DE2414805A1 - Mfr. of yellow or yellow-brown iron oxide pigments - using iron turnings, ferrous chloride soln., nitrobenzene and sulphites - Google Patents
Mfr. of yellow or yellow-brown iron oxide pigments - using iron turnings, ferrous chloride soln., nitrobenzene and sulphitesInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von gelben bis gelbbraunen Eisenoxidpigmenten Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gelben bis gelbbraunen Eisenoxidpigmenten durch Oxydation von Eisen unter gleichzeitiger Reduktion von aromatischen Nitroverbindungen in Gegenwart von speziellen Schwefelverbindungen. Process for the production of yellow to yellow-brown iron oxide pigments The present invention relates to a process for the production of yellow to yellow-brown iron oxide pigments by oxidation of iron with simultaneous reduction of aromatic nitro compounds in the presence of special sulfur compounds.
Es sind bereits Verfahren bekannt, wonach gelbe bzw. braune Eisenoxidpigmente durch Oxydation von Eisen unter gleichzeitiger Reduktion von Nitrobenzol in Gegenwart von verdünnten Aluminiumsalzldsungen, insbesondere Aluminiumchlorid (Deutsches Patent 515 758) oder in Gegenwart von Lösungen hydrolisierbarer drei- und vierwertiger Metalle (Deutsches Patent 516 999) oder in Gegenwart von Aluminiumchloridlösung und Zusatz von Zinnsalzen (Deutsches Patent 703 416) hergestellt werden.Processes are already known according to which yellow or brown iron oxide pigments by oxidation of iron with simultaneous reduction of nitrobenzene in the presence of dilute aluminum salt solutions, especially aluminum chloride (German patent 515 758) or in the presence of solutions hydrolyzable trivalent and tetravalent Metals (German Patent 516 999) or in the presence of aluminum chloride solution and addition of tin salts (German Patent 703 416).
Die genannten Verfahren haben verschiedene Nachteile. So ist der Zusatz fremdartiger Metallsalze nötig, die in den gebildeten Eisenoxidpigmenten in Form der> entsprechenden Fremdmetalloxide-bzw. Oxidhydrate als Verunreinigungen auftreten.The methods mentioned have various disadvantages. So is the addition strange metal salts necessary, those in the formed Iron oxide pigments in the form of the> corresponding foreign metal oxides or. Oxide hydrates as impurities appear.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von gelben bis gelbbraunen Eisenoxidhydratpigmenten durch Oxydation von Eisen unter gleichzeitiger Reduktion von aromatischen Nitroverbindungen in Gegenwart von Eisensalzlösungen gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oxydation des Eisens in Gegenwart von Sauerstoffsäuren des Schwefels oder deren Alkali und/oder Erdalkalimetallsalzen, die Schwefel in der mittleren Oxydationsstufe bis maximal 5 enthalten, durchgeführt wird.There has now been a process for making yellow to tan Iron oxide hydrate pigments through oxidation of iron with simultaneous reduction of aromatic nitro compounds found in the presence of iron salt solutions, which is characterized in that the oxidation of iron in the presence of Oxygen acids of sulfur or their alkali and / or alkaline earth metal salts, which contain sulfur in the middle oxidation stage up to a maximum of 5, carried out will.
Beispiele für die erfindungsgemäß einzusetzenden Schwefelverbindungen sind neben den Säuren, insbesondere Natrium-, Kalium-, Ammonium-, Magnesium- und/oder Calciumsalze der schwefeligen Säure, der thioschwefeligen Säure, der Thioschwefelsäure, der dithionigen Säure, der Dithionsäure, der pyroschwefeligen Säure.Examples of the sulfur compounds to be used according to the invention are in addition to the acids, especially sodium, potassium, ammonium, magnesium and / or Calcium salts of sulphurous acid, thiosulphurous acid, thiosulphuric acid, dithionic acid, dithionic acid, pyrosulphurous acid.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Schwefelverbindungen werden in Mengen von 2 bis 20 Gew.- S, vorzugsweise von 8 bis 12 Gew.- S, bezogen auf Nitrobenzol verwendet.The sulfur compounds to be used according to the invention are in Quantities from 2 to 20 wt. S, preferably from 8 to 12 wt. S, based on nitrobenzene used.
