DE490952C - Verfahren zur Herstellung von festen, poroesen Formkoerpern aus reinem Eisenoxyd - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von festen, porösen Formkörpern aus reinem Eisenoxyd Die chemische Technik bedient sich bei der Durchführung mancher Prozesse Katalysator-bzw.Kontaktmassen. DieseKörper sollen zweckmäßig eine große Reaktionsoberfläche haben; sie müssen widerstandsfähig gegen chemische Einflüsse sein; sie sollen sich möglichst, selbst bei höheren Temperaturen, nicht verändern; ferner sollen sie lange gebrauchsfähig bleiben oder durch einfache Verfahren, wie Ausglühen, Auslaugen u. dgl., beim Nachlassen der Kontaktwirkung leicht regeneriert werden können. In vielen Fällen sollen sie auch so beschaffen sein, daß sie selbst bei hoher Schüttung Gasen das Hindurchtreten gestatten; sodann ist es wünschenswert, wenn sie nach dem Gebrauch noch verwertbar sind.
• Es sind Verfahren bekannt geworden, die bezwecken, unreine, oxydische; fein zerteilte Eisenabfälle, wie beispielsweise Feinerze, mit Gangarten, Gichtstaub u. a. durch Brikettieren oder Agglomerieren stückig zu machen. Die Brikettierungsverfahren bewirken durch Beimischen organischer, klebriger Stoffe, wie Zellpechlauge, Teer usw., und Pressen der Masse zu Formlingen unter hohem Druck eine rein mechanische Verkittung der Feinteilchen. Bei den Agglomerierverfahren werden dem unreinen, oxydischen, eisenhaltigen Feingut Kieselsäure undTonerde oder andere Flußmittel beigemischt, worauf die Masse, durch Sinterung, d. h. Glühen bei-hoherTemperatur, oberflächlich verschlackt, in Stückform gebracht wird. Sowohl die durch Brikettieren erhaltenen Formlinge als auch die durch Agglomerieren entstandenen mit verstopfter Oberfläche eignen sich auch wegen der beigemischten Verunreinigungen nicht für Kontaktverfahren; sie dienen lediglich zur Verhüttung auf Metall im Hochofen. Es ist ferner versucht worden, zur Erzeugung von Wasserstoff reine Kontaktkörper herzustellen, indem durch Fällen aus Metallsalzlösungen oder durch Erhitzen geeigneter Metallsalze (Oxalate, Nitrate o. dgl.) unter Vermeidung hoher Temperaturen Oxyde, Hydroxyde oder Carbonate erzeugt, dieselben mit Bindemitteln geformt und die Formkörper nicht über Rotglut bis max. 60o ° C erhitzt werden. Die bei dem Verfahren zur Anwendung gelangenden niedrigen Temperaturen erbringen jedoch den Formlingen nicht die nötige Festigkeit, auch erlangen und besitzen dieselben nicht die vorstehend gekennzeichneten Eigenschaften, wie sie die Kontaktverfahren erfordern.
• Nach der Erfindung werden solche Massekörper mit hervorragenden Eigenschaften für Kontaktverfahren wie folgt hergestellt Das Metall Eisen selbst sowie seine unterhalb der beim Glühen an der Luft entstehenden höchstenOxydationsstufe, dem Fe203, liegenden Oxyde Fe O und Fei 0, in fein zerteiltem Zustande, mit Wasser oder einem anderen in der Hitze flüchtigen oder verdampfenden Bindemittel, z. B. organischen, klebenden Stoffen, plastisch gemacht, in beliebig gestaltete Formen übergeführt, bei Temperaturen von 60o bis 1300'C, die unterhalb der Schmelzpunkte der niederen Eisenoxyde liegen, genügend lange erhitzt, verwandeln sich in feste, haltbare, poröse Körper aus bindemittelfreiem Eisenoxyd. Die flüchtigen Bindemittel werden beim Glühen vollkommen ausgebrannt, wodurch die Körper, dem Bindemittelgehalt der Rohmasse entsprechend, porös werden. Die Verfestigung erklärt sich als eine physikalische Zustandsänderung im Gefüge der Oxydmasse. Nachdem die Feinteilchen vor dem Glühen durch Beimischung des Bindemittels und Formen miteinander in innige Berührung gebracht sind, nehmen sie beim Glühen an der Luft bei den angewendeten Temperaturen Sauerstoff auf und gehen in die höchst gesättigte Oxydstufe über; die vor dem Glühen amorphen Feinteilchen werden bei diesem Vorgang in den kristallinischen Zustand übergeführt, wobei die Kriställchen sich miteinander verfilzen, d. h. die entstehenden Körper werden fest. Während der Verfestigung entweicht gleichzeitig das flüchtige Bindemittel restlos, es bleibt eine Porosität im Gefüge der Körper zurück, die regelbar ist. Durch das Verfahren der Erfindung entstehen feste, poröse Körper aus reinem Eisenoxyd, die bei Wechselreaktionen oder wiederholten Glühungen haltbar sind.
• Den vorbenannten nicht bis zur Stufe Fee 03 mit Sauerstoff gesättigten Eisenoxydpulvern können vor der Verfestigung durch Glühen alle möglichen chemischen Reagenzien beigemischt und den durch den Glühprozeß entstehenden Oxydkörpern nach dem Verfahren der Erfindung eingebunden werden. Nach dem Glühen saugen solche Körper auch vermöge ihrer Porosität chemische Reagentien, beispielsweise Aktivkörper, in flüssiger Form -begierig auf, die durch Verdampfen der Flüssigkeit oder Trocknen auf den Kontaktträger niedergeschlagen werden. Die nach der Erfindung hergestellten Körper können in der chemischen Industrie mitVorteil als Katalysator- bzw. Kontakt-oder Absorptionsmassen verschiedenartig Verwendung finden; dieselben können auch als stückige Oxyde mit Vorteil auf Eisen verhüttet werden.
• Beispiel 1. Anilinschlamm, wie er bei der Anilinfabrikation als Fe304-Schlamm entfällt, von chemisch gebundenem Wasser befreit, wird mit Wasser bildsam gemacht und in einer Presse zu Formlingen gepreßt; dieselben werden getrocknet und an der Luft 2 Stunden wie folgt geglüht Trobe i bei goo ° C, Probe 2 bei iioo ° C, Probe 3 bei iooo° C mit io°/o Eisenpulver und ein zweites Mal bei i2oo° C nachgeglüht.
• Es ergeben sich außerordentlich feste, poröse, `bindemittelfreie Eisenoxydkörper, die bei Temperaturschwankungen ihre Form behalten. Ein "gleiches Ergebnis wurde mit fein gemahlenem Walzsinter erreicht. -Beispiel 2. Walzsinter, wie er bei derWarmverformung des Eisens entfällt, mit 5 ° /o Teer von der Kohlendestillation gemischt, unter gelindem Druck zu Formlingen gepreßt, an der Luft 2 Stunden bei 1500' C geglüht, ergibt harte, poröse Eisenoxydkörper. Das organische Bindemittel wird restlos ausgebrannt, wodurch die Körper entsprechend porös werden.
• Beispiel 3. Walzsinter mit 5°/o kumaronharzhaltigen Rückständen angemacht, die mit Wasser verdünnt wurden, in Form gepreßt und nach dem Trocknen 2 Stunden an der Luft bei 1150' C geglüht, wobei das Bindemittel vollkommen verbrannt wird.. Die Probe ergibt feste, poröse Oxydkörper aus Fe2O3.
• Beispiel q.. Feineisenerze aus mit Sauerstoff nicht gesättigtem Oxyd, z. B. Magnetherz aus Fei 04 mit 7 ° /o Pech, welches bei der Teerdestillation zurückbleibt, oder Zellpechlauge an der Luft 2 Stunden bei i2oo ° C geglüht, ergeben feste, poröse, leicht reduzierbare Körper aus Eisenoxyd, das frei von Bindemittel ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von festen, porösen Formkörpern aus reinem Eisenoxyd (Fe203), dadurch gekennzeichnet, daß Eisen oder seine unterhalb der Oxydationsstufe Fee 03 liegenden Oxyde Fe 0 und Fei 04 in fein verteiltem Zustand mit einem in der Hitze flüchtigen oder verdampfenden Bindemittel, beispielsweise Wasser, Pech, Teer, Dextrin, Zellpechlauge, Ölen oder anderen organischen Stoffen, durch Mischen plastisch gemacht, geformt und bei Temperaturen von 60o bis i3oo° C bei Luftzutritt eine bestimmte Zeit geglüht werden, so daß reines, von Bindemittel freies Eisenoxyd (Fe203) entsteht.