NL8000795A - Werkwijze ter bereiding van een synthetisch rhomboeedrisch magnetiet, alsmede synthetisch rhomboeedrisch magnetiet, dat volgens deze werkwijze kan worden bereid. - Google Patents

Werkwijze ter bereiding van een synthetisch rhomboeedrisch magnetiet, alsmede synthetisch rhomboeedrisch magnetiet, dat volgens deze werkwijze kan worden bereid. Download PDF

Info

Publication number
NL8000795A
NL8000795A NL8000795A NL8000795A NL8000795A NL 8000795 A NL8000795 A NL 8000795A NL 8000795 A NL8000795 A NL 8000795A NL 8000795 A NL8000795 A NL 8000795A NL 8000795 A NL8000795 A NL 8000795A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
magnetite
synthetic
carbonate
microns
particle size
Prior art date
Application number
NL8000795A
Other languages
English (en)
Other versions
NL181190B (nl
NL181190C (nl
Original Assignee
Pfizer
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfizer filed Critical Pfizer
Publication of NL8000795A publication Critical patent/NL8000795A/nl
Publication of NL181190B publication Critical patent/NL181190B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL181190C publication Critical patent/NL181190C/nl

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00—Compounds of iron
    • C01G49/02—Oxides; Hydroxides
    • C01G49/08—Ferroso-ferric oxide [Fe3O4]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/62—Heavy metal compounds
    • C02F1/64—Heavy metal compounds of iron or manganese
    • C02F1/645—Devices for iron precipitation and treatment by air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/22—Compounds of iron
    • C09C1/24—Oxides of iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/74—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C02F2101/203—Iron or iron compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/02—Temperature

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Magnetic Treatment Devices (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

