DE3900243A1 - Zinkoxid, zinkcarbonat und basisches zinkcarbonat, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Zinkoxid, Zinkcarbonat und basisches Zinkcarbonat mit vergrößerter aktiver Ober­ fläche, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung.

Zinkoxide und Zinkcarbonate mit aktiven Oberflächen werden im zunehmenden Umfang als Aktivatoren oder Vernetzer bei der Herstellung hochwertiger Kautschukmassen benötigt. Hierbei besitzen diese Verbindungen nicht nur die Funktion eines Vernetzers im Zusammenwirken mit anderen Kautschuk-Zusätzen wie z.B. Schwefel, sondern stellen auch aktive Füllstoffe und Verstärker für die verschiedensten Kautschuksorten dar. Diese Verbindungen werden aber nicht nur bei der Kautschukverarbeitung, sondern auch bei der Herstellung vieler anderer Elastomere und Kunststoffe eingesetzt.

Weiterhin eignen sich aktive Zinkoxide und Zinkcarbonate für die Herstellung von Katalysatoren oder auch als Ad- und Ab­ sorptionsmittel, insbesondere zur Bindung von Schwefelverbindungen in Entschwefelungsanlagen.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist der Einsatz von Zink­ carbonat als Scavenger für Schwefelwasserstoff bei Erdöl­ bohrungen.

Kennzeichnend für die Aktivität dieser Verbindungen ist die spezifische Oberfläche, die sich mit standardisierten Meß­ methoden, wie der BET-Methode (nach Brunauer, Emmett & Teller) durch Adsorption von Stickstoff im Vakuum an einer ausge­ heizten Probe ermitteln läßt. Diese Methode erfaßt die ge­ samte zur Verfügung stehende Oberfläche, die sich aus der inneren und der äußeren Oberfläche zusammensetzt und in m²/g angegeben wird.

Handelsübliche aktive Zinkoxide weisen gegenwärtig eine spe­ zifische Oberfläche von 10-50 m²/g auf.

Aus dem Stand der Technik ist bereits die Zersetzung von Zinkcarbonat unter Bildung von aktiven und oberflächenreinen Produkten bekannt. In Z. anorg. Chem. 64 (1931) beschreiben Hüttig und Steiner die Darstellung eines aktiven, einheit­ lichen Zinkoxids im Labormaßstab bei 300-550°C aus Zink­ carbonat. Das bei 300°C anfallende Produkt enthält aller­ dings noch erhebliche Mengen an gebundener Kohlensäure. Die spezifische Oberfläche dieser Produkte wird nicht näher an­ gegeben.

Es ist weiterhin bekannt, daß man aktive Zinkoxide oder Zinkcarbonate aus basischen Zinkcarbonaten erhält. Basische Zinkcarbonate sind Verbindungen, die sowohl Zinkoxid als auch Zinkcarbonat in wechselnden Molverhältnissen, sowie ggf. darüber hinaus noch chemisch als Hydroxid gebundenes Wasser enthalten.

Eine Fällung basischer Zinkcarbonate beschreibt die DE-OS 24 04 049, wobei eine Zinksalzlösung und eine Alkali­ lösung kontinuierlich zusammengegeben werden, so daß die Fällung in einem kontrollierten pH-Bereich möglich ist. Die Alkalilösung besteht aus einer Mischung von NaOH und Na₂CO₃ im Äquivalent-Verhältnis von 25 : 75 bis 80 : 20.

Es ist ferner bekannt, daß zur Erzielung möglichst aktiver Oberflächen die Fällungstemperatur niedrig zu halten ist. Man arbeitet im allgemeinen bei 40 bis 80°C. Temperaturen unter 40°C können zu einer schlechten Filtrationsleistung und einem ungenügenden Auswaschen des Filterkuchens führen. Temperaturen über 80°C begünstigen zwar die Filtrierbarkeit, führen aber zu einer Verminderung der aktiven Eigenschaften.

Weiterhin ist bekannt, daß vor allem für einen Einsatz in Kautschuksystemen der Gehalt an Schwermetall-Verun­ reinigungen im erzeugten Zinkoxid möglichst niedrig sein soll (einige ppm). Die verwendeten Zinksalzlösungen müssen dementsprechend gereinigt werden. Außerdem ist nach der Fällung des Zinkcarbonates oder des basischen Zinkcarbonates der Filterkuchen mit gereinigtem Wasser gut auszuwaschen, um den Gehalt an Schwermetallen und wasserlöslichen Salzen unter die zulässigen Höchstwerte zu senken.

