Minute geleitet, um den Sauerstoff darin zu entfernen. Zugleich wurde in einer Weise ähnlich dem Beispiel 1 Stickstoff in die sich ergebende Suspension bei einer Temperatur von 80 C bei kontinuierlichem Umrühren geblasen, bis das milchigweiße, gleichmäßige kolloidale Eisenoxid erhalten wurde. Die für diese Reaktion erforderliche Zeit betrug etwa 3 Stunden.334 g (1.2 mol) of iron sulfate (FeSO 4 * 7H 2 O) dissolved in 500 ml of water was gradually added to the alkali solution with stirring to form an iron hydroxide suspension. Previously, in order to remove the oxygen in nitrogen gas was passed through the alkali solution at a flow rate of 3.0 liters / minute. At the same time, in a manner similar to Example 1, nitrogen was blown into the resulting suspension at a temperature of 80 ° C. with continuous stirring until the milky white, uniform colloidal iron oxide was obtained. The time required for this reaction was about 3 hours.

409814/1024409814/1024

234S112234S112

Danach wurde von Stickstoffgas auf Luft übergegangen, die mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5,0 Litern/Minute durch die sich ergebende Suspension bei einer Temperatur von 8O0C bei kontinuierlichem Umrühren geleitet wurde, um durch Oxidation gelbes Goethit in vier Stunden zu bilden. ' "The mixture was then passed from nitrogen gas to air was passed at a flow rate of 5.0 liters / minute through the resulting suspension at a temperature of 8O 0 C with continuous stirring to form by oxidation of yellow goethite in four hours. '"

Nach Spülen mit Wasser wurde das Material gefiltert,, getrocknet und pulverisiert, und man erhielt 109 g gelbes Goethitpulver. Die Partikel des gelben Goethitpulvers waren nadeiförmig mit einer Länge von etwa 0,4 Mikron und einem Nadelverhältnis von etwa 15 (gemessen wir beim Beispiel 1). Außerdem war die Gleichmäßigkeit der Partikelgröße des Goethitpulvers gut.After rinsing with water, the material was filtered, dried and pulverized to give 109 g of yellow Goethite powder. The particles of the yellow goethite powder were needle-shaped with a length of about 0.4 microns and a needle ratio of about 15 (measured in Example 1). In addition, the particle size uniformity of the goethite powder was good.

2,0 g dieses Goethitpulvers wurden bei einer Temperatur von 37O°C reduziert, wobei Wasserstoffgas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1,0 Liter/Minute eine Stunde lang durchgeleitet wurde, und dann wurde das Produkt dadurch oxidiert, daß Luft mit einer Temperatur von 25O°C eine Stunde lang durchgeleitet wurde. Ein braunen Gamma-Fe2O3-Pulver wurde erhalten. Die Koerzitivkraft (Hc), das Quadratsverhältnis (Rs) und die Sättigungsmagnetisierung (Gs) dieses Gamma-Fe2Q_-Pulvers betrugen 447 Oersted, 55 % und 72, 0 EMü/g.2.0 g of this goethite powder was reduced at a temperature of 370.degree. C. with hydrogen gas being passed through at a flow rate of 1.0 liter / minute for one hour, and then the product was oxidized by letting air with a temperature of 250.degree C was bubbled through for one hour. A brown gamma Fe 2 O 3 powder was obtained. The coercive force (Hc), the square ratio (Rs) and the saturation magnetization (Gs) of this gamma-Fe 2 Q_ powder were 447 oersteds, 55% and 72.0 EMu / g, respectively.

Beispiel 5Example 5

Eine alkalische Lösung, die Natriumhydroxid in einer Menge von 250 g (7,0 Mol), gemischt mit 800 ml Wasser, enthielt, wurde in ein Reaktionsgefäß gegeben.An alkaline solution containing sodium hydroxide in an amount of 250 g (7.0 mol) mixed with 800 ml of water, was placed in a reaction vessel.

