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Herstellung von ganz oder zum Teil aus Eisenoxyden oder deren Hydraten
bestehenden Farbpigmenten Die Herstellung hochwertiger Eisenfarben erfordert aufgeschlossene
Rohstoffe. Bekannt ist beispielsweise die Fällung von Eisenchlorür mit Calciumoxvd.
Dieser Prozeß :iefert zwar hochprozentige Pigmente, ist aber wegen des teuren Eisenchlorürs
nicht billig. Benutzt man statt des Eisenchloriirs (las billigere Ferrosulfat, so
erhält man bei der chemischen Umsetzung mit Calciumoxvd oder Calciumcarbonat Marsgelb
oder englisches Rot, das bedeutende Mengen an wertcerrninderndem Gips enthält. Diese
Beimengungen kann man vermeiden, wenn man die Umsetzung des Ferrosulfates mit Alkalicarbonat
vornimmt ; aber hierzu benötigt man beträchtliche Mengen des teuren Carbonats.
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Ferner ist es bekannt, Umsetzungsprodukte aus Ei senoxvden und kaustischen
oder kohlensauren Alkalien oder Alkalinitrat mit Hilfe von Wasser umzusetzen, d.
h. zu hydrolysieren. Hierbei erhält man jedoch nur Erzeugnisse im Farbenbereich
von Gelb bis Rot.
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Es wurde nun gefunden, daß man den Alkalicarbonatverbrauch erheblich
vermindern kann und gleichzeitig einen wesentlich größeren N uancenreichttun erhält,
wenn man nicht auf saurem Wege aufgeschlossenes :Material verwendet, sondern der
Pigmenterzeugung einen alkalischen, auf Ferritbildung beruhenden _@u.lschluli zugrunde
legt. Aus Eisenoxyden oder eisenhaltigen Stoffen entstehen bekanntlich durch thermische
Reaktion mit Alkalicarbonat bzw. Alkalihvclroxvd Alkaliferrite, deren stöchiometrische
Zusammensetzung, z. B. Na. 0 # Fe., O;1 z Sa.0.3Fe,0" von der Menge des angewendeten
Alkalis abhängt. Aus diesem Zwischenerzeugnis lassen sich dann durch Umsetzung mit
Eisensalzlösungen oder mit Lösungen anderer Metallsalze oder mit Mischungen dieser
Lösungen mit oder ohne nachfolgendem Glühprozef3 zahlreiche Eisenfarben erhalten.
Die Zahl der Nuancen ist dabei je nach der Zusammensetzung des Rohstoffes, je nach
dem Alkaligehalt des Ferrits und je nach den sonstigen Bedingungen sehr groß.
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Der Vorteil des vorliegenden Verfahrens liegt in dein geringen Chemikalienverbrauch,
z. B. erfordern die Reaktionen 4 Fe., 0, -f- 4 Na, C 0s = 4 Na., 0 . Fe, 0z, + 4
C 0., 4 Na., 0 # Fe" O ; --j- 4 Fe S O, = 4 Fei 0, + 4 Na, SO,
-4 Fe.; 0.,
-f- 0.= = 6 Fe., 0,
theoretisch für die dreifache Menge Eisenchlorürrot
nur die gleiche Sodamenge wie die Reaktionen 4FeS0,+4?\Ta.=CO:,-4FeC03+4Na.,SO,
4FeC0.,+0, =2Fe.,0, +4C02
Ferner entstehen Ersparnisse an Säure,
falls das Ferrosulfat nicht als Abfallstoff zur Verfügung steht, sondern. erst eigens
für die Pigmentherstellung bereitet werden muß: Für die Erzeugung des Alkaliferritzwischenl
stofFes ist es nicht immer erforderlich, von Roteisenerz auszugehen. Geeignete Ausgangsstoffe
sind z. B. auch Purpurerz, Kiesabbrand und Magneteisenerz. Ferner können auch andere
eisenreiche Materialien Verwendung finden, z. B. Ilmenit, Rotschlamm aus der Bauxitverarbeitung
usw., woraus dann Substratpigmente verschiedenster Tönung erhalten werden können.
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Immer ist darauf zu achten, daß das vorhandene Alkali gut umgesetzt
bzw. gut neutralisiert bzw. gut ausgewaschen wird. Damit die wäßrige Umsetzung gut
vonstatten geht, ist es vorteilhaft, durch innige Mischung der Ausgangssubstanzen
und nicht zu hohe Temperatur dafür zu sorgen, daß die Ferritbildung möglichst in
pulverig trockenem Zustand sich vollzieht und keine geschmolzenen, schwer reagierenden
Stücke entstehen.
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Beispiele i. a) 22o kg Natriumferrit Na2O # Fe-, 03 werden zusammen
mit iooo 1 Wasser in einer Kugelmühle vermahlen. Der hellolivgrüne Schlamm wird
mit einer Lösung von 3oo kg Fe SO, ran iooo 1 Wasser vermischt und durch
istündiges Kochen nach der Gleichung , Nag O . Fee 03 + Fe S 04 = Fei 04 + Nag S
04 zu schwarzem Oxvduloxyd umgesetzt, das in üblicher Weise vom Na2S 04 getrennt
und zur Trockne gebracht wird.
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b) Das Produkt von a wird bei 6oo bis 700° an der Luft geglüht, bis
ein schöner roter Farbton erzielt ist; 2. 6oo kg Natriumferrit 2 Na. O # 3 Fee 03
werden in iooo 1 Wasser fein gemahlen und durch Kochen mit 56o kg Fe S 04 . 7 H2
O in iooo 1 Wasser umgesetzt. Man erhält ein braunschwarzes Pigment.
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3. a) 22o kg Natriumferrit Na.. O # Fee 03 werden mit iooo 1 Wasser
in einer Kugelmühle zu feinem Schlamm vermahlen. Zu diesem Mahlgut gibt man Zoo
kg Eisenoxydnitrat in iooo 1 Wasser und läßt unter mehrtägigem Rühren sich die Umsetzung
zu Natronsalpeter und leuchtend gelbem Eisenoxydhydrat vollziehen.
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b) Das Eisenoxydhydratkann auch zwecks Erzeugung ockerähnlicher Pigmente
in Gegenwart von Substraten, z. B. Kaolin, erzeugt werden. Nach der üblichen Aufbereitung
durch Waschen, Trocknen usw. erhält man
| j 'k chöne gelbe Pigmente. |
| 4. 220 kg N atriumferrit Nag O # Fee 03 |
'"rden mit iooo 1 Wasser zu einem feinen ;chlamm vermahlen. Zu diesem Schlamm gibt
man
330 kg Pb (N03)2 in iooö 1 Wasser und kocht. Das erhaltene Pigment ist
gelbbraun und dessen Glühprodukt schokoladefarben.
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5. 22g Natriumferrit Nag O . Fee 03 werden in ioo g Wasser fein gemahlen
und durch Kochen mit 28 g Kobaltsulfat in ioo 1 Wasser umgesetzt. Durch Glühen der
erhaltenen braunen Masse an der Luft erhält man ein schwarzes Pigment.
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6. a) 16o kg Ilmenit werden durch Glühen an der Luft mit i io kg Soda
zu einem Gemisch von Ferrit und Titanat aufgeschlossen, dieses Gemisch in 5001 Wasser
fein gemahlen und durch mehrtägiges Rühren mit Zoo kg Eisenoxydnitrat in iooo l
Wasser zu einem ockerähnlichen Gelbpigment urangesetzt, in dem (las Titandioxydhydrat
als Substrat für das Eisenoxydhydrat dient.
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b) In ähnlicher Weise gelangt man zu einem Gelbpigment, wenn man den
aufgeschlossenen Ilmenit mit Ferrolsalz bei gewöhnlicher Temperatur umsetzt und
oxydiert.
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c) Durch Glühen erhält man aus diesem Gelb durch Ti02 verschnittene
Rotpigmente.