*
Werkwijze ter bereiding van een synthetisch rhomboëdrisch magnetiet, alsmede synthetisch rhomboëdrisch magnetiet, dat volgens deze werkwijze kan worden bereid.
De uitvinding heeft betrekking op magnetiet, dat kan worden gebruikt als pigment. In het bijzonder heeft dit betrekking op synthetisch rhomboëdrisch magnetiet, dat bruikbaar is als zwart pigment en dat ook kan worden gecalcineerd bij aanwezigheid 5 van zuurstof onder vorming van een rood alfa-ferrioxydepigment. Dit magnetiet wordt bereid uit afval-beitsvloeistof door toevoeging van carbonaat, bij voorkeur in de vorm van kalksteen of watervrij natriumcarbonaat.
Er zijn talrijke octrooien verleend voor werkwijze ter 10 bereiding van ijzeroxyde uit beitsvloeistoffen. Representatief voor- de stand van de techniek zijn in dit verband de Amerikaanse octrooischriften 1.269.M2, 1.82^.936, 3.261.665, 3.U3U.797» 3.617.560, 3.617.562, 3.927.173, U.090.888 en k.107.267 en het Britse octrooischrift 1.218.601. Volgens al deze octrooischriften 15 wordt afval-beitsvloeistof met een of andere base behandeld om een ijzeroxyde te bereiden. In de meeste gevallen is het gevormde ijzeroxyde een zwart oxyde, dat als pigment kan worden gebruikt en soms kan dit zwarte oxyde verder worden gecalcineerd om een bruin of rood pigment te vormen.
20 Volgens de uitvinding wordt voor de eerste maal uit afval- beitsvloeistof en carbonaat een synthetisch rhombdëdrisch magnetiet bereid, dat met betrekking tot de kleursterkte superieur is en dat uniek is met betrekking tot de deeltjesgrootte, zoals blijkt uit de waargenomen grote specifieke oppervlakken. Bovendien kan dit 800 07 95 2 nieuwe magnetiet bij aanwezigheid van zuurstof worden gecalcineerd tot een rood pigment met zeer aanvaardbare kleureigenschappen en tegen zeer lage kosten.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter be-5 reiding van een synthetisch rhomboëdrisch magnetiet, waarbij men: A. Ferrochlorideoplossing met een Fe++ concentratie van ongeveer 0,9 tot 2,k molen per liter in contact brengt met een stoechiometrische hoeveelheid carbonaation, B. het mengsel verhit tot een temperatuur van ongeveer 10 T0 tot 90°C, C. het mengsel belucht om het ijzer te oxyderen tot magnetiet met een verhouding Fe /totaal Fe en Fe van ongeveer 0,25-0,30 en D. het aldus gevormde magnetiet wint, 15 welke werkwijze wordt gekenmerkt doordat men het carbonaat verschaft in de vorm van fijnverdeelde deeltjes met een gemiddelde aflneting van minder dan 3,5 micron.
De voorkeur wordt gegeven aan een werkwijze, waarbij het ’ magnetiet wordt gecalcineerd bij een temperatuur van é50-925°C en 20 bij aanwezigheid van zuurstof ter bereiding van alfa-ferrioxyde, waarbij de ferrochlorideoplossing afval-beitsvloeistof van de staalbereiding omvat en het carbonaat uit calciumcarbonaat bestaat.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een synthetisch rhomboëdrisch magnetiet, dat volgens de werkwijze van de uitvinding 25 is bereid.
Een synthetisch rhomboëdrisch magnetiet met een BET-opper- 2 vlak groter dan 13 m /g en een gemiddelde deeltjesafmeting van minder dan ongeveer 0,08 micron, gemeten langs de lange as, maakt ook deel uit van de onderhavige uitvinding. Dergelijke materialen 30 variëren in aflneting van ongeveer 0,0k tot 0,08 micron.
Het nieuwe synthetische rhomboëdrische magnetiet volgens de uitvinding is uniek op de volgende wijze en indien vergeleken met het bekende magnetiet en met het tegenwoordig in de handel verkrijgbare magnetiet: (1) een grote relatieve kleursterkte, (2) 35 een lage Y-waarde van de kleursterkte, (3) een groot specifiek oppervlak en (U) een kleine deeltjesafmeting.
800 0 7 95 * -*· 3
Een kenmerkende Y-waarde van de kleursterkte van het magnetiet volgens de uitvinding blijkt uit tabel A en deze bedraagt 15,78. De Y-waarde van de kleursterkten van in de handel verkrijgbare concurrerende magnetieten variëren van 17,73 tot 5 25,05, zoals blijkt uit tabel A. Deze bepaling geschiedt onder toepassing van de FMC-II kleurvergelijking en met een Diano-Hardy spectrofotometer. De monsters werden bereid door 0,5g pigment en 1,5g titaandioxyde in een dispergerende olie op een Hoover-maal-inrichting te mengen. Daarna wordt 10g nitrocelluloselak (Fuller-1Q Obrien No. 813-0-1011) toegevoegd en goed ingemengd. Daarna wordt een aftrek (draw-down) van 0,15 mm gemaakt op Morest White Cards en men laat deze drogen. Zoals bekend is is een lage waarde voor Y gewenst omdat dit neerkomt op een donkerder tint, hetgeen in dit geval een diepere zwarte kleursterkte aangeeft.
15 De relatieve kleursterkte is een vergelijking van het nieuwe magnetiet volgens de uitvinding en het in de handel verkrijgbare BK-5000 premium-magnetiet van Pfizer, waaraan een arbitraire relatieve kleursterkte van 100 is toegeschreven. De meting geschiedt met toepassing van het Applied Color System "Q-check" 20 programma en met een Diano-Hardy spectrofotometer. De monsters worden op de hierboven beschreven wijze bereid voor de bepaling van de waarde van Y. Uit tabel A blijkt dat een kenmerkend magnetiet volgens de uitvinding een relatieve kleursterkte heeft van 109,7, terwijl in de handel verkrijgbare, concurrerende produkt de waarde 25 hebben tussen 5^,7 en 100,0.