Der gravierendste Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren besteht im Trocknungsschritt, da das gefällte Zinksalz hierbei über längere Zeit auf hohe Temperaturen erhitzt werden muß. Als Folge davon stellen sich erhöhte Produkttemperaturen ein, bei denen die Feststoffpartikel sintern und verbacken, wobei deren Ober­ fläche deutlich abnimmt.

Die Produkteigenschaften handelsüblicher Zinkoxide und Zinkcarbonate sind daher keineswegs völlig zufrieden­ stellend. Eine weitere Vergrößerung der aktiven Ober­ fläche ist wünschenswert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Zinkoxid, Zinkcarbonat und basisches Zinkcarbonat herzu­ stellen, deren spezifische Oberfläche weiter erhöht wurde und ein Verfahren zu ihrer Herstellung zur Verfügung zu stellen.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß man aus gefälltem und ausreichend reinem Zinkcarbonat oder basischem Zinkcarbonat unter bestimmten Bedingungen bei Verwendung eines Hochleistungs- Sprühtrockners neuartige Zinkverbindungen erhält, die sich in ihren Produkteigenschaften ganz wesentlich von herkömmlichen Produkten unterscheiden. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die spezifische Oberfläche gegenüber handels­ üblichen Produkten um 200 bis 300% erhöht werden. Die neuen Verbindungen besitzen neben einer größeren äußeren Oberfläche auch eine größere innere Oberfläche. Ihr Schütt­ gewicht ist vergleichbar mit dem handelsüblicher Produkte, kann aber auch darüberliegen, wodurch sich Vorteile bei der Konfektionierung und Einarbeitung ergeben.

Trotz ihrer höheren Oberfläche weisen diese Produkte eher niedrigere als höhere Gehalte an Verunreinigungen auf.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind aktives Zink­ oxid, Zinkcarbonat und basisches Zinkcarbonat mit einer spezifischen Oberfläche von 70-200 m²/g und einem Schütt­ gewicht von 400-700 g/l.

Vorzugsweise werden aktive Zinkverbindungen mit einer spezifischen Oberfläche von 90-150 m²/g, insbesondere von 100-130 m²/g und mit einem Schüttgewicht von 400-600 g/l bereitgestellt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann auch ein Zinkoxid hergestellt werden, welches etwa 2 Gew.-% Mg ent­ hält. Der Zusatz bewirkt hierbei eine gewisse Gitterauf­ weitung und damit verbunden eine weitere Oberflächenver­ größerung der aktiven Verbindung.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein Ver­ fahren zur Herstellung von aktivem Zinkoxid, Zinkcarbonat und basischem Zinkcarbonat und Gemischen davon, wobei man durch Vermischen einer wäßrigen Lösung von mindestens einem Alkalicarbonat, Alkalihydroxid oder Gemischen davon und einer Zinksalzlösung, Zinkcarbonat oder basisches Zink­ carbonat ausfällt und man eine wäßrige Aufschlämmung in einem Sprühtrockner in einem heißen Gas, dessen Temperatur beim Eintritt in den Sprühtrockner im Bereich von 450°C bis 900°C liegt, trocknet bzw. calciniert.

Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von aktivem Zinkoxid, wird eine wäßrige Aufschlämmung von gefälltem Zinkcarbonat oder basischem Zinkcarbonat verwendet und die Eintrittstemperatur des Heißgases beträgt 800°C bis 900°C. Die Verweilzeit des Produktes wird in einem Temperaturbereich von 250°C bis 400°C und vorzugsweise von 300°C bis 350°C auf 2 bis 60 Sek. eingestellt. In einer besonders bevorzugten Ausführungs­ form beträgt die Verweilzeit in dem oben angegebenen Temperaturintervall 5 bis 15 Sek. Am meisten bevorzugt ist eine Verweilzeit von 10 Sek.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von aktivem Zink­ carbonat oder aktivem basischem Zinkcarbonat, wird eine wäßrige Aufschlämmung von gefälltem Zinkcarbonat oder basischem Zinkcarbonat verwendet, die Eintrittstemperatur be­ trägt dabei 450°C bis 650°C und im Falle von Zinkcarbonat wird ein CO₂-haltiges Heißgas verwendet.

Die Verweilzeit des Produktes wird in einem Temperaturbereich von 150°C bis 300°C und vor­ zugsweise von 180°C bis 220°C auf 2 bis 60 Sek. einge­ stellt. Besonders bevorzugt ist eine Verweilzeit im oben angegebenen Temperaturbereich von 5 bis 15 Sek. Am meisten bevorzugt ist eine Verweilzeit von 10 Sek.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das heiße Gas im Gleichstrom mit der wäßrigen Aufschlämmung in den Trockner eingeblasen. Der Feststoffgehalt der Aufschläm­ mung beträgt 20-50 Gew.-%.

Die Versprühung der Aufschlämmung erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe einer rotierenden Zerstäuberscheibe, die im Kopf eines stehenden Trockenturmes angeordnet ist.

Der Scheibendurchmesser liegt gewöhnlich im Bereich von 500-150 mm, wobei die Drehzahl im Bereich von 8000- 15 000 Upm liegt. Es ist vorteilhaft, mit einer Scheibe von 215 mm Durchmesser und einer Drehzahl von 10 000-12 000 Upm zu arbeiten.

Der Abstand der Zerstäuberscheibe von der Trockenturm­ innenseite ist so bemessen, daß ein Verkleben der Turmwand mit Naßprodukt vermieden wird.

Das Verhältnis von Gas zu Aufschlämmung wird so einge­ stellt, daß die Produktbeladung des Heißgasstromes im Trockner 10 bis 100 g/m³ beträgt. Besonders bevorzugt wird eine Produktbeladung des Heißgasstromes im Trockner von 30 bis 50 g/m³ eingestellt.

Die angegebenen Verweilzeiten entsprechend rechnerisch ermittelten Werten für diejenige Zeitspanne, die das Produkt benötigt, um von der Sprühscheibe im Trockner bis zu einer Abscheidevorrichtung zu gelangen, in der die noch warme Abluft vom Trockengut abgetrennt wird. Die Verweilzeit kann somit durch die eingeleitete Heißgasmenge, das Trocken­ turmvolumen und die Entfernung zwischen Trockenturm und Abscheidevorrichtung variiert werden.

Vorteilhafte Zinksalzlösungen sind wäßrige Lösungen von ZnSO₄ oder ZnCl₂ einzeln oder im Gemisch. Ein molares Verhältnis von ZnSO₄ zu ZnCl₂ von 1 : 2 ist hierbei besonders günstig.

Bei der Fällung von basischem Zinkcarbonat werden die Zinksalzlösung sowie das wäßrige Alkalihydroxid/ Alkalicarbonat-Gemisch unter strenger pH-Kontrolle gleichzeitig in einem Reaktor zudosiert, in welchem vorgewärmtes Wasser vorgelegt ist. Die Zugabe erfolgt in der Weise, daß sich der pH-Wert im neutralen bzw. leicht alkalischen Bereich bewegt. Ein pH-Bereich von 7 bis 9 wird erfindungsgemäß bevorzugt verwendet.

Weiterhin ist darauf zu achten, daß die Fällung ein einem Temperaturbereich von 40°C bis 90°C, vorzugs­ weise bei 60°C bis 80°C durchgeführt wird.

Zur Fällung verwendet man Zinksalzlösungen mit einem Zinkgehalt von 100 bis 180 g/l. Während der Fällung beträgt die Zinksalzkonzentration 0 bis 70 g/l, bevor­ zugt 0 bis 50 g/l.

Zur Fällung von basischem Zinkcarbonat verwendet man ein Alkalihydroxid/Alkalicarbonat-Gemisch mit einem molaren Verhältnis von Alkalihydroxid : Alkalicarbonat von 50 : 50 bis 80 : 20. Ein Verhältnis von 60 : 40 wird er­ findungsgemäß bevorzugt verwendet. Erfindungsgemäß be­ vorzugte Alkalihydroxide und Alkalicarbonate sind die Natrium- bzw. Kaliumsalze. Am meisten bevorzugt ist die Verwendung des Natriumsalzes.

