PL50293B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 8. I. 1966 50293 KI. 12n, 49/06 MKP C 01 g UKD ' 661.872.22/.26 Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Jedrzej Jaworski, Roman Kubasie¬ wicz, mgr inz. Stefan Makolagwa Wlasciciel patentu: Zaklad Materialów Magnetycznych „Polfer", War¬ szawa (Polska) Sposób wytwarzania tlenku zelazowego w postaci magnetycznej lub niemagnetycznej Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania tlenku zelazowego w postaci magnetycznej lub niemagne¬ tycznej, zwlaszcza stosowanego w przemysle fer¬ rytowym oraz do tasm magnetofonowych i lakierów magnetycznych, na drodze utleniania zwiazków elektrochemicznie rozpuszczonego zelaza w roz¬ tworach soli amonowych i dehydratacji uzyskane¬ go produktu.Dotychczasowe metody otrzymywania gamma trójtlenku zelazowego zwlaszcza do tasm magne¬ tofonowych i lakierów magnetycznych polegajace na rozkladzie termicznym szczawianu zelazawego w zakresie temperatur od 300°C do 400°C lub utle¬ nianiu magnetytu otrzymywanego przez redukcje wodorem alfa trójtlenku zelazowego czy utlenianie soli zelaza dwuwartosciowego w roztworze alka¬ licznym sa drogie i technologicznie klopotliwe.Dotychczasowe sposoby otrzymywania alfa trój¬ tlenku zelazowego do wytwarzania ferrytów o wy¬ sokich charakterystykach technicznych — przez termiczny rozklad siarczanu zelazawego w zakresie temperatur od 800°C do 1100°C czy szczawianu zelazawego w zakresie temperatur od 400°C do 1000°C sa równiez drogie i w przypadku metody siarczanowej klopotliwe. Wytwarzanie tlenku ze¬ laza metoda elektrochemiczna w elektrolitach chlorków potasowców daje produkt niejednorod¬ ny chemicznie i powoduje koniecznosc wielokrot¬ nego przemywania otrzymanego tlenku zelaza w celu usuniecia potasowców, resztki których ulat- 10 15 niaja sie z produktu dopiero przy temperaturach prazenia wyzszych od 1300°C.Sposób wytwarzania gamma trójtlenku zelazo¬ wego i alfa trójtlenku zelazowego wedlug wynalaz¬ ku jest bardzo tani i pozwala na unikniecie wyzej wymienionych trudnosci. Wytwarzanie uwodnione¬ go gamma trójtlenku - zelazowego polega na elektrochemicznym rozpuszczaniu w elektrolizerze metalicznego zelaza i wytracaniu jego hydratów przy zastosowaniu jako elektrolitów roztworów soli amonowych o stezeniu nie wiekszym niz 10%. z dodatkiem lub bez dodatku amoniaku, naj¬ korzystniej w 0,3—5%-wyeh roztworach wodnych chlorku amonu z 0—0,2%-wym dodatkiem amo¬ niaku.Proces prowadzi sie przy pH wyzszym od 5 przy wyjsciowej, geometrycznej gestosci anodowej pradu rozpuszczania zelaza 10~4 do 10° A/cm2, sto¬ sujac mieszanie elektrolitu i ciagle lub okresowe odbieranie produktu z elektrolizera. Otrzymany produkt przemywa sie w celu usuniecia elektroli¬ tu, dekantuje i suszy w suszarkach komorowych lub rozpylowych. Resztki soli elektrolitów amono¬ wych ulatniaja sie z produktu ponizej temperatu¬ ry 550°C; chlorek amonu ponizej 350°C.Gamma trójtlenek zelazowy otrzymuje sie de- hydratyzujac odprowadzony z elektrolizera wilgot¬ ny uwodniony trójtlenek zelazowy lub wysuszony uwodniony gamma trójtlenek zelazowy w tempe¬ raturach nizszych od 250°C. Uwodniony gamma 50293/ 50293 trójtlenek zelazowy otrymuje sie suszac przemyty i zdekantowany odprowadzony z elektrolizera wil¬ gotny uwodniony gamma trójtlenek zelazowy w temperaturach nizszych od 180°C.Alfa trójtlenek zelazowy otrzymuje sie prazac odprowadzony z elektrolizera wilgotny uwodniony gamma trójtlenek zelazowy lub wysuszony uwod¬ niony gamma trójtlenek zelazowy lub gamma trój¬ tlenek zelazowy po dehydratacji w temperaturach wyzszych od 300°C.P r z y k la d I. W elektrolizerze winidurowym o pojemnosci 120 litrów z denna perforowana ply¬ ta prowadzono proces elektrochemicznego rozpusz¬ czania plyt 600X300X10 mm zelaza ARMCO E w ciagu 48 godzin. Warunki procesu: elektrolit — 0,15 normalny roztwór wodny chlorku