DE531578C

DE531578C - Production of highly dispersed zirconium oxide

Info

Publication number: DE531578C
Application number: DED54791D
Authority: DE
Inventors: Dr Eugen Ryschkewitsch
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1928-01-19
Filing date: 1928-01-19
Publication date: 1931-08-13

Description

Herstellung von hochdispersem Zirkonoxyd Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von hochdispersem Zirkonoxyd.Production of highly disperse zirconium oxide is the subject of the invention is a process for the production of highly dispersed zirconium oxide.

Zur Herstellung von hochdispersem Zirkonoxyd, wie es für verschiedene technische und andere Zwecke Verwendung findet, ist man bisher derart verfahren, daB 'man gewöhnliches Zirkonoxyd einem MahlprozeB unterwarf, welcher großen Zeitaufwand und erheblichen Kraftbedarf erforderte und die Apparatur stark in Anspruch nahm. Dabei ist dieses Verfahren noch mit dem Nachteil verbunden, daB das Zi rkonoxyd durch aus dem Mahlvorgang stammende Stoffe, z. B. Eisen aus den Stahlkukelmühlen, Silikate aus den Porzellanmühlen, verunreinigt wird.For the production of highly dispersed zirconium oxide, as it is for various technical and other purposes are used, the procedure so far has been that ordinary zirconium oxide was subjected to a grinding process, what a great expenditure of time and required a considerable amount of force and the apparatus was very busy. This process has the disadvantage that the zirconium oxide by substances originating from the grinding process, e.g. B. iron from the steel bowl mills, Silicates from the porcelain mills become contaminated.

Nach vorliegender Erfindung gelangt man dadurch zu hochdispersem ZirkonoXyd, daB man in Zirkonoxyd überführbare Zirkonverbindungen, wie Zirkonhydrat, Zirkonoxychlorid u. dgl. in Gegenwart von Wasser mit flüchtigen Fluoriden, z. B. Ammonfluorid, Ammonbifluorid u. dgl., in der Wärmebehand-Jung und alsdann nach erfolgter Trocknung einem GlühprozeB unterwirft.According to the present invention, this leads to highly dispersed zirconium oxide, that one can convert zirconium compounds into zirconium oxide, such as zirconium hydrate, zirconium oxychloride and the like in the presence of water with volatile fluorides, e.g. B. ammonium fluoride, ammonium bifluoride and the like, in the heat treatment process and then, after drying, an annealing processB subject.

In Ausübung der Erfindung kann man z. B. derart vorgehen, daß man frisch gefälltem Zirkonhydrat eine passende Menge von z. B. Ammonfluorid einverleibt, eindampft bzw. trocknet und alsdann bei geeigneten Temperaturen, vorzugsweise solcher oberhalb 5oo° C, glüht.In exercising the invention you can, for. B. proceed in such a way that one freshly precipitated zirconium hydrate a suitable amount of z. B. ammonium fluoride incorporated, evaporates or dries and then at suitable temperatures, preferably such above 500 ° C, glows.

Die Mengenverhältnisse können innerhalb gewisser Grenzen schwanken. Im allgemeinen sind aber- nur Bruchteile der zu behandelnden Zirkonverbindungen an Fluorid erforderlich. - Man kann z. B. die flüchtigen Fluoride, beginnend mit ganz geringen Mengen, z. B. bis zu 2o % und mehr zusetzen. Wenn man den Fluoridzusatz etwas höher als unbedingt erforderlich bemißt, so wirkt sich dieses im Sinne der Erhöhung des Dispersitätsgrades des Endproduktes aus.The proportions can fluctuate within certain limits. In general, however, only fractions of the zirconium compounds to be treated are required in terms of fluoride. - You can z. B. the volatile fluorides, starting with very small amounts, e.g. B. add up to 2o % and more. If the amount of fluoride added is somewhat higher than absolutely necessary, this has the effect of increasing the degree of dispersity of the end product.

Die Glühtemperatur richtet sich nach dem Verwendungszweck. Niedrigere Temperaturen, z. B. solche unterhalb rooo° C, wirken im allgemeinen im Sinne der Erhöhung des Dispersitätsgrades. Für die Herstellung von hochdispersem Zirkonoxyd, welches als Farbpigment dienen soll, kann man z. B. Glühtemperaturen zwischen 5oo und rooo°, gegebenenfalls auch etwas niedrigere TeL-nperaturen, anwenden. Soll das Zirkonoxyd für Emaillierzwecke z.' B. als Trübungsmittel verwendet werden, so empfiehlt es sich, den GlühprozeB bei höher gewählten Temperaturen, z. B. solchen oberhalb rooo°, vorzugsweise r aoo bis 1400' und mehr, durchzuführen. In gegebenen Fällen kann man bei Temperatttren-bis--etwa-2Wo° C, und gegebenenfalls nöcU'höher, _glüfien.The annealing temperature depends on the intended use. Lower Temperatures, e.g. B. those below rooo ° C, act in general in the sense of Increase in the degree of dispersity. For the production of highly dispersed zirconium oxide, which is to serve as a color pigment, you can z. B. annealing temperatures between 500 and rooo °, if necessary also use slightly lower temperatures. Should that Zirconium oxide for enamelling purposes e.g. B. are used as opacifiers, so recommends it is, the annealing process at higher selected temperatures, z. B. those above rooo °, preferably r aoo up to 1400 'and more. In given cases one can at Temperatttren-to-about -2Wo ° C, and optionally nöcU'higher, _glüfien.

Beispiele i. Frisch gefälltes Zirkonoxydhydrat, welches nach Möglichkeit von den bei der Fällung entstehenden Salzen getrennt ist, wird mit Wasser aufgeschwemmt, dein etwa Ammonfluorid, berechnet auf das trockene Zirkonhydrät, zugesetzt ist.Examples i. Freshly precipitated zirconium oxide hydrate, which if possible is separated from the salts formed during the precipitation, is floated with water, about which ammonium fluoride, calculated on the dry zirconium hydrate, is added.

Das breiförmige Produkt wird zur Trökkene eingedampft. Das erhaltene Trokenprodukt wird geglüht. Bei Herstellung von Farbpigmenten kann die Glühtemperatur z. B. etwa 750°, bei Herstellung von Trübungsmitteln etwa 1 300° C betragen.The pulpy product is evaporated to dryness. The received The dry product is annealed. When producing color pigments, the annealing temperature z. B. about 750 °, be about 1,300 ° C in the production of opacifiers.

2. Zirkonoxychlorid wird mit wenig Wasser aufgeschwemdem etwa io °/o Aminonfluorid zugesetzt worden sind. Das Gemisch wird längere." Zeit auf- Siedetemperatur erhitzt. Die feste Substanz wird- alsdann von. der Flüssigkeit getrennt und unter Verzicht auf Auswaschen im Sinne des Beispiels i weiterbehandelt.2. Zirconium oxychloride is swollen about 10% with a little water Aminon fluoride have been added. The mixture rises to boiling temperature for a longer period of time heated. The solid substance is then from. the liquid separated and under Elimination of washing out in the sense of example i further treated.

Das Verfahren liefert hochdisperses Zirkonoxyd, welches unter Verzicht auf zeitraubende und teure Mahlprozesse ohne weiteres dem betreffenden Verwendungszweck zugeführt Werden kann. ` Das höchdisperse Zirkonöxyd eignet sich für verschiedene Zwecke neben der bereits erwähnten Verwendung. Als Farbpigment, Trübungsmittel u: dgl. kann das hochdisperse Zirkonoxyd als Grundlage für die Herstellung verformbarer Massen Verwendung finden. Weiterhin [rann dasselbe als säureabsorbierendes Material verwendet Werden.The process delivers highly dispersed zirconium oxide, which is waived on time-consuming and expensive grinding processes without further ado the respective purpose Can be fed. `The highly dispersed zirconium oxide is suitable for various Purposes in addition to the use already mentioned. As a color pigment, opacifier u: Like. Can the highly disperse zirconium oxide as a basis for the production of deformable Find mass use. Furthermore, the same ran as an acid absorbent material be used.

Es ist bereits.bekannt, Zirkonoxyd enthaltende Rohstoffe, wie z. B. Zirkonerze, von Eisenoxyd, Titandioxyd, Zinnoxyd; Siliciumdioxyd, Bortrioxyd u. dgl. Beimengungen dadurch zu befreien, daß die zirkonhaltigen Ausgangsmaterialien mit Zirkonhalogeniden oder mit Stoffen, welche diese Halogenide bilden, erhitzt werden. Hierbei sollen die Beimengungen als flüchtige Halogenide abgetrieben werden. Dieses Verfahren erfordert einen Überschuß an flüchtigen Halogenverbindungen.It is already known, zirconium oxide containing raw materials such. B. Zirconium ores, of iron oxide, titanium dioxide, tin oxide; Silicon dioxide, boron trioxide and the like Like. To free additions that the zirconium-containing starting materials heated with zirconium halides or with substances which form these halides will. Here, the admixtures should be driven off as volatile halides. This process requires an excess of volatile halogen compounds.

Von diesem Verfahren ist das vorliegende grundsätzlich dadurch verschieden, daß es entsprechend dem völlig verschiedenen Erfindungsziel, nämlich Herstellung von hochdispersem Zirkonoxyd, ausgeht von Stoffen, welche, wie z. B. Zirkonhydrat, Zirkonoxychlorid u. dgl., bereits eine Vorresnigung, erfahren haben und leicht in Zirkonoxyd überführbar sind. Die Überführung wird dabei in Gegenwart von Feuchtigkeit unter Anwendung beschränkter Mengen von flüchtigen Fluoriden vorgenömmen.The present procedure is fundamentally different from this procedure in that that it corresponds to the completely different aim of the invention, namely manufacture of highly disperse zirconium oxide, starting from substances which, such. B. zirconium hydrate, Zirconium oxychloride and the like, have already received a preference and are easily recognized Zirconium oxide are transferable. The transfer is done in the presence of moisture using limited amounts of volatile fluorides.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of highly dispersed zirconium oxide, characterized in that starting materials, such as. B. zirconium hydrate, zirconium oxychloride and the like, in the presence of moisture with volatile fluorides, e.g. B. ammonium fluoride, "treated in the heat and then after removal of the liquid an annealing process are subjected to temperatures of preferably more than 5oo °.

2. Procedure according to claim i, characterized by gekenrigeichriet, - däß - -der - annealing process for the purpose of manufacture of color pigments is carried out at temperatures of about 500 to about 100 °.

3. The method according to claim i, characterized in that the 'annealing process for the purpose Production of opacifiers is carried out at temperatures above 100 °. q .. Process according to claims i to 3, characterized in that with .geringen, only a fraction of the amount of zirconium oxide used is being worked,. by adding somewhat larger amounts of volatile fluorides the degree of dispersity can be increased.