NL8005432A - PROCESS FOR PREPARING HYDRATED IRON Oxide. - Google Patents
PROCESS FOR PREPARING HYDRATED IRON Oxide. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8005432A NL8005432A NL8005432A NL8005432A NL8005432A NL 8005432 A NL8005432 A NL 8005432A NL 8005432 A NL8005432 A NL 8005432A NL 8005432 A NL8005432 A NL 8005432A NL 8005432 A NL8005432 A NL 8005432A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- iron
- goethite
- ion
- aqueous solution
- suspension
- Prior art date
Links
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 10
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 claims description 36
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 34
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 17
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 8
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 5
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 9
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- -1 iron (II) compound Chemical class 0.000 description 5
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M potassium chlorate Chemical compound [K+].[O-]Cl(=O)=O VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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]
-
- 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
- G11B5/70678—Ferrites
- G11B5/70684—Ferro-ferrioxydes
- G11B5/70689—Magnetite
-
- 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)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
* m < -1- 21522/Vk/jg .Aanvrager: TDK Electronics Co., Ltd., Tokio, Japan.* m <-1- 21522 / Vk / jg Applicant: TDK Electronics Co., Ltd., Tokyo, Japan.
Korte aanduiding: Werkwijze voor het bereiden van gehydrateerd ijz'eroxyde.Short designation: Process for preparing hydrated iron oxide.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het berei-5 den van gehydrateerd ijzeroxyde dat goethiet bevat als hoofdcomponent door het behandelen van een alkalische suspensie.The invention relates to a process for preparing hydrated iron oxide containing goethite as the main component by treating an alkaline suspension.
Gedurende de laatste tijd is goethiet gebruikt bij diverse toepassingen zoals pigment, uitgangsmateriaal voor ferriet of als uitgangsmateriaal voor magnetische poeders die worden toegepast ter vervaardiging 10 van een magnetisch registreermedium. Zodoende is er een grote vraag naar goethiet. Diverse werkwijzen voor het bereiden van een gehydrateerd ijzeroxyde dat goethiet als hoofdcomponent bevat, welke werkwijzen kunnen worden uitgevoerd op industriële schaal en tegen redelijke kosten zijn voorgesteld door de vergrote vraag naar goethiet.Recently, goethite has been used in various applications such as pigment, ferrite starting material or as a starting material for magnetic powders used to manufacture a magnetic recording medium. Thus, there is a great demand for goethite. Various processes for preparing a hydrated iron oxide containing goethite as the main component, which processes can be conducted on an industrial scale and have been proposed at a reasonable cost by the increased demand for goethite.
15 Goethiet is bereid door het toevoegen van een waterige oplossing van een base in een hoeveelheid van 10 tot 50 % ten opzichte van de base vereist' voor het neutraliseren van een waterige oplossing van een ijzer(II)-verbinding zoals ijzer(II)sulfaat, zodat deze een pH heeft van ongeveer 4 en het vervolgens inblazen van lucht in de oplossing. Het verkregen 20 goethiet is niet van voldoende kwaliteit doordat relatief grote hoeveelheden onzuiverheden aanwezig zijn en heeft een ongelijkmatige configuratie van deeltjes, waardoor het van onvoldoende kwaliteit is als uitgangsmateriaal voor een magnetisch registreermedium. Een werkwijze ter bereiding van goethiet door een oxydatie uit te voeren in een alkalische oplos-25 sing in plaats van de oxydatie uit te voeren onder zure omstandigheden is voorgesteld om de bovenvermelde nadelen te overwinnen, waarbij goe-thiet een hoge zuiverheid heeft en zelfs een gelijkmatige configuratie van deeltjes. Deze werkwijze heeft echter nadelen. Omdat de oxydatie wordt uitgevoerd onder alkalische omstandigheden is ongeveer een tweevou-30 dige hoeveelheid base vereist voor het neutraliseren van de ijzer(II)ver-binding. Het gebruik van een grote hoeveelheid base heeft nadelen omdat hierdoor de produktiekosten worden verhoogd en er problemen ontstaan met betrekking tot het wassen met water om de base uit het reactiemengsel te verwijderen. Het gebruik van een grote hoeveelheid base verdient niet de 35 voorkeur omdat dit industriële problemen geeft ten aanzien van de bereiding van natriumhydroxyde, dat in hoofdzaak woi*dt bereid volgens het kwik-procédé en waarmee een algemene verontreiniging van omgeving ontstaat.Goethite is prepared by adding an aqueous solution of a base in an amount of 10 to 50% of the base required to neutralize an aqueous solution of an iron (II) compound such as iron (II) sulfate so that it has a pH of about 4 and then blowing air into the solution. The goethite obtained is not of sufficient quality because relatively large amounts of impurities are present and has an uneven configuration of particles, making it of insufficient quality as a starting material for a magnetic recording medium. A method of preparing goethite by carrying out an oxidation in an alkaline solution instead of carrying out the oxidation under acidic conditions has been proposed to overcome the above-mentioned drawbacks, whereitite has a high purity and even a uniform configuration of particles. However, this method has drawbacks. Since the oxidation is carried out under alkaline conditions, about twice the amount of base is required to neutralize the iron (II) compound. The use of a large amount of base has drawbacks because it increases production costs and creates problems with washing with water to remove the base from the reaction mixture. The use of a large amount of base is not preferred because it presents industrial problems in the preparation of sodium hydroxide, which is mainly prepared by the mercury process and which generates general environmental contamination.
Ook is het bekend om goethiet te bereiden uit ijzer(III)verbin- «η ηκ at ? -2- 21522/Vk/jg dingen naast de twee procédé’s onder toepassing van ijzer(II)verbindingen als uitgangsmateriaal. Volgens dit laatste procédé wordt een base toegevoegd aan een waterige oplossing van de ijzer(III)verbinding in een verhouding die een lichte overmaat heeft (enkele procenten) ten opzichte van 5 de base die vereist is voor de neutralisatie en het mengsel wordt verouderd gedurende lange tijd of behandeld in een autoclaaf bij een hoge temperatuur zoals 150-200 °C gedurende 1 uur ter verkrijging van goethiet.It is also known to prepare goethite from iron (III) compounds. 21522 / Vk / jg compete in addition to the two processes using iron (II) compounds as the starting material. According to the latter process, a base is added to an aqueous solution of the iron (III) compound in a ratio that is slightly excess (a few percent) to the base required for neutralization and the mixture is aged for long periods of time. time or autoclaved at a high temperature such as 150-200 ° C for 1 hour to obtain goethite.
Het verkregen goethiet heeft een hoge zuiverheid en een gelijkmatige configuratie van de deeltjes, zodat deze van een goede kwaliteit 10 zijn. Het duurt ongeveer 100 tot 200 uren ter verkrijging van goethiet met een gewenste industriële kwaliteit door de verouderingsbehandeling. Hierdoor is de produktiviteit opmerkelijk laag. Anderzijds is de behandeling in een autoclaaf niet geschikt om op economische wijze een procédé op industriële schaal toe te passen.The obtained goethite has a high purity and an even configuration of the particles, so that they are of a good quality. It takes about 100 to 200 hours to obtain goethite of a desired industrial quality through the aging treatment. This makes the productivity remarkably low. On the other hand, autoclaving is not suitable for economically employing an industrial scale process.
15 Deze laatste werkwijze ter bereiding van goethiet onder toepas sing van een ijzer(III)verbinding als uitgangsmateriaal is daarom niet voldoende gebleken. Zoals boven aangegeven is een bekende werkwijze ter bereiding van een gehydrateerd ijzeroxyde dat goethiet bevat als hoofdcomponent niet voldoende gebleken als industrieel procédé en zodoende zijn 20 diverse verbeteringen vereist.The latter process for the preparation of goethite using an iron (III) compound as starting material has therefore not proved to be sufficient. As indicated above, a known process for preparing a hydrated iron oxide containing goethite as the main component has not been found to be sufficient as an industrial process and therefore several improvements are required.
Er is nader onderzoek gedaan naar een werkwijze voor het bereiden van gehydrateerd ijzeroxyde dat goethiet als hoofdcomponent bevat met een hoge kwaliteit en dat op industriële schaal kan worden toegepast tegen economisch verantwoorde kosten met het oog op het besparen van uitgangs-25 materiaal, de terugdringing van de algemene verontreiniging, het besparen van energie, de produktiviteit en de kwaliteit van het produkt. Zodoende is een bepaald procédé gevonden, waarbij een ijzer(III)verbinding wordt gebruikt als uitgangsmateriaal en waarbij een optimale bereiding van gehydrateerd ijzeroxyde mogelijk is. Er zijn bepaalde belangrijke 30 problemen die beschouwd moeten worden bij de industriële toepassing. Het ijzer(III)zout is gewoonlijk duur in vergelijking met de kosten van de ijzer(III)zouten. Bij een industrieel procédé kan bijvoorbeeld een waterige oplossing van ijzer(III)chloride worden toegepast. De waterige oplossing van i jzer(III)chloride is corrosief en de apparatuur die bij een der-35 gelijke werkwijze wordt toegepast moet zijn vervaardigd ui een anti- corrosief materiaal en zodoende worden de kosten voor de toe te passen inrichting opmerkelijk hoog. Het - lijkt optimaal te zijn om een werkwijze toe te passen, waarbij een ijzer(III)zout wordt gebruikt als uitgangs- 8005432 jo c -3- 21522/Vk/jg materiaal dat is verkregen door het oxyderen van een ijzer(II)zout, waarbij een ijzer(Il)zout wordt omgezet tot een ijzer(III)zout, zonder dat ijzer(III)chloride wordt gebruikt als uitgangsmateriaal voor het ijzer- (Ill)zout. Bij deze werkwijze is het noodzakelijk om de nadelen van het 5 conventionele procédé waarbij een ijzer(III)zout wordt toegepast, de nadelen van de verouderingsbehandeling gedurende lange tijd en de warmtebehandeling in een autoclaaf worden overwonnen.Further research has been conducted on a process for preparing high quality hydrated iron oxide containing goethite as the main component and which can be used on an industrial scale at economically justified costs with a view to saving raw material, the reduction of general pollution, energy saving, productivity and product quality. Thus, a certain process has been found, in which an iron (III) compound is used as starting material and in which an optimal preparation of hydrated iron oxide is possible. There are certain important problems to consider in industrial application. The iron (III) salt is usually expensive compared to the cost of the iron (III) salts. In an industrial process, for example, an aqueous solution of iron (III) chloride can be used. The aqueous solution of iron (III) chloride is corrosive and the equipment used in such a method must be made of an anti-corrosive material, and thus the cost of the device to be used becomes remarkably high. It appears to be optimal to use a method using an iron (III) salt as starting material 8005432 jo c -3- 21522 / Vk / µg material obtained by oxidizing an iron (II) salt wherein an iron (III) salt is converted into an iron (III) salt, without using iron (III) chloride as the starting material for the iron (III) salt. In this process, it is necessary to overcome the drawbacks of the conventional process using an iron (III) salt, the drawbacks of the aging treatment for a long time and the heat treatment in an autoclave.
Een van de doelstellingen volgens de uitvinding is het bereiden van een gehydrateerd -ijzeroxyde dat goethiet bevat als hoofdcomponent 10 met een goede kwaliteit dat op industriële schaal kan worden toegepast gedurende een relatief korte tijd zonder dat een autoclaaf wordt toegepast.One of the objects of the invention is to prepare a hydrated iron oxide containing goethite as a good quality main component 10 which can be used on an industrial scale for a relatively short time without the use of an autoclave.
Een andere doelstelling volgens de uitvinding is het bereiden -van gehydrateerd ijzeroxyde dat goethiet bevat als hoofdcomponent, zonder dat problemen ontstaan ten aanzien van de corrosie van de toe te passen inrich-”*5 ting.Another object of the present invention is to prepare hydrated iron oxide containing goethite as the main component without causing corrosion problems in the equipment to be used.
Deze en andere doelstellingen volgens de uitvinding kunnen worden bewerkstelligd door het bereiden van een gehydrateerd ijzeroxyde dat goethiet als hoofdcomponent bevat door het te behandelen met een alkalische suspensie, met het kenmerk, dat de alkalische suspensie wordt ver-20 kregen door het mengen van een base met een waterige oplossing van een ijzer(II) ion als hoofdcomponent en een oxydatiemiddel voor het oxyderen van het ijzer(II) ion tot het ijzer(III) ion en de alkalische suspensie wordt verwarmd of onderworpen aan eerst een warmtebehandeling of een combinatie van een warmtebehandeling en daarna een veroudering 25 In het kader van de uitvinding is gevonden, dat goethiet met een goede kwaliteit kan worden verkregen door het verwarmen van een alkalische suspensie, verkregen door het mengen van drie stoffen van een 2+ waterige oplossing van een ijzer(II) ion (Fe ), een oxydatiemiddel voor het oxyderen van ijzer(II) ion tot ijzer(III) ion (Fe^+) en een base, 30 welke werkwijze gedurende korte tijd kan worden uitgevöerd.These and other objects of the invention can be accomplished by preparing a hydrated iron oxide containing goethite as the main component by treating it with an alkaline suspension, characterized in that the alkaline suspension is obtained by mixing a base with an aqueous solution of an iron (II) ion as the main component and an oxidizing agent for oxidizing the iron (II) ion to the iron (III) ion and the alkaline suspension is heated or subjected first to a heat treatment or a combination of a heat treatment and then aging In the context of the invention it has been found that good quality goethite can be obtained by heating an alkaline suspension obtained by mixing three substances of a 2+ aqueous solution of an iron (II ) ion (Fe), an oxidizing agent for oxidizing iron (II) ion to iron (III) ion (Fe 2+) and a base, which process can be performed for a short time.
Door de toepassing van deze werkwijze wördt het voordeel van de werkwijze onder toepassing van het ijzer(III)· ion verkregen zonder dat ijzer(III)chloride wordt verkregen en goethiet met een goede kwaliteit gedurende een relatief korte tijd zonder dat nadelen optreden zoals een 35 lange veroudering en het gebruik van een autoclaaf. Het is niet duidelijk waarom de warmtebehandeling kan worden geminimaliseerd door het omzetten van het ijzer(II)zout tot het ijzer(III)zout, zodat dit als uitgangsmateriaal kan worden gebruikt in vergelijking met de werkwijze, waarbij een o η n<; L 7 ? -4- 21522/Vk/jg waterige oplossing van het ijzer(III)zout wordt gebruikt door dit in water op te lossen. De werkwijze volgens de uitvinding heeft echter opmerkelijke voordelen wanneer dit wordt toegepast als industriëel procédé.By the use of this method, the advantage of the method is obtained by using the iron (III) ion without obtaining iron (III) chloride and good quality goethite for a relatively short time without disadvantages such as a long aging and the use of an autoclave. It is not clear why the heat treatment can be minimized by converting the iron (II) salt to the iron (III) salt so that it can be used as a starting material compared to the process, where an o η n <; L 7? 21522 / Vk / µg aqueous solution of the iron (III) salt is used by dissolving it in water. However, the process of the invention has notable advantages when used as an industrial process.
Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt een waterige op-5 lossing van het ijzer(II) ion als hoofdcomponent, het oxydatiemiddel voor het oxyderen van het ijzer(II) ion tot het ijzer(III) ion en de base gemengd ter bereiding van de alkalische suspensie. Een voorbeeld van een waterige oplossing van het ijzer(II) ion is een waterige oplossing van ijzer(II)sulfaat. Een waterige oplossing van ijzer(II)chloride of een 10 ander ijzer(II)zout kan ook worden toegepast. Een met name te noemen oxydatiemiddel is waterstofperoxyde of een chloraat zoals kaliumchloraat en natriumchloraat. Bij de bereiding verdient het de voorkeur om het oxydatiemiddel langzaam toe te voegen aan de waterige oplossing van het ijzer-(Il)zout en vervolgens de oplossing van de base onder roeren toe te voe-15 gen. Een hoeveelheid base in een lichte overmaat, bijvoorbeeld ongeveer 1 tot 10$ overmaat ten opzichte van de hoeveelheid die vereist is voor de neutralisatie verdient de voorkeur. Een met name te noemen base is na-triumhydroxyde. De base kan ook een ander alkali of aardalkalimetaalhy-droxyde zijn en een carbonaat zoals kaliumhydroxyde en calciumhydroxyde.In the process of the invention, an aqueous solution of the iron (II) ion as the main component, the oxidizing agent for oxidizing the iron (II) ion to the iron (III) ion and the base are mixed to prepare the alkaline suspension. An example of an aqueous solution of the iron (II) ion is an aqueous solution of iron (II) sulfate. An aqueous solution of iron (II) chloride or another iron (II) salt can also be used. An oxidizing agent to be specifically mentioned is hydrogen peroxide or a chlorate such as potassium chlorate and sodium chlorate. In the preparation, it is preferable to slowly add the oxidizing agent to the aqueous solution of the iron (II) salt and then add the base solution with stirring. An amount of base in a slight excess, for example about 1 to 10% excess, relative to the amount required for neutralization is preferred. A base to be named specifically is sodium hydroxide. The base can also be another alkali or alkaline earth metal hydroxide and a carbonate such as potassium hydroxide and calcium hydroxide.
20 De verkregen alkalische suspensie heeft een rood-bruine kleur.The resulting alkaline suspension has a red-brown color.
De suspensie wordt behandeld ter vorming van goethiet door het uitvoeren van een warmtebehandeling. De warmtebehandeling wordt uitgevoerd bij een gewenste temperatuur die gelegen is tussen kamertemperatuur en 100 °C, met name hoger dan 45 °G voor het doen veranderen van de kleur van de suspen-25 sie van rood-bruin tot bruin-geel. Het is gebruikelijk dat de warmtebehandeling wordt uitgevoerd gedurende een kortere tijd dan enkele tientallen uren. Bijvoorbeeld kan de suspensie worden veranderd van een roodbruine kleur tot een bruin-gele kleur bij een temperatuur van 55 °C gedurende 20 uren om de vorming van goethiet te bewerkstelligen.The slurry is treated to form goethite by performing a heat treatment. The heat treatment is carried out at a desired temperature ranging from room temperature to 100 ° C, typically higher than 45 ° G to change the color of the suspension from red-brown to brown-yellow. It is common for the heat treatment to be carried out for a shorter time than several tens of hours. For example, the suspension can be changed from a red-brown color to a brown-yellow color at a temperature of 55 ° C for 20 hours to effect the formation of goethite.
! 30 Het precipitaat wordt afgescheiden door filtratie en gewassen met water en gedroogd ter verkrijging van een fijn, naaldvorraig goethiet-poeder. Ook is gevonden dat de reactie voor de vorming van goethiet wordt versneld en makkelijk kan worden uitgevoerd door het verwijderen van onzuiverheden, waarbij de reactie voor de vorming van goethiet wordt voor-35 komen door het afscheiden van ten 'minste een deel van de oplossing uit de alkalische suspensie of door het hierin verwerken van een kleine hoeveelheid ijzer(II) ion.! The precipitate is separated by filtration and washed with water and dried to obtain a fine needle-shaped goethite powder. It has also been found that the goethite formation reaction is accelerated and can be easily carried out by removing impurities, whereby the goethite formation reaction is prevented by separating at least part of the solution from the alkaline suspension or by incorporating a small amount of iron (II) ion therein.
De eerste werkwijze wordt uitgevoerd door het afscheiden van de 8005432 τ ϊ -5- 21522/Vk/jg oplossing uit de alkalische suspensie verkregen door het mengen van drie verschillende componenten door een filtratie of een centrifugale afscheiding en het toevoegen van een nieuwe waterige oplossing van de base en het hiermee behandelen bij verhoogde temperatuur.The first method is performed by separating the 8005432 τ ϊ -5-21522 / Vk / µg solution from the alkaline suspension obtained by mixing three different components by filtration or centrifugal separation and adding a new aqueous solution of the base and treating it at elevated temperature.
5 De laatste werkwijze kan gemakkelijk worden uitgevoerd door het regelen van de hoeveelheid oxydatiemiddel , zodat een kleine hoeveelheid ijzer(II) ion achterblijft.The latter process can be easily performed by controlling the amount of oxidizing agent to leave a small amount of iron (II) ion.
Het is mogelijk om de warmtebehandeling te modificeren door een combinatie van de warmtebehandeling, gevolgd door een verouderingsbehan-10 deling.It is possible to modify the heat treatment by a combination of the heat treatment followed by an aging treatment.
Wanneer de alkalische suspensie wordt verwarmd bij een hoge temperatuur zoals 90 °C vanaf het begin wordt goethiet bij voorkeur niet gevormd. Het verdient de voorkeur om de alkalische suspensie te behandelen door een verouderingsbehandeling voor de warmtebehandeling. De veroude-15 ringsbehandeling wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 20-40 °C, bij voorkeur bij omgevingstemperatuur gedurende 3 tot 20 uren onder zacht roeren, waarbij de alkalische suspensie wordt veranderd van rood-bruin tot bruin. Zelfs wanneer de suspensie wordt verwarmd na een bepaalde verouderingsbehandeling, wordt de kwaliteit van goethiet niet slechter en de 20 behandelingstijd kan opmerkelijk worden verkort. De warmtebehandeling wordt gewoonlijk uitgevoerd wanneer de kleur wordt gewijzigd van roodbruin tot bruin. Dit duurt minder dan 20 uren. De veroudering die vereist is voor de conversie tot goethiet bereikt het vereiste niveau binnen een relatief korte tijd. Zelfs wanneer de temperatuur wordt verhoogd na deze 25 stap wordt geen nadelige werking hiervan gevonden. Na de verouderingsbehandeling kan de suspensie worden verwarmd bij een temperatuur van 70 °C tot het kookpunt. De vorming van goethiet wordt snel bereikt door de warmtebehandeling. De suspensie wordt veranderd tot geel waarbij de vorming van goethiet volledig is.When the alkaline suspension is heated at a high temperature such as 90 ° C from the beginning, goethite is preferably not formed. It is preferable to treat the alkaline suspension by an aging treatment for the heat treatment. The aging treatment is carried out at a temperature of 20-40 ° C, preferably at ambient temperature for 3 to 20 hours with gentle stirring, changing the alkaline suspension from red-brown to brown. Even when the suspension is heated after a certain aging treatment, the quality of goethite does not deteriorate and the treatment time can be remarkably shortened. The heat treatment is usually carried out when the color is changed from reddish brown to brown. This takes less than 20 hours. The aging required for conversion to goethite reaches the required level within a relatively short time. Even if the temperature is raised after this step, no adverse effect is found. After the aging treatment, the suspension can be heated at a temperature of 70 ° C to the boiling point. The formation of goethite is quickly achieved by the heat treatment. The suspension is changed to yellow with the formation of goethite complete.
30 Bij de werkwijze volgens de uitvinding is het niet noodzakelijk om corrosieproblemen in beschouwing te nemen met betrekking tot de toegepaste inrichting en kan goethiet met een goede kwaliteit worden verkregen ook bij de produktie op grote schaal tegen lage kosten en gedurende een relatief korte tijd. De industriële voordelen die verkregen kunnen worden 35 bij de werkwijze volgens de uitvinding zijn opmerkelijk.In the method according to the invention it is not necessary to consider corrosion problems with regard to the device used and good quality goethite can also be obtained also in large-scale production at low cost and for a relatively short time. The industrial advantages that can be obtained in the method according to the invention are remarkable.
De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden en vergelijkende voorbeelden, die niet als beperkend moeten worden opgevat.The invention is further illustrated by the following examples and comparative examples, which are not to be construed as limiting.
rirtAC AT 9 -6- 21522/Vk/jgrirtAC AT 9 -6- 21522 / Vk / jg
Voorbeeld IExample I
In 1 1 gedeioniseerd water werd 112 g ijzer(II)sulfaat (FeS0^.7H20) i.opgelost en 90 ml 10% waterstofperoxyde-oplossing werd langzaam hieraan toegevoegd en vervolgens 500 ml 2N waterige oplossing 5 natriumhydroxyde onder roeren. De verkregen rood-bruine suspensie werd verwarmd bij een temperatuur van 55 °C + 3 °C gedurende 20 uren, waarbij de kleur van de suspensie werd veranderd tot bruin-geel. Het precipitaat werd gewassen met water en afgefiltreerd en gedroogd ter verkrijging van een bruin-geel poeder.112 g of iron (II) sulfate (FeSO7.7H2 O) were dissolved in 1 l of deionized water and 90 ml of 10% hydrogen peroxide solution was slowly added thereto, then 500 ml of 2N aqueous solution of sodium hydroxide with stirring. The resulting red-brown suspension was heated at a temperature of 55 ° C + 3 ° C for 20 hours, changing the color of the suspension to brown-yellow. The precipitate was washed with water and filtered and dried to give a brownish-yellow powder.
Door een röntgenstralendiffractiebepaling werd bevestigd dat deze stof goethiet was. Volgens de meting met de BET-methode bleek, dat 2 poeder een specifiek oppervlak had van 77>6 m /g.An X-ray diffraction assay confirmed that this substance was goethite. According to the measurement by the BET method, it was found that 2 powder had a specific surface area of 77> 6 m / g.
Het poeder werd gedehydrateerd bij 600 °C en gereduceerd bij 400 °C in een atmosfeer van stikstof die ethanol bevatte ter verkrijging 15 van magnetiet. Het magnetiet had magnetische eigenschappen zoals een coërcitiekracht van 437 0e en een verzadigd magnetisch.moment per gewichts* eenheid van 80,7 emu/g. Het magnetiet kon worden gebruikt als magnetisch poeder ter vervaardiging van een magnetisch registreermedium.The powder was dehydrated at 600 ° C and reduced at 400 ° C in an atmosphere of nitrogen containing ethanol to give magnetite. The magnetite had magnetic properties such as a coercive force of 437e and a saturated magnetic moment per unit weight of 80.7 emu / g. The magnetite could be used as a magnetic powder to make a magnetic recording medium.
Voorbeeld IIExample II
20 In 1 1 gedeioniseerd water werd 278 g ijzer(II)sulfaat (FeS0jj.7H2O ) opgelost en 300 ml 10% waterstofperoxyde-oplossing werd toegevoegd in een hoeveelheid van 10 ml/minuut door' een constant werkende volumetrische pomp onder roeren ter bereiding van een rood-bruine alkalische suspensie met een pH van ongeveer 12,5.In 1 l of deionized water, 278 g of iron (II) sulfate (FeSOjj.7H2O) were dissolved and 300 ml of 10% hydrogen peroxide solution was added at a rate of 10 ml / minute by a constantly operating volumetric pump with stirring to prepare a red-brown alkaline suspension with a pH of about 12.5.
25 De suspensie werd onderworpen aan een verouderingsbehandeling bij 25 °C + 3 °C gedurende 20 uren en vervolgens onderworpen aan een warmtebehandeling bij 92 °C + 2 °C gedurende 2 uren. Na het afkoelen van de suspensie werd het neerslag gewassen met water en afgefiltreerd en gedroogd ter verkrijging van een geel poeder.The suspension was subjected to an aging treatment at 25 ° C + 3 ° C for 20 hours and then subjected to a heat treatment at 92 ° C + 2 ° C for 2 hours. After cooling the suspension, the precipitate was washed with water and filtered and dried to give a yellow powder.
30 Volgens de röntgenstraaldiffractie werd bevestigd dat dit gele poeder goethiet was.Het poeder had een specifiek oppervlak van 53,3 2.30 The X-ray diffraction confirmed that this yellow powder was goethite. The powder had a specific surface area of 53.3 2.
ra /g.ra / g.
Het gele poeder werd gedehydrateerd bij een temperatuur van 600 °C en gereduceerd bij een temperatuur van 400 °C in een stikstof-35 atmosfeer die ethanol bevatte,' ter verkrijging van magnetiet. Het magnetiet had magnetische eigenschappen, met name een coërcitiekracht van 454 Oe en een verzadigd magnetisch moment per gewichtseenheid van 83,2 erau/g. Magnetiet kan worden gebruikt als magnetisch poeder ter verkrij- 8005432 -7- 21522/Vk/jg v ging van een magnetisch registreerraedium.The yellow powder was dehydrated at a temperature of 600 ° C and reduced at a temperature of 400 ° C in a nitrogen atmosphere containing ethanol to give magnetite. The magnetite had magnetic properties, in particular a coercive force of 454 Oe and a saturated magnetic moment per unit weight of 83.2 erau / g. Magnetite can be used as a magnetic powder to obtain a magnetic recording medium. 8005432-7 21522 / Vk / jg.
Vergelijkend voorbeeld 1Comparative example 1
De rood-bruine suspensie werd bereid door het uitvoeren van een werkwijze volgens voorbeeld IX en de suspensie werd onderworpen aan een 5 verouderingsbehandeling bij een temperatuur van 25 °C + 3 °C gedurende 60 uren. De suspensie veranderde niet tot de gele kleur.The red-brown suspension was prepared by carrying out a process according to Example IX and the suspension was subjected to an aging treatment at a temperature of 25 ° C + 3 ° C for 60 hours. The suspension did not change to the yellow color.
Vergelijkend voorbeeld 2Comparative example 2
De rood-bruine suspensie werd bereid door de werkwijze volgens voorbeeld II en de suspensie werd behandeld zonder dat een verouderings-10 behandeling werd uitgevoerd door een warmtebehandeling bij 92 °C + 2 °C gedurende 2 uren. De suspensie veranderde niet tot de gele kleur. De suspensie werd verder verwarmd gedurende 10 uren en afgekoeld en gewassen met water en afgefiltreerd en gedroogd. Het poeder was bruin en bevatte geen goethiet.The red-brown slurry was prepared by the method of Example II and the slurry was treated without an aging treatment being carried out by heat treatment at 92 ° C + 2 ° C for 2 hours. The suspension did not change to the yellow color. The suspension was further heated for 10 hours and cooled and washed with water, filtered and dried. The powder was brown and did not contain goethite.
15 Voorbeeld IIIExample III
In gedei’oniseerd water werd 139 g ijzer(II )sulfaat opgelost ter bereiding van 500 ml waterige oplossing van ijzer(II)sulfaat en een kleine hoeveelheid zwavelzuur werd toegevoegd om de pH te brengen op een waarde van 1,3 en vervolgens werd 200 ml 0,5M waterige oplossing kaliumchloraat 20 (KClOg) toegevoegd en het mengsel verwarmd bij een temperatuur van 60 °C. Na één uur werd 200 ml 6N waterige oplossing van natriumhydroxyde toegevoegd ter verkrijging van een rood-bruine suspensie bij een pH van 12,5.139 g of iron (II) sulfate were dissolved in deionized water to prepare 500 ml of an aqueous solution of iron (II) sulfate and a small amount of sulfuric acid was added to adjust the pH to 1.3 and then 200 ml 0.5M aqueous solution of potassium chlorate 20 (KClOg) added and the mixture heated at a temperature of 60 ° C. After one hour, 200 ml of 6N aqueous solution of sodium hydroxide was added to obtain a red-brown suspension at a pH of 12.5.
De suspensie werd behandeld bij een verouderingsbehandeling van 25 °C + 3 °G gedurende 20 uren en vervolgens werd een warmtebehandeling uitge-25 voerd bij 92 °C + 2°C gedurende 3 uren. Na afkoelen van de suspensie werd het precipitaat gewassen met water en afgefiltreerd en gedroogd ter verkrijging van een geel poeder. Volgens de röntgenstraaldiffractiemethode werd bevestigd dat dit gele poeder goethiet was.Het poeder had een spe- 2 cifiek oppervlak van 45,5 m /g. Het gele poeder werd gedehydrateerd bij 30 600 °C en gereduceerd bij een temperatuur van 400 °C in een atmosfeer van stikstof die ethanol bevatte ter verkrijging van magnetiet. Het mag-netiet had magnetische eigenschappen zoals een coërcitiekracht van 448 Oe en een verzadigd magnetisch moment per gewichtseenheid van 82,3 emu/g.The suspension was treated with an aging treatment of 25 ° C + 3 ° G for 20 hours and then a heat treatment was performed at 92 ° C + 2 ° C for 3 hours. After cooling the suspension, the precipitate was washed with water and filtered and dried to give a yellow powder. The X-ray diffraction method confirmed that this yellow powder was goethite. The powder had a specific surface area of 45.5 m / g. The yellow powder was dehydrated at 600 ° C and reduced at a temperature of 400 ° C in an atmosphere of nitrogen containing ethanol to give magnetite. The magnetite had magnetic properties such as a coercive force of 448 Oe and a saturated magnetic moment per unit weight of 82.3 emu / g.
Het magnetiet kon worden gebruikt als magnetisch poeder ter vervaardiging 35 van magnetisch registreermedium.The magnetite could be used as a magnetic powder to make a magnetic recording medium.
80 0 5 4 3 2 -CONCLUSIES-80 0 5 4 3 2 -CONCLUSIONS-
Claims (7)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12635679A JPS5650123A (en) | 1979-10-02 | 1979-10-02 | Manufacture of iron oxide hydrate |
| JP12635779 | 1979-10-02 | ||
| JP12635779A JPS5650124A (en) | 1979-10-02 | 1979-10-02 | Manufacture of iron oxide hydrate |
| JP12635679 | 1979-10-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8005432A true NL8005432A (en) | 1981-04-06 |
Family
ID=26462563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8005432A NL8005432A (en) | 1979-10-02 | 1980-10-01 | PROCESS FOR PREPARING HYDRATED IRON Oxide. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3037348A1 (en) |
| GB (1) | GB2059409A (en) |
| NL (1) | NL8005432A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2327290B (en) | 1997-07-15 | 1999-09-15 | Honda Motor Co Ltd | Job aiding apparatus |
-
1980
- 1980-10-01 NL NL8005432A patent/NL8005432A/en not_active Application Discontinuation
- 1980-10-02 GB GB8031808A patent/GB2059409A/en not_active Withdrawn
- 1980-10-02 DE DE19803037348 patent/DE3037348A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3037348A1 (en) | 1981-04-23 |
| GB2059409A (en) | 1981-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4231893A (en) | Process for preparing aqueous dispersion of ceria and resulting product | |
| EP0828690B1 (en) | Spheroidally agglomerated basic cobalt (ii) carbonate and spheroidally agglomerated cobalt (ii) hydroxide, process for their production and their use | |
| CN107815310B (en) | Preparation method of nitrogen and chlorine double-doped fluorescent carbon quantum dots | |
| GB2181723A (en) | Stabilised zirconia | |
| JPS586688B2 (en) | Method for producing black iron oxide pigment | |
| JP7342227B2 (en) | Tantalum acid dispersion and tantalate compound | |
| US5885545A (en) | Highly transparent, yellow iron oxide pigments, process for the production thereof and use thereof | |
| US5614012A (en) | Highly transparent, red iron oxide pigments, process for the production thereof and use thereof | |
| US2620261A (en) | Method of making iron oxide pigment | |
| NL8005432A (en) | PROCESS FOR PREPARING HYDRATED IRON Oxide. | |
| JPH09183620A (en) | Bismuth oxycarbonate powder and its production | |
| US2631085A (en) | Preparation of black oxide of iron | |
| JPH01229073A (en) | Novel oxidation-resistant and heat-resistant iron oxide black pigment, its production and use | |
| IL25249A (en) | Process for the preparation of hydrated iron oxides | |
| US3457035A (en) | Method for producing cuprous oxide | |
| NL8002526A (en) | HYDRATED IRON OXIDE AND METHOD FOR PREPARING THE SAME | |
| NL8005435A (en) | PROCESS FOR PREPARING HYDRATED IRON Oxide. | |
| JPS6252129A (en) | Production of fine metal oxide particle | |
| JP2600562B2 (en) | Manufacturing method of hematite fine particles | |
| NL8005433A (en) | PROCESS FOR PREPARING HYDRATED IRON Oxide. | |
| NL8005434A (en) | PROCESS FOR PREPARING HYDRATED IRON Oxide. | |
| JPS62252328A (en) | Method for purifying inorganic compound | |
| JPS62252324A (en) | Production of fine barium ferrite powder | |
| SU1794059A3 (en) | Method for purifying waste water | |
| DE2159364A1 (en) | Manganese iron mixed oxides - with haematite structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |