DE2617569A1 - Herstellung von eisenoxidschwarzpigmenten durch oxydation von metallischem eisen mit sauerstoff-haltigen gasen - Google Patents

Herstellung von eisenoxidschwarzpigmenten durch oxydation von metallischem eisen mit sauerstoff-haltigen gasen

Info

Publication number
DE2617569A1
DE2617569A1 DE19762617569 DE2617569A DE2617569A1 DE 2617569 A1 DE2617569 A1 DE 2617569A1 DE 19762617569 DE19762617569 DE 19762617569 DE 2617569 A DE2617569 A DE 2617569A DE 2617569 A1 DE2617569 A1 DE 2617569A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
iron
iron oxide
pigment
finely divided
nuclei
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19762617569
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus Dipl Chem Dr Koehler
Karl-Heinz Dipl Chem D Schultz
Peter Dipl Chem Dr Woditsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Priority to DE19762617569 priority Critical patent/DE2617569A1/de
Priority to NO771113A priority patent/NO146099C/no
Priority to US05/787,729 priority patent/US4123501A/en
Priority to AU24248/77A priority patent/AU507545B2/en
Priority to GB16192/77A priority patent/GB1531387A/en
Priority to BR7702498A priority patent/BR7702498A/pt
Priority to IT49026/77A priority patent/IT1086800B/it
Priority to FI771253A priority patent/FI63435C/fi
Priority to JP52044617A priority patent/JPS5829258B2/ja
Priority to CA276,601A priority patent/CA1096585A/en
Priority to NL7704323A priority patent/NL7704323A/xx
Priority to ES458014A priority patent/ES458014A1/es
Priority to ZA00772418A priority patent/ZA772418B/xx
Priority to BE2055851A priority patent/BE853825A/xx
Priority to FR7712292A priority patent/FR2348954A1/fr
Priority to AR267321A priority patent/AR210224A1/es
Publication of DE2617569A1 publication Critical patent/DE2617569A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/02Oxides; Hydroxides
    • C01G49/08Ferroso-ferric oxide [Fe3O4]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

Bayer Aktiengesellschaft
Zentralbereich Patente. Marken und Lizenzen
509 Leverkusen. Bayerwerk
Gr-by
21. April 1976
Herstellung von Eisenoxidschwarzpigmente-n durch Oxydation von metallischem Eisen mit Sauerstoff-haltigen Gasen
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von schwarzen Eisenoxydpigmenten mit Spine11struktur, bei dem die Fe^O.-Pigmentbildung in Gegenwart feinteiliger Eisenoxydkeime und von metallischem Eisen bei einem pH-Wert zwischen etwa 4 bis 6,5 und bei Temperaturen von mehr als 75°C durch Oxydation mit einem Sauerstoff-haltigen; Gas unter Zusatz eines Elektrolyten in wäßriger Phase erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für eine direkte Überführung von Eisen in Form von Schrott oder von reduzierten eisenhaltigen Erzen, beispielsweise reduzierter Ilmenit, in Schwarzpigmente, wobei die Entstehung unerwünschter Nebenprodukte weitgehend vermieden werden kann.
Es ist bekannt, beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 960 379, Fe,0,-Schwarzpigmente nach dem sogenannten Fällungsverfahren herzustellen. Dabei kann teilweise nach
einem Ein- oder Zwei-Stufenverfahren gearbeitet werden. Ir. Einstufenverfahren wird eine Eisensulfat-Lösung mit Alkalihydroxyd vollständig ausgefällt und mit Oxydationsmitteln in der Hitze, gegebenenfalls unter Druck, bis zum theoretischen
Le A 17 128 - 1 -
7098U/Q319
Fe(II)/Fe(III)-Verhältnis im Fe,O^ umgesetzt (US-Patentschrift 3 141 738). Beim Zweistufenverfahren werden in einer ersten Stufe etwa 60 bis 70 % einer Eisen(ll)-Salzlösung bei Raumtemperatur ausgefällt und zu Goethit oxydiert. In einem zweiten Verfahrensschritt werden durch weitere Alkalizugabe die restlichen Fe(II)-Ionen in der Suspension bei 70 bis 1000C gefällt, wobei Fe^O, entsteht (beispielsweise deutsche Offenlegungsschrift 2 508 155). Der Nachteil der Fällungsverfahren liegt in der Salzfracht der Abwässer.
Bei der Herstellung von Eisenoxydgelbpigmenten (^ und Eisenoxydr<5tpigmenten (CK -Fe9O,) ist das nach Penniman genannte Herstellungsverfahren bekannt geworden (US-Patentschrift 1 368 748), bei dem der Anfall unerwünschter Nebenprodukte in Form von Salzen sehr gering ist. Bei diesen bekannten Verfahren wird metallisches Eisen in Gegenwart eines Elektrolyten·und Eisenoxyd- oder Oxydhydroxyd-Keimsuspensionen im saurem Medium (pH von etwa 3 bis 6 ) mit Sauerstoff-haltigen Gasen, wie z.B. Luft, bei Temperaturen von etwa 50 bis 10<Λzu Fe2O 3 oder FeOOH oxydiert (deutsche Offenlegungsschrift 2 029 300).
Es war bisher nicht bekannt, auch Eisenoxydschwarzpigmente durch Oxydation von metallischem Eisen mit Sauerstoffhalt igen Gasen in wäßriger Suspension direkt herzustellen.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Umwandlung von metallischem Eisen in Eisenoxidpigmente so durchgeführt werden kann, daß Schwarzpigmente mit Spinellstruktur entstehen.
Le A 17 128 - 2 -
709844/03
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Schwarzpigmenten über die Oxydation eines Eisen-haltigen Ausgangsmaterials in wäßriger Suspension mit Luft, anschließendem Abtrennen des Pigments, und Trocknen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß metallisches Eisen in Gegenwart feinteiliger Eisenoxydkeime und/oder Eisenhydroxidkeime in Mengen von etwa 5 bis 40 Gew.-% und mindestens eines Elektrolyten in Mengen von etwa 2,5 bis Gew.-%, jeweils bezogen auf metallisches Eisen, bei einem pH-Wert von 4 bis 6,5 bei Temperaturen oberhalb 75 C, vorzugsweise 80 bis 100 C, durch Begasen mit Sauerstoff-haltigen Gasen zu Fe_0.-Pigment oxydiert wird, mit der zusätzlichen Maßgabe, daß, falls als Eisenoxydkeime Keime ohne Magnetitstruktur eingesetzt werden, während des ersten" Viertels der Pigmentbildung bei pH-Werten zwischen 5,0 und 6,5 gearbeitet wird.
Werden beim erfindungsgemäßen Verfahren Eisenspäne oder feinteilige Eisenpulver verwendet, so entsteht das Pigment ' in reiner Form und kann nach Filtration, gegebenenfalls Waschen und Trocknen direkt verwendet werden. Beim Einsatz von metallischem Eisen in Form reduzierter Erze, z.B. von reduziertem Ilmenit, muß eine Trennung des entstandenen Schwarzpigments vom Titandioxydanteil durch Abschlämmen, Sieben oder analogen Maßnahmen durchgeführt werden. Der Umsatz des im reduzierten Erz enthaltenen metallischen Eisens erfolgt unter den genannten Bedingungen praktisch quantitativ, so daß das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtrennen des Eisenanteils aus Erzen besonders geeignet ist.
Le A 17 128 - 3 -
709844/0319
So können z.B. reduzierte Ilmeniterze zu hochwertigen TiOp-Konzentraten mit TiOp-Gehalten bis zu 96 % verarbeitet werden, die ihrerseits direkt einer Chlorierung zu Titantetrachlorid zugeführt werden können. Die Vorbehandlung des Ilmenits mit Teilchengrößen von ca. 70 bis 250 /um erfordert zunächst vorteilhafterweise eine Voroxydation mit Sauerstoff-haltigen Gasen bei Temperaturen von ca. 800 bis 11000C in bekannten Vorrichtungen, -wie z.B. Drehrohröfen oder Wirbelöfen. Anschließend wird der voroxydierte Ilmenit unter Einwirkung von reduzierenden Stoffen, wie z.B. Braunkohle oder Kohlenwasserstoffen bei Temperaturen von etwa 700 bis 1200 C reduziert. Es kann jedoch auch auf die Voroxydation des Ilmenits verzichtet werden und dieser lediglich nach bekannten Methoden hinsichtlich seines Eisengehalts zu metallischem Eisen reduziert werden. Der reduzierte metallisches Eisen enthaltende Ilmenit kann beispielsweise in Rührkesseln unter Gewinnung von Eisenoxydschwarzpigmenten gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu hochprozentigem Ti02-Konzentrat umgesetzt werden. Der Eisengehalt des Erzes fällt somit nach der Pigmentbildung in Form von wertvollen Eisenoxydschwarzpigmenten an. „.
Es hat sich herausgestellt, daß nach dem erfindungsgemäßen Pigmentherstellungsverfahren die Art der als Keime eingesetzten Eisenoxyde keinen Einfluß auf die entstehende Phase ausübt. Unabhängig von der Kristallstruktur oder der röntgenographisch erfaßbaren Phase, in der die Keime vorliegen, wird unter den erfindungsgemäß anzuwendenden Pigmentbildungsbed'ingungen Eisenoxydschwarz mit Spinellstruktur erhalten. So können sowohl Eisenoxydrotkeime (p(-Fe2O3-Keime) , als auch
Le A 17 128 - 4 -
709844/0319
Eisenoxydhydroxydverbindungen in Form von ^X-, B-, oder % -FeOOH eingesetzt werden.Die Herstellung solcher Keime ist bekannt, beispielsweise bei der<?i-FeOOH Pigmentbildung nach Penniman oder dem Fällungsverfahren. Die Herstellung von besonders feinteiligen0{-Fe2®^-Keimen ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 2 249 274 beschrieben; Herstellungsverfahren für FeOOH-Keime können beispielsweise folgenden Patentschriften entnommen werden: deutsche Offenlegungsschrift 2 249 274, DDR-Patentschrift 61 582, US-Patentschriften 2 560 und 2 111 726.
