NO127907B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til samtidig utfelning av metalloxyder inneholdende 80 mol. % eller mere av jernoxyd.

Foreliggende oppfinnelse angår en

fremgangsmåte til samtidig utfelning av

metalloxyder inneholdende 80 mol pst. eller

mere av jernoxyder.

Samtidig utfelning av blandede oxyder av forskjellige metaller har hittil vært

utført ad kjemisk vei ved utfelning av metall-ionene i det ønskede forhold ved hjelp

av en alkalisk oppløsning. Under denne

samtidige utfelning vil de minst oppløselige

oxyder utfelles først, og ikke alltid vil der

være tilstrekkelig alkali igjen for utfelning

av de mere oppløselige oxyder. Videre er

produktet vanligvis sterkt forurenset på

grunn av at der dannes en ekvivalent

mengde salt under den dobbelte omsetning,

hvilket salt må vaskes grundig ut. Av disse

grunner er slike prosesser ikke økonomiske,

og dertil kommer at man ikke alltid erhol-der et produkt med de ønskede egenskaper.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen

til samtidig utfelning av metalloxyder inneholdende 80 mol pst. eller mere av jernoxyd, foretas likeledes ved at man reagerer

metall-ioner i ønsket forhold med en alkali-oppløsning. Fremgangsmåten ifølge

oppfinnelsen er hovedsakelig karakterisert

ved at utfelningen foretas ved elektrolyse

av en alkalisaltoppløsning under anvendelse av minst én anode av de metaller hvis

oxyder skal utfelles, og under tilførsel av

oxygen eller et oksydasjonsmiddel til elektrolytten, slik at metallet oppløses i det

ønskede forhold, hvoretter de utfelles i

form av et blandet oxyd, idet de reagerer

med det alkali som dannes under elektrolysen. ,

Ved den elektrolytiske fremgangsmåte

ifølge oppfinnelsen blir der alltid dannet så meget alkalilut ved katoden som der kreves for utfelning av metallenes oxyder, hvilke metaller erholdes fra anodene ved oppløsning, mens det alkalisalt som anvendes som elektrolytt, stadig forblir i oppløs-ning og ikke kan forurense det blandede oxyd som dannes.

Da sammensetningen av elektrolytten ikke endres, kan fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres kontinuerlig, og ved hjelp av en liten mengde elektrolytt kan man fremstille en ubegrenset mengde blandet oxyd. Da dette blandede oxyd inneholder bare få salter og andre forurensninger, kan disse salter og forurensninger lett vaskes ut.

Det er kjent, f. eks. fra britisk patent 520 690, at ved elektrolyse av en oppløs-ning av et alkalimetallsalt under anvendelse av jernanode vil der utfelles hydroxyd av to verdig jern, hvilket oxyderes ved kontinuerlig innblåsning av luft i elektrolytten.

Det er imidlertid overraskende at de ønskede blandede oxyder ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen dannes hovedsakelig kvantitativt fordi, efter hva man har funnet, et ikke-jernmetall, som f. eks. sink, når dette ålene utfelles elektrolytisk, bare delvis utfelles, nemlig i form av volu-minøst gelélignende vannholdig oxyd. Ved

fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen erholdes derimot de blandede oxyder utfelt i

en hovedsakelig ren og kompakt tilstand,

slik at de lett kan fraskilles ved filtrering, vaskes og sin tres, hvis det er ønskelig. På

denne måte er det for første gang funnet mulig å fremstille ferriter på våt vei.

Da disse ferriter er meget rene og har en homogen sammensetning, er den elek-triske motstand høy, og de magnetiske egenskaper er gode.

Ifølge oppfinnelsen kan anoden være av en jernlegering som inneholder metallene i de ønskede molare forhold. Man foretrekker imidlertid samtidig med en anode av rent jern å anvende en eller flere anoder av andre metaller, idet man inn-stiller strømstyrkene for de forskjellige anoder i henhold til de ønskede molare forhold i det blandede oxyd som tilsiktes. Sammen med jernanoden kan man anvende anoder av kobber, aluminium, nikkel, magnesium, sink, krom og lignende, idet hver anode forbindes til strømkilden via en re-guleringsmotstand og et ampéremeter.

Ved riktig valg av strømstyrke, anode-areal, elektrolyttoppløsning, konsentrasjon av denne oppløsning og badtemperatur er det mulig å fremstille oxyder av varierende konsistens, som hård, bløt, grov, fin etc. I regelen blir partiklene mindre med øken-de temperatur og med avtagende strøm-styrke. Farven er likeledes avhengig av disse faktorer.

Som oxydasjonsmidler kan man anvende gassformige medier som luft, oxygen, oson, klor og lignende eller væsker som hy-drogenoxyder, salpetersyre, nitrater og lignende. Det er også mulig å fremstille oxy-dasjonsmidlet i badet ved hjelp av en elektrolytisk prosess, f. eks. ved anvendelse av en ytterligere anode som ikke oppløses.

Man har funnet at anoder av jern eller jernlegeringer kan bli passive under elektrolysen, hvilket forhindres ved anvendelse av et alkalihalogenid, fortrinsvis kalium-jodid eller kaliumbromid, som elektrolytt. Det er fordelaktigst å begynne med en nøy-tral eller svakt sur (pH = 5-6,8) oppløs-ning av alkalisalt. Jern og andre metaller vil da lett oppløses fra anoden, og det blandede oxyd kan lett utfelles i nærheten av katoden.

I praksis er det fordelaktig å omgi anodene med et filtermateriale som er gjen-nomtrengelig i begge retninger. Således vil fragmenter av metall ikke kunne fjernes fra anodene og forurense badet. På denne måte vil også forurensninger i jernet og andre metaller, såsom kull, kiselsyre og lignende, holdes innenfor filterne. Følgelig er det endog mulig å anvende anoder av mindre rent metall uten betydelige ulem-per. I denne forbindelse er det også av be-tydning å anvende en svakt sur elektrolytt fordi f. eks. jernet som er oppløst, da lett vil kunne passere gjennom filtrene og bare vil utfelles når det befinner seg utenfor filteret. Det er mulig å anordne en hjelpe-anode av et uoppløselig materiale, spesielt kull, i badet for at der under hvileperioden, f. eks. når de relative anoder befinner seg i elektrolytten uten at elektrolyse finner sted, går så meget strøm gjennom nevnte anode mens jernelektrodene i badet virker som katoder, at jernet polariseres og ikke oppløses når dette ikke er ønskelig.

Det er hensiktsmessig å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kontinuerlig, mens det utfelte stoff i badet ved hjelp av en pumpe føres gjennom et eller flere filtere, hvorved det utfelte stoff fraskilles. Efter en viss tid som avhenger av kapasi-teten av de anvendte filtere, avbrytes pumpningen av elektrolytt gjennom filterne, hvorefter man leder destillert vann gjennom filterne for utvasking av det utfelte stoff. Derefter fjernes det således fraskilte stoff fra filterne og tørres, hvorpå man gjenopptar pumpningen av elektrolytt gjennom filterne. Den rensede elektrolytt som har passert filterne, føres tilbake til badet. Hvis man påser at bare en liten

mengde elektrolytt holdes tilbake i filterne,

vil bare en liten mengde destillert vann være nøvendig for utvaskningen av det fraskilte stoff.

Som regel anvender man likestrøm for elektrolysen. Om nødvendig er det imidlertid også mulig å sende en vekselstrøm gjennom badet via elektrodene eller hjelpe-elektrodene, f. eks. for oppvarmning av badet eller for utførelse av visse kjemiske reaksjoner.

De blandede oksyder som fremstilles ifølge oppfinnelsen, er i alminnelighet meget fine, rene og av en ensartet granulert form. De magnetiske egenskaper er sær-deles fordelaktige, likeledes er oksydenes egenskaper i malingsteknisk henseende, f. eks. med hensyn til dekningsevne, bland-barhet i olje, farve og lignende meget fordelaktige.

Eksempel:

Elektrolysen utføres i et kar inneholdende elektrolytten, som er en oppløsning av natriumsulfat i destillert vann. I tillegg til jernanoden anvendes flere anoder av kobber, sink, nikkel og magnesium i karet. Katoden består av jern. Strømmen fordeles over anodene, slik at jernanoden mottar 80 pst. av strømstyrken og de øvrige anoder de resterende 20 pst. Som oksydasjonsmiddel tilsetter man elektrolytten 1 pst. hydrogenperoxyd, hvilken konsentrasjon opp-rettholdes under elektrolysen. Efter endt

elektrolyse blir det utfelte stoff vasket og

tørret. Produktet består av blandede oxyder av jern og ovennevnte metaller og har

gode magnetiske egenskaper.

I stedet for hydrogenperoxyd kan man

tilsette et annet oxydasjonsmiddel som f.

eks. ammoniumnitrit eller oson. Samme

resultat erholdes hvis man blåser luft inn

i elektrolytten.

Fordelaktige resultater oppnåes når

der som elektrolytt anvendes en vandig

oppløsning av natriumbromid eller kalium-jodid.

Temperaturen i elektrolysebadet kan

gå opp til 90° C.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til samtidig utfel-ling av blandede metalloxyder i på forhånd bestemte ønskede innbyrdes forhold og inneholdende minst 80 molpst. jernoxyd, ved

elektrolyse av en alkalisaltoppløsning, karakterisert ved at elektrolysen foretas under anvendelse av en eller flere anoder av de metaller hvis oxyder skal utfelles, under tilførsel av oxygen eller et oxydasjonsmiddel til elektrolysekaret, slik at metallene oppløses i de ønskede forhold, hvorefter de utfelles i form av et blandet oxyd ved hjelp av det alkali som dannes under elektrolysen.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at elektrolysen foretas under anvendelse av en anode av jern og anoder av de metaller hvis oxyder samtidig skal utfelles, idet strømstyrkene i de forskjellige anoder reguleres slik at det blandede oxyd inneholder de forskjellige metalloxyder i de ønskede molare forhold.