amonu; temperatura elektrolitu — 40°C; wyjsciowa, obli¬ czona z wymiarów geometrycznych anodowa gestosc pradu — 0,lA/cm2; katodowa gestosc pradu — 0,03 A/cm2; mieszanie — 3 litry tlenu na godzine na litr elektrolitu; pH elektrolitu w trak¬ cie procesu — 7 ± 1; prad sumaryczny — 300 A; napiecie — 13 ± 1 V.Proces automatycznie termostatowano woda ko¬ munalna plynaca przez chlodnice zanurzone w elektrolizerze. Produkt razem z elektrolitem odbierano w sposób ciagly do szeregowo, w stosun¬ ku do elektrolizera, ustawionego osadnika, z które¬ go klarowny elektrolit wracal przelewem do elek¬ trolizera. 10 15 20 25 30 ^Przyklad II. Gamma uwodniony trójtlenek zelazowy otrzymany wedlug warunków podanych w przykladzie I wyprazono statycznie w tempera¬ turze 600°C w ciagu 1 godziny. Analiza chemiczna i fazowa wykazala w produkcie obecnosc okolo 100% alfa trójtlenku zelazowego. Z przedstawio¬ nych porównawczo w ponizszej tablicy danych analizy chemicznej wynika, iz alfa trójtlenek ze¬ lazowy otrzymany wedlug wynalazku zawiera mniej zanieczyszczen niz alfa trójtlenek zelazowy otrzymany metoda szczawianowa. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania tlenku zelazowego w posta¬ ci magnetycznej lub niemagnetycznej, zwlasz¬ cza stosowanego w przemysle ferrytowym oraz do tasm magnetofonowych i lakierów magne¬ tycznych, przez elektrochemiczne rozpuszczanie zelaza, wytracanie uwodnionych tlenków, su¬ szenie ich i prazenie, znamienne tym, ze proces rozpuszczania zelaza prowadzi sie w roztworach wodnych soli amonowych o stezeniu nie wiek¬ szym niz 10%, z dodatkiem, lub bez dodatku amoniaku, najkorzystniej w 0,3—5%-wyeh rotworach wodnych chlorku amonu z 0— —0,2%-wym dodatkiem amoniaku, przy wyjscio¬ wych gestosciach anodowego pradu rozpusz¬ czania od 10~4 do 10° A/cm2, przy czym two- Rodzaj tlenku alfa trójtlenek zelazowy otrzymany sposobem wedlug wynalazku, prazony w tem¬ peraturze 600°C alfa trójtlenek zelazowy otrzymany przez rozklad szczawianu zelazawego w temperaturze 600°C Zawar¬ tosc skladnika podsta¬ wowego % wagowe 99,9 99,8 Zawartosc zanieczyszczen Mg 0,001 0,016 Cu 0,009 0,007 Co 0,004 0,004 Zn 0,003 0,068 Si 0,002 0,006 Ca 0,01 0,02 Powierz¬ chnia wlasciwa m2/g 12,7 11,0 Po zakonczeniu procesu zlano elektrolit znad zdekantowanego w osadniku osadu. Produkt prze¬ myto dziesieciokrotna iloscia wody destylowanej i wysuszono w temperaturze 105°C. Analiza che¬ miczna i fazowa wykazaly w nim obecnosc okolo 100% gamma uwodnionego trójtlenku zelazowego. Po wyprazeniu takiego produktu w piecu komoro¬ wym w temperaturze 230°C przez 1 godzine, anali¬ za chemiczna i fazowa wykazaly w nim obecnosc okolo 100% gamma trójtlenku zelazowego. rzace sie uwodnione tlenki odprowadza sie z elektrolizera w sposób ciagly, lub okresowy, a nastepnie suszy otrzymujac gamma uwodnio¬ ny trójtlenek zelazowy, lub dehydratyzuje W w podwyzszonej temperaturze i ewentualnie prazy otrzymujac gamma trójtlenek zelazowy lub alfa trójtlenek zelazowy.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 40 w przypadku otrzymywania uwodnionego gam-50293 5 ma trójtlenku zelazowego odprowadzany z elektrolizera wilgotny uwodniony gamma trójtlenek zelazowy suszy sie w temperaturze 4. nie wyzszej od 180°C. 5
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w przypadku otrzymywania magnetycznego gamma trójtlenku zelazawego, odprowadzony z elektrolizera wilgotny uwodniony gamma trój¬ tlenek zelazowy lub wysuszony uwodniony 10 6 gamma trójtlenek zelazowy dehydratyzuje sie w temperaturze nie wyzszej od 250°C. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w przypadku otrzymywania niemagnetycznego alfa trójtlenku zelazowego, odprowadzony z elektrolizera wilgotny uwodniony gamma trójtlenek zelazowy lub wysuszony uwodniony gamma trójtlenek zelazowy lub gamma trój¬ tlenek zelazowy po dehydratacji prazy sie w temperaturze wyzszej od 300°C. PL