Neben dem Einsartz phasenfremder Keime ist auch die Verwendung feinstteiliger Fe-O--Teilchen als arteigener Keim geeignet. Derartige Keime sind zugänglich, indem z.B. Eisensalzlösungen mit einem Eisen(Il)- zu Eisen (Iii)-Verhältnis von 1:1,6 bis 1:2,4 mit Alkali bei 900C bis zu einem pH-Wert von 9 ausgefällt werden. Eine andere Methode besteht darin, Eisen(ll)-salzlösungen mit Alkali bis zu einem pH-Wert von 8 bis 11 zu versetzen und bei 900C mit Luft zu oxydieren. Werden phasenfremde Keime, also Keime wie<X-, ß-, f - FeOOH oder jt-FepO, beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt, so wird im ersten Viertel der Pigmentbildungszeit der pH-Wert bei der Pigmentherstellung auf Werte von 5,O bis 6,5 eingestellt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kommen die Keime in Mengen von etwa 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise
8 bis 20 Gew.-%, bezogen auf metallisches Eisen zum Einsatz.
Le A 17 128 - 5 -
709844/0319
Während nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unabhängig von der Keimphase Schwarzpigmente mit kubischer Spinellstruktur erhalten werden, wird die Farbstärke und in gewisser Weise auch der Farbton durch die Feinteiligkeit der Keime beeinflußt. Der Zuwachs während der Pigmentbildung kann umso größer gewählt werden, je feinteiliger die eingesetzten Keime sind. Besonders günstig wirken sich hohe Aufwachsraten, gegeben durch das währen! der Pigmentherstellung gebildete Eisenoxyd im Verhältnis zum eingesetzten Eisenoxyd als Keim,auf die Umweltfreundlichkeit des Pigmentbildungsverfahrens aus. Da die Keimherstellung in jedem Fall durch Ausfällung von Eisensalzen mit Alkali erfolgt, ist beim anmeldungs*gemäßen Verfahren eine bestimmte Salzmenge zugegen. Je höher nun die Aufwachs raten im Zuge der Pigmentbildung auf die vorgelegten Keime sind, desto mehr Pigment kann über die Lösung des metallischen Eisens und seine Oxydation hergestellt werden.
Die Gegenwart von Elektrolytlösungen für das anmeldungsgemäße Verfahren ist -wesentlich. In Frage kommen hierzu verschiedenste Verbindungen, vorausgesetzt sie sind in dem erfindungsgemäß angewendeten pH-Bereich und Temperaturbereich löslich. Beispielsweise sind Salze der Übergangsmetalle in reiner Form oder auch in beliebigen Gemischen genau-., geeignet, wie Salze einer schwachen Base mit einer starken Säure, die durch teilweise Hydrolyse zum erfindungsgemäßen pH-Bereich führen. Beispiele für erfindungsgemäß eingesetzte Elektrolyte sind: FeSO-"7H0O FeCl2'4H2O; NiSO4"7H2O; CoSO4"7H2O, CuSO4"5H2O, NH4Cl, (NH4J2SO4, CH3COOH, HCOOH, HOOC(CH2J3COOH, H2SO4, HCl, HNO3
vorzugsweise eingesetzt werden
FeSO4*7H2O; FeCl2*4H2O, (NH4J2SO4; CH3COOH; H3SO4, HCl, HNO,
Le A 17 128 - 6 -
709844/0319
besonders bevorzugt eingesetzt werden FeSO4*7H2O; H3SO4; CH3COOH.
Die Konzentration der Elektrolyse kann über weite Bereiche variieren,ohne daß die Pigmentbildung beeinträchtigt wird. Ein gewisser Mindestgehalt in der Größenordnung von etwa 2,5 Gew.-%, bezogen auf Fe met/ ist notwendig. Vorzugsweise werden 5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf Fe met eingesetzt, um die Pigmentbildung mit einer technisch und wirtschaftlich interessanten Gesamtgeschwindigkeit ablaufen zu lassen. Es sind auch höhere Konzentrationen verwendbar; ihr Einsatz bringt jedoch Kkine Vorteile für das Verfahren.
In einer 'speziellen Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Pigmentbildungsverfahrens in Gegenwart von Eisensalzen kann der für das Verfahren notwendige Elektrolyt zu Beginn der Pigmentbildung in der Keimsuspension selbst hergestellt werden, wenn nach Zugabe des metallischen Eisens eine entsprechende Säuremenge zugesetzt wird, durch deren Reaktion mit Eisen sich die gewünschte Eisensalzkonzentration ergibt. Geeignet hierzu sind alle anorganischen und organischen Säuren, die nicht zu schwerlöslichen Verbindungen führen, z.B. Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Essigsäure.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es nicht wesentlich, in welche?Reihenfolge die Zugabe von Keimsuspension, Elektrolytlösung und metallischem Eisen erfolgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Suspension, die feinteilige Fe3O4- oder Fe3O3- oder FeOOH-Teilchen als Keime enthält (Keimgröße
Le A 17 128 - 7 -
709844/0319
etwa zwischen 60 b s 600, vorzugsweise 100 bis 300 Angstrom, auf die erforderliche Temperatur aufgeheizt, die Elektrolvtsalzlösung zugefügt und dann das metallische Eisen, beispielsweise in Form von reduziertem Ilmenit oder Eisenpulver eingebracht.
Als Richtgröße für die Geschwindigkeit der Pigmentbildung dient die Raumzeitausbeute, die als die Pigmentmenge definiert wird, die pro Zeit- und Volumeneinheit hergestellt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird unabhängig von der Raumzeitausbeute, die zwischen etwa 1 und 12 g/l mal Stunde liegt, Fe^Oi mit Spinellstruktur gebildet. Die Geschwindigkeit der Magnetitbildung, gekennzeichnet durch die Raumzeitausbeute, ist vom pH-Wert und der Temperatur abhängig, wobei diese Parameter im erfindungsgemäß notwendigen Bereich beliebig variiert werden können, um zu Eisenoxydschwarzpigmenten zu gelangen. Die Einstellung des zur Pigmentbildung jeweils vorgesehenen pH-Werts erfolgt durch die Menge des eingeführten Sauerstoff-haltigen Gases, wobei vorzugsweise Luft eingesetzt wird; eine Erhöhung der zugeführten Gasmenge bewirkt ein "Absinken des pH-Wertes und damit höhere Raumzeitausbeuten und umgekehrt. Die angegebenen pH-Werte beziehen sich auf eine Messung des pH-Wertes mit einer Glaselektrode. **
Als Reaktionsgefäßa eignen sich für das erfindungsgemäße Verfahren alle Vorrichtungen, die eine gute Dispergierung der in der Suspension vorhandenen Feststoffteilchen und eine gute Verteilung des zugeführten Sauerstoffhaitigen Gases in der flüssigen Phase gewährleisten. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ' wird in einem mit Begasungsrührer und Kontaktthermometer versehenen elektrisch heizbaren Stahlbehälter (Remanit) eine Suspension , die feinteilige Eisenoxyd- oder -oxydhydroxydkeime
Le A 17 128 - 8 -
709844/0319
in einer Konzentration von umgerechnet 3 g/l "bis 8 g/l Fe(III) enthält, vorgelegt. Dazu gibt man soviel festes oder in Wasser gelöstes Elektrolytsalz, daß eine 0,01 bis 1 molare Elektrolytsalzlösung innerhalb der Keimsuspension entsteht. Man heizt auf Temperaturen oberhalb 750C auf, fügt metallisches Eisen in Form von Pulver oder Spänen oder eine äquivalente Menge metallisches Eisen enthaltendes reduziertes Erz unter Rühren zu und beschickt mit Luft. Anstelle des Begasungs-. rührers kann jeder andere gut wirkende Rührer eingesetzt werden, wobei dann der Reaktionsbehälter mit einem Gaseinleitungsrohr versehen wird. Die Pigmentbildungsdauer beträgt etwa 7 bis 30 Stunden. Im Anschluß an die Pigmentherstellung schließen sich die üblichen Operationen an, wie Filtrieren oder Abschlemmen von evtl. verwendetem Erz, gefolgt von einer Trocknung des Schwarzpigmentes bei Temperaturen von etwa 80 bis 1100C in üblichen Trockeneinrichtungen, wie z.B. Vakuumtrockenschränken, Trockenschränken,. Sprühtrocknern.
Es ist auch möglich,aus den hergestellten Schwarzpigmenten durch einen einfachen CalcinationsVorgang bei Temperaturen von etwa 300 bis 900 0C Rotpigmente mit 0{ -Fe2O,-Struktur sowie magnetische f~Fe2°3 Pigmente herzustellen.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Pigmente sind hinsichtlich der Farbstärke den nach bekannten Verfahren hergestellten Produkten zumindest ebenbürtig; in der Regel sind sie farbstärker und blaustichiger.
Le A 17 128 - 9 -
709844/0319
Zur farbnetrischen Bewertung der erfindungsgemäß hergestellten Schwarzpigmente wurden Ultramollausmischungen mit einem Weißstandard angefertigt, mit einem Dreifiltergerät vermessen, und die Farbstärke, sowie die Farborte im Adams-Nickerson- (2VN-) -System berechnet. Als Vergleichspigment diente ein handelsübliches Eisenoxidschwarzpigment. Es zeigt sich, daß die erfindungsgemäß hergestellten Pigmente wesentlich farbstärker und meist auch blaustichiger sind.
Das Fe(II)/Fe(III)-Verhältnis der erfindungsgemäß hergestellten Schwarzpigmente wird über die Herstellungsbedingungen bevorzugt in den Bereich 1 zu 2,0 bis 1 zu 2,8 gesteuert, die röntgenographische Phasenkontrolle ergibt einheitliche Produkte mit Magnetitstruktur. Die elektronenoptischen Aufnahmen zeigen isometrische Partikel mit einer sehr engen Teilchengrößenverteilung.
Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren erläutern:
Le A 17 128 - 10 -
709844/0319
Beispiel 1
In einem elektrisch heizbaren 18 1-EdeIstahlbehälter, der mit Begasungsrührer und Kontaktthermometer versehen ist, werden 12,5 1 einer nach bekannten Verfahren hergestellten 0C-Fe3O3-Keimsuspension (Gehalt: 5,3 g/l Fe(III)) vorgelegt. Man fügt 420 g FeSO4, 7 H3O zu und heizt auf 90°C auf. Nach Erreichen dieser Temperatur gibt man 2,5 kg eines in bekannter Weise voroxidierten und danach reduzierten, durch ein 0,71 ,um-Sieb von Feinanteilen befreiten Ilmenits (Fe . = 27 %) zu und
met.
begast unter Rühren (960 Upm) mit 25 l/h Luft, wobei sich ein pH-Wert von 4,85 - 5,10 einstellt. Nach 19 Stunden Laufzeit beginnt der pH-Wert zu fallen und man reduziert die Luftmenge auf 17 l/h. Nach 24 Stunden Reaktionszeit ist der pH-Wert auf 4,0 abgesunken und das gesamte metallische Eisen verbraucht. Das gebildete Schwarzpigment wird über ein 0,71 ,um-Sieb von Erzkonzentrat (Fe . <0,1 %) abgetrennt, gefiltert, salzfrei gewaschen und bei 80 C im Vakuumtrockenschrank getrocknet. Es ergibt sich im gebildeten Magnetit ein Gehalt von 26,Ί % FeO und 66,5 % Fe3O3(=Fe(II)- zu Fe (III)-Verhältnis von 1 : 2,29) bei einer Raumzeitausbeute von 2 g/l'h. (Farbstärke 1#): 180 %, Farbstich 2>) : violett.)
In den folgenden Beispielen wird wie in Beispiel Ύ verfahren, so daß es genügt, die wichtigsten Reaktionskennziffern darzustellen. Der Reaktionsverlauf wird durch angegebene Laufzeit, zugefügte Luftmenge und zugehörige pH-Werte kurz skizziert. Eine eventuell von Beispiel 1 abweichende Verfahrensweise wird zum Ausdruck gebracht.
Le A 17 128 - 11 -
7Q98U/0319
Bei- Keimsuspen- Elektro- Eisenroh- Temp. Laufspiel sion lyt stoff (0C) zeit
1.)
pH Luft RZA Fe(ill)/ Färb (l/h) (g/l'h) Fe(II) star
ke
12,5 1 Fe,0
8,0 «/1
Fe(II)
4,5 g/l Fe(III)
15,0 g/l 5,4- 15-80 2,4 2,25
4,2
150
2.)
Färbstich
2 13 1 of-FeOOH
3,4 g/l
Fe(III)
11,7 g/l
FeSO.
2,5 kg re
duzierter
Ilmenit
90 20 5,0-
4,1
20-40 2, 7 2 ,21 130 blau
3 13 1 i^-FeOOH
5,5 i/l
Fe(IIl)
14,9 g/l
FeGl2
Il Il 12 5,1-
4,0
25-100 3, 7 2 ,71 150 violett
blau
12,5 1Λ- 14,8 g/l
5,6 g/l Fe(III)
80
5,1
4,1
- 17-36 2,4
2,38
16,3 g/l 675 g fei-FeSO. nes Eisen- ^ pulver 140
violett
13,5 I
Fe2O5
5,7 g/l Fe(III) 5,3- 25-93 2,4
4,0
2,21
170
violett
12,5 1 (A- Fe2°3
6,1 g/l Fe(III)
100,0 g/l FeSO.
2,5 kg re- "
duzierter
Ilmenit 4,6- 30-100 5,3
4,0
2,38
180
violett
Bei- Keimsuspen- Elektro- Eisenroh- Temp. Lauf- pH spiel sion lyt stoff (0C) zeit
10
11
12
Luft RZA Pe(III)/ Färb- Farb-
(l/h) (g/l-h) Fe(II) star- stich
ke
12,5 l Fe2O5 6,7 g/l Fe(III)
15,2 g/l 2,5 kg re- 90
GoSO
duzierter Ilmenit 5,0-4,0
13-73 3,8
2,88
12,5 1( Fe2O5 5,5 g/l Fe(III)
15,2 g/l
5,2- 17-210 7,4 2,68
12,5 ] Fe2O5
15,0 g/l 6,0- 17-100 3,1
5,6
2,71
12,5 1(K- 6 g/l
Fe2O, Essig
6,9 g/l säure
Fe(III)
12,5 lft- 35 g/l
Fe2O5 28 f,
7,6 g/l H2SO4
Fe(III)
5,2- 15-100 6,1
4,5
2,77
16
17-35 2,7
2,41
180
220
190
l60
150
rot
orange
blau
violett
1.) Farbstärke in Bezug zu mitgeprüftem handelsüblichen Produkt (= 100 $)
2.) Ausgedrückt als Farbton mit Adams-Nickerson-(AlT-)System; bezogen auf Yergleichsprodukt

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur Herstellung von Schwarzpigraenten über die Oxidation eines Eisen-haltigen Ausgangsmaterials in wäßriger Suspension mit Luft, anschließendem Abtrennen des Pigments vom wäßrigen Medium, gegebenenfalls Waschen des Pigments, und Trocknen, dadurch gekennzeichnet, daß metallisches Eisen in Gegenwart feinteiliger Eisenoxidkeime und/oder Eisenoxidhydroxidkeime in Mengen von etwa, 5 bis 40 Gew.-% und mindestens eines Elektrolyten in Mengen von etwa 2,5 bis 200 Gew.-%, jeweils bezogen auf metallisches Eisen, bei einem pH-Wert von 4 bis 6,5 bei Temperaturen oberhalb 75°C, vorzugsweise 80 bis 100 C, durch Begasen mit Sauerstoff-haltigen Gasen zu Fe3°4~Pigment oxidiert wird, mit der zusätzlichen Maßgabe, daß, falls als Eisenoxidkeime Keime ohne Magnetitstruktur eingesetzt werden,während des ersten Viertels der Pigmentbildung bei pH-Werten zwischen 5,0 und 6,5 gearbeitet wird.
    2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Eisenoxydkeime feinteilige Fe^-Teilchen eingesetzt werden.
    3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Eisenoxid Hydroxidkeime feinteilige FeOOH - Teilchen eingesetzt werden.
    4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Eisenoxidkeime feinteilige Fe2O3-Teilchen eingesetzt werden.
    5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1' bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Eisen in Form feinteiliger Eisenspäne, Eisenpulver oder reduzierter Eisenoxiderze eingesetzt wird.
    Le A 17 128 - 14 -
    709844/0319
    ORIGINAL INSPECTED
    °· Verfahren gemäß Anspruch ->, dadurch gekennzeichnet, daß als reduziertes Eisenoxiderz reduzierterIlitienit eingesetzt wird.
    7. Verfahren gemäß einen der Ansprüche 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidation des Eisen-haltigen Ausgangsmaterials in Gegenwart mindestens eines Salzes eines übergangsmetalls in wäßriger Suspension durchgeführt wird.
    Le A 17 128 - 15 -
    709844/0319
DE19762617569 1976-04-22 1976-04-22 Herstellung von eisenoxidschwarzpigmenten durch oxydation von metallischem eisen mit sauerstoff-haltigen gasen Withdrawn DE2617569A1 (de)

Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762617569 DE2617569A1 (de) 1976-04-22 1976-04-22 Herstellung von eisenoxidschwarzpigmenten durch oxydation von metallischem eisen mit sauerstoff-haltigen gasen
NO771113A NO146099C (no) 1976-04-22 1977-03-29 Fremgangsmaate til fremstilling av fe304-sortpigmenter ved oksydasjon av metallisk jern med oksygenholdige gasser
US05/787,729 US4123501A (en) 1976-04-22 1977-04-14 Oxidation of metallic iron to black oxide pigments
AU24248/77A AU507545B2 (en) 1976-04-22 1977-04-14 Preparing black iron oxide pigments
GB16192/77A GB1531387A (en) 1976-04-22 1977-04-19 Preparation of iron oxide black pigments
BR7702498A BR7702498A (pt) 1976-04-22 1977-04-20 Processo para a preparacao de pigmentos negros
IT49026/77A IT1086800B (it) 1976-04-22 1977-04-20 Procedimento per produrre pigmenti neri di ossido di ferro
FI771253A FI63435C (fi) 1976-04-22 1977-04-20 Framstaellning av jaernoxidsvartpigment genom oxidering av metalliskt jaern med syrehaltiga gaser
JP52044617A JPS5829258B2 (ja) 1976-04-22 1977-04-20 金属鉄を酸素含有ガスで酸化することによる鉄酸化物黒色顔料の製造法
CA276,601A CA1096585A (en) 1976-04-22 1977-04-20 Oxidation of metallic iron to black oxide pigments
NL7704323A NL7704323A (nl) 1976-04-22 1977-04-20 Werkwijze voor de bereiding van zwarte pigmen- ten op basis van ijzeroxyde door oxydatie van metalliek ijzer met zuurstof bevattende gassen.
ES458014A ES458014A1 (es) 1976-04-22 1977-04-21 Procedimiento para la produccion de pigmentos negros.
ZA00772418A ZA772418B (en) 1976-04-22 1977-04-21 Preparation of iron oxide black pigments by oxidation of metallic iron with oxygen-containing gases
BE2055851A BE853825A (fr) 1976-04-22 1977-04-22 Procede de preparation d'oxydes de fer pigmentaires noirs
FR7712292A FR2348954A1 (fr) 1976-04-22 1977-04-22 Procede de preparation d'oxydes de fer pigmentaires noirs par oxydation du fer metallique a l'aide de gaz contenant de l'oxygene
AR267321A AR210224A1 (es) 1976-04-22 1977-04-22 Produccion de pigmentos negros de oxido de hierro por oxidacion de hierro metalico con gases que contienen oxigeno

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762617569 DE2617569A1 (de) 1976-04-22 1976-04-22 Herstellung von eisenoxidschwarzpigmenten durch oxydation von metallischem eisen mit sauerstoff-haltigen gasen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2617569A1 true DE2617569A1 (de) 1977-11-03

Family

ID=5975923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762617569 Withdrawn DE2617569A1 (de) 1976-04-22 1976-04-22 Herstellung von eisenoxidschwarzpigmenten durch oxydation von metallischem eisen mit sauerstoff-haltigen gasen

Country Status (16)

Country Link
US (1) US4123501A (de)
JP (1) JPS5829258B2 (de)
AR (1) AR210224A1 (de)
AU (1) AU507545B2 (de)
BE (1) BE853825A (de)
BR (1) BR7702498A (de)
CA (1) CA1096585A (de)
DE (1) DE2617569A1 (de)
ES (1) ES458014A1 (de)
FI (1) FI63435C (de)
FR (1) FR2348954A1 (de)
GB (1) GB1531387A (de)
IT (1) IT1086800B (de)
NL (1) NL7704323A (de)
NO (1) NO146099C (de)
ZA (1) ZA772418B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3209469A1 (de) * 1981-03-19 1982-09-30 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von eisenoxidschwarz-pigmenten mit verbesserter saeurebestaendigkeit und deren verwendung
EP0188765A2 (de) * 1985-01-09 1986-07-30 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von isometrischen magnetischen Eisenoxidpigmenten
EP0347681A2 (de) * 1988-06-24 1989-12-27 Bayer Ag Hitzestabile Eisenoxidschwarz-Pigmente, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
CN110316765A (zh) * 2019-07-02 2019-10-11 浙江华源颜料股份有限公司 一种低粘度氧化铁黑颜料的制备方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4382822A (en) * 1979-09-14 1983-05-10 Pfizer Inc. Synthetic rhombohedral magnetite pigment
JPS59102824A (ja) * 1982-11-30 1984-06-14 Dowa Teppun Kogyo Kk 黒色酸化鉄粉の製造方法
DE3440911C2 (de) * 1984-11-09 1997-08-21 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung plättchenförmiger Eisenoxidpigmente
DE3518093A1 (de) * 1985-05-21 1986-11-27 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von schwarzpigmenten auf eisenbasis
US4835072A (en) * 1985-06-17 1989-05-30 International Fuel Cells Corporation Apparatus employing an aqueous solution
US4670357A (en) * 1985-06-17 1987-06-02 International Fuel Cells Corporation Fuel cell powerplant employing an aqueous solution
US4923767A (en) * 1985-06-18 1990-05-08 International Fuel Cells Fuel cell power plants employing an aqueous solution
DE3734342C1 (de) * 1987-10-10 1989-03-30 Bayer Ag Feinteilige Eisenoxidschwarzpigmente,Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
US5738717A (en) * 1993-02-11 1998-04-14 Corveagh Limited Coloring pigment and method of manufacture
CN102139927B (zh) * 2011-01-17 2012-07-11 升华集团德清华源颜料有限公司 高纯氧化铁黑颜料及其生产方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1368748A (en) * 1920-01-05 1921-02-15 Nat Ferrite Company Process of manufacturing iron compounds and product
US1888464A (en) * 1928-09-27 1932-11-22 Emil M Lofland Manufacture of pigments
US2045807A (en) * 1933-11-02 1936-06-30 Arthur L Smyly Oxidation of iron
US2133267A (en) * 1934-01-24 1938-10-18 C K Williams & Co Black oxide of iron and process for making the same
GB469210A (en) * 1936-07-07 1937-07-21 Arthur Leopold Smyly Improvements in the process of forming iron oxide
FR876962A (fr) * 1940-11-23 1942-11-24 Titan Co As Procédé de production d'oxydes de fer
US2811421A (en) * 1947-04-10 1957-10-29 John E Munn Conversion of metals into metal oxides and hydroxides
US2937927A (en) * 1956-11-13 1960-05-24 C K Williams & Co Production of red oxide of iron pigments
FR1487031A (fr) * 1966-07-19 1967-06-30 Pfizer & Co C Perfectionnements aux procédés pour la production d'oxydes ferriques et de leurs hydrates
NL6904796A (de) * 1969-03-28 1970-09-30
BE759753A (fr) * 1969-12-02 1971-06-02 Bayer Ag Procede de preparation de concentres de dioxyde de titane a partir d'ilmenite
DE2029300C3 (de) * 1970-06-13 1979-04-12 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von Eisenoxid- und Eisenoxidhydratpigmenten
IT1008298B (it) * 1974-02-25 1976-11-10 Montedison Spa Metodo per ottenere magnetite a granulometria controllata a partire da soluzioni di solfato ferroso

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3209469A1 (de) * 1981-03-19 1982-09-30 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von eisenoxidschwarz-pigmenten mit verbesserter saeurebestaendigkeit und deren verwendung
EP0188765A2 (de) * 1985-01-09 1986-07-30 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von isometrischen magnetischen Eisenoxidpigmenten
EP0188765A3 (en) * 1985-01-09 1988-11-17 Bayer Ag Method for the preparation of isometric magnetic iron oxide pigments
EP0347681A2 (de) * 1988-06-24 1989-12-27 Bayer Ag Hitzestabile Eisenoxidschwarz-Pigmente, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
EP0347681A3 (de) * 1988-06-24 1991-04-10 Bayer Ag Hitzestabile Eisenoxidschwarz-Pigmente, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
CN110316765A (zh) * 2019-07-02 2019-10-11 浙江华源颜料股份有限公司 一种低粘度氧化铁黑颜料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5829258B2 (ja) 1983-06-21
AU507545B2 (en) 1980-02-21
ZA772418B (en) 1978-03-29
IT1086800B (it) 1985-05-31
FI63435C (fi) 1983-06-10
AU2424877A (en) 1978-10-19
CA1096585A (en) 1981-03-03
FI771253A (de) 1977-10-23
FI63435B (fi) 1983-02-28
NL7704323A (nl) 1977-10-25
AR210224A1 (es) 1977-06-30
NO771113L (no) 1977-10-25
BR7702498A (pt) 1978-05-09
BE853825A (fr) 1977-10-24
GB1531387A (en) 1978-11-08
NO146099C (no) 1982-07-28
ES458014A1 (es) 1978-03-16
JPS52129699A (en) 1977-10-31
US4123501A (en) 1978-10-31
FR2348954B1 (de) 1982-07-16
FR2348954A1 (fr) 1977-11-18
NO146099B (no) 1982-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0440958B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines schwarzen Mangan-Eisenoxid-Pigmentes
DE2617569A1 (de) Herstellung von eisenoxidschwarzpigmenten durch oxydation von metallischem eisen mit sauerstoff-haltigen gasen
DE3440911A1 (de) Plaettchenfoermige eisenoxidpigmente, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung
DE3500470A1 (de) Verfahren zur herstellung heller farbreiner eisenoxidrotpigmente
US4090888A (en) Production of black iron oxide pigments
DE2556406A1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von eisenoxidhydroxid
US4631089A (en) Color-intensive iron oxide black pigments and process for their production
EP0704501B1 (de) Hochtransparente, rote Eisenoxidpigmente, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
DE2029300C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Eisenoxid- und Eisenoxidhydratpigmenten
EP0208195B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Magnetitpigmenten
EP0045028B1 (de) Verfahren zur Herstellung magnetischer Eisenoxide
DE60009942T2 (de) Verfahren zur herstellung von eisenoxidpigmenten
CA2011838A1 (en) Process for the production of iron oxide yellow pigments
DE3509268C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Eisenoxid-Rotpigmenten aus manganhaltigen Eisensulfatheptahydrat-Rückständen
DE1960379A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Titandioxidkonzentraten aus Ilmenit
DE2455158C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Goethit
EP0040722B1 (de) Verfahren zur Herstellung von synthetischem Lepidokrokit
JPH01229073A (ja) 新規な耐酸化性、耐熱性酸化鉄黒色顔料、それらの製造方法、及びそれらの使用
DE2726418C3 (de) Verfahren zur Herstellung von konzentrierten Titanylsulfataufschlußlösungen
US1916236A (en) Method of precipitating titanium compounds
DE4235947A1 (de) Farbreine Eisenoxid-Direktrotpigmente, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
US2935379A (en) Manufacture of ferric oxide
DE2737075C2 (de)
US2333660A (en) Production of titanium dioxide
DE1803637A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Eisenoxid-Pigmenten

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8130 Withdrawal