279 g (1,4 Mol) Eisenchlorid (FeCl2·4H2O), gelöst in 500 ml Wasser, wurden der Alkalilösung unter Umrühren zugesetzt, um eine Eisenhydroxidsuspension zu bilden. Zuvor wurde ein Stickstoffgas durch die Alkalilösung bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 3,0 Liter/Minute geleitet, um den279 g (1.4 mol) of ferric chloride (FeCl 2 · 4H 2 O) dissolved in 500 ml of water was added to the alkali solution with stirring to form an iron hydroxide suspension. In advance, a nitrogen gas was passed through the alkali solution at a flow rate of 3.0 liters / minute to make the

4 0 3 8 ι U I 1 Π 2 k 4 0 3 8 ι UI 1 Π 2 k

Sauerstoff darin zu entfernen. Zugleich wurde ein Stickstoffgas durch die sich ergebende Suspension bei einer Temperatur von 600C bei kontinuierlichem starken Umrühren durch eine Ultraschalleinrichtung 2,5 Stunden lang durchgeleitet, um milchigweißes, gleichmäßiges, kolloidales Eisenoxid zu erhalten.To remove oxygen in it. At the same time, a nitrogen gas was passed through the resulting suspension at a temperature of 60 ° C. with continuous vigorous stirring through an ultrasonic device for 2.5 hours in order to obtain milky-white, uniform, colloidal iron oxide.

Danach wurde von dem Stickstoffgas auf Luft übergegangen, die mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2,0 Liter/Minute durch die sich ergebende Suspension bei einer Temperatur von 60°C bei kontinuierlichem Ultraschallumrühren durchgeleitet wurde, und man erhielt in 4,0 Stunden gelbes Goethit. Thereafter , the nitrogen gas was changed to air, which was passed through the resulting suspension at a flow rate of 2.0 liters / minute at a temperature of 60 ° C. with continuous ultrasonic agitation, and yellow goethite was obtained in 4.0 hours.

Nach Spülen mit Wasser wurde dieses Material gefiltert, getrocknet und pulverisiert, und man erhielt 120 g gelbes Goethitpulver. Die Partikel des gelben Goethitpulvers waren nadeiförmig mit einer Länge von etwa 0,5 Mikron und einem Nadelverhältnis von etwa 20 (gemessen wie beim Beispiel 1). Außerdem war die Gleichmäßigkeit der Partikelgröße dieses Goethitpulvers gut.After rinsing with water, this material was filtered, dried and pulverized to obtain 120 g of yellow goethite powder. The particles of the yellow goethite powder were acicular with a length of about 0.5 microns and a needle ratio of about 20 (measured as in Example 1). In addition, the particle size uniformity of this goethite powder was good.

2,0 g dieses Goethitpulvers wurden bei einer Temperatur von 36O°C reduziert, wobei Wasserstoffgas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1,0 Liter/Minute eine Stunde lang durchgeleitet wurde, und dann wurde das Produkt dadurch oxidiert, daß Luft mit einer Temperatur von 25O°C eine Stunde lang durchgeleitet wurde. Als Ergebnis wurde ein braunes Gamma-Fe?0--Pulver erhalten. Die Koerzitivkraft (Hc), das Quadratsverhältnis (Rs) und die Sättigungsmagnetisierung (Gs) dieses Gamma-Fe-O, betrugen 455 Oersted, 55 % und 71,2 EMU/g.2.0 g of this goethite powder was reduced at a temperature of 360 ° C. while bubbling hydrogen gas at a flow rate of 1.0 liter / minute for one hour, and then the product was oxidized by letting air having a temperature of 250 ° C was bubbled through for one hour. As a result, a brown gamma Fe ? 0 - powder obtained. The coercive force (Hc), the square ratio (Rs) and the saturation magnetization (Gs) of this gamma-Fe-O were 455 oersteds, 55% and 71.2 EMU / g, respectively.

U 0 S 8 1 L / 1 0 2 U U 0 S 8 1 L / 1 0 2 U

Beispiel 6Example 6

Die Beziehung zwischen den Änderungen des Molverhältnisses und der Koerzitivkraft (Hc) wurden in einem Gamma-Fe2O_- Pulver geprüft, das von dem Goethitpulver abgeleitet wurde, das durch das Verfahren der Erfindung erzeugt und als das Ausgangsmaterial verwendet wurde. Die in Fig. 5 gezeigten Kurven zeigen die Ergebnisse. Die Kurve a zeigt den Fall eines Goethits, das aus Kaliumhydroxid und Eisenchlorid abgeleitet wurde,und die Kurve b zeigt den Fall eines Goethits, das aus Natriumhydroxid und Eisensulfat abgeleitet wurde. Die Fig. 5 zeigt, daß das Gamma-Fe2O^- Pulver, das eine höhere Koerzitivkraft (Hc) als ein übliches Gamma-Fe~O_-Pulver hat, dadurch erhalten werdenThe relationship between changes in molar ratio and coercive force (Hc) was examined in a gamma-Fe 2 O_ powder derived from the goethite powder produced by the method of the invention and used as the starting material. The curves shown in Fig. 5 show the results. Curve a shows the case of goethite derived from potassium hydroxide and ferric chloride, and curve b shows the case of goethite derived from sodium hydroxide and iron sulfate. Fig. 5 shows that the gamma-Fe 2 O ^ powder, which has a higher coercive force (Hc) than a common gamma-Fe ~ O_ powder, is thereby obtained

ι ιι ι

kann, wenn man ein Molverhältnis (OH~/Fe ) von über 2,5 hat, und daß ein Gamma-Fe-O-j-Pulver, das eine Koerzitivkraft (Hc) von über 440 Oersted erhalten werden kann, wenn man ein Molverhältnis (OH~/Fe ) hat, das von 3,2 bis 4,5 reicht, für den Fall von Goethitpulver, das von Kaliumhydroxid (KOH) und Eisenchlorid (FeCl2*4H2O) abgeleitet wurde. Dieser Fall wird hier als das "KOH-FeCl2-Verfahren" bezeichnet. Fig. 5 zeigt weiterhin, daß Gamma-Fe90--Pulver, das eine höhere Koerzitivkraft (Hc) als das übliche Gamma-Fe2O3-PuIver hat, dadurch erhalten werden kann, daß man ein Molverhältnis (OH~/Fe+ ) von über 3 hat, und ein Gamma-Fe3O3-PuIver, das eine Koerzitivkraft (Hc) von über 440 Oe dadurch erhalten werden kann, daß man ein Molverhältnis von 3,8 bis 5,8 hat, für den Fall von Goethitpulver, das von Natriumhydroxid (NaOH) und Eisensulfat (FeSO.·7H2O) abgeleitet wurde. Dieser Fall wird hier als das "NaOH-FeSO.-Verfahren" bezeichnet.can if one has a molar ratio (OH ~ / Fe) of over 2.5, and that a gamma-Fe-Oj powder having a coercive force (Hc) of over 440 oersteds can be obtained if one has a molar ratio (OH ~ / Fe) ranging from 3.2 to 4.5 in the case of goethite powder derived from potassium hydroxide (KOH) and ferric chloride (FeCl 2 * 4H 2 O). This case is referred to herein as the "KOH-FeCl 2 process". 5 further shows that gamma-Fe 9 0 powder, which has a higher coercive force (Hc) than the usual gamma-Fe 2 O 3 powder, can be obtained by using a molar ratio (OH ~ / Fe + ) of over 3, and a gamma Fe 3 O 3 powder which can have a coercive force (Hc) of over 440 Oe by having a molar ratio of 3.8 to 5.8 in the case of goethite powder derived from sodium hydroxide (NaOH) and iron sulfate (FeSO. 7H 2 O). This case is referred to herein as the "NaOH-FeSO. Method".

