DE2924028A1 - Acicular alpha-hydrous ferric oxide prodn. for gamma-ferric oxide mfr. - by oxidative pptn. with alkali, pref. in two stages - Google Patents
Acicular alpha-hydrous ferric oxide prodn. for gamma-ferric oxide mfr. - by oxidative pptn. with alkali, pref. in two stagesInfo
- Publication number
- DE2924028A1 DE2924028A1 DE19792924028 DE2924028A DE2924028A1 DE 2924028 A1 DE2924028 A1 DE 2924028A1 DE 19792924028 DE19792924028 DE 19792924028 DE 2924028 A DE2924028 A DE 2924028A DE 2924028 A1 DE2924028 A1 DE 2924028A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- iron
- feooh
- reaction device
- alkali
- reaction
- 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- Withdrawn
Links
- 239000003513 alkali Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 2
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 88
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 33
- 229910006540 α-FeOOH Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 77
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 23
- 229910002588 FeOOH Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 20
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 20
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 241000272814 Anser sp. Species 0.000 claims 1
- PMVSDNDAUGGCCE-TYYBGVCCSA-L Ferrous fumarate Chemical compound [Fe+2].[O-]C(=O)\C=C\C([O-])=O PMVSDNDAUGGCCE-TYYBGVCCSA-L 0.000 claims 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 229910006297 γ-Fe2O3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 51
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)iron;iron Chemical compound [Fe].O[Fe]=O.O[Fe]=O UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- UBUHAZKODAUXCP-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-);hydrate Chemical class O.[O-2].[Fe+2] UBUHAZKODAUXCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/68—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
- G11B5/70—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
- G11B5/706—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material
- G11B5/70626—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances
- G11B5/70642—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides
- G11B5/70652—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides gamma - Fe2 O3
- G11B5/70657—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides gamma - Fe2 O3 with a skin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
- C01P2004/32—Spheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/50—Agglomerated particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/42—Magnetic properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
Description
B e s c h r e i b u n gDescription
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung nadelförmigem α-FeOOH und Verwendung de letzteren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Eisenoxydhydraten und betrifft im besonderen ein Verfahren zur Herstellung vono(-Fe0OH in Form von nadelförmigen Teilchen aus Eisen(II)-sulfatlösungen durch oxydative Fällung mit einem Alkali und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben sowie die Verwendung des so erhaltenen nadelförmigen α-FeOOH. Method and device for the production of acicular α-FeOOH and use of the latter The invention relates to a method and a Device for the production of iron oxide hydrates and relates to in the in particular a process for the production of o (-Fe0OH in the form of needle-shaped particles from iron (II) sulfate solutions by oxidative precipitation with an alkali and a device to carry out the same as well as the use of the needle-shaped obtained in this way α-FeOOH.
Nadelför.miges d-FeOOH kann aus wäßrigen Eisen (II)--sulfatlösungen durch oxydative Fällung mit einem Alkali in Reaktionsvorrichtungen mit mechanischem ihren oder aus Eisenschrott in Gegenwart von Sulfatlösungen und luft in Reaktionsvorrichtungen von der Art von Füllkörperkolonnen hergestellt werden. Needle-shaped d-FeOOH can be obtained from aqueous iron (II) sulfate solutions by oxidative precipitation with an alkali in reaction devices with mechanical their or from scrap iron in the presence of sulfate solutions and air in reaction devices of the packed column type.
Es ist jedoch bekannt, daß die riit diesen Verfahrenstechniken im diskontirnierlichen Betrieb Yu erreichenden Leistungen ziemlich niedrig, nämlich in dei Gi-ößcnordnung von 0,3 bis 2,5 g gefalltes und oxydiertes Eisen je S-tunde und je Liter sind und wegen der chemisch-physilalischen Eigenschaften des Systemes während der Reaktion und der Schwierigkeiten das Rühren und Dispergieren der Luft betreffend es nicht möglich ist, eine gute Reproduzierbarkeit der Proben zu erreichen, insbesondere wenn ein weitgchendes Erschöpfen des Eisens In Lösung (1 bis 2 g/l) ej--eicht zu erden gewünscht wird. However, it is known that with these process techniques in the discounted operation Yu achievements quite low, viz in the order of 0.3 to 2.5 g of precipitated and oxidized iron per hour and per liter and because of the chemical-physical properties of the system during the reaction and the difficulties of stirring and dispersing the air regarding it is not possible to achieve good reproducibility of the samples, especially if there is extensive depletion of iron in solution (1 to 2 g / l) ej - easy to earth is desired.
Bekanntlich kann das nadelförmige «-FeOOH als solches als Pigment oder als Zwischenprodukt zur Herstellung von anderen Pigmenten oder ferner dank seiner Nadelform als Vorläufer für die Herstellung von nadelförmigem #-Fe2O3 , welches sich zur Verwendung in magnetischen Aufnahmevorrichtungen eignet, verwendet werden. As is known, the acicular «-FeOOH can be used as such as a pigment or as an intermediate product for the production of other pigments or further thanks its needle shape as a precursor for the production of needle-shaped # -Fe2O3, which suitable for use in magnetic recording devices.
Es ist bekannt, daß die morphologischen Eigenschaften des Vorläufers (wie durchschnittliche Länge der Nadeln, Verhältnis der Länge zum Durchmesser und Korngrößenverteilung) die magnetischen Eigenschaften des aus ihm hergestellten -Fe205 erheblich beeinlussen und ausgehend von nach den Verfahren des Standes der Technik erhaltenem @-FeOOH Pulver mit einer magnetischen Induktionskoerzitivkraft von im allgemeinen 280 bis 340 Oe erhalten werden. It is known that the morphological characteristics of the precursor (like average length of needles, ratio of length to diameter, and Particle size distribution) the magnetic properties of the -Fe205 produced from it significantly affect and based on the methods of the prior art obtained @ -FeOOH powder having a magnetic induction coercive force of generally 280 to 340 Oe can be obtained.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von nadelförmigem i-BeOOH aus wäßrigen Eisen(II)-aulfatlöaungen durch oxydative Fällung mit einem Alkali, das eine erhöhte Leistung, ein Erschöpfen des Eisens in Lösung und eine Gute Reproduzierbarkeit unter Erzielung von nadelförmigem i-FeOOH mit solchen morphologischen Eigenschaften, daß aus ihm in an sich bekannter weise #-Fe2O3 mit überlegenen magnetischen Eigenschaften erhalten werden kann, gestattet, und eine Vorrichtung zur RlrChführung desselben sowie die Verwendung des so erhaltenen α-FeOOH zu schaffen. The invention is therefore based on the object of a method for Production of needle-shaped i-BeOOH from aqueous iron (II) sulfate solutions oxidative precipitation with an alkali, which has an increased power, a depletion of the Iron in solution and good reproducibility while achieving needle-shaped i-FeOOH with such morphological properties that from it in per se known wise # -Fe2O3 with superior magnetic properties can be obtained, allows and a device for guiding the same and the use of the thus obtained to create α-FeOOH.