Das Eisen kann wie bei den bekannten Verfahren beispielsweise in Form von Gußspänen, Drahtstiften, Granalien usw.The iron can, as in the known processes, for example in the form of cast chips, wire pins, granules, etc.
eingesetzt werden.can be used.
Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jeglicher Zusatz fremdartiger hydrolysierbarer Metallionen unterbleibt, erscheinen keine Fremdmetalloxide bzw. Oxidhydrate als Verunreinigungen in den gebildeten Eisenoxiden. Dadurch erhöht sich der Eisenoxidgehalt im Pigment um 2 bis 7 %. Die nach dem neuen Verfahren hergestellten gelben und gelbbraunen Eisenoxidhydratpigmente lassen sich durch nachträgliches Glühen in Rotpigmente verschiedener Farbnuancen überführen.Since in the method according to the invention any addition is strange If there are no hydrolyzable metal ions, no foreign metal oxides or Oxide hydrates as impurities in the iron oxides formed. This increases the iron oxide content in the pigment by 2 to 7%. Those produced by the new process yellow and yellow-brown iron oxide hydrate pigments can be removed by subsequent Convert glow into red pigments of various color nuances.
Diese Pigmente übertreffen im Lackvollton und in Laek-TiO-Aufhellung die bisher bekannten Typen erheblich sowohl in der Farbtonreinheit, wie in der Farbstärke. Die Farbstärke ist bis zu 45 f intensiver. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren anfallenden Pigmente sind ferner feinkristalliner -als die nach bekannten Verfahren hergestellten.These pigments excel in full color paint and in Laek TiO lightening the previously known types considerably both in terms of color purity and color strength. The color strength is up to 45 f more intense. According to the method according to the invention The pigments obtained are also more finely crystalline than those obtained by known processes manufactured.
Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zugesetzten Schwefelverbindungen werden nur zu einem sehr geringen Prozentsatz in die Eisenoxidpigmente eingebaut.The sulfur compounds added according to the process according to the invention are only incorporated into the iron oxide pigments to a very low percentage.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren durch verschiedene Bespeile näher erläutert: Beispiel 1: Zu 250 g Gußeisenspäne, Körnung o,6 - 1,7 cm gibt man 210 ml Eisen-II-chloridlösung,6O g/l Fell2, 100 ml Wasser, 20 ml Nitrobenzol und 65 g Natriumpyrosulfit. Unter Rühren und Rückflußkühlung bringt man das Gemisch auf Siedetemperatur 100°C und läßt dann innerhalb von 2 Stunden 147 ml Nitrobenzol zulaufen.In the following, the process according to the invention is carried out by various Examples explained in more detail: Example 1: To 250 g of cast iron filings, grain size 0.6-1.7 cm are added 210 ml iron (II) chloride solution, 6O g / l Fell2, 100 ml water, 20 ml nitrobenzene and 65 grams of sodium pyrosulfite. The mixture is brought with stirring and reflux to boiling temperature 100 ° C and then leaves 147 ml of nitrobenzene within 2 hours run up.
Nach beendeter Reduktion wird das gebildete Anilin teils durch Dekantation und teils durch Wasserdampfdestillation vom entstandenen Eisenoxidhydrat getrennt. Die anilinfreie Eisenoxidhydrataufschlemmung wird salzfrei gewaschen und filtriert.After the reduction is complete, the aniline formed is partly by decantation and partly separated from the resulting iron oxide hydrate by steam distillation. The aniline-free iron oxide hydrate slurry is washed salt-free and filtered.
Trocknet man den Filterrückstand' 1/2 h bei 1800C, so erhält man ein gelbes Eisenoxidpigment; durch Glühen dieses gelben Eisenoxidpigmentes 1/2 h bei 8000C erhält man ein rotes Eisenoxidpigment, welches im Lackvollton reiner und im Verschnitt mit Titanweiß 45 ffi stärker ist als gleiche Pigmente hergestellt nach 4b und 5b.If you dry the filter residue for 1/2 hour at 1800C, you get a yellow iron oxide pigment; by annealing this yellow iron oxide pigment for 1/2 h 8000C, a red iron oxide pigment is obtained, which has a more pure paint finish and a Blending with titanium white 45 ffi is stronger than the same pigments made after 4b and 5b.
Beispiel 2: Zu 200 g Gußeisenspäne, Körnung 0,6 - 1,7 mm gibt man 210 ml Eisen-II-chloridlösung, 360 g/l FeCl2, 100 ml Wasser, 20 ml Nitrobenzol und 60 g Natriumhyposulfit. Unter Rühren und Rückflußkühlung bringt man das Gemisch auf Siedetemperatur 1000 und läßt dann innerhalb von 2 Stunden 130 ml Nitrobenzol zulaufen.Example 2: To 200 g of cast iron shavings, grain size 0.6-1.7 mm are added 210 ml iron (II) chloride solution, 360 g / l FeCl2, 100 ml water, 20 ml nitrobenzene and 60 g sodium hyposulfite. The mixture is brought with stirring and reflux to boiling temperature 1000 and then leaves 130 ml of nitrobenzene within 2 hours run up.
Die Reaktionsmasse wird, wie unter Beispiel 1, Absatz 2, beschrieben, aufgearbeitet.The reaction mass is as described in Example 1, Paragraph 2, worked up.
Durch Trocknen des Filterrückstandes, 1/2 h bei l8O0C,erhält man ein gelbes Eisenoxidpigment; durch Glühen des gelben Eisenoxidpigmentes, 1/2 h bei 80O0C,erhält man ein gelbrotes Eisenoxidpigment, welches im Lackvollton reiner und im Verschnitt mit Titanweiß 40 ffi farbstärker ist als Pigmente hergestellt nach dem Verfahren 4b und 5b.Drying the filter residue for 1/2 hour at 180 ° C. gives a yellow iron oxide pigment; by calcining the yellow iron oxide pigment for 1/2 hour at 80 ° C one is a yellow-red iron oxide pigment, which is purer in the full color shade and in the blend with titanium white 40 ffi is stronger in color than pigments produced according to the process 4b and 5b.
Beispiel 3: Zu 250 g Gußeisenspäne, Körnung 0,6 - 1,7 mm gibt man 210 ml Eisen-II-chloridlösung, 360 g/l FeCl2, 100 ml Wasser, 20 ml Nitrobenzol und 70 g Natriumsulfit. Unter Rühren und Runkflußkühlung bringt man das Reaktionsgemisch auf Siedetemperatur 100°C und läßt dann innerhalb von 2 Stunden 147 ml Nitrobenzol zulaufen.Example 3: Add to 250 g of cast iron filings, grain size 0.6-1.7 mm 210 ml iron (II) chloride solution, 360 g / l FeCl2, 100 ml water, 20 ml nitrobenzene and 70 g sodium sulfite. The reaction mixture is brought with stirring and cooling in the Runkfluss to boiling temperature 100 ° C and then leaves 147 ml of nitrobenzene within 2 hours run up.
Die Reaktionsmasse wird, wie unter Beispiel 1, Absatz 2, beschrieben, aufgearbeitet.The reaction mass is as described in Example 1, Paragraph 2, worked up.
Der Filterrückstand wird 1/2 h bei 180°C getrocknet; man erhält ein gelbes Eisenoxidpigment, welches durch Glühen, 1/2 h bei 800°C, zu einem roten Eisenoxidpigment umgewandelt wird, welches im Lackvollton dunkler, reiner ist und im Verschnitt 40 ffi stärker und blaustichiger als Pigmente nach 4b und 5b.The filter residue is dried at 180 ° C. for 1/2 hour; one receives a yellow iron oxide pigment, which by annealing for 1/2 h at 800 ° C, to a red iron oxide pigment is converted, which is darker, purer in the full color and in Waste 40 ffi stronger and more bluish than pigments according to 4b and 5b.
Beispiel 4: a) In einem Reaktionsbehälter werden 10,2 kg Gußeisenspäne, Körnung 0,OT - 0,6 um, mit 8,4 1 Eisen-II-chloridlösung (360 g,l), 0,8 l Nitrobenzol und 4,4 l 40 %ige Natriumhydrogensulfitlösung zusammen gegeben. Unter Rühren und Rückflußkühlung wird das Reaktionsgemisch auf Siedetemperatur gebracht, sodann läßt man innerhalb 3 Stunden noch 5,9 1 Nitrobenzol zulaufen.Example 4: a) 10.2 kg of cast iron chips, Grain 0, OT - 0.6 µm, with 8.4 l iron (II) chloride solution (360 g, l), 0.8 l nitrobenzene and 4.4 l of 40% sodium hydrogen sulfite solution are added together. While stirring and The reaction mixture is brought to boiling temperature under reflux cooling, then left a further 5.9 liters of nitrobenzene are run in over the course of 3 hours.
Nach Reduktionsende wird die Reaktionsmasse, wie unter Beispiel 1, Abschnitt 2 - 3 beschrieben, aufgearbeitet, getrocknet und geglillit b) In einem zweiten Reaktionsbehälter werden 4,0 kg Gußeisenspäne, Körnung 0,07 - 0,6 mm, 8 l Aluminiumchloridlösung (170 g/l), 4,8 l Wasser und 1 l Nitrobenzol zusammen gegeben und unter Rühren und Rückflußkühlung auf Siedetemperatur gebracht. Dann läßt man innerhalb von 3 Stunden weitere 5,7 1 Nitrobenzol uril 6 kg Gußeisenspane, Körnung 0,07 -0,6 mm zulaufen.After the end of the reduction, the reaction mass, as in Example 1, Section 2 - 3 described, worked up, dried and glazed b) In one The second reaction vessel is 4.0 kg of cast iron filings, grain size 0.07-0.6 mm, 8 Add l aluminum chloride solution (170 g / l), 4.8 l water and 1 l nitrobenzene together and brought to boiling temperature with stirring and reflux cooling. Then one lets within 3 hours a further 5.7 1 nitrobenzene uril 6 kg cast iron shavings, grain size Taper 0.07-0.6 mm.
Die Aufarbeitung, Trocknung und GlUhung erfolgt auch hier wie in Beispiel 1, Abschnitt 2 - 3 beschrieben.The work-up, drying and calcination also takes place here as in the example 1, section 2 - 3.
Die in beiden Fällen erhaltenen Rotpigmente unterscheiden sich im Eisenoxidgehalt a) 96,6 % Fe2O3 b) 90,7 % Fe2O3 sowie in der Pigmentqualität. Das nach 4a hergestellte Pigment ist weicher, im lackvollton reiner und im Verschnitt mit TiO2 40 % farbstärker.The red pigments obtained in both cases differ in Iron oxide content a) 96.6% Fe2O3 b) 90.7% Fe2O3 as well as in the pigment quality. That The pigment produced according to 4a is softer, purer in the full color shade and in the blend 40% stronger color with TiO2.
Beispiel 5: a) Gibt man in einen Reaktionsbehälter 10 kg Gußeisenspäne mit Körnung 0,6 - 1,7 mm, 8,4 1 Eisen-IT-chloridlösung {360 g/l FeC12), 0,8. 1 Nitrobenzol und 4,4 1 40 ziege Natriumhydrogensulfitlösung zusammen und arbeitet wie unter Beispiel 4 a) angegeben, so erhält man ein Eisenoxidpigment Rot mit 97,6 % Fe2O3.Example 5: a) 10 kg of cast iron filings are placed in a reaction vessel with grain size 0.6 - 1.7 mm, 8.4 1 iron IT chloride solution (360 g / l FeC12), 0.8. 1 nitrobenzene and 4.4 1 40 goat sodium hydrogen sulfite solution together and works as under example 4 a), an iron oxide pigment red with 97.6% Fe2O3 is obtained.
b) Gibt man in einem 2. Reaktionsbehälter 4 kg Gußeisenspäne mit Körnung 0,6 - 1,7 mm, mit 8 1 Aluminiumchloridlösung (170 g/1), 4,8 1 Wasser und 1 1 Nitrobenzol zusammen, erhitzt unter Rühren und RuckflußkEhlung auf Siedetemperatur und läßt dann innerhalb von 3 Stunden 5,7 1 Nitrobenzol und 6 kg Gußeisenspäne, Kornung 0,6 - 1,7 mm zulaufen, so erhält man nach Aufarbeitung, Trocknung und Glühung ein rotes Eisenoxidpigment mit 92,2 % Fe2O3.b) 4 kg of cast iron filings with grain size are added to a second reaction vessel 0.6 - 1.7 mm, with 8 1 aluminum chloride solution (170 g / 1), 4.8 1 water and 1 1 nitrobenzene together, heated with stirring and reflux cooling to boiling temperature and leaves then within 3 hours 5.7 1 nitrobenzene and 6 kg cast iron filings, grain size 0.6 - 1.7 mm taper, a red color is obtained after working up, drying and calcining Iron oxide pigment with 92.2% Fe2O3.
Die beiden Pigmente unterscheiden sich so, daß das nach 5a hergestellte Pigment weicher und im Lackvollton reiner ist.The two pigments differ in such a way that the one produced according to 5a The pigment is softer and the full color shade is purer.
Im Verschnitt wird eine um 40 % höhere Farbstärke erreicht.A 40% higher color strength is achieved in the blend.
Beispiel 6: Zu 2.800 kg Gußeisenspäne, Kornung 0,6 - 1,7 mm, gibt man 2.300 1 Eisen-II-chloridlösung ()60 g/l), 250 1 Nitrobenzol und 1.300 1 40 fiige Natriumhydrogensulfitlösung. Unter Rühren und RückflußkUhlung erfolgt eine Reaktion, bei welcher die freiwerdende Reaktionswärme das wäßrige Reaktionsgemisch sehr bald auf Siedetemperatur bringt. Sodann werden innerhalb 2 1/2 h 1.800 1 Nitrobenzol und gegen Ende der Reduktion noch 800 kg Gußeisenspäne, Körnung 0,07 - 0,6 mm, innerhalb 1/4 h zugegeben.Example 6: To 2,800 kg of cast iron filings, grain size 0.6 - 1.7 mm 2,300 1 iron (II) chloride solution () 60 g / l), 250 1 nitrobenzene and 1,300 1 40 fiige Sodium hydrogen sulfite solution. A reaction takes place with stirring and reflux cooling, at which the heat of reaction released the aqueous reaction mixture very soon brings to boiling temperature. 1,800 liters of nitrobenzene are then added over 2 1/2 hours and towards the end of the reduction another 800 kg of cast iron filings, grain size 0.07-0.6 mm, within Added 1/4 h.
Nach Aufarbeitung, Trocknung und Glühung, wie unter Beispiel 1, Abschnitt 2 - 3 beschrieben, erhält man ein Eisenoxidgelb-und Eisenoxidrotpigment, welches im Lackvollton gelber, reiner und im Verschnitt mit Titanweiß gelber und 50 % stärker ist als Pigmente hergestellt nach Beispiel 4b.After work-up, drying and calcination, as in Example 1, section 2-3, an iron oxide yellow and iron oxide red pigment is obtained which In the full color of the lacquer, it is more yellow, pure and when blended with titanium white, it is more yellow and 50% stronger is produced as pigments according to Example 4b.
Das Rotpigment enthält 96,3 % Fe2O3.The red pigment contains 96.3% Fe2O3.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2414805A DE2414805A1 (en) | 1974-03-27 | 1974-03-27 | Mfr. of yellow or yellow-brown iron oxide pigments - using iron turnings, ferrous chloride soln., nitrobenzene and sulphites |
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DE2414805A1 true DE2414805A1 (en) | 1975-10-09 |
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ID=5911350
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DE2414805A Pending DE2414805A1 (en) | 1974-03-27 | 1974-03-27 | Mfr. of yellow or yellow-brown iron oxide pigments - using iron turnings, ferrous chloride soln., nitrobenzene and sulphites |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2414805A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4358431A (en) * | 1980-07-29 | 1982-11-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Production of magnetic iron oxides |
DE19607456A1 (en) * | 1996-02-28 | 1997-09-04 | Bayer Ag | Use of synthetic iron raw materials for the production of iron oxide pigments |
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-
1974
- 1974-03-27 DE DE2414805A patent/DE2414805A1/en active Pending
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