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Verfahren zur Herstellung von Eisenoxydfarben Im Patent 575 411 ist
ein Verfahren zur Gewinnung von Eisenoxydfarben aus Laugen sulfatisierend oder chlorierend
gerösteter Abbrände,welche also neben Ferrisalz noch andere Schwermetallsalze und
vielfach Alkalisalze enthalten, beschrieben. Es besteht darin, daß die bekannte
Ausfällung des Eisens mit alkalisch reagierenden Stoffen, gegebenenfalls unter Zusatz
von Alkalisalzen, unter Aufrechterhaltung einer Säurekonzentration von mindestens
i g/1 H. SO, und bei Temperaturen von zweckmäßig über 50° C vorgenommen,
das Fällungsprodukt in an sich bekannter Weise abgetrennt und durch Glühen in Pigment
übergeführt wird.
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Es wurde nun gefunden, daß sich das Verfahren auf Ferrisalzlösungen
beliebiger Herkunft ausdehnen läßt, sofern sie die zur Bildung der basischen Ferrisulfate
nötigen Sulfationen enthalten; gegebenenfalls ist für deren Anwesenheit durch Zugabe
von Schwefelsäure oder schwefelsauren Salzen vor der Fällung Sorge zu tragen. Die
Verwendung von Lösungen, die außer Eisen keine weiteren Schwermetalle enthalten,
bietet den Vorteil, daß besonders hochwertige Produkte erhalten werden. Für eine
schnelle Bildung des gewünschten Fällproduktes hat sich dieAnwesenheit von Chlorionen
als zweckmäßig erwiesen. Es wurde ferner gefunden, daß sich die Alkalisalze ganz
oder teilweise mit gleichem Erfolg durch Ammonsalze ersetzen lassen.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform des Verfahrens stellt folgende Arbeitsweise
dar: In eine vorgelegte, sehr verdünnte Schwefelsäure läßt man unter kräftigem Rühren
bei Temperaturen über 5o° C gleichzeitig Ferrisalzlösung und eine Lösung oder Aufschlämmung
des basischen Fällungsmittels im gewünschten Verhältnis einlaufen. Die anfänglich
ausfallenden braunen, amorphen Niederschläge wandeln sich im Verlaufe der Fällung
in gelbe, kristallinc Produkte um.
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Um das anfänglich zur Abscheidung neigende Ferrihydroxyd in Lösung
zu halten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Fällung in Gegenwart eines
Überschusses von Ferriionen einzuleiten. Alsbald tritt eine starke Hydrolyse des
Ferrisalzes ein, die sich in rascher Zunahme an Fällprodukt und schnell anwachsender
:\Tenge freier Säure bemerkbar
macht. Gegen Ende der Fällung kann
dann nahezu alles in Lösung befindliche Eisen gefällt werden.
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Die erhaltenen gelben bis bräunlichgelben Salze kristalliner Beschaffenheit
ähneln den in dein Hauptpatent beschriebenen Fällprodtikten. Sie sind gleichfalls
wasserunlöslich, das in ihnen enthaltene Alkali oder Ammonium ist nicht auswaschbar.
Die Weiterverarbeitung dieser basischen Eisenalkalidoppelsulfate erfolgt nach der
in dem Hauptpatent beschriebenen Weise. Die erhaltenen Eisenot@-de oder -oxNldhvdrate
eignen sich insbesondere als Pigmente. Beispiel i In 2o 1 Wasser, denen 3 gll Hz
SO, zugesetzt sind, werden zuerst 31 einer Ferrichloridnatriumsulfatlösung
der Zusammensetzung z46 g/1 FeCls, 104g/1 \Ta. S 04 eingetragen. Sodann wird mit
der Fällung von Eisenalkalidoppelsulfat begonnen, indem unter kräftigem Rühren bei
einer Temperatur von 8o bis 9o° C weitere Mengen Ferrichloridlösung und gleichzeitig
Natriurricarbonatlösung portionsweise eingetragen werden, und zwar derart, daß auf
ein Äquivalent Fe... nur o,5 bis o,6 Äquivalent Na. C 03 zur Anwendung kommen.
Dabei sinkt der anfängliche Säuretiter auf 1,3 g/1 H=SO,. Die Lösung ist jetzt dunkelbraun
gefärbt, das primär gebildete Ferrihydroxyd bleibt unter dem Einfluß des vor Beginn
der Fällung zugegebenen überschüssigen Ferrisalzes in kolloidaler Lösung. Erst bei
weiterem Zusatz von Ferrichlorid und \Tatriumcarbonat tritt die Fällung des gewünschten
Doppelsalzes auf, der Säuregrad steigt, während die anfängliche Konzentration von
;,5 -,l Fe` sinkt. 'Nach Zugabe von insgesamt 91 Ferrichlori'dlösung und der entsprechenden
\ atriumcarbonatmenge befinden sich bei einem Säuretiter von 5,7 g/1 Hz S04
noch 3,9 gil Fe` in Lösung, welche durch, -Weiteren atriumcarbonatzusatz bis auf
einen in Lösung verbleibenden Rest von i g/1 Fe... gefällt werden.
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Erhalten werden 1,75 kg bräunlichgelbes Fällprodukt von der Zusammensetzung
Fez0s 48,1%, SO, 32,4%, Na.0 5,1%, H.=0 Rest und dem Rüttelgewicht 1,i9. Das Erzeugnis
wird bei einer Temperatur von 2oo° C vorentwässert und alsdann 3 Stunden bei 70o°
C geglüht. '.\ach Auswaschen und Trocknen erhält man aüs ioo Teilen des gelben Fällproduktes
45 Teile Pigment, dessen Schüttgewicht 1,25 beträgt. Der unter Verwendung von Leinölfirnis
hergestellte Aufstrich ist von hoher Deckkraft und zeigt eine leuchtend rote Farbe.
Beispiele Zu :2o l Wasser, denen 3g/1 H. S 04 zugesetzt sind, werden zuerst 3 1
einer Ferrisulfatlösung, enthaltend d.8,5 g/1 Fe'', 3 g/1 H.S04, als Sulfat gegeben.
Alsdann wird die Fällung von Eisenalkalidoppelsulfat durch gleichzeitiges Eintragen
entsprechender Mengen Ferrisulfat- und 'N atriumcarbonatlösung bei 8o° C unter Rühren
bewirkt (auf i Äquivalent Fe... kommen o,5 bis o,6 Äquivalent NazC03). Anfangs
wird die Lösung vorübergehend alkalisch, ohne daß sich in diesem Stadium nennenswerte
1-Iengen Niederschlag bilden. Im weiteren Verlauf der Fällung steigt der Säuretiter,
nach Zugabe von insgesamt 91 Ferrisulfatlösung und der entsprechenden \ atriumcarbonatmenge
enthält die Lösung 4,5 9,11 Fe"' und 5,0g/1 H= S 04. Nachdem das Eisen bis
auf 1,3 g/1 Fe"' ausgefällt worden ist, beträgt der Säuretiter 7,3 g/1 Hz S 04.
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- Erhalten werden 1,5 kg bräunlichgelbes Fällprodukt von der Zusammensetzung:
Fez 03 51,5 0%, S 03 29,10/0, Na. 0 4,10,`o H. O Rest und dem Rüttelgewicht
1.24. Das f,rzeugnis wird alsdann gemäß Beispiel i in ein Pigment übergeführt, welches
sich durch eine hochrote Farbe auszeichnet. Beispiel 3 In 2ö 1 einer Lösung von
20 g/1 KCl. 3 g/1 Hz S04 werden zuerst 31 einer Ferrisulfatlösung, enthaltend 49,9
g/1 Fe"', 2,0 g/1 H= S 0,,, als Sulfat. sodann bei So bis 9o° C unter Rühren weitere
Mengen dieser Lösung unter gleichzeitigem Zusatz von \ atriumcarbonat eingetragen.
Die Hydrolyse setzt rasch ein, und es fällt ein kristallines, leuchtend gelbes Salz
aus. Nach Zusatz von 8,5 1 Ferrisulfatlösung und der entsprechenden \ atriumcarbonatmenge
enthält die Lösung o,8 g/1 Fe...
und io,i g/1 H..SOQ.
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Erhalten werden 1,91.g gelbes Fällprodukt von der Zusammensetzung:
Fe.,03 42,5%, SOs 333%, K.0 8,50/0, Hz0 Rest und dein Rüttelgewicht 1,49.
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Werden ioo Teile dieses Fällproduktes so lange bei mäßiger Rotglut
erhitzt, bis kein S 0g mehr entweicht, so erhält man nach Auswaschen und Trocknen
des Glühproduktes 4o Teile reinsten Eisenoxyds von leuchtend roter Farbe. Beispiel
4 In 20 1 Wasser, dem 3 g/1 1-1. SO, zugesetzt sind, werden zuerst
3 1 einer Ferrisalzlösung, enthaltend 125g/1 Fe Cls, 96g/1 (\ H,)z S 0.,, eingetragen.
Alsdann werden unter Rühren bei einer Temperatur von ; o bis So' C weitere
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Ferrisalzlösung und gleichzeitig 5,9l io010ige Natriumcarbonatlösung zugesetzt.
Der anfangs auf 0,4 g; l H= S O., gesunkene Säuregrad steigt im Verlaufe der Fällung
auf 3,7 911 an. Die alsdann herrschende Fe"'-Konzentration von 2,2 g(1 Fe"'
wird schließlich durch Zugabe voll o,751 Xatriumcarbonatlösung auf I gll Fe"' herabgedrückt.
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Man erhält 1,5 kg bränlichgelbes Produkt von der Zusammensetzung:
Fe203 49,40(0, S03 31,3°/o, (NH4)20 3,00/0, -a20 i,51/o, H20 Rest und dem Rüttelgewicht
1,23. ioo Teile dieses Fällproduktes ergeben nach dein Glühen, Auswaschen und Trocknen
49 Teile reinsten Eisenoxyds von leuchtend roter Farbe und großer Deckkraft.