Es wurde nun erfindungsgemäß überraschenderweise festgestellt, daß das Obige erreicht werden kann, wenn die ox-J-dative Fällung des t'-FeOOX in der Weise durchgeführt wird, daß das Fällen durch Umlaufenlassen der Reaktionsmasse durch deren Pumpen in der Reaktionsvorriclltung durchgefijhrt und das Rühren und das Dispergieren des oxädierenden Gases in der Flüssigkeit durch Saugen des oxydierenden Gases von oben und dessen Saugstrahlpumpen in die Reaktionsmasse mittels eines Flüssigkeits/Gas-Ejektors bewerkstelligt wird. It has now been found, surprisingly, according to the invention that the above can be achieved if the ox-J-dative precipitation of the t'-FeOOX in the Way is carried out that the precipitation is carried out by circulating the reaction mass carried out by pumping them in the reaction device and stirring and dispersing the oxidizing gas in the liquid by sucking the oxidizing gas Gas from above and its suction jet pumps into the reaction mass by means of a liquid / gas ejector is accomplished.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren r Herstellung von nadelförmigem α-FeOOH aus wäßrigen Eisen(II)-sulfatlösungen durch oxydative Fällung mit einem Alkali, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das oxydative Fällen durch Umlaufenlassen der Reaktionsmasse durch deren Pumpen in der Reaktionsvorrichtung durchgeführt wird, wobei des Rühren und Dispergieren des oxydierenden Gases in der Flüssigkeit dilrcb Saugen des oxydierenden Gases von oben, also der Decke der Reaktionsvorrichtung, und dessen Saugstrahlpumpen in die Reaktionsmasse mittels eines Flüssigkeit/Gas-Ejektors beziehungsweise einer Flüssigkeit/Gas-Saugstrahlpunpe bewerkstelligt wird. The invention therefore relates to a process for the production of acicular α-FeOOH from aqueous iron (II) sulfate solutions by oxidative Precipitation with an alkali, which is characterized in that the oxidative Falling by circulating the reaction mass by pumping it in the reaction device is carried out, the stirring and dispersing of the oxidizing gas in the Liquid dilrcb suction of the oxidizing gas from above, i.e. the ceiling of the reaction device, and its suction jet pumps into the reaction mass by means of a liquid / gas ejector or a liquid / gas suction jet pump.
rfindungsgemäß werden unvorhergesebene Vorteile erziel fir welelle Beispiele wie folgt A) Die Leistung bei diskontinuierlichem Betrieb beträgt 4 bis 8 g gefälltes und oxydiertes Eisen je Stunde und Liter. According to the invention, unpredictable advantages are achieved Examples as follows A) The performance in discontinuous operation is 4 to 8 g of precipitated and oxidized iron per hour and liter.
B) Die Reproduzierbarkeit der Troben ist auch beim mehr vorangetriebenen Erschöpfen des Eisens in Lösung (bis 1 g/l) sowohl hinsichtlich der morphologischen Eigenschaften als auch hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften des Endproduktes erhöht. B) The reproducibility of the troben is also with the more advanced Exhaustion of iron in solution (up to 1 g / l) both in terms of morphological Properties as well as with regard to the magnetic properties of the end product elevated.
C) Die morphologischen Eigenschaften des Produktes sind derart, daß bei der anschließenden Umwandlung zu #-Fe2O3 Inerte der Induktionskoerzltivkraft über 340@0e erzielt werden. Im besonderen ist das erfindungsgemäß erhaltene α-FeOOH überraschenderweise zur Überführung in ein nadelförmiges #-Fe2O3 mit einer Induktionskoerzitivkraft von 380 bis 420 Oe nach einem Standardverfahren des Versehens mit Silicium, der Reduktion bei 400 bis 4500C zu Fe304 und Oxydation zu #-Fe2O3 verwendbar. C) The morphological properties of the product are such that in the subsequent conversion to # -Fe2O3 inert of the induction coercive force over 340 @ 0e can be achieved. In particular, the obtained according to the invention is α-FeOOH Surprisingly for the conversion into a needle-shaped # -Fe2O3 with an induction coercive force from 380 to 420 Oe by a standard silicon deposition process, the Reduction at 400 to 4500C to Fe304 and oxidation to # -Fe2O3 can be used.
Unter der Bezeichnung "Reaktionsmasse" ist das System, bestehend aus der wäßrigen Eisen(II)-sulfatlösung, dem Alkali, dem in der Flüssigkeit dispergierten oxydierenden Gas und dem Niederschlag in Suspension, welcher sich Hand in Hand, mit dem Fortschreiten der Reaktion bildet, zu verstehen. Under the designation "reaction mass" is the system consisting from the aqueous iron (II) sulfate solution, the alkali, which is dispersed in the liquid oxidizing gas and the precipitate in suspension, which go hand in hand, as the reaction progresses forms to understand.
Vorzugsweise wird als oxydierendes Gas Luft verwendet. Air is preferably used as the oxidizing gas.
Ferner ist es bevorzugt, als Alkali Natriumhydroxyd zu verwenden. It is also preferred to use sodium hydroxide as the alkali.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in zwei aufeinanderfolgenden Stufen durchgeführt: In einer ersten Stufe erfolgt die Bildung der Keime beziehungsweise Kerne von α-FeOOh und in einer zweiten Stufe wird die Vermehrung der Keime beziehungsweise Kerne von α-FeOOH bewerkstelligt. Beide Stufen können in einer einzigen Reaktionsvorrichtung durchgeführt werden. The method according to the invention is preferably carried out in two consecutive Stages carried out: In a first stage, the germs or are formed Cores of α-FeOOh and in a second stage the propagation of the germs or nuclei of α-FeOOH accomplished. Both levels can be used in one single reaction device can be carried out.
Das erfindungs£;en'Pe Verfahren kann nach verschiedenen Ausführungsformen 5 ewohl hinsichtlich der Zilfiihrung der Eisen(II)-sulfatlösung als auch hinsichtlich der Zuführung des Alkalis bewferkstelligt werden. The inventive method can take various forms 5 both with regard to the delivery of the iron (II) sulfate solution and with regard to the supply of the alkali can be effected.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsforn des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine 30 bis 70 Gew.-% der als p<-FeOOH zu fällenden Gesamteisenmenge enthaltende Eisen(II)-sulfatlösung mit einer Konzentration von 15 bis 60 g Fe+2-lonen/l, insbesondere 20 bis 60 g Fe+2-Ionen/l, die gegebenenfalls ein 30 bis 70 Gew.-%' der gesamten Ausgangseisen(II)-sulfatlösung betragender Teil sein kann, in die Reaktionsvorrichtung eingeführt und mit Alkali und Luft bei 35 bis 5000 bis zur Erreichung der Fällung und Oxydation von 30 bis 70 Gew.-% der ursprünglich in Lösung in der eingeführten Eisen(II)-sulfatlösung beziehungsweise im eingeführten Teil derselben vorhandenen Fe+2-Ionen in Form von Keimen beziehungsweise Kernen von α-FeOOH mit einem End-ph-Wert von 3,2 bis 3,6 behandelt und b) der erhaltenen Suspension eine den restlichen Teil (70 bis 30 Gew.-%) der als α-FeOOH zu fällenden Gesamteisenmenge enthaltende Eisen(II)-sulfatlösung rit einer Konzentration von 20 bis 60 g Fe+2-Ionen/1, die eine Eisen(II)-sulfatlös@ng mit einer anderen Konzentration als die in der ?tufe a) verwendete oder der restliche Teil der in der Stufe a) verwendeten Eisen(II)-sulfatlösung sein kann, zugesetzt und das erhaltene Gemisch auf eine Temperatur von 60 bis 80°C erhitzt und unter Aufrechterhalten eines konstanten pH-Wertes von 3,5 bis 5 mit Alkali und LufL bis zur Vervollständigung der Fällung ulld Oxydation der Fe+2-Ionen in Form von α-FeOOH behandelt. According to an advantageous embodiment of the method according to the invention becomes a 30 to 70 wt .-% of the total amount of iron to be precipitated as p <-FeOOH containing Iron (II) sulfate solution with a concentration of 15 to 60 g Fe + 2 ions / l, in particular 20th up to 60 g Fe + 2 ions / l, which optionally contain 30 to 70% by weight of the total starting iron (II) sulfate solution amount may be introduced into the reaction device and with alkali and air at 35 to 5000 until precipitation and oxidation from 30 to 70 wt .-% of the originally in solution in the introduced iron (II) sulfate solution or Fe + 2 ions present in the introduced part of the same in the form of Germination or nuclei of α-FeOOH with a final pH value of 3.2 to 3.6 treated and b) the suspension obtained a the remaining part (70 to 30% by weight) of the iron (II) sulfate solution containing the total amount of iron to be precipitated as α-FeOOH With a concentration of 20 to 60 g Fe + 2 ions / 1, which has an iron (II) sulfate solution with a different concentration than that used in step a) or the remaining one Part of the iron (II) sulfate solution used in stage a) can be added and the resulting mixture heated to a temperature of 60 to 80 ° C and below Maintain a constant pH value of 3.5 to 5 with alkali and air to complete the precipitation and oxidation of the Fe + 2 ions in the form of α-FeOOH treated.
Nach einer ersten Variante dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird also die Ausgangseisen(II)--sulfatlösung in zwei Teile geteilt: Ein Teil (30 bis 70 Gew.-%' der gesamten Lösung) wird der Reaktionsvorrichtung zugeführt und mit dem Alkali und der Luft behandelt. Die zugesetzte Alkalimenge und die Dauer der Behandlung mit der Luft werden so gewählt, daß die Fällung (in Form von Keimen beziehungsweise Kernen von «-FeOOH) von 30 bis 70 Gew.-% des Eisens in Lösung im 30 bis 70 Gew.-% der gesamten Ausgangseisen(II) -sulfatlösung betragenden ersten Teil derselben bei einem von einem Anfangs-pH-Wert von 6,5 bis 7,5 zu einem End-pH-Wert von 3,2 bis 3,6 sich verändernden pH-Wert erhalten wird. Die Dauer dieser Stufe der Bildung der Keime beziehungsweise Kerne ist im allgemeinen in der Größenordnung von 1 bis 2 Stunden und die Temperatur wird wie bereits erwärmt auf 35 bis 5000 gehalten. Der erhaltenen Suspension wird der restliche Teil (70 bis 30 Gew.-,) der Äusgangseisen(II)-lösung zugesetzt und das Gemisch wird auf eine Temperatur von 60 bis 8000 erhitzt und riit dem Alkali und der Luft behandelt, um die Vermehning der Keime beziehungsweise Kerne von o(-FeOOH herbeizuführen. Die zugesetzte Alka] menge und die Dauer der Behandlung mit der Luft werden so gewählt, daß die Fällung des Eisens in Form vonO(-Fe00H unter Regeln des pH-Wertes auf 3,5 bis 5 vervollständigt wird. According to a first variant of this embodiment of the invention In the process, the starting iron (II) sulphate solution is divided into two parts: A portion (30 to 70% by weight of the total solution) becomes the reaction device fed and treated with alkali and air. The amount of alkali added and the duration the treatment with the air are chosen so that the precipitation (in the form of germs or nuclei of «-FeOOH) from 30 to 70 wt .-% of the iron in solution in the 30 to 70% by weight of the total starting iron (II) sulfate solution amounting to the first Part of it at one of an initial pH of 6.5 to 7.5 to a final pH from 3.2 to 3.6 changing pH is obtained. The duration of this stage the formation of the nuclei or cores is generally of the order of magnitude from 1 to 2 hours and the temperature is raised to 35 to 5000 as already held. The remaining part (70 to 30% by weight) of the suspension obtained Äusgangseisen (II) solution added and the mixture is heated to a temperature of 60 to 8000 heated and treated with the alkali and the air to make the vermehning to bring about the nuclei or nuclei of o (-FeOOH. The added Alka] The amount and the duration of the treatment with the air are chosen so that the precipitation of iron in the form of O (-Fe00H while regulating the pH to 3.5 to 5 will.
Im allgemeinen wird in dieser Stufe des Vermehrens der Keime b eziehung'weise Kerne das Erschöpfen des Eisens Ci bis 3 g/l Fe+2 Ionen in Lösung) in einer Zeit von 4 bis 8 Stunden erreicht.In general, in this stage of propagation the germs become related Cores the depletion of iron Ci to 3 g / l Fe + 2 ions in solution) in a time reached from 4 to 8 hours.
Nach einer zweiten Variante der genannten husführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zwei Ausgangseisen(II)-sulfatlösungen, deren Konzentrationen voneinander verschieden sind, jedoch im Bereich von 15 bis 60 g Fe+2/l bei der ersten und im Bereich von 20 bis 60 g Fe+2/l bei der zeiten liegen, verwendet. Die erste dieser Lösungen, welche 30 bis 70 Gew.-% der als α-FeOOH zu fällenden Gesamteisenmenge enthält, wird der Stufe der Herstellung der Keime beziehungsweise Kerne vono<-FeOOH nach der oben beschriebenen Verfahrensweise unterworfen. Die zweite dieser Lösungen, welche die restlichen 70 bis 30 Gew.-% der also(-FeOOH zu fällenden Gesamte senmenge enthält, wird der am Ende der Stufe der Herstellung der Keime beziehungsweise Kerne von i«-FeOOH erhaltenen Trübe zugesetzt und das so erhaltene Gemisch wird der Stufe der Vermehrung der Keime beziehungsweise Kerne von α-FeOOH nach der oben beschriebenen Verfahrensweise unterworfen. According to a second variant of the aforementioned husführungsform of the invention Procedure are two starting iron (II) sulfate solutions, their concentrations from each other are different, but in the range of 15 to 60 g Fe + 2 / l for the first and im Range from 20 to 60 g Fe + 2 / l at the times are used. The first of these Solutions which 30 to 70% by weight of that to be precipitated as α-FeOOH Total amount of iron it contains is the stage of production of the germs respectively Subjected nuclei of o <-FeOOH according to the procedure described above. the second of these solutions, which add the remaining 70 to 30% by weight of the so (-FeOOH contains the total amount of sen that precipitates at the end of the production stage Germs or kernels of i «-FeOOH obtained slurry are added and the resulting pulp Mixture becomes the stage of multiplication of the nuclei or nuclei of α-FeOOH subjected to the procedure described above.
Nach einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird a) die Eisen(II)-ulfatlösung in die Reaktionsvorrichtung eingeführt und mit Alkali und Luft bei 35 bis 5000 bis zur Erreichung der Fällung und Oxydation von 10 bis 60 Gew.-%, insbesondere 20 bis 60 Gew.-% der ursprünglich in Lösung vorhandenen Fe+2-Ionen in Form von Koimen beziehungsweise Kernen von α-FeOOH mit einem End-pH-Wert von 3,2 bis 3,6 behandelt und b) die erhaltene Suspension auf eine Temperatur von 60 bis 8000 erhitzt und unter Aufrechterhalten eines konstanten pH-Wertes von 3,5 bis 5 mit Alkali und Luft bis zur Vervollständigung der Fällung und Oxydation der der Fe+2-Ionen in Form von t-FeOOH behandelt. According to another embodiment of the method according to the invention a) the iron (II) sulfate solution is introduced into the reaction device and with Alkali and air at 35 to 5000 until precipitation and oxidation of 10 to 60% by weight, in particular 20 to 60% by weight, of that originally present in solution Fe + 2 ions in the form of coimes or nuclei of α-FeOOH with a Final pH of 3.2 to 3.6 treated and b) the suspension obtained to a temperature heated from 60 to 8000 and maintaining a constant pH of 3.5 to 5 with alkali and air until the precipitation and oxidation are complete that of the Fe + 2 ions treated in the form of t-FeOOH.
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird also die gesamte Ausgangseisen(II)-sulfatlösung in die Reaktionsvorrichtung eingeführt und der Stufe der Bildung der Keime beziehungsweise Kerne von α-FeOOh unterworfen. Die zugesetzte Alkalimenge und die Dauer er Behandlung mit der Luft werden so gewählt, daß die Fällung (in Form von Keimen beziehungsweise Kernen von --Fe0OlI) von 10 bis 60 Gew.-%, insbesondere 20 bis 60 Gew.-%, ganz besonders 20 bis 35 Gew.-%, des ursprünglich in Lösung vorliegenden Eisens bei einem von einem Anfangs-pH-Wert von G,5 bis 7,5 zu einen End-pH-wert von 3,2 bis 3,6 sich verändernden pH-Wert erhalten wird. Auch in diesem Falle wird während der Bildung der Keime beziehungsweise Kerne von α-FeOOH die Temperatur wie bereits erwähnt auf 35 bis 5000 gehalt er und zur Durchführung der Stufe der Vermehrung der Ke? -e beziehungsweise Kerne von α-FeOOH, welche nach der oben für die erstgenannte Ausführungsform des erfindungsgenäßen Verfahrens angegebenen Verfahrensweise durchgeführt werden kann, auf 60 bis 80°C gebracht. In this embodiment of the method according to the invention that is, the entire starting iron (II) sulfate solution is introduced into the reaction device and subjected to the stage of formation of nuclei of α-FeOOh. The amount of alkali added and the duration of the treatment with the air are selected in such a way that that the precipitation (in the form of seeds or nuclei of --Fe0OlI) of 10 up to 60% by weight, in particular 20 to 60% by weight, very particularly 20 to 35% by weight, des iron originally in solution at an initial pH of G, 5 to 7.5 to get a final pH of 3.2 to 3.6 changing pH will. In this case too, the nuclei or kernels are formed during the formation of α-FeOOH the temperature, as already mentioned, is between 35 and 5000 to carry out the stage of multiplication of Ke? -e or nuclei of α-FeOOH, which according to the above for the first-mentioned embodiment of the inventive Procedure specified procedure can be carried out to 60 to 80 ° C brought.
In jedem Falle können durch das erfindungsgemäß Verfahren Leistungen von 4 bis 8 g gefälltem und oxydierten Eisen je Stunde und Liter erzielt werden. In any case, the process according to the invention can provide benefits from 4 to 8 g of precipitated and oxidized iron per hour and liter can be achieved.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche durch eine Reaktionsvorrichtung, eine oder mehr an eine Leitung zur Zuführung der wäßrigen Eisen(II)-sulfatlösung und an eine Leitung zur Zuführung des Alkalis angeschlossene Öffnung(en) am oberen Teil der Reaktionsvorrichtung, eine an eine Leitung zur Zuführung des oxydierenden Gases angeschlossene Öffnung am oberen Teil der Reaktionsvorrichtung, einen im Inneren der Reaktionsvorrichtung in deren oberer Hälfte angeordneten Fliissigkeit/Gas-Ejektor Flüssigkeit/Gas--Saugstrahlpumpe] zum Saugen des oxydierenden Gases von der Decke der Reaktionsvorrichtung und Pumpen desselben in die Reaktionsmasse, eine an eine Umlaufleitung für die Reaktionsmasse in der Nähe von deren Eintrittsende zum Flüssigkeit/Gas--Ejektor angeschlossene Öffnung am oberen Teil der Reaktionsvorrichtung, eine an das andere Ende der Umlaufleitung angeschlossene Öffnung am unteren Teil der Reaktionsvorrichtung, eine in die Umlaufleitung eingebaute Umwälzpumpe zum Heben der Reaktionsmasse vom Boden der Reaktionsvorrichtung und Zurückfördern derselben in den oberen Teil der Reaktionsvorrichtung durch den Flüssigkeit/Gas-Ejektor und einen Wärmeaustauscher zum Halten der Reaktionsmasse auf der gevünschten Temperatur gekennzeichnet ist. The invention also relates to a device for implementation of the method according to the invention, which by a reaction device, one or more to a line for supplying the aqueous iron (II) sulfate solution and to one Line for supplying the alkali connected opening (s) at the upper part of the Reaction device, one on a line for supplying the oxidizing gas connected opening on the upper part of the reaction device, a inside the reaction device in its upper half arranged liquid / gas ejector Liquid / gas suction jet pump] for sucking the oxidizing gas from the ceiling of the reaction device and pumping it into the reaction mass, one to one Circulation line for the reaction mass near its inlet end to the liquid / gas ejector connected opening at the top of the reaction device, one to the other Opening connected to the end of the circulation line at the lower part of the reaction device, a circulation pump built into the circulation line to lift the reaction mass from Bottom of the reaction device and conveying it back into the upper part of the Reaction device through the liquid / gas ejector and a heat exchanger for keeping the reaction mass at the desired temperature.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird an Hand der folgenden beispielhaften Darlegungen in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. The device according to the invention is exemplified with reference to the following Explanations in connection with the accompanying drawing explained in more detail.
In dieser sind an eine Reaktionsvorrichtung 1 oben eine Ijei Lung 6 zur Zuführung der wäßrigen Eisen (11) -sulfatlösung, eine Leitung 7 zur Zuführung des oxydierenden Gases, eine Leitung 8 zur Zuführung des Alkalis, in welche eine Alkalizuführpumpe 4 eingebaut ist, und eine Leitung 10 zum Abführen des Gases von der Reaktionsvorrichtung 1 angeschlossen. In this one Ijei Lung are on top of a reaction device 1 6 for feeding the aqueous iron (11) sulfate solution, a line 7 for feeding of the oxidizing gas, a line 8 for supplying the alkali, in which a Alkali feed pump 4 is built in, and a line 10 for discharging the gas from the reaction device 1 connected.
Ferner ist an die Reaktionsvorrichting 1 oben und unten eine Umlaufleitung 9 für die Reaktionsmasse mit ihrem Eintrittsende oben und ihrem Austrittsende unten, in welche eine Umwälzpumpe 3 für die Reaktionsmasse und ein Wärmeaustauscher 5 eingebaut sind, angeschlossen. Außerdem ist im Inneren der Reaktionsvorrichtung 1 in deren oberer Hälfte ein Flüssigkeit/Gs-Ejektor 2 angeordnet. An den an den unteren Teil der Reaktionsvorrichtung 1 angeschlossenen Teil der Umlaufleitung 9 zwischen der ersteren und der Umwälzpumpe 3 ist eine Leitung mit einem Ventil 11 für das Abziehen des Reaktionsproduktes angeschlossen. Ferner ist auch in der Umlaufleitung 9 zwischen der Umwälzpumpe 3 und den Wärmeaustauscher 5 ein absperrbares Ventil 12 angeordnet.Furthermore, a circulation line is at the top and bottom of the reaction device 1 9 for the reaction mass with its entry end at the top and its exit end at the bottom, in which a circulation pump 3 for the reaction mass and a heat exchanger 5 built-in are connected. In addition, inside the reaction device 1 is in their a liquid / gas ejector 2 is arranged in the upper half. To the to the lower part the reaction device 1 connected part of the circulation line 9 between the the former and the circulation pump 3 is a line with a valve 11 for extraction of the reaction product connected. Furthermore, is also in the circulation line 9 between the circulation pump 3 and the heat exchanger 5, a shut-off valve 12 is arranged.
Die A-eitswtise dieser Vorrichtung ist wie folgt: Die wäßrige Eisen(II)-sulfatlösung wird durch die Leitung 6 zur Zuführung der wäßrigen Eisen(II-sulfatlösung in die Reaktionsvorrichtung 1 eingeführt. The principle of this device is as follows: The aqueous ferrous sulfate solution is through line 6 for feeding the aqueous iron (II sulfate solution into the Reaction device 1 introduced.
Dann wird in dieselbe Reaktionsvorrictung 1 das Alkali mittels der Alkalizufüiirpumpe 4 durch die Leitung 8 zur Zuführung des Alkalis eineführt. Das oxydierende Gas wird durch die Leitung 7 zur Zuführung des oxydierenden Gases einEeleitt. Then in the same reaction device 1, the alkali by means of Introduces alkali supply pump 4 through line 8 for supplying the alkali. That oxidizing gas is introduced through the line 7 for supplying the oxidizing gas.
Die Reaktionsmasse wird in der Reaktionsvorrichtung 1 U'1d in der Umlaufleitung 9 für die Reaktionsmasse mit Hilfe der Umwälzpumpe 3 in Umlauf gehalten. Die Temperatur der Rcsktionsraasse wird mittels des Wärmeaustauschers 5 auf dem gewünschten Wert gehalten. The reaction mass is in the reaction device 1 U'1d in the Circulation line 9 for the reaction mass kept in circulation with the aid of the circulation pump 3. The temperature of the Rcsktionsraasse is by means of the heat exchanger 5 on the desired value held.
Das Rühren und Dispergieren des Gases in der Reaktionsvorrichtung werden durch Saugen des oxydierenden Gases von der Decke der Reaktionsvorrichtung und Saugstrahlpumpen desselben in die Reaktionsmasse mittels des Flüssigkeit/Gas- -Ejektors 2 bewerkstelligt. Stirring and dispersing the gas in the reaction device by sucking the oxidizing gas from the ceiling of the reaction device and suction jet pumps of the same into the reaction mass by means of the liquid / gas Ejector 2 accomplished.
Die Abgase der Reaktionsvorrichtung 1 entweichen vom oberen Teil derselben durch die Gasabführungsleitung 10. The exhaust gases from the reaction device 1 escape from the upper part the same through the gas discharge line 10.
Das Reaktionsprodukt wird am Ende des Verfahrens nach Schließen des absperrbaren Ventiles 12 in der Umlaufleitung 9 für die Reaktionsmasse vom unteren Teil der Reaktionsvorrichtung 1 durch die Umlaufleitung 9 für die Reaktionmasae und das Ventil 11 für das Abziehen des Reaktionsproduktes abgezogen.The reaction product is at the end of the process after closing the lockable valve 12 in the circulation line 9 for the reaction mass from the lower Part of the reaction device 1 through the circulation line 9 for the reaction maes and the valve 11 for withdrawing the reaction product is withdrawn.
Die erhaltenen nadelfölmigen Teilchen von α-FeOOH können zur Überführung in #-Fe2O3 mit überlegenen magnetischen Eigenschaften nach einem beliebigen Verfahren verwendet werden. The acicular particles of α-FeOOH obtained can be used for Conversion to # -Fe2O3 with superior magnetic properties to any Procedures are used.
Gegenstand der Erfindung ist daher auch die Verwendung des α-FeOOH, weiches durch das erfindunggem?ße Verfahren erhaltcn worden ist, als Vorläufer zur Herstellung von g-Fe203 mit einer Induktionskoerzitivkraft Hci von 380 bis 420 Oe und einem magnetischen Sättigungsmoment #s von 72 bis 75 emE/g durch Reduktion und anschließende Oxydation. The invention therefore also relates to the use of α-FeOOH, which has been obtained by the method according to the invention, as a precursor to the Production of g-Fe203 with an induction coercive force Hci of 380 to 420 Oe and a saturation magnetic moment #s of 72 to 75 emE / g by reduction and subsequent oxidation.
Ferner wird die Erfindung an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert. The invention is further illustrated by the following examples.
Beispiel 1 Es wurde die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung verwendet. Example 1 The device shown in the drawing was used used.
In die Reaktionsvorrichtung mit Umlauf mit einem Nutzvolumen von 4 1 wurde eine Lösung von 200 g Eisen(II)--sulfatheptahydrat in 2 140 cm3 Wasser eingeführt. Unter Rren wurden bei eier Temperatur von 40 0C in einer inerten Atmosphäre 28,8 g Natriumhydroxyd in 115 cm3 Wasser geführt, so daß 50 Gew.-'jb des vorhandenen Eisens gefällt wurden. In the reaction device with circulation with a useful volume of 4 1 was a solution of 200 g of iron (II) sulfate heptahydrate in 2 140 cm 3 of water introduced. At a temperature of 40 0C in an inert atmosphere 28.8 g of sodium hydroxide in 115 cm3 of water, so that 50 wt .- 'jb of the existing Iron were felled.
Die Atmosphäre der Reaktionsvorrichtung wurde geändert und es wurde die Oxydation des Niederschlages mit Luft bei einer Temperatur von 4000 und einem pH-Wert, der sich von 7,36 (am Anfang der Oxydation) zu 3,54 (am de der Fällung der Keime beziehungsweise Kerne von α-FeOOH) änderte, durchgeführt. Die Reaktionsdauer ergab sich zu 70 Minuten. The atmosphere of the reaction apparatus was changed and it became the oxidation of the precipitate with air at a temperature of 4000 and one pH value, which changes from 7.36 (at the beginning of the oxidation) to 3.54 (at the end of the precipitation the nuclei or nuclei of α-FeOOH) changed, carried out. The reaction time turned out to be 70 minutes.
Dann wurde in die Reaktionsvorrichtung eine Lösung von 200 g Eisen(II)-sulfatheptahydrat in 900 cm3 Wasser eingeführt. Die Temperatur wurde auf 7000 gebracht und unter weiterem Arbeiten in Gegenwart von Luft wurde eine 19 gew.-0/ige Natriumhydroxydlösung mittels der Alkalizuführpumpe, deren Leistung so geregelt wurde, daß während der Reaktion der pH-Wert auf 4 konstantgehalten wurde, eingeführt. Die Reaktionsdauer ergab sich zu 235 Minuten mit einer Leistung von 4 g Eisen je Stunde und Liter Lösung (unter Zugrundelegung des Volumens der Lösung vor der Zugabe des zur Vermehrung der Keime beziehungsweise Kerne von d-FeOOH erforderlichen Natriumhydroxydes). Then, a solution of 200 g of ferrous sulfate heptahydrate was introduced into the reaction device introduced into 900 cm3 of water. The temperature was brought to 7000 and among other things Working in the presence of air was a 19% strength by weight sodium hydroxide solution the alkali feed pump, the output of which was controlled so that during the reaction the pH was kept constant at 4, introduced. The reaction time resulted to 235 minutes with an output of 4 g iron per hour and liter Solution (based on the volume of the solution prior to the addition of the propagation the nuclei or nuclei of d-FeOOH required sodium hydroxide).
Am Ende der Fällung und Oxydation enthielt die Flüssigkeit der Reaktionsvorrichtung 5 g/l als Eisen(II)-sulfat gelöste Fe+2-Tonen und 50 g/l als «-FeOOH suspendiertes Eisen entsprechend 79,5 g/l o(-FeOOH. At the end of the precipitation and oxidation the liquid contained the reaction device 5 g / l Fe + 2 clays dissolved as iron (II) sulfate and 50 g / l suspended as «-FeOOH Iron corresponding to 79.5 g / l o (-FeOOH.
Das in der von dieser Reaktion kommenden Trübe enthaltene α-FeOOH konnte wie folgt in #-Fe2O3 überführt werden: Die Trübe wurde filtriert und gewaschen. Ein Teil des Filterkuchens wurde erneut in Wasser suspendiert, wodurch 500 cm3 einer Trübe mit einem Feststoffgehalt von 15 Gew.-% erhalten wurden. Es wurden 17 ein einer Natriummetasilikatlösung (Na2SiO-Lösung) mit einem Gehalt an 31 g/l Siliciumdioxyd (entsprechend einem theroretischen Gehalt von 0,7 Gew.-% Siliciumdioxyd im trockenen o(-FeO0H) zugesetzt und der pH-Wert wurde auf etwa 6 korrigiert. Es wurde 30 Minuten gerhrt und filtriert und der Filterkuchen wurde gewaschen. Dieser @ wurde in einem Ofen bei 8500 getrocknet und auf 5:1 eben in der Weise gekörnt, daß die aus Mikrokügelchen beziehungsweise Mikropellets mit Durchmessern von 150 bis 500 rm bestehende Fulverfraktion gesammelt wurde. The α-FeOOH contained in the turbidity resulting from this reaction could be converted into # -Fe2O3 as follows: The slurry was filtered and washed. Part of the filter cake was resuspended in water, creating 500 cm3 of a Turbidity with a solids content of 15 wt .-% were obtained. There were 17 a a sodium metasilicate solution (Na2SiO solution) with a content of 31 g / l silicon dioxide (corresponding to a theoretical content of 0.7% by weight silicon dioxide in the dry o (-FeOOH) was added and the pH was corrected to about 6. It was 30 minutes stirred and filtered and the filter cake was washed. This @ was in a Oven dried at 8500 and granulated to 5: 1 just in such a way that the microspheres or micropellets with diameters of 150 to 500 rm existing full fraction was collected.
31 g von diesem p(-FeOOH wurden in eine Fließbettreaktionsvorrichtung eingebracht, in welche auch ein Strom aus 90 Vol.-% Stickstoff wird IQ Vol.-% einer Mischung aus Wasserstoff und Wasser (im Volumverhältnis von 2 : 1) eingeführt wurde, wodurch das α-FeOOH zu FefO4 reduziert wurde. Die Reduktionsstufe wurde 40 Minuten bei 47500 durchgeführt und dann wurde auf 30000 gekühlt. 31 g of this p (-FeOOH was placed in a fluidized bed reactor introduced into which a stream of 90 vol .-% nitrogen is also IQ vol .-% one Mixture of hydrogen and water (in a volume ratio of 2: 1) has been introduced, whereby the α-FeOOH was reduced to FefO4. The reduction level was 40 Performed at 47,500 minutes and then cooled to 30,000.
Daraufhin wurde die Oxydation durch 60 Minuten langes Einleiten eines Luftstromes bei 3000C durchgeführt. The oxidation was then carried out by initiating a for 60 minutes Air flow carried out at 3000C.
Die erhaltenen Nadeln von #-Fe2O3 hatten eine spezifische Oberfläche von 25,4 m2/g. The # -Fe2O3 needles obtained had a specific surface area of 25.4 m2 / g.
Die wichtigsten magnetischen Eigenschaften waren wie folgt: Induktionskoerzitivkraft Hci = 400 Oe Magnetisches Sättigungsmoment gs = 74,8 emE/g Beispiel 2 Unter Verwendung derselben Vorrichtung wie im Beispiel 1 wurde in die Reaktionsvorrichtung eine Lösung von 492 g Eisen(II)-sulfatheptahydrat in 2 280 cm3 Wasser eingeführt. The main magnetic properties were as follows: Induction coercive force Hci = 400 Oe Magnetic Moment of Saturation gs = 74.8 emE / g Example 2 Using In the same device as in Example 1, a solution was poured into the reaction device of 492 g of iron (II) sulfate heptahydrate in 2 280 cm3 of water.
Unter Rühren wurden bei einer TeYqperatur von 400G in einer inerten Atmosphäre 219 cm3 einer @9,4 g Natriumhydroxyd enthaltenden wäßrigen Lösung zagesetæt. With stirring at a temperature of 400G in an inert Atmosphere 219 cm3 of an aqueous solution containing @ 9.4 g of sodium hydroxide zagesetæt.
Die Atmosphäre der Reaktionsvorrichtung wurde geändert und es wurde die Oxydation des Niederschlages mit Luft bei einer Temperatur von 40°C und einem pH-Wert, der sich von 7 (am Anfang der Oxydation) zu 3,3 (am Ende der Herstellung der Keime beziehungsweise Kerne von α-FeOOH) änderte, durchgeführt. Die Dauer dieser Stufe ergab sich zu 70 Minuten. The atmosphere of the reaction apparatus was changed and it became the oxidation of the precipitate with air at a temperature of 40 ° C and one pH value which changes from 7 (at the beginning of the oxidation) to 3.3 (at the end of the production the nuclei or nuclei of α-FeOOH) changed, carried out. The duration this stage resulted in 70 minutes.
Dann wurde die Temperatur auf 7000 gebracht und weiterhin in einer oxydierenden Atmosphäre und unter Konstanthalten des pH-Wertes auf 4 wurde eine Natriumhydroxydlösung mit einer Konzentration von 180 g/l eingeführt. Die Reaktionsdauer ergab sich zu 275 Minuten mit eirer Gesamtleistung von 5,6 g/Eisen je Stunde und Liter Lösung (unter Zugrundelegung des Volumens der Lösung vor der Zugabe des für die Vermehrung der Keime beziehungsweise Kerne von α-FeOOH notwendigen Natriumhydroxydes). Then the temperature was brought to 7000 and continued in one oxidizing atmosphere and keeping the pH constant at 4 was a Sodium hydroxide solution introduced at a concentration of 180 g / l. The reaction time resulted in 275 minutes with a total output of 5.6 g / iron per hour and Liters of solution (based on the volume of the solution before the addition of the for the multiplication of the nuclei or nuclei of α-FeOOH necessary sodium hydroxide).
Am Ende der Fällung und Oxydation enthielt die Flüssigkeit der Reaktionsvorrichtung 5 g/l als Eisen(II)-sulfat gelöste Fe+2-Ionen und 50 g/l als o(-FeOOH suspendiertes Eisen ent:prechend 79,5 g/lo(-FeOOH. At the end of the precipitation and oxidation the liquid contained the reaction device 5 g / l Fe + 2 ions dissolved as iron (II) sulfate and 50 g / l suspended as o (-FeOOH) Iron corresponds to 79.5 g / lo (-FeOOH.
Die Überführung des α-FeOOH in #-Fe2O3 wurde nach der im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise durchgeflihrt. The conversion of the α-FeOOH into # -Fe2O3 was carried out according to the example 1 carried out.
Die erhaltenen Nadeln von #-Fe2O3 hatten eine spezifische Oberfläche von 25,4 m2/g. The # -Fe2O3 needles obtained had a specific surface area of 25.4 m2 / g.
Die wichtigsten magnetischen Eigenschaften ware wie folgt,: Induktionskoerzitivkraft Hci = 396 Oe Magnetisches Sättigungsmomert #s = 72,7 emE/g Vergleichsbeispiel In einer ersten Reaktionsvorrichtung mit einem Nutzvolumen von 6 m3 mit einer Rührturbine mit 6 Schaufeln (Durchmesser: 640 mm), welche 3,77 m3 einer technischen m Eisen(II)-sulfatlösung enthielt, wurden in 10 Minuten 50 Gew.-% des Eisens mit 0,23 m3 einer Natriumhydroxydlösung mit einer Konzentration von 670 g/l bei 2500 unter Rühren mit 110 Umdrehungen/Minute gefällt. Am Ende der Zugabe des Natriumhydroxydes war die Temperatur 3000 und der pH-Wert 7,8. The main magnetic properties would be as follows: Induction coercive force Hci = 396 Oe Magnetic Saturation Momert #s = 72.7 emE / g Comparative Example In a first reaction device with a usable volume of 6 m3 with a stirring turbine with 6 blades (diameter: 640 mm), which contain 3.77 m3 of a technical iron (II) sulfate solution contained 50% by weight of the iron with 0.23 m3 of a sodium hydroxide solution in 10 minutes with a concentration of 670 g / l at 2500 with stirring at 110 revolutions / minute pleases. At the end of the sodium hydroxide addition, the temperature was 3000 and the pH 7.8.
Daraufhin wurde das Rühren von 110 Umdrehungen/Minute auf 138 Umdrehungen/Minute verstärkt, worauf 40 Nm3/Stunde Luft eingeblasen wurden, wobei die Temperatur während 11,5 Stunden auf 340Q konstantgehalten wurde, bis ein End-ph-Wert von 3,5 erreicht wurde. The stirring was then increased from 110 revolutions / minute to 138 revolutions / minute amplified, whereupon 40 Nm3 / hour of air were blown in, the temperature during Was kept constant at 340Q for 11.5 hours until a final pH of 3.5 was reached became.
Die Flüssigkeit in der Reaktionsvorri Leitung am Ende der Oxydation bestand aus etwa 4 m3 Trübe mit einem Gehalt an 24,2 g/l als Eisen(II)-sulfat gelösten Fe+2-Ionen uud 26,5 g/l als Keime beziehungsweise Kerne von α-FeOOH suspendierten Fe+3-Ionen. The liquid in the reaction vessel at the end of the oxidation consisted of about 4 m3 of slurry with a content of 24.2 g / l dissolved as iron (II) sulfate Fe + 2 ions and 26.5 g / l suspended as nuclei or nuclei of α-FeOOH Fe + 3 ions.
In eine zweite gerührte Reaktionsvorrichtung mit einem Kutzvolumen von 1 m3 wurden 377 1 der in der ersten Reaktionsvorrichtung hergestellten Trübe, 289 1 einer Eisen(II)-- sulfatlösung mit einer Konzentration von 86,1 g/l Fe+2-Ionen und 134 1 Wasser eingeführt, wobei ein pH-Wert von etwa 3 erhalten wurde. Into a second stirred reaction device with a cut volume of 1 m3 was 377 l of the pulp produced in the first reaction device, 289 l of an iron (II) sulphate solution with a concentration of 86.1 g / l Fe + 2 ions and 134 liters of water, a pH of about 3 being obtained.
Es @rde während 60 Minuten auf 70°C erhitzt, wobei mit einer Rührturbine mit 6 Schaufeln (Durchmesser: 300 mm) mit 185 Umdrehungen/Minute gerührt wurde. Daraufhin wurde eine 45 gew.-%-ige Natriumhydröxydlösung (unter Konstanthalten der Temperatur auf 7000 und Einblasen von 8 Nm3/Stunde Luft) mit einer Leistung, welche durch den auf 3,5 vorher festgesetzten pH7Wert der Reaktionsvorrichtung von selbst geregelt wurde, eingeführt. It @rde heated to 70 ° C for 60 minutes, with a stirring turbine was stirred with 6 blades (diameter: 300 mm) at 185 revolutions / minute. A 45% strength by weight sodium hydroxide solution was then added (while keeping the Temperature to 7000 and blowing in 8 Nm3 / hour air) with an output which by the pH value of the reaction device, which has been previously set at 3.5 was regulated.
Die Dauer der Fällung und Oxydation war 42,5 Stunden mit einem mittleren Verbrauch der Natriumhydroxydlösung von 2,2 kg/Stunde und einer mittleren Leistung von 0,9 kg Eisen je Stunde und m3 Lösung. The duration of precipitation and oxidation was 42.5 hours with an average Consumption of the sodium hydroxide solution of 2.2 kg / hour and an average output of 0.9 kg iron per hour and m3 of solution.
Am Ende der Fällung und Oxydation enthielt die Flüssigkeit der Reaktionsvorrichtung 5 g/l als Eisen(II)-sulfat gelöste Fe+2-Ionen und 50 g/l als -BeOOH suspendiertes Eisen entsprechend 79,5 g/l-FeOOH. At the end of the precipitation and oxidation the liquid contained the reaction device 5 g / l Fe + 2 ions dissolved as iron (II) sulfate and 50 g / l suspended as -BeOOH Iron corresponds to 79.5 g / l FeOOH.
Die Überführung des o(-FeOOH in #-Fe2O3 wurde nach der im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise durchgeführt. The conversion of the o (-FeOOH into # -Fe2O3 was carried out according to the example 1 carried out procedure described.
Die erhaltenen Nadeln von y-Fe 203 hatten eine spezifische Oberfläche von 13,4 m2/g. The y-Fe 203 needles obtained had a specific surface area of 13.4 m2 / g.
Die wichtigsten magnetischen Eigenschaften waren wie folgt: Induktionskoerzitivkraft Hci = 340 0e Magnetisches Sättigungsmoment #s = 73 emE/g Patent ansprüche The main magnetic properties were as follows: Induction coercive force Hci = 340 0e Magnetic saturation moment #s = 73 emE / g Patent claims
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT19958/79A IT1110104B (en) | 1979-02-07 | 1979-02-07 | PROCEDURE AND DEVICE FOR THE PREPARATION OF IRON OXIDOXIDE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2924028A1 true DE2924028A1 (en) | 1980-08-14 |
Family
ID=11162642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19792924028 Withdrawn DE2924028A1 (en) | 1979-02-07 | 1979-06-13 | Acicular alpha-hydrous ferric oxide prodn. for gamma-ferric oxide mfr. - by oxidative pptn. with alkali, pref. in two stages |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2924028A1 (en) |
| IT (1) | IT1110104B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4459276A (en) * | 1981-09-17 | 1984-07-10 | Agency Of Industrial Science & Technology | Yellow iron oxide pigment and method for manufacture thereof |
-
1979
- 1979-02-07 IT IT19958/79A patent/IT1110104B/en active
- 1979-06-13 DE DE19792924028 patent/DE2924028A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4459276A (en) * | 1981-09-17 | 1984-07-10 | Agency Of Industrial Science & Technology | Yellow iron oxide pigment and method for manufacture thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1110104B (en) | 1985-12-23 |
| IT7919958A0 (en) | 1979-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3700943A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING LEPIDOCROKITE | |
| EP0704499B1 (en) | Highly transparent, yellow iron oxide pigments, process for their preparation and their use | |
| DE3312388A1 (en) | METHOD FOR RECOVERING PLASTER FROM EXHAUST GAS DESULFURATION | |
| EP0387572B1 (en) | Process for preparing iron oxide yellow pigments | |
| EP0401624B1 (en) | Process for preparing yellow iron oxide pigments | |
| DE2924028A1 (en) | Acicular alpha-hydrous ferric oxide prodn. for gamma-ferric oxide mfr. - by oxidative pptn. with alkali, pref. in two stages | |
| DE1242199B (en) | Process for the production of acicular gamma iron (III) oxide | |
| EP0042520B1 (en) | Process for preparing pure yellow iron oxide pigments, and their use | |
| DE3026686C2 (en) | ||
| DE742664C (en) | Improvement of soot by reducing the carbon content | |
| DE3042881A1 (en) | Hydrated iron oxide prodn., useful as magnetic oxide intermediate - by adding ferrous salt soln. or hydroxide suspension to alkaline suspension during oxidn. | |
| DE2045561A1 (en) | Process for the production of fine goethite stalls | |
| DE4235944A1 (en) | Color-pure iron oxide direct red pigments, process for their preparation and their use | |
| DE3325613A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING COBALT AND TWO-VALUE IRON CONTAINING FERROMAGNETIC IRON OXIDE | |
| EP0387575B1 (en) | Process for the preparation of yellow iron oxide pigments | |
| DE2923959A1 (en) | Reactor for acicular alpha-iron oxide hydrate prepn. - has rigid annular pipe conduit(s) fitted with inlet(s) connected to gas inlet conduit | |
| DE598773C (en) | Process for the production of coarse-grain ammonium sulphate from evaporating liquid ammonia and sulfuric acid | |
| DE3120455C2 (en) | Process for reducing iron oxide | |
| DE2047181C3 (en) | Process for the production of fine Goethite crystals | |
| DE1767113C2 (en) | Process for the production of hydroxylammonium sulfate | |
| DE1249241B (en) | Process for the production of highly active iron oxide / hydroxide as a gas cleaning agent | |
| DE390043C (en) | Process for the production of manganese peroxide | |
| DE2338212C3 (en) | Process for the production of needle-shaped goethite | |
| DE1592489A1 (en) | Process for the production of ferric oxide and ferric oxide hydrate | |
| DE1172001B (en) | Process for the production of red ª ‡ iron (ó¾) oxide |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAM | Search report available | ||
| OC | Search report available | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |