NL8500629A - Werkwijze voor het elektrolytisch bereiden van metaal oxyde voor ferriet. - Google Patents
Werkwijze voor het elektrolytisch bereiden van metaal oxyde voor ferriet. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8500629A NL8500629A NL8500629A NL8500629A NL8500629A NL 8500629 A NL8500629 A NL 8500629A NL 8500629 A NL8500629 A NL 8500629A NL 8500629 A NL8500629 A NL 8500629A NL 8500629 A NL8500629 A NL 8500629A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- ferrite
- iron
- metal
- electrolysis
- manganese
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 title claims description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 21
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 19
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 13
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 12
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 11
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 10
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 10
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- -1 fluoride compound Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 2
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 claims 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 claims 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 claims 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 21
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 9
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 8
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 5
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- YTNIXZGTHTVJBW-SCRDCRAPSA-N FMNH2 Chemical compound OP(=O)(O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2NC2=C1NC(=O)NC2=O YTNIXZGTHTVJBW-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 244000228957 Ferula foetida Species 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910009369 Zn Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- VEPSWGHMGZQCIN-UHFFFAOYSA-H ferric oxalate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O VEPSWGHMGZQCIN-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910001337 iron nitride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000479 mixture part Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Magnetic Ceramics (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Description
1 i -' •if VO 7099
Werkwijze voor het elektrolytisch bereiden van metaaloxyde voor ferriet.
De uitvinding betreft een werkwijze voor het elektrolytisch bereiden van een metaaloxyde met laag silicagehalte als een uitgangsmateriaal voor Mn-Zn ferriet, Mg-ferriet, Fe-Zn ferriet of Fe-Ni ferriet, dat gebruikt wordt voor diverse typen magnetische materialen.
5 Oxydeferrieten worden in de industrie op ruime schaal toege past als magnetische materialen. De chemische samenstelling vein het . oxydeferriet omvat MO.M^O^, waarin M gewoonlijk een tweewaardig metaal is, zoals bijvoorbeeld ijzer, mangaan, zink, magnesium, nikkel, kobalt, koper, lood, cadmium, barium of strontium en M' een driewaar- 10 dig metaal voorstelt zoals in hoofdzaak ijzer. De oxyden van deze > metalen worden gekoppeld mol op mol, en gewoonlijk aangeduid als een structuur van het spineltype.
Wanneer het oxyde-ferriet op technische schaal wordt bereid wordt het metaaloxyde fijn verpoederd, passende hoeveelheden gemengd, 15 in een vorm gebracht en gecalcineerd. Het is bekend, dat de zuiverheid van het metaaloxyde van de uitgangsmaterialen voor het ferriet in hoge mate het magnetisch gedrag van het ferriet beïnvloedt. In het bijzonder omdat siliciumoxyde in de grondstoffen voor het ferriet het gedrag van het ferriet ongunstig beïnvloedt wordt een magnetisch mate-20 riaal met laag silicagehalte op hoge prijs gesteld, maar volgens het gebruikelijke procédé kan een magnetisch materiaal met laag silicagehalte niet worden verkregen, hoewel diverse werkwijzetypen voor het produceren van metaaloxyden met een laag. silicagehalte zijn voorgesteld.
25 Bijvoorbeeld wordt bij een ijzersulfaatprocédé, dat gewoonlijk wordt toegepast voor het behandelen vein een ijzeroxyde, een ij zersulfaat herkristalliseerd en dit herkristalliseerde ijzersulfaat geraffineerd.
Het kristalmateriaal van ferrosulfaat, dat op deze wijze wordt gekristalliseerd, sluit evenwel onvermijdelijk moederloog in. Het ferrosul-30 faat moet met water worden gewassen ter verwijdering van deze moederloog. Anderzijds moet de herkristallisatie enige malen worden herhaald, omdat het ferrosulfaatkristal na kristalliseren en wassen met water opnieuw smelt, hetgeen bijzonder inefficiënt en oneconomisch is.
8500629 -2- 5 ί ΐ
Er is ook als procédé voor het isoleren en verwijderen van siliciumoxyde SiC^ uit een grondstofoplossing een werkwijze bekend voor het afscheiden en verwijderen van siliciumoxyde door een ijzer-oxyde te produceren door een oxvdatie of een behandeling met lucht 5 van een zwavelzuuroplossing onder verhitting onder druk en wassen met water; voorts een werkwijze voor het afscheiden en verwijderen van siliciumoxyde door toevoeging van een hoog moleculair uitvlokmiddel aan een ijzerchloride-oplossing ter uitvlokking van het siliciumoxyde gevolgd door affiltreren en afscheiden van het siliciumoxyde; alsmede 10 een werkwijze voor het afscheiden en verwijderen van siliciumoxyde door een gedeeltelijke extractie van het siliciumoxyde door een oplos-middelextractieprocédé uit een ijzerchloride-oplossing gevolgd door een destillatie daarvan.
Bij de bovenbeschreven procédé's zijn evenwel speciale toeslag-15 stoffen nodig, zoals het hoog-moleculaire uitvlokmiddel of het extrac-tie-oplosmiddel, ter afscheiding en verwijdering van het siliciumoxyde, terwijl tevens behoefte bestaat aan een speciale inrichting, zoals een onder druk werkende inrichting. Deze werkwijzen hebben dus bepaalde nadelen doordat de procédétrappen gecompliceerd zijn en de kosten van 20 de werkwijze worden verhoogd. Bovendien kan volgens deze werkwijzen het ingesloten siliciumoxyde slechts worden verlaagd tot ca. 70 mg/kg, maar het is moeilijk het siliciumoxydegehalte beneden 70 mg/kg of lager te verlagen.
Voor het bereiden van een ferriet met 70 mg/kg of minder sili-25 ciumoxyde is het daarom niet anders mogelijk dan een elektrolytisch ijzer afzonderlijk op te lossen in salpeterzuur tot ijzernitride. of het gehalte aan siliciumoxyde wordt verlaagd tot 30-50 mg/kg onder toepassing van ferri-oxyde, geproduceerd door een thermische ontleding van zeer zuiver ijzeroxalaat, waardoor de kosten aanmerkelijk stijgen. 30 Voorts wordt voor het produceren van een ferriet met een laag s'ilicagehalte een oxydepoeder met laag silicagehalte van mangaan, zink, magnesium, nikkel, barium of strontium gemengd met een ferri-oxyde met laag silicagehalte, dit mengsel in een vorm gebracht en gecalcineerd tot een ferriet met de beoogde samenstelling (bijvoorbeeld 35 ‘“o.s'Vs^54’ ^0,5^0,5^2¾ 8500629 • » ; -3-
Zelfs indien evenwel een metaaloxyde, zoals mangaan of zink-oxyde, wordt gemengd met ijzeroxyde of ijzer-mangaan gecombineerd oxyde, is de korrelgrootte van het metaaloxyde onregelmatig/ zodat het mengsel niet uniform kan worden gemengd door mechanisch mengen, en wanneer dit 5 mengsel wordt gecalcineerd tot een ferriet, heeft dit ferriet het nadeel van een onregelmatigheid in zijn gedrag.
De uitvinding beoogt een werkwijze voor het bereiden van een metaaloxyde met laag silicagehalte met een uniforme samenstelling door mengen van de samenstellende bestanddelen van een te bereiden ferriet 10 met ijzer en/of mangaan of ijzer en/of mangaan bij het bereiden van het metaaloxyde voor het ferriet,en een elektrolyse van diverse metalen met het verkregen mengsel als anode.
De uitvinding betreft een werkwijze voor het elektrolytisch produceren van een metaaloxyde door een elektrolyse van een anorga-15 nische ammoniumzoutoplossing van 2-20% met daarin 0,01-5% fluoride met het mengsel van ijzer en/of mangaan of ten minste één metaal uit de groep zink, magnesium, nikkel, kobalt, koper, lood, cadmium, barium en strontium met ijzer en/of mangaan als anode en een kathode van grafiet.
20 De als anode gebruikte metaalgrondstof kan zijn vervaardigd van een metaal als ruw ijzer, staal of staalsnippers als ijzerbron, een mangaanmetaal als’ mangaanbron, diverse ferromanganen of zink, magnesium, nikkel, kobalt, koper, lood, cadmium, barium of strontium.
De met het ijzer en/of mangaan te mengen metalen zijn niet beperkt tot 25 de specifiek bovenbeschreven metalen, maar kunnen worden toegepast boven en behalve die gebruikt als ferriet.
Het mengsel van de metalen wordt eerst gevormd als een legering, of de diverse metalen worden eenvoudig gemengd en gebruikt in een net of een mandje als anode. Het metaal zoals zink, magne-30 sium of nikkel is in een geringere hoeveelheid aanwezig vergeleken met ijzer en mangaan. Ze kunnen dus worden gelamineerd op het oppervlak van het ijzerstaal of ferromangaan voor het bereiken van een uniform mengsel daartussen. De metalen zoals mangaan, zink of magnesium kunnen gedeeltelijk opgelost in een elektrolytoplossing worden geëlektroly-35 seerd.
8500629
4 3 V
« -4-
In de elektrolyt wordt een anorganisch ammoniumzout en bij voorkeur een waterige oplossing met daarin 2-20% NH^Cl gebruikt, alsmede een mengsel van deze waterige oplossing met fluorideverbindingen. De fluorideverbindingen worden in de waterige oplossing opgelost om 5 bij voorkeur fluorionen te vormen. Voor dit doel kunnen NH^F, NaF of KF worden gebruikt, maar NH^F is het meest gewenst voor een effectieve verwijdering van het siliciumoxyde uit de oxyden.
De NH^Cl-concentratie van de ammoniumchloride-oplossing als elektrolyt heeft bij een hogere concentratie het voordeel van een lager 10 badvoltage bij de elektrolyse. Anderzijds wordt daardoor de belasting van de wastrap verhoogd, zodat de concentratie 20% of lager moet bedragen. Wanneer de NH^Cl-concentratie 2% of lager bedraagt, neemt het badvoltage toe en wordt de geproduceerde hoeveelheid alkali onvoldoende met het gevolg, dat de ammoniumchlorideconcentratie in de oplossing 15 moet zijn gelegen tussen 2 en 20%.
Voorts bedraagt de hoeveelheid van het toe te voegen fluoride aan de waterige ammoniumchloride-oplossing 0,01-5%. Wanneer deze 0,01% of lager ligt, kan het siliciumgehalte in het oxyde niet worden verlaagd op 30 mg/kg of minder? terwijl bij een concentratie van 5% of 20 hoger de fluorionen aan de elektrolyse gaan bijdragen met het gevolg, dat de opgeloste hoeveelheid ijzer en mangaan afneemt, waardoor het stroomeffect wordt verminderd.
Voorts is een membraan aangebracht tussen anode en kathode bij elektrolyse, en de elektrolyse wordt uitgevoerd met een stroomdicht-2 25 heid van 4-11 A/dm bij kamertemperatuur en een elektrolytisch voltage van 1,5-10 V.
Om de elektrolyse volgens de uitvinding goed uit te voeren, is het membraan tussen de anode en de kathode bij voorkeur een membraan met anionen-uitwisselende eigenschappen.
30 Wanneer meer specifiek een membraan van bruin materiaal wordt toegepast, komen metaalionen afkomstig van de anode in de kathode-kant door diffusie, en deze hechten zich aan het zijoppervlak van de kathodekant van het membraan als een neerslag van een hydroxyde. Bovendien worden de metaalionen elektrisch afgezet op de kathode, 35 waardoor het stroomeffect wordt verminderd. Om dit genoemde verschijnsel te vermijden wordt een membraan met anionen-uitwisseling toegepast.
8500629 -5-
Een membraan, met anionen-uitwisseling is een membraan dat selectief slechts anionen doorlaat.
Wanneer een membraan met anionen-uitwisseling wordt toegepast, zoals bovenbeschreven, permeëren de metaalionen die oorspronkelijk uit 5 de anode afkomstig zijn het membraan naar de kathodekant. Bij de uitvinding is echter halogenide in het elektrolyt aanwezig, en reageren de metaalionen afkomstig van de anode met de halogeenionen in het elektrolyt onder vorming van halogeen-complexionen. Aangezien de lading van het complex negatief wordt, permeëren de metaalionen niet 10 naar de kathodekant en kan het opgeloste metaal niet elektrisch op de kathode worden afgezet.
Bij de uitvinding worden siliciumoxyde, andere niet-metaal-tussenprodukten en elementen van onzuiverheden tijdens de elektrolyse afgescheiden door het voltage tijdens de elektrolsye passend te kiezen, 15 en zij kunnen als slijmige anodemateriaal worden verwijderd. Aldus kan het gehalte aan siliciumoxyde worden verlaagd tot 30 mg/kg of minder en een metaalhydroxyde met minder niet-metaalverontreiniging worden verkregen.
Het volgens dit procédé geproduceerde hydroxyde wordt vervolgens geoxydeerd en afgescheiden, daarna gedroogd en gegloeid tot een 20 metaaloxyde dat 30 mg/kg of minder siliciumoxyde bevat.
Aangezien het metaaloxyde gelijktijdig het uiteindelijke fer-rietmateriaal kan leveren door het mengsel van de diverse typen metaal-oxyden met een ijzer met de samenstelling van het ijzerferriet met mangaan, zink, magnesium of naar gewenst elektrolytisch te produceren, kan 25 de efficiëntie van de produktie aanmerkelijk worden verbeterd.
Voorts kan het te verkrijgen metaaloxyde worden geproduceerd door een uniforme elektrolyse zonder segregatie en een uniform produkt zonder onregelmatigheden in zijn gedrag op een goedkope wijze worden verkregen.
30 Bovendien waren vroeger de ijzerbron en de mangaanbron, ge bruikt als type magnetisch materiaal, noodzakelijkerwijze fijn verpoe-derd, over het algemeen tot ca. 0,6-2 micron, welk verpoederen veel energie kost, en het was als nadeel nodig lange tijd fijn te verpoederen met diverse typen verpoederingsmachines, waarbij tijdens het ver-35 poederen veel lawaai ontstaat. Bij de uitvinding daarentegen worden een elektrolyse toegepast, waardoor geen lawaai ontstaat.
--- ·~· 8500629 •3 « -6-
Om het gehalte aan siliciumoxyde in het metaaloxyde van het eindprodukt op 30 mg/kg of minder te verlagen, is de stroomdichtheid 2 tijdens het elektrolyseren liefst 4-11 A/dm , want het is moeilijk het siliciumoxyde voldoende te verwijderen wanneer de stroomdichtheid 2 5 te laag is, terwijl bij 11 A/dm of meer de elektrolyse oneconomisch 2 wordt, zodat de elektrolyse bij voorkeur bij ca. 4-11 A/dm wordt uitgevoerd.
Wanneer volgens de bovenbeschreven uitvinding een grondstof voor diverse typen ferriet wordt geproduceerd, wordt de anode gevormd 10 uit één of meer metalen, zoals mangaan, zink en magnesium, gemengd met ijzer, overeenkomstig de samenstelling van het ferriet als eindprodukt, en de elektrolyse zo uitgevoerd, dat gelijktijdig het uiteindelijke ferriet wordt geproduceerd, waardoor de efficiëntie van de produktie sterk wordt verbeterd en het siliciumoxydegehalte van het eindprodukt 15 tot 20 mg/kg kan worden verlaagd, terwijl de grondstof voor het ferriet met uniforme samenstelling op een goedkope wijze kan worden verkregen.
Voorbeelden van de onderhavige werkwijze worden hieronder beschreven.
20 Voorbeeld.
Een specifiek metaal (met een korrelgrootte van 3-5 mm) met de samenstelling weergegeven in tabel A werd afgevuld in een mandje of net als anode, terwijl grafiet als kathode werd gebruikt. Een membraan van bruin materiaal werd tussen de anode en de kathode in een elektro-25 lysetank met 4 liter volume geplaatst voor de elektrolyse.
Na afloop van de elektrolyse werd de kraan onder de anode- en de kathodekant die door een membraan waren gescheiden, geopend ter verwijdering van het elektrolyt uit beide elektrodecompartimenten, de elektrolyt van de kathodekant toegevoegd aan de elektrolyt van de anode-30 kant ter verkrijging van de pH, terwijl metaalionen in de elektrolyt tot hydroxyden werden gevormd onder roeren.
Vervolgens werd 31% waterstofperoxyde aan het hydroxyde toegevoegd, sterk geroerd, enige tijd met rust gelaten en het neerslag afgefiltreerd en gewonnen, terwijl het filtraat gelijktijdig werd terug-35 gewonnen. Dit filtraat werd gerecirculeerd en opnieuw als elektrolyt gebruikt.
8500629 -7-
Anderzijds werd het precipitaat met water gewassen, dat voldoende zwak alkalisch was, vervolgens 10 uren bij 110°C gedroogd en verhit en gegloeid bij 800°C gedurende 5 uren in een luchtatmosfeer; vervolgens werd verpoederd tot het eindprodukt.
5 De samenstelling van het bad en de elektrolysevoorwaarden bij elektrolyseren zijn opgesomd in tabel B en de samenstelling van het eindprodukt is opgesomd in tabel C.
TABEL A
(mengsel-delen) 10 Proef ijzer FMnH Zn Mg Ni Ba Sr 1 61 32 7 2 65 15 - 20 3 83 ---- 17 - 4 88 ----- 12 15 5 61 32 - 7 6 100 ------ 7 100
Noot; FMnH is een ferromangaan met een hoog koolstofgehalte, dat 72% mangaan en 22% ijzer bevat.
8500629
„ V
-8-
TABEL B
Bad—
Proef samens te Hing. Elektrolyse-voorwaarden (%) NH .Cl NH.F badvoltage tijd stroom- stroom- (h) dicht- effect heid (%) _______(A/dm2)__ 1 10 0,5 2,30-2,40 5,0 7,5 70,8 2 10 0,5 1,90-2,20 4,5 7,5 74,3 3 10 0,5 1,80-2,30 4,5 6,0 76,8 4 10 0,5 1,90-2,15 6,0 6,0 73,2 5 ' 10 0,5 1,95-2,50 6,0 7,0 68,2 6 · 10 0,5 2,00-2,30 6,0 5,0 78,3 7 10 0,5 2,10-2,35 6,0 7,0 73,5
TABEL C
(produkt-samenstelling: %) proef Fe2°3 ®*2^3 Zn0 MgO NiO BaO Sr SiC^ __________________(mg/kq) 1 67,99 21,80 6,79 ----9 2 64,02 - 14,80 - 19,70 15 3 81,50 - 14,77 - 13 4 88,35 ----- 10,50 10 5 67,10 21,43 - 6,89 20 6 99,80 - - - . - - - 19 7 21,80 77,50 - - - - - 17
De badsamenstelling en de elektrolysevoorwaarden bij het elek-trolyseren onder toepassing van dezelfde anode als bij de voorgaande proeven 1 t/m 7 en onder toepassing van een membraan met anionen-uitwisselende eigenschappen zijn opgesomd in tabel D en de samenstel-5 ling van het eindprodukt is opgesomd in tabel E, 85 0 0 6 29 —9— TABEL· D '
Proef ®a<^~ samenstelling Elektrolyse-voorwaarden (%) NH.C1 NH .F badvoltage tijd stroom- stroom- (h) dicht- effect heid (%) (A/dm ) 1 10 0,5 2,00-2,10 5,0 7,5 93,5 2 10 0,5 1,75-1,95 4,5 7,5 92,1 3 10 0,5 1,80-2,10 4,5 6,0 95,8 4 10 0,5 1,90-2,05 6,0 6,0 94,5 5 10 0,5 1,95-2,20 6,0 7,0 97,8 6 10 0,5 1,70-1,60 6,0 5,0 95,6 7 10 0,5 2,05-2,20 6,0 7,0 92,8
TABEL· E
(produkt-samenstelling: %)
Proef Fe2°3 MN2°3 Zn0 Mg0 NiQ 530 Sr Si02 (mg/kg) 1 68,97 22,81 6,92 - - - . - 11 2 63,92 - 14,79 20,01 14 3 82,88 - 15,93 - 10 4 88,30 ----- 10,31 9 5 67,20 22,63 - 6,91 17 6 99,89 ------ 16 7 22,60 77,20 - - - - 8
Zoals blijkt uit de resultaten van tabel B volgens de werkwijze van de uitvinding, levert de werkwijze volgens de uitvinding een gunstige stroomefficiëntie en kan het eindprodukt gelijktijdig worden geproduceerd uit de grondstoffen voor diverse typen ferriet als opge-5 somd in tabel C, en kam bovendien het siliciumoxydegehalte tot 20 mg/kg of minder worden verlaagd.
85 0 0 6 29 -10-
t ·* 'V
Wanneer voorts het membraan anionen-uitwisselende eigenschappen bezit en tijdens de elektrolyse aanwezig is, kan het stroomeffect worden verhoogd tot 90% of meer, zoals weergegeven in tabel D. .
Bovendien is het siliciumoxydegehalte in het eindprodukt in 5 dit geval hooguit 17 mg/kg of minder, zoals blijkt uit tabel E.
8500629
Claims (7)
1. Werkwijze voor het elektrolytisch produceren van een metaal-oxyde voor een ferriet omvattende de volgende trappen: een elektrolyse van een anorganische ammoniumzoutoplossing van 2-20% met daarin 0,01-5% van een fluorideverbinding als vloeistof 5 met metalen of een mengsel van metalen nodig voor de produktie van het ferriet als anode en een kathode van grafiet, oxydatie en afscheiding van het gevormdè hydroxyde en droging en calcinering van dit hydroxyde.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het metaal 10 of het mengsel daarvan bestaat uit ijzer en/of mangaan.
3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het metaal of het mengsel daarvan uit ten minste één type van een metaalmengsel bestaat, geselecteerd uit de groep zink, magnesium, nikkel, kobalt, koper, lood, cadmium, barium en strontium, tezamen met ijzer en/of 15 mangaan.
4. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de elektrolyt zink, magnesium, nikkel, kobalt, koper, lood, cadmium, barium of strontium in oplossing bevat.
5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tussen de 20 anode en de kathode een membraan is aangebracht met anionen-uitwisse- lende eigenschappen voor het uitvoeren van de elektrolyse.
6. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat het fluoride de vorm heeft van NH^F, NaF en/of KF.
7* Werkwijze volgens één van de conclusies 1 t/m 3, met het ken- 25 merk, dat het anorganische ammoniumzout wordt gevormd door NH^Cl, (NH^J 2^04 en/of NH^NO^ en/of ammoniumacetaat. 8500629
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042548A JPS60187686A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 金属酸化物の製造法 |
| JP4254884 | 1984-03-06 | ||
| JP59074615A JPS60221326A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 金属酸化物の製造法 |
| JP7461584 | 1984-04-13 | ||
| JP26878384 | 1984-12-20 | ||
| JP59268783A JPS61147889A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 金属酸化物の電解製造法 |
| JP60013943A JPS61174396A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 金属酸化物の電解製造法 |
| JP1394385 | 1985-01-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8500629A true NL8500629A (nl) | 1985-10-01 |
Family
ID=27456105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8500629A NL8500629A (nl) | 1984-03-06 | 1985-03-06 | Werkwijze voor het elektrolytisch bereiden van metaal oxyde voor ferriet. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4597957A (nl) |
| DE (1) | DE3508360A1 (nl) |
| FR (1) | FR2560895A1 (nl) |
| GB (1) | GB2158097A (nl) |
| NL (1) | NL8500629A (nl) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2612173B1 (fr) * | 1987-03-10 | 1991-04-19 | Japan Metals & Chem Co Ltd | Procede de preparation de composes de manganese de haute purete |
| DE4418067C1 (de) * | 1994-05-24 | 1996-01-25 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung von Metallhydroxiden und/oder Metalloxidhydroxiden |
| DE4418440C1 (de) * | 1994-05-26 | 1995-09-28 | Fraunhofer Ges Forschung | Elektrochemisches Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Metallhydroxiden und/oder Metalloxidhydroxiden |
| CN100342060C (zh) * | 2004-09-16 | 2007-10-10 | 黑龙江科技学院 | 电解法制备超细金属氧化物 |
| WO2013179553A1 (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | 株式会社アルバック | 金属水酸化物の製造方法及びｉｔｏスパッタリングターゲットの製造方法 |
| CN112941567B (zh) * | 2018-07-10 | 2024-02-23 | 东北大学 | 潮湿气氛的高温熔盐电解的电化学方法和装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3466234A (en) * | 1966-06-20 | 1969-09-09 | Canadian Patents Dev | Electrolytic formation of films of fe2o3 |
| US3951765A (en) * | 1973-12-20 | 1976-04-20 | Peter Kenneth Everett | Production of electrolytic battery active manganese dioxide |
| US3960695A (en) * | 1974-02-22 | 1976-06-01 | Roller Paul S | Apparatus for the electrolytic production of insoluble metal hydroxide |
-
1985
- 1985-03-04 US US06/707,250 patent/US4597957A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-03-06 NL NL8500629A patent/NL8500629A/nl not_active Application Discontinuation
- 1985-03-06 FR FR8503336A patent/FR2560895A1/fr not_active Withdrawn
- 1985-03-06 GB GB08505752A patent/GB2158097A/en not_active Withdrawn
- 1985-03-08 DE DE19853508360 patent/DE3508360A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3508360C2 (nl) | 1987-05-27 |
| FR2560895A1 (fr) | 1985-09-13 |
| DE3508360A1 (de) | 1986-09-11 |
| GB8505752D0 (en) | 1985-04-11 |
| GB2158097A (en) | 1985-11-06 |
| US4597957A (en) | 1986-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP4270595A1 (en) | Method for removing elemental copper from ternary battery waste and use thereof | |
| EP0409792A1 (en) | Process for the simultaneous recovery of manganese dioxide and zinc | |
| EP0551155A1 (en) | Process for recovering zinc and lead from flue dusts from electrical steel works and for recycling said purified metals to the furnace, and installation for implementing said process | |
| WO2014065888A1 (en) | Process for obtaining highly pure litharge from lead acid battery paste | |
| US4030990A (en) | Process for recovering electrolytic copper of high purity by means of reduction electrolysis | |
| US4201648A (en) | Nickel recovery from sulfur-deficient mattes | |
| US2157699A (en) | Electrolytic metal powders | |
| NL8500629A (nl) | Werkwijze voor het elektrolytisch bereiden van metaal oxyde voor ferriet. | |
| US2320773A (en) | Electrodeposition of manganese | |
| US3616332A (en) | Process for recovering silver from scrap materials and electrolyte composition for use therein | |
| Stanojević et al. | Evaluation of cobalt from cobaltic waste products from the production of electrolytic zinc and cadmium | |
| CN112030008A (zh) | 一种二氧化钛还原制备金属钛的方法 | |
| JP4057056B2 (ja) | 塩基性炭酸コバルト（ｉｉ）、塩基性炭酸シュウ酸コバルト（ｉｉ）、それらの製法及び使用法 | |
| US4368108A (en) | Process for electrolytic recovery of gallium or gallium and vanadium from alkaline liquors resulting from alumina production | |
| US2404453A (en) | Removal of chlorate from caustic soda | |
| US2099658A (en) | Preparation of chromic acid and sparingly soluble chromates | |
| US1336386A (en) | Purification of zinc solutions | |
| US3194749A (en) | Electrolytic method of making cupric hydroxide | |
| US5633423A (en) | Consumable anode, electrodissolution process applied to the decontamination of slightly radioactive liquid effluents and apparatus for performing the process | |
| US1887037A (en) | Process of refining nickel bearing materials | |
| US1331334A (en) | Purification of zinc solutions | |
| US5573739A (en) | Selective bismuth and antimony removal from copper electrolyte | |
| DE60225893T2 (de) | Pyro-hydrometallurgisches Verfahren zur Wiedergewinnung von Zink, Blei und sonstigen Wertmetallen aus Stäuben der Eisen- und Stahlhütten | |
| US3941668A (en) | Refractory ore beneficiation | |
| JP7279540B2 (ja) | ガリウムの回収方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |