DE2455158A1 - Verfahren zur herstellung von goethit - Google Patents
Verfahren zur herstellung von goethitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Goethit.
Es werden große Mengen Goethit als Ausgangsmaterialien für gelbes Pigment oder für Magnetpulver für magnetische Aufzeichnungszwecke
verwendet. Bisher wurde Goethit durch Zusatz von Alkali zu einer wässrigen Lösung eines Eisen-II-salzes
und durch Einblasen von Luft in die Lösung bei 60 - 70 0C
zum Zwecke der Oxydation hergestellt. Wenn jedoch eine große Menge Goethit erzeugt werden soll, so ist die hierfür erfor-.derliche
Zeitdauer gewöhnlich zu lang. Sie beträgt 24 h bis etwa 1 Woche j je nach den Bedingungen der Reaktionstemperatur
und der Lufteinleitung.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Goethit zu schaffen, welches mit
großer Reaktionsgeschwindigkeit abläuft und Goethit mit hervorragender Kristallgestalt liefert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man ein Alkalimetallsalζ oder ein Erdalkalimetallsalz der Salpetersäure
oder der Chlorsäure mit einem Eisen-II-salz in Gegenwart
von überschüssigem Alkali umsetzt.
Erfindungsgemäß kann man dem Goethit ein Metallelement wie Nickel einverleiben, indem man ein Metallsalz der Reaktionsmischung zusetzt. Mit dieser Maßnahme kann die Temperatur
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der Umsetzung in weitem Bereich ausgewählt werden und dennoch
kann die Teilchengröße des Goethits leicht gesteuert werden.
Pur das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich als Eisen-II-t
salze Eisen-II-sulfat, Eisen-II-chlorid, Eisen-II-nitrat
^ oder dergleichen. Bevorzugt ist Eisen-II-sulfat. Als Alkali- und Erdalkalimetallsalze der Salpetersäure und der Chlorsäure
eignen sich z. B. Natrium- oder Kaliumnitrat oder Natrium-
oder Kaliumchlorat, Magnesium- oder Calciumnitrat, Magnesiumoder Calciumchlorat. Bevorzugt sind Natrium- oder Calciumsalze
der Salpetersäure oder Chlorsäure.
Das Eisen-II-salz wird gewöhnlich in Wasser aufgelöst und
eine Lösung des Alkalimetallsalzes oder des Erdalkalimetallsalzes der Salpetersäure oder der Chlorsäure wird der Lösung
zugemischt. Es ist bevorzugt, Alkali zuzusetzen, wie Natriumhydroxid,
Kaliumhydroxid oder Ammoniak (Ammoniumhydroxid). Die Menge des Alkalimetallsalzes oder des Erdalkalimetallsalzes
der Salpetersäure oder Chlorsäure beträgt 0,05 - 5 Mol und vorzugsweise 0,1 - 2,5 Mol "bezogen auf 1 Mol des Eisen-II-salzes.
Die Reaktionsgeschwindigkeit zur Erzeugung des Goethits wird
bei Senkung der Menge an Nitrat oder Chlorat gesenkt. Andererseits wird bei Zusatz einer großen Menge von Nitrat oder
Chlorat eine große Anzahl von Kristallkeimen gebildet, so daß der Goethit in Form feiner Teilchen anfällt, welche
weniger gute Eigenschaften aufweisen. Wenn Chlorat verwendet wird, so setzt man vorzugsweise mehr als 0,05 Mol und vorzugsweise
0,1 - 1,0 Mol des Chlorats auf 1 Mol des Eisen-II-salzes ein. Wenn z. B. die Reaktion unter Zusatz von 0,1 Mol
Kaliumchlorat zu 1 Mol Eisen-II-sulfat bei 40 0C durchgeführt
wird, so ist die Umsetzung nach etwa 10 h beendet» Wenn die Umsetzung unter Zugabe von 0,25 Mol oder 0,5 Mol Kaliumchlorat
auf 1 Mol Eisen-II-sulfat bei 40 0C durchgeführt wird, so
ist die Umsetzung nach etwa. 4· - 5 h beendet. Wenn Nitrat ver-•
wendet wird, setzt man gewöhnlich mehr als 0,5 Mol und vor-
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zugsweise 1-5 Mole des Nitrats bezogen auf das Eisen-II-salz
zu, da die Oxydationskraft des Nitrats schwächer ist als diejenige des Chlorats. Erfindungsgemäß wird Natriumnitrat,
Kaliumchlorat oder dgl. als Oxydationsmittel für das Eisen-II-salz
verwendet. Hierdurch kann die Reaktionsdauer drastisch
verkürzt werden und man erhält Goethit-Teilchen mit ausgezeichneter
Gestalt und mit einem gewünschten Verhältnis der langen Achse zur kurzen Achse.
Man kann ein Metallelement, z. B. ein Nickelmetallelement
den Goethitteilchen zusetzen. Dabei erhält man feine Teilchen. In diesem Falle kann die Reaktionstemperatur innerhalb eines
weiten Bereichs gesteuert werden und auch die Teilchengröße des Goethits kann gesteuert werden. Wenn eine überschüssige
Menge Alkali der wässrigen Lösung des Eisen-II—salzes zugesetzt
wird und wenn dann das gebildete kolloidale Eisen-II-hydroxid ( Fe(OH)?) mit dem Oxydationsmittel oxydiert wird, so wird ein
Niederschlag von Goethit oder Magnetit gebildet. Um nun ausschließlich Goethit herzustellen, ist es erforderlich, einen
Überschuß an Alkali vorzusehen, derart, daß der pH-Wert der kolloidalen Lösung von Fe(OH)2 oberhalb 13 liegt. Eine
Lösung von 210 g Eisen-II-sulfat (FeSO. · 7H2O) in 2 1 Wasser
wird mit einer Lösung von Alkali (Alkalihydroxid, NaOH) und 25 g Kaliumchlorat in Wasser vermischt, wobei 3 1 Gesamtmischung
gebildet werden. Die Mischung wird unter Rühren bei ■40 0G während mehrerer Stunden belassen. Der gebildete Niederschlag
wird ausgewaschen, filtriert und getrocknet. Es werden die Ergebnisse gemäß Tabelle 1 erzielt. Um nun ausschließlich
Goethit herzustellen, ist es erforderlich, daß der pH-Wert
der Reaktionslösung auf einem Wert oberhalb 13 und vorzugsweise auf einem Wert oberhalb 13,5 gehalten wird. Die
Goethitteilchen werden dehydratisiert und bei 350 0C reduziert
und dann bei 300 0C oxydiert, wobei γ-Fe2O, gebildet wird.
Die magnetischen Eigenschaften des aus dem erfindungsgemäS
hergestellten Goethit gewonnenen ^p -Fe2O, sind ebenfalls in
Tabelle 1 zusammengestellt.
509821/0810.
,. r
Nr.
Alkali
[OH"]/
[OH"]/
PH
vor der nach der Umsetzung Umsetzung
Färbung des Kristall-Niederschlags magnetische Eigenschaften
c
(Oe)
(Oe)
emu
emu g
1 | 2,0 | 7,8 | |
5098; | 2 3 |
2,2 2,6 |
12,0 13,4 |
4 | 3,0 | 13,5 | |
CJ
OO |
5 | 4,0 | 13,7 |
CJ | 6 | 5,0 | 13,8 |
3,9
4,3
12,6
13,0
13,3 13,4
schwarz
Il
dunkel-
gelblich-
griin
gelblichgrün
gelb (Kör- ner)
a-PeOOH
Il Il 348
391
411
433
433
72,8
73,8
73,1
73,9
73,9
35,3
36,7
36,0 37,4
(J" gesättigtes magnetisches Moment pro Gewichtseinheit
gr bleibendes magnetisches Moment pro Gewichtseinheit
Die Konzentration des Eisen-II-salzes, d. h. die Konzentration
des kolloidalen Pe(OH)2 in der Reaktionslösung kann innerhalb eines weiten Bereiches ausgewählt werden. Vorzugsweise
beträgt diese Konzentration 0,05 - 1 Mol Eisen-II-ionen
bezogen auf 1 1 der Gesamtlösung. Die Oxydation des Eisen-II-salzes
unter Erzeugung von Goethit verläuft glatt. Auf diese Weise kann man im industriellen Maßstab große Mengen Goethit
mit klein-dimensionierten Apparaturen herstellen. Der
Goethit fällt mit Ausbeuten von etwa 100 $ bezogen auf das Eisen-II-salz
an. Wenn z. B. die Umsetzung unter Verwendung von 1 Mol Eisen-II-salz bezogen auf 1 1 Lösung durchgeführt
wird, so fallen etwa 9 kg Goethit bei Einsatz von 100 1 der Lösung an.
Erfindungsgemäß ist es möglich, ein Metallelement dem Goethit zuzusetzen. Insbesondere kann dem Goethit Nickel einverleibt
werden, ohne daß es zu einer Beeinträchtigung der Kristallbildung kommt, wenn man weniger als 20 fo Ni bezogen auf Fe
einsetzt. Die Wirkung des Nickelzusatzes zum Goethit besteht in der Erzeugung feiner Goethitteilchen. Die Teilchengröße
kann auf ein Minimum gebracht werden, wobei dennoch die Koerzitivkraft des aus dem Goethit gewonnenen HP-Pe2O- erhalten
bleibt. Durch Zugabe von Nickel wird die Übergangstemperatur von T-Pe2O, in (X-Pe2O, erhöht und die thermische Stabilität
des γ-Pe2O, wird verbessert. Eine Lösung von 210 g Eisen-II-sulfat
(PeSO.'7H2O) und Nickelchlorid in 2 1 Wasser wird
zu diesem Zweck mit einer Lösung von 150 g Natriumhydroxid und 25 g Kaliumchlorid in Wasser unter Bildung einer Gesamtmischung
von 3 1 vermischt. Die Mischung wird unter Rühren bei 60 0C
während mehrerer Stunden belassen. Der gebildete Niederschlag wird mit Wasser ausgewaschen, filtriert und getrocknet. Der
erhaltene Goethit wird elektronenmikroskopisch untersucht, um die Teilchengröße zu messen (Länge der nadeiförmigen
Teilchen). Die Goethitteilchen werden dehydratisiert und bei 35° °c reduziert und dann bei 300 0C oxydiert, wobei
T-Pe?0~ erhalten wird. Die magnetischen Eigenschaften des
^p-Pe2O, mit verschiedenen Gehalten an Nickel sind in Tabelle
angegeben.
509821/0810
Nr. | S | r' | Verhältnis von Ni/Fe (Atom-$) |
mittlere Teil chengröße ( u) |
H0 | magnetische | 0". | 36,7 | Eigenschaften |
10 | (Oe) | ·■ · s />emu% |
35,9 | T-2a | |||||
11 | 0 | 1 | 474 | 72,3 | 35,4 | Üb ergangs t emp eratür (0C) |
|||
7 | 12 | 0,5 | 1 | 468 | 72,6 | 34,3 | 580 | ||
13 | 1,0 | 1 | 457 | 72,1 | 34,4 | - | |||
14 | 2,0 | 0,8 | 456 | 70,2 | 33,8 | 630 | |||
3,0 | 0,7 | 487 | 70,0 | 30,6 | — | ||||
5,0 | 0,5 | 474 | 69,9 | 24,8 | 680 | ||||
10 | 0,4 | 456 | 64,4 | 680 | |||||
20 | 0,2 | 364 | 54,8 | 710 | |||||
790 | |||||||||
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
Eine lösung von 12Og Natriumhydroxid und 156 g Natriumnitrat
in 1,6 1 Wasser wird zu einer Lösung von 168 g Eisen-II-sulfat
in 1,2 1 Wasser unter Rühren gegeben. Die Mischung wird
während 4 h zur Umsetzung auf 60-3 0C unter Rühren erhitzt.
Zur Zeit der Durchmischung wird ein "blauer Niederschlag gebildet. Die Färbung des Niederschlages ändert sieh
jedoch über gelblichgrün zu gelb. Nach der Umsetzung wird der Niederschlag mit Wasser gewaschen und filtriert und
getrocknet, wobei ein gelbes Pulver erhalten wird. Eine elektronenmikroskopische
Untersuchung des Pulvers zeigt eine durchschnittliche Länge der Kristallteilchen von 1 μ und ein
Verhältnis der langen Achse zur kurzen Achse von 15 -20. Das gelbe Pulver wird dehydratisiert und bei 350 0C reduziert
und dann bei 300 0C oxydiert, wobei -γ -Pe2O, erhalten wird.
Das Produkt zeigt die folgenden magnetischen Eigenschaften:
Koerzitivkraft 430 Oe gesättigtes magnetisches
Moment pro Gewichtseinheit 73,5 emu/g bleibendes magnetisches
Moment pro Gewichtseinheit 35,7 emu/g.
Eine Lösung von 200 g Natriumhydroxid und 130 g Natriumnitrat
in 1,5 1 Wasser wird zu einer Lösung von 140 g Eisen-II-sulfat
(FeSO..7HpO) in 2 1 Wasser unter Rühren gegeben. Die Mischung
wird auf 80 ί 5 0C unter Rühren während 4 h erhitzt. Die Färbung
ändert sich allmählich gemäß Beispiel 1. Der Niederschlag wird ausgewaschen,· filtriert und gemäß Beispiel 1 ge-
509821/0810
trocknet, wobei ein gelbes Pulver erhalten wird. Die durchschnittliche
Länge der Teilchen beträgt 1 μ und das Verhältnis der langen Achse zur kurzen Achse der Kristalle beträgt
20 - 30. Das Pulver wird dehydratisiert (entwässert), reduziert und oxydiert (gemäß Beispiel 1), wobei ^-Fe2O,
erhalten wird. Dieses Produkt hat die folgenden magnetischen Eigenschaften:
Koerzitivkraft 420 Oe
gesättigtes magnetisches
Moment pro Gewichtseinheit 73,3 emu/g bleibendes magnetisches
Moment pro Gewichtseinheit 35,7 emu/g.
Eine Lösung von 200 g Natriumhydroxid und 130 g Kaliumchlorat
in 4 1 Wasser wird zu einer Lösung von 280 g Eisen-II-sulfat
in 3 1 Wasser unter Rühren gegeben. Die Mischung wird unter Rühren während 5 h auf 30 - 3 0C erhitzt. Die Farbe ändert
sich allmählich gemäß Beispiel 1. Der Niederschlag wird gewaschen, filtriert und getrocknet (gemäß Beispiel 1), wobei
ein gelbes Pulver mit einer durchschnittlichen Länge von 0,5 und mit einem Verhältnis der langen Achse zur kurzen
Achse der Teilchen von 15-20 erhalten wird. Das Pulver wird gemäß Beispiel 1 dehydratisiert, reduziert und oxydiert,
wobei γ· -Ee2O, erhalten wird. Dieses Produkt hat die folgenden
magnetischen Eigenschaften:
Koerzitivkraft 430 Oe
gesättigtes magnetisches
Moment pro Gewichtseinheit 71,2 emu/g bleibendes magnetisches
Moment pro Gewichtseinheit 30,6 emu/g.
509821 /0810
^ 4 b b 1 b ö
Eine lösung von 200 g Natriumhydroxid und 30 g Kaliumchlorat
in 2 1 Wasser wird zu einer Lösung von 280 g Eisen-II-sulfat
(PeSO. .7HpO) in 2 1 Wasser unter Rühren gegeben. Die Mischung
wird bei 20 - 4 0G unter Rühren während 15 h gehalten. Die
Färbung ändert sich dabei wie in Beispiel 1. Der Niederschlag wird gemäß Beispiel 1 gewaschen, filtriert und getrocknet,
wobei ein gelbes Pulver erhalten wird. Die gleiche Mischung wird unter Rühren während 5 h bei 40 - 5 0C und 60 - 5 0C
gehalten und der dabei jeweils anfallende- Niederschlag wird ebenfalls gewaschen, filtriert und getrocknet, wobei ebenfalls
ein gelbes Pulver erhalten wird. Die durchschnittliche Länge des Pulvers und das Verhältnis der langen Achse zur
kurzen Achse und die Koerzitivkraft H , das gesättigte magnetische Moment pro Gewichtseinheit O^ und das bleibende,
magnetische Moment pro Gewichtseinheit (f eines daraus
gemäß Beispiel 1 hergestellten 7P-zusammengestellt.
sind in Tabelle 3
Reaktions temperatur rc) |
Tabelle 3 | 10-15 15-20 20-30 |
magnetische | / emu\ v—; |
,0 ,9 ,0 |
Eigenschaften | |
Nr. | 20 - 4 40 ί 5 60 - 5 |
durch- Verh.d. schnittl. langen Länge (u) z.kur zen Achse |
Hc |
71
69 74 |
/emu\ {~} |
||
Beispiel 5 | VJl VJl | 377 409 486 |
36,6 35,8 36,7 |
||||
15 16 17 |
|||||||
Eine Lösung von 200 g Natriumhydroxid und 30 g Käliumehlorat
in 2 1 Wasser wird zu einer Lösung von 280 g Eisen-II-sulfat
(PeSO..7H9O) und 12 g Nickelchlorid (NiCl?.6Hp0) in 2 1
X π
Wasser unter Rühren gegeben. Die Mischung wird auf 60-5 C
unter Rühren während 5 h erhitzt und umgesetzt. Die Farbe
809821 /081Ü
ändert sich dabei ähnlich wie in Beispiel 1. Der Niederschlag wird gemäß Beispiel 1 gewaschen, filtriert und getrocknet,
wobei ein gelbes Pulver mit einer durchschnittlichen Länge von 0,5 und mit einem Verhältnis der langen Achse
zur kurzen Achse von 15-20 erhalten wird. Das Pulver wird gemäß Beispiel 1 dehydratisiert, reduziert und oxydiert, wobei
Tp-Pe^O, erhalten wird. Dieses Produkt zeigt die folgenden
magnetischen Eigenschaften:
Koerzitivkraft 475 Oe
gesättigtes magnetisches Moment pro Gewichtseinheit 69,6 emu/g
bleibendes magnetisches Moment pro Gewichtseinheit 33,8.emu/g.
Erfindungsgemäß beträgt die Reaktionsdauer nur etwa 4 - 5 h.
Dabei wird ein Goethit in der 5- bis 40-fachen Menge im Vergleich zu der herkömmlichen Luftoxydation erhalten. Darüber
hinaus hat ein aus diesem Goethit hergestelltes T-Fe2O-äußerst
günstige magnetische Eigenschaften und ein günstiges Verhältnis der langen Achse zur kurzen Achse. Wenn Kaliumchlorat
als Oxydationsmittel verwendet wird, kann die Reaktionstemperatur etwa bei Zimmertemperatur liegen (z.B. bei
30 0C) und es ist nicht erforderlich, den Reaktionsansatz zu
erhitzen. Hierdurch wird die Reaktionsapparatur verbilligt. In den Beispielen 1 und 2 kann Kaliumnitrat anstelle von
Natriumnitrat eingesetzt werden und in den Beispielen 3, 4 und 5 kann Natriumchlorat anstelle von Kaliumchlorat eingesetzt
werden. Ein Oxydationsmittel mit einer äußerst starken Oxydationswirkung wie Wasserstoffperoxid kann jedoch nicht
verwendet werden.
509821 /0810
Claims (6)
- PATENTANSPRÜCHEMy Verfahren zur Herstellung von Goethit durch Oxydation einer wässrigen Lösung eines Eisen-II-salzes in Gegenwart von Alkali, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Alkali- oder ein Erdalkalimetallsalz der Salpetersäure oder der Chlorsäure mit dem Eisen-II-salz in Gegenwart eines Alkaliüberschusses umsetzt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Eisen-II-salz Eisen-II-sulfat, Eisen-II-chlorid oder Eisen-II-nitrat einsetzt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalimetallsalz oder als Erdalkalimetallsalz der Salpetersäure oder Chlorsäure Natriumnitrat, Kaliumnitrat, Magnesiumnitrat, Calciumnitrat, Ammoniumnitrat, Natriumehlorat, Kaliumchlorat, Magnesiumchlorat, Calciumchlorat oder Ammoniumchlorat einsetzt.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einen derartigen Überschuß Alkalizusetzt, daß der pH oberhalb 13,0 liegt.
- 5. Verfahren nach einem der Anspräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Goethit ein Metallelement wie Nickel einverleibt, indem man ein entsprechendes Metallsalz der Reaktionsmischung beigibt.
- 6. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten Goethit zur Herstellung von γ· -Ee?0, durch Dehydratisierung, Reduktion und Oxydation.509821/0810
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4495164A (en) * | 1980-05-30 | 1985-01-22 | Toda Kogyo Corp. | Process for producing acicular magnetite or acicular maghemite |
EP1132343A2 (de) * | 2000-03-06 | 2001-09-12 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Eisenoxid und seine Verwendung |
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EP1512726A2 (de) | 2003-09-03 | 2005-03-09 | Bayer Chemicals AG | Verfahren zur Herstellung von Eisenoxidgelbpigmenten mit CACO3 als Fällungsmittel |
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6175063U (de) * | 1984-10-22 | 1986-05-21 | ||
JPS6175062U (de) * | 1984-10-22 | 1986-05-21 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE906598C (de) * | 1951-09-26 | 1954-03-15 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Eisenoxydpigmenten |
DE1176111B (de) * | 1962-07-16 | 1964-08-20 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von ferro-magnetischem ª†-FeO |
DE1792272B1 (de) * | 1968-08-13 | 1971-02-18 | Siegle & Co Gmbh G | Verfahren zur Herstellung von leicht dispergierbaren transparenten Eisenoxidrotpigmenten der alpha-Modifikation |
FR2067276A1 (de) * | 1969-11-13 | 1971-08-20 | Agency Ind Sci Nc |
-
1973
- 1973-11-21 JP JP13007573A patent/JPS5652856B2/ja not_active Expired
-
1974
- 1974-11-13 GB GB4911874A patent/GB1445288A/en not_active Expired
- 1974-11-21 DE DE19742455158 patent/DE2455158C2/de not_active Expired
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE906598C (de) * | 1951-09-26 | 1954-03-15 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Eisenoxydpigmenten |
DE1176111B (de) * | 1962-07-16 | 1964-08-20 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von ferro-magnetischem ª†-FeO |
DE1792272B1 (de) * | 1968-08-13 | 1971-02-18 | Siegle & Co Gmbh G | Verfahren zur Herstellung von leicht dispergierbaren transparenten Eisenoxidrotpigmenten der alpha-Modifikation |
FR2067276A1 (de) * | 1969-11-13 | 1971-08-20 | Agency Ind Sci Nc |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4495164A (en) * | 1980-05-30 | 1985-01-22 | Toda Kogyo Corp. | Process for producing acicular magnetite or acicular maghemite |
EP1132343A2 (de) * | 2000-03-06 | 2001-09-12 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Eisenoxid und seine Verwendung |
EP1132343A3 (de) * | 2000-03-06 | 2004-01-21 | Bayer Chemicals AG | Verfahren zur Herstellung von Eisenoxid und seine Verwendung |
WO2002020675A1 (de) | 2000-09-08 | 2002-03-14 | Bayer Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung von eisenoxidgelbpigmenten |
EP1512726A2 (de) | 2003-09-03 | 2005-03-09 | Bayer Chemicals AG | Verfahren zur Herstellung von Eisenoxidgelbpigmenten mit CACO3 als Fällungsmittel |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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