Während bei den obigen Beispielen Goethitpulver, das durch das Verfahren der Erfindung erzeugt wurde, als Ausgangsmaterial zur Herstellung eines nadeiförmigen Gamma-Fe20,-Pulvers verwendet wurde, kann dieses selbstverständlich auch als Ausgangsmaterial zur Herstellung ringförmigenWhile goethite powder, which was produced by the method of the invention, was used as the starting material for the production of an acicular gamma-Fe 2 O, powder in the above examples, it can of course also be used as the starting material for the production of ring-shaped ones

403814/1024403814/1024

naohirägüoh geändertnaohirägüoh changed

Magnetitpulvers verwendet werden, wie oben angegeben wurde. Beschreibung der bevorzugten Ausführunqsbeispiele Magnetite powder can be used as indicated above. Description of the Preferred Embodiments

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Goethitpulver. Das Verfahren umfaßt das Mischen einer wässrigen Lösung eines wasserlöslichen Eisensalzes mit einer wässrigen Lösung eines Alkalihydroxids, um Eisenhydroxid zu bilden. Während dieses Mischens wird das flüssige Reaktionssystem in einer inerten (nicht oxidierenden) Atmosphäre umgerührt. Die sich ergebende kolloidale Eisenhydroxidsuspension wird dann mit einem Sauerstoff, der Gas zur Umwandlung des Eisenhydroxids in Goethitpulver enthält, oxidiert.The invention relates to a method for producing goethite powder. The method includes mixing one aqueous solution of a water-soluble iron salt with an aqueous solution of an alkali hydroxide to form iron hydroxide to build. During this mixing, the liquid reaction system is in an inert (non-oxidizing) Atmosphere stirred. The resulting colloidal iron hydroxide suspension is then mixed with an oxygen, contains the gas for converting the iron hydroxide into goethite powder, is oxidized.

Das Alkalihydroxid ist vorzugsweise Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid. Das Eisensalz ist vorzugsweise Eisensulfat oder Eisenchlorid. Die Umrührzeit zum Mischen des Alkalihydroxids und des Eisensalzes reicht vorzugsweise von etwa 2 bis 5 Stunden, wobei eine Zeit von etwa 2 bis 4 Stunden vorzusehen ist, wenn Eisensulfat als das Eisensalz verwendet wird. Das Molverhältnis der OH -Ionen zu den Fe -Ionen (QH /Fe ) beträgt vorzugsweise mehr als 2,5 und wenn Natriumhydroxid und Eisensalz verwendet werden, reicht dieses Molverhältnis der OH~"-Ionen zu den Fe -Ionen (OH /Fe ) vorzugsweise von 3,8 bis 5,8, und wenn Kaliumhydroxid und Eisenchlorid verwendet werden, reicht dieses Molverhältnis OH~/Fe vorzugsweise von 3,2 bis 4,5. Das Mischen von Alkalihydroxid und Eisensalz und das Umrühren des flüssigen Reaktionssystems und dieThe alkali hydroxide is preferably sodium hydroxide or potassium hydroxide. The iron salt is preferably iron sulfate or ferric chloride. The stirring time for mixing the alkali hydroxide and the iron salt is preferably sufficient from about 2 to 5 hours, with a time of about 2 to 4 hours being allowed when iron sulfate is used as the iron salt is used. The molar ratio of the OH ions to the Fe ions (QH / Fe) is preferably more than 2.5 and if sodium hydroxide and iron salt are used, this molar ratio of OH ~ "ions to the Fe ions (OH / Fe) preferably from 3.8 to 5.8, and if potassium hydroxide and ferric chloride are used, this molar ratio OH ~ / Fe ranges preferably from 3.2 to 4.5. Mixing alkali hydroxide and iron salt and stirring the liquid reaction system and the

Oxidation zu Maghemit werden vorzugsweise bei einer Tempert IiM λ t· ratur in dem Bereich durchgeführt, in dem die bildung begünstigt und die Magnetitbildung im wesentlichen verhindert wird. So beträgt der Temperaturbereich für ein Natriumhydroxid- und Eisensalzsystem vorzugsweise etwa 40 bis 60°C und für ein Kaliumhydroxid- und Eisenchloridsystem vorzugsweise etwa 50 bis 80°C.Oxidation to maghemite are preferably carried out at a Tempert IiM λ · t temperature in the range in which the formation and promotes the formation of magnetite is substantially prevented. For example, the temperature range for a sodium hydroxide and iron salt system is preferably about 40 to 60 ° C and for a potassium hydroxide and iron chloride system is preferably about 50 to 80 ° C.

409814/1024409814/1024

Gemäß der Erfindung wird die Lösung, die Eisenhydroxid enthält, 7 Stunden lang umgerührt, während sie zugleich an einer Oxidation gehindert wird, so daß eine gleichmäßige und fein zerteilte, kolloidale, wässrige Eisenhydroxidsuspension erhalten werden kann. Das Verfahren der Erfindung hat eine Reihe von Vorteilen wie die folgenden:According to the invention, the solution containing iron hydroxide is stirred for 7 hours while being prevented from being oxidized, so that a uniform and finely divided colloidal iron hydroxide aqueous suspension can be obtained. The method of the invention has a number of advantages such as the following:

(1) Die Reaktionszeit wird verkürzt. Die Oxidationsreaktionszeit für die Bildung von Goethitpulver wird durch Umrühren in einer inerten (nicht oxidierenden) gasförmigen (vorzugsweise Stickstoff) Atmosphäre gemäß der Erfindung unerwartet und sogar erheblich verkürzt. Selbst die kombinierte Umrührzeit in solch einer gasförmigen Atmosphäre plus die Oxidationsreaktionszeit, wird, wie die Fig. 1 und 3 zeigen, typischerweise um maximal etwa 2 Stunden bei der KOH-FeClj-Ausführungsform und um maximal etwa 4,5 Stunden bei der NaOH-FeSO.-Ausführungsform im Vergleich zu der Reaktionszeit, wenn keine Umrührbehandlung in einer inerten Atmosphäre durchgeführt wird, verkürzt.(1) The response time is shortened. The oxidation reaction time for the formation of goethite powder is determined by stirring in an inert (non-oxidizing) gaseous (preferably nitrogen) atmosphere according to the invention unexpected and even considerably shortened. Even the combined stirring time in such a gaseous one Atmosphere plus the oxidation reaction time, as FIGS. 1 and 3 show, will typically be a maximum of about 2 hours for the KOH-FeClj embodiment and by a maximum of about 4.5 hours for the NaOH-FeSO.-embodiment compared to the reaction time if no stirring treatment is carried out in an inert atmosphere, shortened.

(2) Die Koerzitivkraft (Hc) des sich ergebenden Maghemitpulvers wird erhöht. Das Maghemitpulver (Gamma-Fe^O--Pulver), das von einem Goethitpulver abgeleitet wird, das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt wird, hat unerwartet eine hohe Koerzitivkraft (Hc) typischerweise in dem Bereich von etwa 440 bis 480 Oersted bei geeigneter Wahl der Umrührzeit in inerter Atmosphäre (vorzugsweise Stickstoff). Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, kann eine solch hohe Koerzitivkraft (Hc) durch Umrühren mit einer Dauer von etwa 2 bis 4 Stunden in der inerten Atmosphäre bei der NaOH-FeSO.-Ausführungsform erhalten werden. Außerdem kann man durch geeignete Wahl des Molverhältnisses OH /Fe in einem erfindungsgemäß herge-" stellten Goethitpulver, das als das Ausgangsmaterial zur Herstellung eines Gamma-Fe-O-j-Pulvers verwendet(2) The coercive force (Hc) of the resulting maghemite powder will be raised. The maghemite powder (Gamma-Fe ^ O powder), derived from a goethite powder made by the method of the invention, unexpectedly has a high coercive force (Hc) typically in the range of about 440 to 480 oersteds suitable choice of stirring time in an inert atmosphere (preferably nitrogen). As FIGS. 2 and 4 show, such a high coercive force (Hc) can be achieved by stirring for about 2 to 4 hours in the inert Atmosphere in the NaOH-FeSO.-embodiment. In addition, one can choose the molar ratio appropriately OH / Fe in a goethite powder produced according to the invention, which is used as the starting material used to make a gamma-Fe-O-j powder

4 0 9 8 1 U I 1 0 2 U 4 0 9 8 1 UI 1 0 2 U

wird, eine höhere Maghemitpulver-Koerzitivkraft als bei einem Jib liehen Maghemitpulver erzeugen. Wie Fig. zeigt/ kann ein Molverhältnis OH /Fe von über etwa 2,5 bei der KOH-FeCl2-AuSführungsform und ein Molverhältnis OH~/Fe++ von über etwa 3 bei der NaOH-FeSO4-Ausführungsform gewählt werden. So wird vorzugsweise bei einem Molverhältnis OH~/Fe++n 3»2 bis 4»5 bei der KOH-FeClj-Ausführungsform und bei einem Molverhältnis OH""/Fe++ von 3,8 bis 5,8 bei der NaOH-FeSO4-AuSführungsforxn ein Goethitpulver erzeugt, das, wenn man es als Ausgangsmaterial zur Herstellung eines Gamma-Fe^O--Pulvers verwendet, ein Gamma-Fe2O3-Pulver erzeugt, das eine Koerzitivkraft (Hc) von über etwa 440 Oersted hat. will generate a higher maghemite powder coercive force than maghemite powder borrowed from a jib. As FIG. Shows, a molar ratio OH / Fe of over about 2.5 in the KOH-FeCl 2 embodiment and a molar ratio OH ~ / Fe ++ of over about 3 in the NaOH-FeSO 4 embodiment can be selected. Thus, with a molar ratio OH ~ / Fe ++ v ° n 3 » 2 to 4 » 5 in the KOH-FeClj embodiment and with a molar ratio OH "" / Fe ++ of 3.8 to 5.8 in the NaOH-FeSO 4 -AuSführungsforxn produces a goethite powder which, when used as a starting material for the production of a gamma-Fe ^ O powder, produces a gamma-Fe 2 O 3 powder which has a coercive force (Hc) of about 440 Oersted has.

(3) Gleichmäßige Partikelgröße bei dem sich ergebenden Goethig. Die Gleichmäßigkeit der Partikelgröße des sich ergebenden Goethitpulvers wird durch Umrühren in der Lösung, die Eisenhydroxid in einer inerten (nicht oxidierenden) gasförmigen (vorzugsweise Stickstoff) Atmosphäre enthält, unerwartet verbessert. Dieses Verfahren führt zu gleichmäßigen, feinkörnigen Eisenhydroxidpartikeln. Die verbesserte Gleichmäßigkeit wird durch das Elektronenmikroskop bestätigt. Die Größe der Eisenhydroxidpartikel in wässriger Suspension, hergestellt gemäß der Erfindung, kann nicht gemessen werden, da das Eisenhydroxid in Luft schnell oxidiert, und daher kann, wenn die Suspension eine milchigweiße Farbe annimmt, das Umrühren der Suspension beendet v/erden, was auch anzeigt, daß die Eisen-Fe -Ionen im wesentlichen vollständig verbraucht wurden. Bei einem Magnetband, das unter Verwendung eines Gamma-Fe^O^Pulvers hergestellt wurde, das von einem Goethitpulver abgeleitet wurde, das nach dem Verfahren der Erfindung gefertigt wurde, wird beobachtet, daß die Orientierung des Gamma-Fe^Oo-Pulvers verbessert(3) Uniform particle size in the resulting Goethig. The uniformity of the particle size of the The resulting goethite powder is made by stirring in the solution containing the iron hydroxide in an inert Contains (non-oxidizing) gaseous (preferably nitrogen) atmosphere, unexpectedly improved. This Process leads to uniform, fine-grained iron hydroxide particles. The improved evenness is confirmed by the electron microscope. The size of the iron hydroxide particles in aqueous Suspension made according to the invention cannot be measured because the iron hydroxide is in air oxidizes quickly, and therefore, when the suspension takes on a milky white color, stirring the suspension can terminates grounding, which also indicates that the iron-Fe ions are essentially completely consumed became. In the case of a magnetic tape made using a gamma Fe ^ O ^ powder produced by derived from a goethite powder which was manufactured according to the method of the invention, it is observed that that the orientation of the gamma Fe ^ Oo powder improves

40S8U/10 2 440S8U / 10 2 4

wird und der Druckpegel in der gewünschen Weise niedrig ist.and the pressure level is low as desired.

(4) Leichte Oxidationsreaktionstemperatursteuerung, Im allgemeinen ist* je höher die Temperatur der Goethitoxidationsreaktion mit Sauerstoff enthaltendem Gas (vorzugsweise Luft) ist, desto höher ist die Koerzitivkraft (Hc) und desto besser sind die erhaltenen magnetischen Eigenschaften. Charakteristischerweise wird jedoch nicht gelbes Goethit, sondern schwarzes Magnetit bei Reaktionstemperaturen über 70 C als Reaktionsprodukt erhalten, wenn Natriumhydroxid als das Alkali verwendet wird, sowie bei der Temperatur von über 90°C, wenn Kalium als das Alkali verwendet wird. Daher kann die Temperatur einer Oxidationsreaktion beim Durchleiten von z.B. Luft durch die Eisenhydroxidsuspension, die nach der Erfindung hergestellt wird, normalerweise etwa 40 bis 60°C betragen, wenn Natriumhydroxid verwendet wird, und normalerweise etwa 50 bis 80°C, wenn Kaliumhydroxid verwendet wird. Dagegen ist ein Eisenion in einer Eisensalzlösung notwendigerweise unstabil und wird in heißem Wasser in ein Ferriion umgewandelt, und eine heiße Alkalilösung kann gefährlich sein. Daher werden vorzugsweise eine Eisensalzlösung und eine Alkalihydroxidlösung bei den angegebenen relativ niedrigen Temperaturen gemischt.(4) Easy oxidation reaction temperature control, In general, * the higher the temperature of the goethite oxidation reaction with oxygen-containing gas (preferably air), the higher the coercive force (Hc) and the better the magnetic properties obtained. Characteristically However, it is not yellow goethite, but black magnetite at reaction temperatures above 70 C as the reaction product obtained when sodium hydroxide is used as the alkali, as well as at the temperature of above 90 ° C if potassium is used as the alkali. Therefore, the temperature may cause an oxidation reaction when passing e.g. air through the iron hydroxide suspension which is produced according to the invention, usually about 40 to 60 ° C when sodium hydroxide is used, and usually about 50 up to 80 ° C if potassium hydroxide is used. On the other hand, an iron ion is necessary in an iron salt solution unstable and is converted to a ferric ion in hot water, and a hot alkali solution can be dangerous. Therefore, an iron salt solution and an alkali hydroxide solution are preferably used in the indicated relatively low temperatures mixed.

Vorzugsweise werden bei der Durchführung der Erfindung eine Eisensalzlösung und eine Alkalihydroxidlösung bei einer relativ niedrigen Temperatur gemischt, und in einer Stickstoff atmosphäre umgerührt, um die Oxidation zu verhindern, und dann auf eine höhere Temperatur erhitzt, bevor die Oxidationsreaktion begonnen wird. Solch ein Verfahren begünstigt die gewünschten besseren Ergebnisse, die bei der Anwendung der Erfindung erhalten werden, im Vergleich zu dem üblichen Maghemitherstellungsverfahren, bei dem die Erhitzung und die Luftblasenbildung zur gleichen Zeit begonnen werden, wenn die Eisensalzlösung und die Alkalilösung gemischt werden. 4098 14/1024Preferably, an iron salt solution and an alkali hydroxide solution are used in the practice of the invention mixed at a relatively low temperature, and stirred in a nitrogen atmosphere to prevent oxidation, and then heated to a higher temperature before starting the oxidation reaction. Such a procedure favors the desired better results obtained using the invention as compared to the usual Maghemi production process, in which the Heating and air bubble formation are started at the same time when the iron salt solution and the alkali solution be mixed. 4098 14/1024

Claims (12)

2343112 Patentansprüche2343 112 claims 1. Verfahren zur Herstellung von Goethitpulver, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässrige Eisensalzlösung mit einer wässrigen Alkalihydroxidlösung gemischt werden, um eine Eisenhydroxidsuspension zu bilden, daß die Eisenhydroxidsuspension in einer inerten Atmosphäre umgerührt wird, um eine feine Hydroxidsuspension zu bilden, und daß dann die feine Hydroxidsuspension zur Bildung von Goethitpulver oxidiert wird.1. A process for the production of goethite powder, characterized in that an aqueous iron salt solution with an aqueous alkali hydroxide solution are mixed to form an iron hydroxide suspension that the Iron hydroxide suspension is stirred in an inert atmosphere to form a fine hydroxide suspension form, and then the fine suspension of hydroxide is oxidized to form goethite powder. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalihydroxid Natriumhydroxid ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the alkali hydroxide is sodium hydroxide. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisensalz Eisensulfat ist.3. The method according to claim 2, characterized in that the iron salt is iron sulfate. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrührzeit zwei bis vier Stunden beträgt.4. The method according to claim 3, characterized in that the stirring time is two to four hours. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis der OH~-Ionen zu den Fe -Ionen (OH""/Fe++) über 3 beträgt.5. The method according to claim 3, characterized in that the molar ratio of the OH ~ ions to the Fe ions (OH "" / Fe ++ ) is over 3. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß6. The method according to claim 3, characterized in that — ++- ++ das Molverhältnis der OH -Ionen zu den Fe -Ionen (OH~/Fe++) 3,8 bis 5,8 beträgt.the molar ratio of the OH ions to the Fe ions (OH ~ / Fe ++ ) is 3.8 to 5.8. 7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feine Hydroxidsuspension bei einer Temperatur von 40 bis 60°C oxidiert wird.7. The method according to claim 3, characterized in that the fine hydroxide suspension at a temperature of 40 to 60 ° C is oxidized. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalihydroxid Kaliumhydroxid ist.8. The method according to claim 1, characterized in that the alkali hydroxide is potassium hydroxide. 4 0 9 8 1 U / 1 0 2 A4 0 9 8 1 U / 1 0 2 A 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisensalz Elsenchlorid ist.9. The method according to claim 8, characterized in that the iron salt is elsenic chloride. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ümrührzeit 2 bis 4 Stunden beträgt.10. The method according to claim 9, characterized in that the stirring time is 2 to 4 hours. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis der OH -Ionen zu den Fe -Ionen (OH"/pe++) 3,2 bis 4,5 beträgt.11. The method according to claim 9, characterized in that the molar ratio of the OH ions to the Fe ions (OH "/ pe ++ ) is 3.2 to 4.5. 12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die feine Hydroxidsuspension bei einer Temperatur von 50 bis 80°C oxidiert wird.12. The method according to claim 9, characterized in that the fine hydroxide suspension at a temperature of 50 to 80 ° C is oxidized. 409814/1024409814/1024 LeerseiteBlank page
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