Tabel A
Y-waarde Relatieve kleursterkte
Kenmerkende bereiding van magnetiet volgens de uitvinding 15,78 109,7 BK-5000 magnetiet (Pfizer) 17,73 100,0 ™ Reichard-Coulston $ J2k 18,93 8^,9 BK-5099 magnetiet (Pfizer) 19,89 78,7
Bayer jf 306 23,^9 60,9
Toda Kogyo ΚΜ-3^0 25,05 5^,7
De gemiddelde deeltjesgrootte van het magnetiet volgens 35 de uitvinding is belangrijk kleiner dan van de bekende magnetietenj het magnetiet volgens de uitvinding heeft ongeveer de halve afme- 800 0 7 95 1+ ting van de in de handel verkrijgbare synthetische magnetieten, waarmee het in de handel moet concurreren. Uit tabel B blijkt dat het magnetiet volgens de uitvinding een lengte heeft van minder dan ongeveer 0,08 micron (gemeten langs de lange as van de 5 deeltjes onder toepassing van de Quantimet Image technique (Cambridge Imanco "Quantimet 720, System 20 Image Analyzer" met een techniek volgens Chords bij transmissie-elektronenmicrografie en een vergroting van 35000 maal) en dat vergelijkbare in de handel verkrijgbare magnetieten in het algemeen een lengte hebben 10 tussen 0,155 en 0,197 micron. Andere in de handel verkrijgbare concurrerende magnetieten variëren in lengte tussen 0,13 en 0,30 micron.
De gelijkmatigheid van de afineting van het onderhavige magnetiet is superieur aan in de handel verkrijgbare produkten, 15 zoals blijkt uit bepalingen van de Quant imet-deeltj esgrootte verdeling.
Als gevolg van de kleine afmeting en de nauwere deeltjes-grootte-verdeling (een sterke gelijkmatigheid van de deeltjesafmeting) vertoont het magnetiet volgens de uitvinding een uniek 20 groot specifiek oppervlak (gemeten volgens de BET-methode), zoals blijkt uit tabel B. De BET-methode is een standaardmethode in de techniek en een volledige beschrijving daarvan wordt aangetroffen in "Adsorption, Surface Area, and Porosity" door S.J.Gregg en K.S.W.Sing, Academic Press, 1967, hoofdstuk 2. Uit tabel B blijkt 25 dat een kenmerkend magnetiet volgens de uitvinding een BET-opper- o vlak heeft van 18,3 m /g, terwijl concurrerende produkten een 2 waarde hebben van ongeveer 8,6 m /g.
Tabel B
Deeltjesgrootte BET-oppervlak (microns) (m2/g) 30 - - -
Kenmerkende bereiding van magnetiet volgens de uitvinding 0,077 18,3 BK-5000 (Pfizer) 0,197 8,6 BK-5599 (Pfizer) 0,155 8,6 35 Het is bekend dat naarmate de deeltjesgrootte kleiner is het specifieke oppervlak groter moet zijn. Er zijn specifieke BET- 80 0 0 7 95 * u 5 o oppervlakken waargenomen van 32,5 m /g en deeltjesgrootten van slechts 0,0U8 micron.
De vorm van de magnetietdeeltjes volgens de uitvinding werd bepaald door transmissie-elektronenmicroscopie. Met deze 5 techniek werd vastgesteld dat de deeltjes rhomboëdrisch zijn en hoeken van 60° hebben.
Het nieuwe materiaal volgens de uitvinding kan worden bereid uit afval-beitsvloeistof van zowel het zoutzuur (ferro-chloride) als zwavelzuur (ferrosulfaat)-type. Kenmerkende beitβίο vloeistoffen hebben in het algemeen een Fe++ concentratie van 0,9 tot 2,1+ molen per liter. De beitsvloeistof kan worden gebruikt, zoals deze van de staalfabriek wordt verkregen of deze kan worden voorgeneutraliseerd of geconcentreerd door verhitting bij aanwezigheid van afvalijzer of door toevoeging van een base. Soms kan het 15 gewenst zijn de beitsvloeistof te verdunnen om de gewenste concentratie te verkrijgen. Bij gebruik van geneutraliseerde vloeistof is slechts een stoechiometrische hoeveelheid alkali vereist; in feite wordt bij voorkeur niet meer dan die hoeveelheid gebruikt omdat een overmaat carbonaat leidt tot een verontreiniging van het 20 zwarte oxyde met carbonaat. Bij gebruik van beitsvloeistof, die niet vooraf geneutraliseerd is, moet voldoende extra alkali worden toegevoegd om het vrije zuur te neutraliseren.
Het gebruikte alkali kan worden gekozen uit calcium-carbonaat, bariumcarbonaat, natriumcarbonaat of strontiumcarbonaat.
25 Deze carbonaten kunnen natuurprodukten zijn of zij kunnen worden bereid (geprecipiteerd), mits hun lengte minder bedraagt dan ongeveer 3,5 micron. Bij voorkeur gebruikte alkaliprodukten zijn kalksteen met een deeltjesgrootte tot ongeveer 3,5 micron en water-vrije soda. In het algemeen kan de werkwijze als volgt worden 30 samengevat: a) een stoechiometrische hoeveelheid carbonaat wordt gevoegd bij een waterige ijzerzoutoplossing (beitsvloeistof) onder roeren, b) na verhitting van het mengsel tot ongeveer 80°C wordt 35 begonnen met het beluchten, c) het roeren, het beluchten en het verhitten wordt voort- 800 0 7 95 6 gezet tot de reactie is voltooid. Dit kan worden bepaald door hetzij het percentage Fe door titratie te bepalen in vergelijking met het totaal van Fe++ en Fe+++ in de magnetietbrij (nominaal 33%) of door elek-5 tro-analytische technieken, bijvoorbeeld meting van de oxydatie-reductiepotentiaal onder toepassing van een elektrometer met een platina-combinatie-elektrode, d) het gevormde magnetiet wordt gewonnen (bijvoorbeeld door filtreren), gewassen en desgewenst gedroogd, waar-10 na het produkt kan worden gebruikt als zwart pigment of kan worden gecalcineerd, in het algemeen bij temperaturen boven ongeveer 650 en beneden ongeveer 950°C en bij aanwezigheid van lucht, ter verkrijging van een rood pigment en 15 e) het rode pigment kan desgewenst verder worden bewerkt door malen.
Een van de voordelen van de uitvinding is hierin gelegen dat het dure zoutzuur, dat bij het beitsen van staal wordt gebruikt, kan worden geregenereerd en teruggeleid naar de beitsinrichting.
20 Als dit wordt gewenst wordt het filtraat, dat na verwijdering van het zwarte pigment overblijft, met H^SO^ aangezuurd om HC1 te regenereren. Hierbij verloopt de volgende reactie: 2H20+CaCl2+H2SO^ —^ CaS0^.2H20+2HCl.
Het afvalprodükt, gips, kan worden gebruikt als bouwmateriaal of 25 desgewenst als bodem-vulsel.
Bij werkwijzen, waarbij HgSO^ wordt gebruikt voor het beitsen van staal, kunnen CaCO^ en BaCO^ niet worden gebruikt als alkali omdat onoplosbaar gips (CaS0^.2H20) of BaSO^ samen met het magnetiet zullen precipiteren en het zwarte pigment verontreinigen. 30 In gevallen, waarbij HgSO^ als beitsvloeistof wordt ge bruikt en NagCO^ de base is, wordt het oplosbare NagSO^ zout, dat na de reactie tussen FeSO^ en Na^O^ overblijft, om economische redenen in het algemeen geloosd en regenereren van zuur wordt bij het FeSOj^/NagCOg schema derhalve in het algemeen niet toegepast.
35 Een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding heeft als volgt plaats: bij een geneutraliseerde waterige ferrochloride-oplos- 80 0 0 7 95 7 sing, die ongeveer 111 tot 381g FeCl^ per liter bevat, wordt een stoechiometrische hoeveelheid calciumcarbonaat gevoegd onder gematigd roeren van het mengsel. De gemiddelde deeltjesgrootte van het calciumcarbonaat, die de voorkeur verdient, ligt tussen 5 ongeveer 0,6 en 3,5 micron. De temperatuur van het ferrochloride moet beneden ongeveer 65°C worden gehouden en kan tijdens de toevoeging van alkali gelijk zijn aan kamertemperatuur. Nadat het calciumcarbonaat is toegevoegd wordt het mengsel snel verhit tot 80°C, waarna lucht in het mengsel wordt geleid. De roersnelheid 1 q wordt bij voorkeur verhoogd en het beluchten wordt voortgezet tot de reactie voltooid is. De vaste stoffen worden daarna afgescheiden (bijvoorbeeld door filtreren), gewassen en gedroogd. Het gedroogde zwart kan daarna tot een gereed produkt worden gemalen.
Bij een bijzonder de voorkeur verdienende uitvoerings- • · · ++ , , , , 15 vorm van de uitvinding is de Pe concentratie m de beitsvloei- stof gelegen tussen 1,¾ en 2,¾ molen per liter en wordt natuurlijk een stoechiometrische hoeveelheid calciumcarbonaat gebruikt. De calciumcarbonaat-deeltjes variëren in afmeting van 0,68 tot 2,5 micron. De precipitatie wordt uitgevoerd tussen 20 en 65°C en de 20 oxydatie wordt uitgevoerd tussen 75 en 85°C. Economische overwegingen schrijven in het algemeen een kortere oxydatietijd voor.
De tijd voor de oxydatie wordt bepaald door de luchtsnelheid, de mate van roeren en de temperatuur. Bij voorkeur verdienen de luchtsnelheden van ongeveer 1¾ tot ¾2 liter per minuut en roersnelheden 25 (van 300 tot 600 omwentelingen per minuut onder toepassing van een "pitched" schoepenturbine) is de reactie gewoonlijk voltooid in ongeveer 230 tot 815 minuten.
Als men het magnetiet in een rood pigment wil omzetten, wordt dit gebracht in een oven in de vorm van een filterkoek of 30 als droog poeder en gecalcineerd bij aanwezigheid van zuurstof.
Na calcineren wordt het rode ijzeroxyde daarna bij voorkeur gemalen tot de gewenste fijnheid, waarbij een deeltjesgrootte van ongeveer 0,1 tot 1,0 micron gebruikelijk is, bepaald volgens een micromeritics 5000 D sedigraph.
35 De volgende voorbeelden dienen ter toelichting en zijn niet als beperking bedoeld.
800 0 7 95 8
Voorbeeld I
1+5 liter ferrochlorideoplossing, die 300g FeClg per liter bevat, werd gebracht in een reactor van Jé liter, voorzien van een roerder. De oplossing werd onder roeren tot 65°C verhit.
5 Zodra een temperatuur van 65°C was bereikt, werd een stoechiome-trische hoeveelheid, 10,662 kg, van een geprecipiteerd calcium-carbonaat met een gemiddelde deeltjesgrootte van 1,8 micron in de loop van 10 minuten toegevoegd. Het mengsel werd belucht met een snelheid van 28 liter per minuut en het roeren werd verhoogd tot 10 60Q omwentelingen per minuut. Het mengsel werd verhit tot 83°C
en werd geroerd en belucht, waarbij de temperatuur tussen 78 en 83°C werd gehouden tot de reactie voltooid was. De totale reactietijd na toevoeging van alkali bedroeg 360 minuten. De brij werd afgefiltreerd, gewassen en bij 70°C gedroogd. Het verkregen o 15 produkt had een BET oppervlak van 25,7 m /g, een relatieve kleursterkte van 105,9 en een gemiddelde (harmonische) deeltjesgrootte van 0,052 micron.
10g van het gedroogde magnetiet werd gebracht in een roestvrij stalen schotel en deze werd geplaatst in een laboratori-20 ummoffeloven, model Thermolyne 2000, die vooraf op een temperatuur van 816°C was ingesteld. Het monster werd 30 minuten verhit, waarna het uit de oven werd verwijderd en gede-agglomereerd. Standaardaftrekken werden bereid als hiervoor beschreven voor het magnetiet en het monster bleek een tussentint rood te zijn met heldere, 25 lichte eigenschappen.
Voorbeeld II
1+1,8 liter ferrochlorideoplossing, die 171,8g FeCl2 per liter bevat, werd gebracht in een reactor van 76 liter, voorzien van een roerder. Onder roeren met 300 omwentelingen per minuut werd 30 de oplossing op 65°C verhit. Daarna werd 19,5 liter van een brij, die 5,672 kg gemalen natuurlijk kalksteen bevatte met een gemiddelde deeltjesgrootte van 1,8 micron, toegevoegd. Het mengsel werd tot 80°C verhit en op 78 tot 81°C gehouden onder roeren met 300 omwentelingen per minuut en beluchten met 14 liter lucht per 35 minuut tot de reactie voltooid was. De totale reactietijd na de toevoeging van alkali bedroeg 1+41+ minuten. De vaste stoffen werden 80 0 0 7 95 * Γ 9 afgefiltreerd, daarna gewassen en bij 70°C gedroogd. Het ver- 2 kregen produkt had een BET oppervlak van 22,0 a /g, een relatieve kleursterkte van 116,1 en een gemiddelde (harmonische) deeltjesgrootte van 0,066 micron.
5 Een monster van 10g magnetiet werd gecalcineerd zoals beschreven in voorbeeld I. In dit geval was het oxyde een lichtkleurig, hoog "chroma" rood.
Voorbeeld III
1+5 liter ferrosulfaatoplossing, die 257,9g FeSO^ per 10 liter bevatte, werd gebracht in een reactor van 76 liter voorzien van een roerder. De oplossing werd onder roeren met 300 omwentelingen per minuut tot 65°C verhit en daarna werd in 22 minuten 8,106 kg technisch, in de handel verkrijgbaar natriumcarbonaat (NagCOg) toegevoegd. Het mengsel werd tot 80°C verhit en lucht 15 werd met een snelheid van 1l+ liter per minuut in het mengsel gevoerd. Het mengsel werd geroerd en belucht, waarbij de temperatuur tussen 77 en 82°C werd gehouden tot de reactie voltooid was.
De totale reactietijd na de toevoeging van alkali bedroeg 815 minuten. De vaste stoffen werden af gefiltreerd, gewassen en bij 20 70°C gedroogd. Het verkregen produkt had een BET oppervlak van p 15,8 m /g, een relatieve kleursterkte van 109,6 en een gemiddelde (harmonische) deeltjesgrootte van 0,078 micron.
Voorbeeld IV
1+5 liter (niet geneutraliseerde) ferrochlorideoplossing 25 (pH 0,5), die 250g FeCl2 per liter bevatte, werd gebracht in een reactor van 76 liter, voorzien van een roerder. Om het vrije zoutzuur te neutraliseren werd onder roeren bij 65°C 1,172 kg gemalen natuurlijke kalksteen met een gemiddelde deeltjesgrootte van 2,5 micron toegevoegd. Het mengsel werd tot 80°C verhit en in het 30 mengsel werd lucht geleid met een snelheid van 1+2 liter per minuut.
Daarna werd in de loop van 5 minuten nog 8,878 kg van het hierboven beschreven kalksteen toegevoegd. Na de toevoeging van alkali werd het mengsel geroerd en belucht bij een temperatuur tussen 79 en 81°C tot de reactie voltooid was (7l+1 minuten). De vaste stoffen 35 werden afgefiltreerd, gewassen en bij 70°C gedroogd. Het verkregen magnetietprodukt had een BET oppervlak van 20,6, een relatieve 800 0 7 95 -* 10 kleursterkte 110,1 en een gemiddelde (harmonische) deeltjesgrootte van 0,065 micron.
Een monster van 10g magnetiet verd gecalcineerd als beschreven in voorbeeld I. In dit geval werd een rood pigment 5 met tussenkleur verkregen.
Voorbeeld V
Magnetiet werd bereid door precipitatie als in voorbeeld I. De gebruikte ijzerzoutoplossing was ferrochloride en het alkali was een geprecipiteerd calciumcarbonaat met een gemiddelde 10 deeltjesgrootte van 2,2 micron. De bewerking werd zeven maal herhaald, de verkregen brij-oplossingen werden gecombineerd, waarna de vaste stoffen werden af gefiltreerd, gewassen en gedroogd. De bewerkingsomstandigheden zijn samengevat in de volgende tabel.
FeClp Precip. Oxyd. Oxyd. Roeren Luchtsnelheid 15 _ 2 Temp.* Temp. Tijd (OPM) (l/min.) (g/1) (°c) (°c) <““·> 280.3 Kamertemp. 80 345 600 28 280.3 " " 300 20 234,6 " " 232 " " 234,6 " " 249 243.8 " " 244 243.8 " " 269 21+4,8 " " 619 25 --—-
Het samengestelde produkt had een relatieve kleursterkte 2 109,6, een oppervlak van 18,3 m /g en een gemiddelde (harmonische) deeltjesgrootte van 0,071 micron.
Voorbeeld VI
30 1+5 liter ferrochlorideoplossing, die 229g FeCl^ per liter bevat, werd gebracht in een reactor van 76 liter, voorzien van een roerder. Onder roeren met 300 omwentelingen per minuut werd de oplossing verhit tot 65°C. In 4 minuten werd 10,639 kg geprecipiteerd calciumcarbonaat met een gemiddelde deeltjesgrootte 35 van 0,68 micron toegevoegd.
80 0 0 7 95 * f1· π
Het mengsel werd tot 80°C verhit en lucht werd in het mengsel geleid. Het mengsel werd onder roeren en beluchten op 80°C gehouden tot de reactie voltooid was. De roersnelheid bedroeg 600 omwentelingen per minuut en de luchtsnelheid 28 liter 5 per minuut. De totale reactietijd bedroeg 2èh minuten. De vaste stoffen werden afgefiltreerd, gewassen en gedroogd bij T0°C. Het 2 verkregen magnetietprodukt had een BET oppervlak van 31,5 m /§» een relatieve kleursterkte van 13^,6 en een gemiddelde (harmonische) deeltjesgrootte van 0,oU8 micron.
800 0 7 95

Claims (5)

1. Werkwijze ter bereiding van een synthetisch rhomboë-drisch magnetiet, waarbij men A. ferrochlorideoplossing met een Fe++ concentratie van 5 ongeveer 0,9 tot 2,k molen per liter in contact brengt met een stoechiometrische hoeveelheid carbonaat-ion, B. het mengsel verhit tot een temperatuur van ongeveer 70 tot 90°C, C. het mengsel belucht om het ijzer te oxyderen tot 10 magnetiet met een Fe / totaal Fe en Fe verhouding van ongeveer 0,25 tot 0,38, en D. het aldus gevormde magnetiet wint, met het kenmerk, dat men het carbonaat verschaft in de vorm van fijnverdeelde deeltjes met een gemiddelde afmeting van minder dan 3,5 micron.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het magnetiet wordt gecalcineerd bij een temperatuur van 650 tot 925°C en bij aanwezigheid van zuurstof om alfa ferri-oxyde te vormen.
3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 20 de ferrochlorideoplossing bestaat uit afval-beitsvloeistof van de staalbereiding. h. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het carbonaat uit calciumcarbonaat bestaat.
5. Synthetisch rhomboëdrisch magnetiet, verkregen volgens 25 de werkwijze van een der voorgaande conclusies.
6. Synthetisch rhomboëdrisch magnetiet met een BET opper- 2 vlak groter dan ongeveer 13 m /g en een gemiddelde deeltjesaf-meting kleiner dan ongeveer 0,08 micron, gemeten langs de lange as. J 800 0 7 95
NLAANVRAGE8000795,A 1979-02-09 1980-02-08 Werkwijze voor de bereiding van ijzeroxyde. NL181190C (nl)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1064779A 1979-02-09 1979-02-09
US1064779 1979-02-09
US7562879A 1979-09-14 1979-09-14
US7562879 1979-09-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8000795A true NL8000795A (nl) 1980-08-12
NL181190B NL181190B (nl) 1987-02-02
NL181190C NL181190C (nl) 1987-07-01

Family

ID=26681426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NLAANVRAGE8000795,A NL181190C (nl) 1979-02-09 1980-02-08 Werkwijze voor de bereiding van ijzeroxyde.

Country Status (14)

Country Link
KR (1) KR830001565B1 (nl)
AR (1) AR224757A1 (nl)
AU (1) AU516998B2 (nl)
BR (1) BR8000787A (nl)
CA (1) CA1149582A (nl)
DE (1) DE3004718C2 (nl)
ES (1) ES8101517A1 (nl)
FR (1) FR2448559A1 (nl)
GB (1) GB2040904B (nl)
IT (1) IT1147301B (nl)
MX (1) MX154219A (nl)
NL (1) NL181190C (nl)
NO (1) NO156489C (nl)
SE (1) SE445209B (nl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3500471A1 (de) * 1985-01-09 1986-07-10 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von isometrischen magnetischen eisenoxidpigmenten
DE3500470A1 (de) * 1985-01-09 1986-07-10 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung heller farbreiner eisenoxidrotpigmente
US5518633A (en) * 1994-10-21 1996-05-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for treating aqueous media containing metal ions
DE19919791A1 (de) 1999-04-30 2000-11-02 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Fällungsmagnetiten
DE10043492A1 (de) 2000-09-01 2002-03-14 Bayer Ag Verwendung von Magnetteilchen und Verfahren zu deren Herstellung
DE10044397A1 (de) 2000-09-08 2002-03-21 Bayer Ag Magnetite und deren Verwendung bei der Herstellung von Tonern
DE10101769A1 (de) 2001-01-17 2002-07-18 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Magnetitteilchen
US6800260B2 (en) * 2002-02-11 2004-10-05 Millennium Inorganic Chemicals, Inc. Processes for treating iron-containing waste streams
DE10209150A1 (de) 2002-03-01 2003-09-11 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Magnetitteilchen und deren Verwendung

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190905618A (en) * 1909-03-09 1910-01-13 John Gill Improvements in the Manufacture of Ferric Oxide.
US1269442A (en) * 1917-11-10 1918-06-11 Addison F Hoffman Process of producing by-products from waste pickle liquor.
US1824936A (en) * 1928-06-30 1931-09-29 Ohio Sanitary Engineering Corp Process for purifying industrial waste liquors
DE900257C (de) * 1938-08-11 1953-12-21 Bayer Ag Herstellung schwarzer Eisenoxydpigmente
DE1263452B (de) * 1962-11-05 1968-03-14 Du Pont Verfahren zum Aufarbeiten von verbrauchten Beizloesungen
US3261665A (en) * 1962-11-05 1966-07-19 Du Pont Process for the treatment of waste sulfuric acid pickle liquor
US3434797A (en) * 1967-07-27 1969-03-25 Du Pont Process for treatment of hydrochloric acid waste pickle liquor
GB1218601A (en) * 1968-01-01 1971-01-06 Unifloc Ltd Disposal of waste liquors from pickling processes
US3617560A (en) * 1969-09-17 1971-11-02 Us Interior Limestone neutralization of dilute acid waste waters
US3617562A (en) * 1970-05-08 1971-11-02 Allen Cywin Neutralization of ferrous iron-containing acid wastes
US3927173A (en) * 1974-02-22 1975-12-16 Armco Steel Corp Treatment of acid waste waters to produce ferromagnetic sludges
DE2518283C3 (de) * 1975-04-24 1979-02-15 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von Eisenoxidschwarzpigmenten
AU512846B2 (en) * 1976-07-02 1980-10-30 Toledo Pickling and Steel Service, Inc System for the regeneration of waste hydrochloric acid pickle liquor

Also Published As

Publication number Publication date
MX154219A (es) 1987-06-19
NL181190B (nl) 1987-02-02
NO156489B (no) 1987-06-22
SE445209B (sv) 1986-06-09
ES488433A0 (es) 1980-12-16
ES8101517A1 (es) 1980-12-16
IT8019809A0 (it) 1980-02-08
DE3004718A1 (de) 1980-08-14
AU5538380A (en) 1980-08-14
SE8001030L (sv) 1980-08-10
FR2448559A1 (fr) 1980-09-05
FR2448559B1 (nl) 1983-12-09
BR8000787A (pt) 1980-10-21
AU516998B2 (en) 1981-07-02
NO800345L (no) 1980-08-11
KR830001565B1 (ko) 1983-08-12
AR224757A1 (es) 1982-01-15
NO156489C (no) 1987-09-30
IT1147301B (it) 1986-11-19
GB2040904A (en) 1980-09-03
KR830001815A (ko) 1983-05-19
DE3004718C2 (de) 1984-07-05
CA1149582A (en) 1983-07-12
GB2040904B (en) 1983-01-06
NL181190C (nl) 1987-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4382822A (en) Synthetic rhombohedral magnetite pigment
US4753680A (en) Process for the preparation of bright, color-pure iron oxide red pigments
KR102470829B1 (ko) 헤마타이트 안료 및 그의 제조 방법
US4309480A (en) Iron blue nacreous pigments
NL8000795A (nl) Werkwijze ter bereiding van een synthetisch rhomboeedrisch magnetiet, alsmede synthetisch rhomboeedrisch magnetiet, dat volgens deze werkwijze kan worden bereid.
FI78613C (fi) Pulverformig kosmetisk produkt, som innehaoller ett fjaelligt pigment och anvaendning av ett fjaelligt pigment foer framstaellning av kosmetiska produkter.
WO1999037719A1 (en) Process for the production of black iron oxide pigments
JPH04214037A (ja) 黒色マンガン／鉄酸化物顔料
US6508877B2 (en) Process for the production of an aluminium-containing iron oxide crystallization nucleus
US3518053A (en) Method for producing an improved titanium dioxide pigment
JP5388404B2 (ja) プラスチックおよび建材を着色するための色の濃さが濃い還元−および酸化−安定な黒色酸化鉄顔料
CA1270622A (en) Process for the improvement of titanium dioxide pigments by post-treatment
ES363710A1 (es) Procedimiento para la produccion de pigmentos de tutilo de forma acicular y estrellada.
JP2002507632A (ja) 二酸化チタン製造から生じる廃棄酸の再処理方法
JP6970174B2 (ja) 二酸化チタンを製造する方法、およびそれにより得られる二酸化チタン
JP2002507634A (ja) 二酸化チタン製造から生じる廃棄酸の再処理方法
US4208393A (en) Purification process
JPS61168529A (ja) 高品質二酸化チタンの製造方法
US3528838A (en) Composite pigment and preparation thereof
JPH0348138B2 (nl)
GB2068348A (en) A process for the separation of ferrous, aluminous and manganous contaminations from hydrochloric magnesium chloride solutions
US2140235A (en) White pigment
JPH03190972A (ja) 隠蔽性の優れた塗料用組成物
CA2518485C (en) Red iron oxide pigments with an average solid body diameter of 0.1 to 7.6 .mu.m, a process for their production and the use thereof
SU1763374A1 (ru) Способ получени оксида железа (ш)

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
BC A request for examination has been filed
A85 Still pending on 85-01-01
CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: PFIZER PIGMENTS INC.

V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee