DE830946C

DE830946C - Process for the production of magnetic iron oxides

Info

Publication number: DE830946C
Application number: DEB1339A
Authority: DE
Inventors: Dr Leo Schlecht; Dr Georg Trageser
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1949-12-30
Filing date: 1949-12-30
Publication date: 1952-02-07

Description

Verfahren zur Herstellung von magnetischen Eisenoxyden Magnetisches Eisenoxyd läBt sich aus Eisencarbonyl dadurch gewinnen, daß man die Eisencarbonyldämpfe verbrennt und das entstandene unmagnetische Ferrioxyd durch Reduktion in das magnetische Ferroferrioxyd überführt. Aus diesem läßt sich durch vorsichtige Oxydation das ebenfalls magnetische y-Ferrioxyd gewinnen.Process for the production of magnetic iron oxides Magnetic Iron oxide can be obtained from iron carbonyl by using the iron carbonyl vapors burns and the resulting non-magnetic ferric oxide is reduced to the magnetic one Ferroferrioxide transferred. This can also be done from this by careful oxidation win magnetic y-ferric oxide.

Es wurde nun gefunden, daß man aus Eisencarbony lverbindungen unmittelbar magnetische Eisenoxyde erhält, wenn man die Eisencarbonylverbindungen unter Zufuhr von nur so viel Sauerstoff verbrennt, daß das Atomverhältnis Sauerstoff zu Eisen im entstehenden Eisenoxyd weniger als 3 : z beträgt. Man kann beispielsweise in der für die Verbrennung flüssiger Brennstoffe bekannten Weise vorgehen, indem man das flüssige Eisencarbonvl mit einer PumZ>e in einen Strom der Verbrennungsluft einspritzt oder mit einem Vergaser, wie er bei Ottomotoren verwendet wird, versprüht oder eine nach Art der Ölbrenner konstruierte Anordnung benutzt. Aus dem verbrannten Gemisch kann dann das gebildete Eisenoxyd mit Hilfe von Staubkammern; Filtern oder Cyklonen abgetrennt werden. Da die gebildeten Eisenoxyde stark magnetisch sind, ist auch eine magnetische Abscheidung sehr wirksam.It has now been found that oil compounds can be obtained directly from iron carbony Magnetic iron oxides are obtained when the iron carbonyl compounds are added only burns so much oxygen that the atomic ratio of oxygen to iron in the iron oxide formed is less than 3: z. For example, you can use Proceed as is known for the combustion of liquid fuels by the liquid iron carbon film with a pump into a stream of combustion air injected or sprayed with a carburetor, as it is used in gasoline engines or an arrangement constructed in the manner of an oil burner is used. From the burned Mixture can then the formed iron oxide with the help of dust chambers; Filter or Cyclones are separated. Since the iron oxides formed are strongly magnetic, magnetic deposition is also very effective.

Die Verbrennung des Eisencarbonyl-Luft-Gemisches kann in einem Temperaturbereich von etwa ioo bis z5oo° erfolgen. Da die Beschaffenheit der Eisenoxyde durch die Verbrennungstemperatur und die Geschwindigkeit der Abkühlung des aus dem Verbrennungsraum austretenden Eisenoxyd-Gas-Gemisches beeinfluBt wird, lassen sich die magnetischen Eigenschaften des Eisenoxyds durch Änderung dieser Bedingungen dem jeweiligen Verwendungszweck anpassen. So kann die Verbrennungstemperatur durch Vorwärmen der Luft oder durch Zumischen von Sauerstoff zur Luft oder durch Anwendung von Sauerstoff ohne Luft oder durch Zumischen anderer brennbarer Gase oder Flüssigkeiten beeinflußt werden. Auch durch Maßnahmen bei der Konstruktion des Brenners und der Brennkammer, z. B. durch Wärmeisolierung oder Kühlung der Brennkammer, läßt sich die Temperatur regeln. Eine Beeinflussung nicht nur der Verbrennungstemperatur, sondern auch der Teilchengröße des entstehenden Eisenoxyds wird ferner durch den Grad der Zerstäubung des Carbonyls und durch den Grad der Verdünnung der Verbrennungsluft mit Stickstoff oder anderen, nicht brennbaren Gasen ermöglicht. Den Eisencarbonylverbindungen können auch andere Stoffe, z. B. flüchtige Metallverbindunren, wie Chloride, vor, während oder nach der Verbrennung zugemischt werden. Hierbei kann ein weiterer Zusatz von anderen Gasen oder Dämpfen, wie Wasserdampf, noch zweckmäßig sein. Durch derartige Zumischungen können die magnetischen Eigenschaften weitgehend verändert werden.The combustion of the iron carbonyl-air mixture can take place in a temperature range from about ioo to z5oo °. Since the nature of the iron oxides by the Combustion temperature and the rate at which the combustion chamber cools down exiting iron oxide-gas mixture is influenced, the magnetic Properties of iron oxide through change of these conditions adapt to the respective purpose. So the combustion temperature can through Preheating the air or by adding oxygen to the air or by application of oxygen without air or by adding other flammable gases or liquids to be influenced. Also through measures in the construction of the burner and the Combustion chamber, e.g. B. by thermal insulation or cooling the combustion chamber, can regulate the temperature. An influence not only on the combustion temperature, but also the particle size of the iron oxide formed is further influenced by the The degree of atomization of the carbonyl and the degree of dilution of the combustion air with nitrogen or other non-flammable gases. The iron carbonyl compounds can also use other substances, e.g. B. volatile metal compounds, such as chlorides, are added during or after the combustion. Another addition other gases or vapors, such as water vapor, may still be appropriate. By such Admixtures can change the magnetic properties to a large extent.

Das durch Verbrennung von Eisencarbonyl unter beschränkter Sauerstoffzufuhr erhaltene Eisenoxyd läßt sich, während es noch in dem Gas suspendiert ist, zu magnetischem y-Ferrioxyd oxydieren, indem man weitere Mengen Luft oder Sauerstoff in das noch heiße Gemisch einführt. Diese Nachoxydation wird zweckmäßig bei Temperaturen unterhalb 5oo° durchgeführt, da sich y-Ferrioxyd bei höheren 'Temperaturen in die stabile urimagnetische a-Form umwandelt. Man kann zwar die Luft oder den Sauerstoff auch bei höherer Temperatur als 5oo° zumischen, jedoch soll dann die Abkühlung des entstandenen Oxyds so rasch erfolgen, daß eine Umwandlung in die urimagnetische Form nicht stattfinden kann. Durch Änderung der Temperatur bei der Nachoxydation können die magnetischen Eigenschaften des y-Ferrioxyd5 ebenfalls beeinflußt werden.This is achieved by burning iron carbonyl with a restricted supply of oxygen The iron oxide obtained can be converted into magnetic material while it is still suspended in the gas Oxygenate y-ferric oxide by adding more air or oxygen to it introduces hot mixture. This post-oxidation is expedient at temperatures below 500 °, since y-ferric oxide becomes stable at higher temperatures transforms urimagnetic a-form. You can also use air or oxygen Mix in at a temperature higher than 500 °, but then the cooling of the resulting Oxyds take place so quickly that a conversion into the urimagnetic form does not take place can. By changing the temperature during the post-oxidation, the magnetic Properties of y-ferric oxide5 are also influenced.

Das Verfahren liefert sehr feinteilige Eisenoxyde, die sich durch gleichmäßige Korngröße und wertvolle magnetische Eigenschaften auszeichnen. Sie eignen sich insbesondere zur Herstellung von Magnetogrammträgern. Beispiel i Ein waagerecht angeordnetes Rohr ist an einem Ende gasdicht mit einem Brenner verbunden. Am anderen Ende ist eine Filterkammer angeschlossen. Dem Brenner werden flüssiges Eisenpentacarbonyl und Druckluft in solchem Mengenverhältnis zugeführt, daß Ferroferrioxyd entsteht. Die Temperatur der Flamme beträgt dabei 1300 bis 1400`. Das in der Filterkammer abgeschiedene schwarze Ferroferrioxyd ist sehr feinkörnig, gleichmäßig und stark magnetisch.The process produces very finely divided iron oxides, which are characterized by their uniform grain size and valuable magnetic properties. They are particularly suitable for the production of magnetogram carriers. Example i A horizontally arranged pipe is connected to a burner in a gas-tight manner at one end. A filter chamber is connected to the other end. Liquid iron pentacarbonyl and compressed air are fed to the burner in such proportions that ferroferrioxide is formed. The temperature of the flame is 1300 to 1400`. The black ferroferrioxide deposited in the filter chamber is very fine-grained, uniform and strongly magnetic.

Durch eine zwischen Brenner und Filterkammer angeordnete Öffnung wird dem verbrannten Gemisch ohne Veränderung der Brennereinstellung und der Flammentemperatur weitere Luft beigemischt. Die Temperatur des F-isenoxyd-Gas-Geinisches beträgt in '/z m Abstand vor der Beimischung der Luft etwa 55o° und in i m Abstand hinter der Beimischung der Luft etwa 300°. Es wird ein okergelbes, stark magnetisches Eisenoxyd erhalten.Through an opening arranged between the burner and the filter chamber the burned mixture without changing the burner setting and the flame temperature added more air. The temperature of the fizene oxide gas mixture is in '/ z m distance in front of the admixture of air about 55o ° and at a distance of i m behind the Admixture of the air about 300 °. It becomes an ocher yellow, strongly magnetic iron oxide obtain.

Beispiel e Die denn in Beispiel i angegebenen Brenner zuzuführende Luft wird mit der gleichen Raummenge Stickstoff verdünnt. Die Luft- und Eisencarbonylmenge wird so geregelt, daß im Verbrennungsrohr eine Temperatur von 8oo° herrscht. Das in der Filterkammer abgeschiedene schwarze Ferroferrioxyd ist sehr feinkörnig und zeigt eine Permeabilität von 4o und eine Remanenz von 61 Skalenteilen des benutzten Magnetometers.Example e The burners to be supplied as specified in example i Air is diluted with the same amount of space nitrogen. The amount of air and iron carbonyl is regulated in such a way that the temperature in the combustion tube is 8oo °. That Black ferroferrioxide deposited in the filter chamber is very fine-grained and shows a permeability of 40 and a remanence of 61 scale divisions of the used Magnetometers.

Dem verbrannten Gemisch wird weitere Luft so zugemischt, daß an der Stelle der Zumischung, an der das Ferroferrioxyd in y-Ferrioxyd umge-,vandelt wird, die weiter unten angegebenen Temperaturen herrschen. Das entstandene ;-Ferrioxyd zeigt in Abhängigkeit von der Temperatur seiner Bildung die folgenden _ Werte, die mit demselben Magnetometer und stets in der gleichen Packungsdichte der Pulver bestimmt wurden: Temperatur der Oxydation Perntcavilität Remanenz des Ferroferrioxyds zu y-Ferrioxyd 90° 32 64 =.'50° 3.5 61 405° 21 56 585° 8 16 More air is added to the burned mixture in such a way that the temperatures given below prevail at the point of admixture at which the ferroferrioxide is converted into γ-ferrioxide. The resulting ferric oxide shows the following as a function of the temperature at which it is formed _ Values that were determined with the same magnetometer and always with the same packing density of the powder: temperature the oxidation pertcavility remanence of ferroferrioxide to y-ferric oxide 90 ° 32 64 =. ' 50 ° 3.5 61 405 ° 21 56 585 ° 8 16

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of magnetitic, in particular iron oxides suitable for the production of magnetogram carriers Iron carbonyl compounds, characterized in that the iron carbonyl compounds with the addition of only so much oxygen burns that the atomic ratio is oxygen to iron in the resulting iron oxide is less than 3: 2.

2. The method according to claim i, characterized in that your burned, still hot mixture for the purpose of Formation of magnetic ferric oxide, additional amounts of oxygen, expediently at temperatures under 5oo ', feeds.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that that one before, during or after the combustion of the iron carbonyl compounds other Substances, especially volatile metal compounds, mixed in.

4. The method according to claim i to 3, characterized in that before, during or after the combustion the iron carbonyl compounds mixes other gases or vapors.