Die erhaltene Ausfällung wird auf einem Bandfilter kontinuierlich abfiltriert und solange gewaschen, bis aus dem Feststoff keine Verunreinigungen mehr eluiert werden können. Die gewaschene Ausfällung wird aufge­ schlämmt und in ein pumpfähiges Homogenat überführt.

Die frisch homogenisierte Aufschlämmung wird anschließend zur Trocknung in einen Sprühtrockner eingebracht.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens verwendet man bevorzugt die in Abb. 1 schematisch darge­ stellte Anlage. Kernstück dieser Anlage ist ein Trockenturm 1, bestehend aus einem zylindrischen Hauptteil 2 und einem konischen Bodenteil 3. Der Eintrag des aufgeschlämmten Zink­ salzpräzipitates sowie die Einleitung des Heißgases 9 er­ folgt über die Turmdecke 4.

In einem Pastenbunker 5 wird eine homogene pumpfähige Suspension des Zinksalzniederschlages vorgelegt und über eine Fördervorrichtung 20 auf eine Sprühscheibe 6 geleitet, welche im Zentrum der Turmdecke 4 angeordnet ist und sich mit hoher Geschwindigkeit dreht. Aufgrund der starken mechanischen und chemischen Belastung während des Trocknungs­ vorganges ist diese Scheibe aus einem Spezialwerkstoff, vor­ zugsweise Titan, angefertigt. Auf der Scheibenoberseite sind, vom Mittelpunkt zum Scheibenrand weisende Mitnehmer­ stege 7 ausgebildet, welche das aufgetragene Naßgut nach außen führen und einen gleichmäßigen und gerichteten Aus­ tritt des Homogenates aus der Scheibenoberfläche ermöglichen. Nach seinem Austritt wird das Naßgut unter Einwirkung der Zentrifugalkraft gleichmäßig zerstäubt. Je nach Umlaufge­ schwindigkeit der Sprühscheibe 6 und Feststoffgehalt des Ausgangsproduktes wird das Sprühgut in Partikel mit einer Teilchengröße von 1 bis 50 µm zerstäubt. Weiterhin ist die Oberfläche der Sprühscheibe 6 radial nach außen geneigt, so daß eine nach unten weisende Sprührichtung vorgegeben ist.

Das in einem Brenner 8 auf die jeweilige Betriebstemperatur erhitzte Heißgas 9, wird im Zentrum der Turmdecke 4 über einen Ringkanal 10 im Bereich der Sprühscheibe 6 in den Trockenturm 1 so eingeführt, daß das Heißgas 9 den Trocken­ turm 1 spiralförmig durchströmt. Die Öffnung des Ringkanals 10 ist oberhalb der Sprühscheibe 6 in der Weise angebracht, daß das in den Trockenturm 1 eintretende Heißgas 9 auf das Naßgut unmittelbar nach dessen Austritt aus der Sprühscheibe 6 auftrifft. Das versprühte Naßgut wird hierdurch sofort nach dem Austritt aus der Sprühscheibe 6 soweit getrocknet, daß ein Verkleben der Trockenturminnenseite mit Produkt 17 weitgehend vermieden wird.

Die durch Flüssigkeitsverdampfung verursachte Verdunstungs­ kälte bewirkt, daß die Produkttemperatur der im spiral­ förmigen Heißgasstrom 11 absinkenden aktiven Zinkverbindung deutlich unter der Heißgastemperatur liegt, wobei wegen der geringeren Teilchengröße dennoch eine vollständige Trocknung und/oder Calzinierung erfolgt. Aufgrund der geringen Verweilzeit des Produktes 17 im Trockenturm 1 erhält man Zinkverbindungen mit verbesserten aktiven Eigenschaften. Ein Verbacken der aktiven Verbindung wird weitgehend vermieden.

Bei konstanter Heißgaszufuhr wird die Produkttemperatur im wesentlichen von der mit der Aufschlämmung zugeführten Wasser­ menge pro Zeiteinheit beeinflußt.

Die Teilchengröße des Endproduktes 17 kann in gewissem Maße auch durch die Temperatur sowie die Einströmgeschwindigkeit des Heißgasstromes beeinflußt werden.

Das getrocknete Produkt 17 wird zusammen mit dem leicht abge­ kühlten Heißgas über das Bodenteil 3 kontinuierlich ausge­ tragen.

Das Produkt-Heißgasgemisch wird in einem Zyklonabscheider 13 getrennt, das Produkt 17 gelangt anschließend über ein Sieb 15 zur Abfüllung. Letzte Feststoffreste werden über einen nachgeschalteten Staubfilter 14 abgetrennt. Anschließend wird die Heißgasabluft 18 über einen Ventilator 16 entweder abge­ geben oder gegebenenfalls nach Feuchtigkeitsabscheidung in den Prozeß zurückgeführt.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch in einer Anlage produziert werden, deren Sprühtrockner nach dem Gegenstromprinzip arbeitet. Hierbei erfolgt der Sprühgut­ eintrag in entgegengesetzter Richtung zum Heißgasstrom, wobei die Verweilzeit des Sprühgutes im Trockner durch die Heiß­ gasmenge reguliert wird. Der Produktaustrag der gegen den Heißgasstrom absinkenden Partikel erfolgt über eine Sammel­ vorrichtung im Boden des Trockenturmes, während die im Heißgasstrom aufsteigenden Feststoffpartikel zusammen mit dem Heißgas über die Turmdecke abgeleitet und in einem nachgeschalteten Zyklonabscheider bzw. in einem Abluft­ filter voneinander getrennt werden. Weiterhin besteht die Möglich­ keit, die erfindungsgemäßen Verbindungen in einer nach dem Kreuzstrom­ prinzip arbeitenden Trocknungsanlage herzustellen.

In derartigen Anlagen wird die Verweilzeit des Sprüh­ gutes im Trockner ebenfalls auf einen Wert eingestellt, die einerseits eine vollständige Trocknung und/oder Calzinierung bewirkt und wobei andererseits die aktiven Eigenschaften des erzeugten Endproduktes erhalten bleiben.

Erfindungsgemäß verwendet man zur Erzeugung des Heißgases bevorzugt atmosphärische Luft, welche gegebenenfalls vor ihrer Erhitzung gereinigt wird. Zur Erzeugung von aktivem Zinkcarbonat wird bevorzugt mit CO₂ angereichertes Heißgas verwendet. Aus wirtschaftlichen Gründen ist in diesem Falle ein geschlossener Heißgaskreislauf wünschenswert.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen als aktive Füllstoffe für Kautschuk, bei der Herstellung von Katalysatoren, als Ad- und Absorbens, insbesondere als Ab­ sorbens für Gase in Entschwefelungsanlagen und bei Erdöl­ bohrungen sowie als UV-Stabilisator in Kombination mit be­ kannten Stabilisatoren.

Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen zeichnen sich im Vergleich zu herkömmlich hergestellten aktiven Ver­ bindungen durch eine überraschend große spezifische Ober­ fläche bei gleichem bzw. höherem Schüttgewicht aus.

Zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der vorteilhaften Eigenschaften der neuen aktiven Zinkver­ bindungen werden die nun folgenden Beispiele aufgeführt. Die Produkteigenschaften sind in den Tabellen 1 bis 3 zusammengefaßt.

A. Herstellung von Zinkoxid-Verbindungen mit vergrößerter Oberfläche (s. Tabelle 1) Beispiel 1

Als Ausgangslösung wird eine in technischem Maßstab her­ gestellte Zinksalzlösung verwendet, die Zinksulfat und Zinkchlorid in einem molaren Verhältnis von 1 : 2 enthält.

Der Zinkgehalt beträgt 150-160 g/l, der pH liegt bei 4-4,5. Als Verunreinigungen enthält diese Lösung in geringen Mengen Natriumchlorid und Natriumsulfat sowie Schwermetallverunreinigungen im Bereich von 1 ppm und darunter.

Zur Alkalisierung wird eine Lösung aus einem Gemisch von Natriumhydroxid und Natriumcarbonat in einem molaren Ver­ hältnis von 60 : 40 verwendet.

Beide Lösungen dosiert man in einen Reaktor ein, in welchem Wasser vorgelegt ist. Die rechnerische Zinksalz­ konzentration während der Fällung liegt zwischen 0 und 50 g/l.

Der Reaktor besteht aus einem Rührkessel mit indirekter Heiz- und Kühleinrichtung. Die Zugabe der beiden Lösungen erfolgt so, daß immer ein pH von 7-9 eingehalten wird. Aufgrund des geringen Alkali-Überschusses treten dann keine Zinkverluste ein.

Das bei 60°C gefällte basische Zinkcarbonat wird auf einem Bandfilter kontinuierlich abfiltriert und intensiv gewaschen. Der Filterkuchen wird erneut in einem Rührkessel mit 60° heißem Wasser aufgenommen (4 Teile Wasser auf 1 Teil Filterkuchen). Anschließend wird nochmals auf einem Bandfilter unter intensivem Waschen abfiltriert und nach Aufmaischen über ein Vorratsgefäß in den Hochleistungs- Sprühtrockner eingesprüht.

Die direkte Trocknung in einem Heißluftstrom von 800-900°C bewirkt durch rasche Wasserverdampfung eine schonende Trocknung, da sich hierbei eine Guttemperatur von 320-340°C einstellt.

Die rechnerische Verweilzeit beträgt in diesem Temperatur­ bereich ca. 10 Sekunden. Gleichzeitig wird durch die Ver­ sprühung eine hohe Partikelauflösung erreicht.

Das entstandene Zinkoxid wird nach bekannten Verfahren niedergeschlagen und gelangt zur Absackung.

Das erhaltene Produkt hat eine spezifische Oberfläche von ca. 125 m²/g mit einem Schüttgewicht von ca. 450 g/l. Der Siebrückstand von über 45 µm liegt unter 0,1%.

Beispiel 2

Die Durchführung erfolgt gemäß Beispiel 1 mit dem Unter­ schied, daß die Fällung bei 90°C stattfindet. Das erhaltene ZnO hat eine spezifische Oberfläche von etwa 85 m²/g. Die Verringerung der spezifischen Oberfläche ist vermutlich auf die im Vergleich zu Beispiel 1 höhere Fällungs­ temperatur zurückzuführen.

Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)

Basisches Zinkcarbonat wird gemäß Beispiel 1 gefällt. Der Filterkuchen wird nach dem Auswaschen in einem Labor­ ofen 20 Min. bei 340°C decarboxyliert.

Die spezifische Oberfläche liegt nunmehr bei 45 m²/g. Das Beispiel zeigt deutlich, daß bei herkömmlicher Calzinierung die erzielbare spezifische Oberfläche viel kleiner ist.

Beispiel 4 (Vergleichsbeispiel)

Basisches Zinkcarbonat wird gemäß Beispiel 1 gefällt. Der erhaltene Filterkuchen wird nach intensivem Waschen in einem Laborofen 20 Minuten bei 600°C decarboxiliert.

Es ist nochmals eine Verringerung der spezifischen Ober­ fläche auf Werte um 15 m²/g festzustellen.

B. Herstellung von basischen Zinkcarbonaten mit vergrößerter Oberfläche (s. Tabelle 2) Beispiel 5

Die Durchführung erfolgt gemäß Beispiel 1, mit der Aus­ nahme, daß im Sprühtrockner bei 190°C gearbeitet wird.

Man erhält als Endprodukt ein aktives basisches Zink­ carbonat. Der Glühverlust beträgt etwa 24%, der Zinkoxid­ gehalt etwa 76%. Die spezifische Oberfläche liegt bei 100 m²/g.

Beispiel 6

Die Durchführung erfolgt gemäß Beispiel 5 mit der Ausnahme, daß die Fällungstemperatur 90°C beträgt.

Die spezifische Oberfläche des erzeugten Produktes liegt bei 75 m²/g.

Beispiel 7

Die Durchführung erfolgt gemäß Beispiel 5 mit der Ausnahme, daß in der verwendeten Alkalilösung der Anteil an Natron­ lauge erhöht wird, wobei das Molverhältnis von NaOH zu Na₂CO₃ 80 : 20 beträgt.

Die spezifische Oberfläche des erzeugten Produktes liegt bei 90 m²/g.

Beispiel 8: (Vergleichsbeispiel)

Die Fällung erfolgt gemäß Beispiel 5 bei 60°C. Der Filter­ kuchen wird nach intensivem Waschen in einem Laborofen 20 Minuten bei 190°C getrocknet.

Das Versuchsergebnis zeigt, daß durch Erhöhung der Trocknungsdauer und der Trocknungsart (ruhendes Verfahren) die spezifische Oberfläche gegenüber dem gemäß Beispiel 5 hergestellten Produkt um etwa 60% auf Werte um 40 m²/g abnimmt.

Die hohe spezifische Oberfläche des erfindungsgemäß her­ gestellten Produktes aus Beispiel 1 zeigt die Messung der Ölzahl nach DIN 35 199. In Tabelle 3 sind die Meßer­ gebnisse von handelsüblichem aktiven Zinkoxid und erfin­ dungsgemäßem aktiven Zinkoxid gegenübergestellt.

Tabelle 3

Claims (18)

1. Aktives Zinkoxid, Zinkcarbonat und basisches Zink­ carbonat, gekennzeichnet durch eine spezifische Oberfläche von 70-200 m²/g und ein Schüttgewicht von 400-700 g/l.

2. Verbindungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine spezifische Oberfläche von 90-150 m²/g und ein Schüttgewicht von 400-600 g/l.

3. Verbindungen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine spezifische Oberfläche von 100-130 m²/g.

4. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen nach einem der An­ sprüche 1-3 und Gemischen davon, wobei man durch Vermischen einer wäßrigen Lösung von mindestens einem Alkalicarbonat, Alkalihydroxid oder Gemischen davon und einer Zinksalz­ lösung, Zinkcarbonat oder basisches Zinkcarbonat ausfällt, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Aufschlämmung der Ausfällung in einem Sprüh­ trockner in einem heißen Gas, dessen Temperatur beim Ein­ tritt in den Sprühtrockner im Bereich von 450°C bis 900°C liegt, trocknet.

5. Verfahren nach Anspruch 4 zur Herstellung von aktivem Zinkoxid, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Aufschlämmung von gefälltem Zink­ carbonat oder basischem Zinkcarbonat verwendet und die Eintrittstemperatur des Heißgases 800 bis 900°C beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 zur Herstellung von aktivem Zinkcarbonat oder aktivem basischem Zinkcarbonat oder Gemischen davon, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Aufschlämmung von gefälltem Zinkcarbonat oder basischem Zinkcarbonat verwendet, daß die Eintritts­ temperatur des Heißgases 450 bis 650°C beträgt und im Falle von Zinkcarbonat ein CO₂-haltiges Heißgas verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verweilzeit des Pro­ duktes in einem Temperaturbereich von 250 bis 400°C und vorzugsweise von 300 bis 350°C 2 bis 60 Sekunden beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verweilzeit des Pro­ duktes in einem Temperaturbereich von 150 bis 300°C und vorzugsweise von 180 bis 220°C 2 bis 60 Sekunden beträgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ver­ weilzeit 5 bis 15 Sekunden und vorzugsweise 10 Sekunden beträgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die wäß­ rige Aufschlämmung 20 bis 50 Gew.-% Feststoff enthält.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das heiße Gas im Gleichstrom mit der wäßrigen Aufschlämmung in den Trockner eingeblasen wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß das Ver­ hältnis von Gas zu Aufschlämmung so eingestellt wird, daß die Produktbeladung des Heißgas-Stroms im Trockner 10 bis 100 g/m³ beträgt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Produktbeladung im Heißgas-Strom im Trockner 30 bis 50 g/m³ beträgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ver­ sprühung der Aufschlämmung mit Hilfe einer rotierenden Zerstäuberscheibe erfolgt, die im Kopf eines stehenden Trockenturmes angeordnet ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Versprühung bei einer Drehzahl der Zerstäuberscheibe von 8000 bis 15 000 Upm erfolgt, wobei deren Durchmesser 500-150 mm beträgt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das heiße Gas im Gegenstrom zu der wäßrigen Aufschlämmung in den Trockner eingeblasen wird.

17. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Magnesium- Gehalt von etwa 2 Gew.-%.

18. Verwendung von Verbindungen nach einem der Ansprüche 3 bis 17 als Füllstoff für Kautschuk, bei der Herstellung von Katalysatoren, als UV-Stabilisatoren in Kombination mit bekannten Stabilisatoren und als Ad- und Absorbens, insbesondere als Absorbens für Gase in Entschwefelungs­ anlagen und bei Erdölbohrungen.