SE445209B - Pigment av syntetisk romboid magnetit - Google Patents
Pigment av syntetisk romboid magnetitInfo
- Publication number
- SE445209B SE445209B SE8001030A SE8001030A SE445209B SE 445209 B SE445209 B SE 445209B SE 8001030 A SE8001030 A SE 8001030A SE 8001030 A SE8001030 A SE 8001030A SE 445209 B SE445209 B SE 445209B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- magnetite
- particle size
- average particle
- pigment
- color strength
- Prior art date
Links
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 38
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical group [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 14
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 10
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 8
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 6
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 5
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 4
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 4
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229940088417 precipitated calcium carbonate Drugs 0.000 description 3
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L barium(2+);oxomethanediolate Chemical compound [Ba+2].[O-][14C]([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N hydroxyformaldehyde Chemical compound O[14CH]=O BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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
15 20 25 30 35 soo1oso-9 1-2- tit med ett förhållande Fe++/total mängd Fe++ och Fe+++ av mellan ca 0,25 och ca 0,38; och D. utvinning av den så bildade magnetiten.
Förbättringen enligt förevarande uppfinning är att karbonatet användes i form av små partiklar med medelpartikelstorlek mindre än 3,5 um.
Det föredrages vid förfarandet att nämnda magnetit kalcineras vid en temperatur mellan 650 och 925°C i närvaro av syre, så att det bildas K-järn(III)oxid, att nämnda järn(II)kloridlösning innefattar använd bet- ningsvätska från ståltillverkning och att nämnda karbonat är kalciumkarbonat.
Den syntetiska romboida magnetiten med en BET-yta större än ca 13 m2/gram och en medelpartikelstor- lek mindre än ca 0,08,um mätt utefter längdaxeln har en partikelstorlek mellan ca 0,04 och ca 0,08 pm.
Den nya syntetiska romboida magnetiten en- ligt uppfinningen är egenartad i följande avseenden i jämförelse med tidigare känd magnetit och i jämförelse med för närvarande i handeln tillgänglig magnetit: (1) den har hög relativ färgstyrka; (2) lågt Y-värde för färgstyrkan; (3) stor yta och (4) liten partikelstorlek.
Ett typiskt, för magnetiten enligt föreva- rande uppfinning Y-värde för färgstyrka är, såsom fram- går av tabell 1, 15,78. För i handeln tillgängliga kon- kurrerande magnetiter ligger Y-värdena för färgstyrka mellan 17,73 och 25,05, vilket även framgår av tabell 1.
Dessa värden har fastställts med färgekvationen FMC-II och en spektrofotometer enligt Diano-Hardy. Proverna har framställts genom sammanblandning av 0,5 gram pig- ment och 1,5 gram titandioxid i dispergeringsolja i en kollergång enligt Hoover. Därefter har man tillsatt 10 gram nitrocellulosalack (Fuller-Obrien No. 813-C-1011) som inblandades väl. En i vått tillstånd 0,1 mm tjock film framställdes därefter på Morest White Cards och lämnades att torka. Som bekant är det önskvärt med ett 10 15 20 25 30 35 40 " 3 " 8001030-9 lägre Y-värde, ty detta representerar en mörkare nyans, vilket, i detta fall, indikerar starkare svartfärgstyr- ka. V Relativ färgstyrka är en jämförelse mellan den nya magnetiten enligt uppfinningen och Pfizers tek- niska magnetit (BK-5000 premium magnetite) som godtyck- ligt förlänats färgstyrkevärdet 100. Mätningarna genom- föres med användning av Applied Color System "Q-check" program och en spektrofotometer enligt Diano-Hardy. Pro- verna framställdes på ovan angivet sätt och Y-värdena bestämdes. Av tabell 1 framgår att ett typiskt preparat av magnetiten enligt förevarande uppfinning har en re- lativ färgstyrka av 109,7, under det att tekniska kon- kurrerande produkter har värden mellan 54,7 och 100,0.
Eabell 1 Y-värde Relativ färgstyrka Typiskt preparat av magnetiten enligt uppfinningen 15,78 109,7 Pfizers magnetit BK-5000 17,73 100,0 Reichard-Coulston #724 18,93 84,9 Pfizers magnetit BK-5099 19,89 78,7 Bayers #306 23,49 60,9 Toda Kogyo KM-340 25,05 54,7 Medelpartikelstorleken för magnetiten enligt förevarande uppfinning är väsentligt mindre än för kända magnetiter och närmare bestämt har magnetiten enligt fö- revarande uppfinning ungefär hälften så stor partikel- storlek som tekniska syntetiska magnetiter, med vilka magnetiten enligt uppfinningen kan väntas konkurrera på marknaden, I tabell 2 angives att magnetiten enligt upp- finningen har partikellängd mindre än ungefär 0,08 um (mätt utefter partikelns längdaxel med tillämpning av tekniken Quantimet Image; Cambridge Imanco "Quantimet 720, System 20 Image Analyzer" med en teknik enligt Chords på transmissionselektronmikrografer vid 35.000X) och att jämförbara tekniska magnetiter i allmänhet har 10 15 20 25 30 35 40 8001030-9 + 4 - en partikellängd mellan 0,155 och 0,197 um. Andra teknis- ka konkurrerande magnetiter har partikellängd mellan 0,13 och 0,30 pm. 7 Magnetiten enligt uppfinningen har likformig partikelstorlek som är bättre än i handeln tillgängliga produkter, vilket framgår av mätningar av partikelstor- leksfördelningen enligt Quantimet. 7 På grund av den ringa partikelstorleken och det snäva partikelstorleksintervallet (höggradig likfor- mighet beträffande partikelstorleken) uppvisar magneti- ten enligt uppfinningen egenartat stor yta (bestämd en- ligt BET-metoden), vilket framgår av tabell 2. BET-meto- den är standardmetoden inom här ifrågavarande område och beskrives fullständigt i “Adsorption, Surface Area, and Porosity", by S.J. Gregg and K.S.W. Sing, Academic Press, 1967: Chapter 2. I tabell 2 angives att ett typiskt pre- parat av magnetiten enligt uppfinningen har en BET-yta av 18,3 m2/gram, under det att konkurrerande produkter har motsvarande värden omkring 8,6 m2/gram.
Tabell 2 Partikelstorlek, BET-yta, um m2/gram Typiskt preparat av magnetiten enligt uppfinningen 0,077 18,3 Pfizers BK-5000 0,197 8,6 Pfizers BK-5599 0,155 8,6 Det är inom här ifrågavarande område känt att ju mindre partikelstorleken är desto större måste ytan vara. Man har vid de arbeten som ligger till grund för förevarande uppfinning observerat BET-ytor av ända upp till 32,5 m2/gram och partikelstorlekar ända ned till 0,048 pm.
Formen hos magnetitpartiklar enligt före- varande uppfinning har bestämts genom transmissions- elektronmikroskopiering; Genom tillämpning av denna teknik har man kunnat fastställa att partiklarna är romboida med vinklar 60°. 7 Det nya materialet enligt förevarande upp- finning kan framställas ur använd betningsvätska av 10 15 20 25 30 35 40 8001030-9 saltsyra- och svavelsyra-typen, dvs järn(II)klorid res- pektive järn(II)sulfat. En typisk betningsvätska håller i allmänhet en Fe++-koncentration av 0,9 - 2,4 mol per liter. Betningsvätskan kan användas sådan den erhålles från stâlvalsverket eller också kan den förneutralise- ras eller koncentreras.genom upphettning i närvaro av järnskrot eller genom tillsats av bas. Ibland kan det vara önskvärt att utspäda betningsvâtskan till önskad koncentration. När man använder neutraliserad vätska er- fordras endast en stoikiometrisk mängd alkali. I själva verket användes företrädesvis icke mer än denna mängd, ty överskott på karbonat medför karbonatförorening av den svarta oxiden. Vid användning av betningsvätska som icke förneutraliserats måste man använda en tillräcklig mängd ytterligare alkali för neutralisation av den fria syran.
Man kan välja alkali bland kalciumkarbonat, bariumkarbonat, natriumkarbonat och strontiumkarbonat.
Dessa karbonat kan vara naturprodukter eller också kan de vara framställda (utfällda) i den mån de har mindre partikellängd än ca 3,5 pm. Föredragna alkalier är kalk- sten med en partikelstorlek av upp till ca 3,5 pm, och soda. I allmänhet kan förfarandet sammanfattas enligt följande: a) en stoikiometrisk mängd karbonat sättes till der omrörning; b) efter upphettning av blandningen till un- en vattenlösning av järnsalt (betningsvätska) un- gefär SOOC påbörjas lnftning; c) omrörning, luftning och upphettning fort- sättes till dess att reaktionen är fullständig. Detta kan fastställas genom titrering beträffande procent Fe++ jämfört med den totala mängden Fe++ och Fe+++ i magne- tituppslamningen (nominellt 33%) eller medelst elektro- analytisk teknik, dvs mätning av oxidations-reduktions- potentialen med användning av en elektrometer med en platinakombinationselektrod; d) den så erhållna magnetiten utvinnes (exem- pelvis genom avfiltrering), tvättas och underkastas even- tuell torkning, varpå produkten kan användas som svart ~-~~ -»- f f ~ ~ ~- » V e-__--.-_.-..--~_-...~._...__.... 10 15 20 25 30 35 40 sammans ¿ ~ ß - pigment eller också kan den kalcineras, i allmänhet vid en temperatur över ca GSOOC och under 925°C i närvaro av luft, så att man erhåller ett rött pigment; e) det röda pigmentet kan, om så önskas, där- f efter underkastas ytterligare bearbetning genom malning.
En av fördelarna med förevarande uppfinning är att den dyrbara saltsyran, som användes vid stålbet- ningen, kan regenereras och returneras till betningsan- läggningen. Om så önskas kan det efter avlägsnandet av det svarta pigmentet erhållna filtratet surgöras med H2SOt för regeneration av HCl. Därvid sker följande reak- tion: znzo + caclz + Hzsot + caso; - znzo + zuci Avfallsprodukten gips kan användas som byggnadsmaterial eller som terrängutfyllning. 7 När man arbetar med betningsvätska innehål- lande H2SOt kan man icke använda CaCO3 och BaCO3 som al- kali, ty dessa karbonat skulle bilda olösligt gips (CaSOt ° 2H2O) eller BaS0t, som skulle utfalla tillsam- mans med magnetiten och förorena det svarta pigmentet. I stället är det lämpligt att använda Na¿CO3.
När betningsvätskan innehåller H2SOt och Na2CO3 användes som bas kasseras vanligtvis av ekonomiska skäl det lösliga saltet Na2SOr som kvarstår efter FeS0t- och Na2CO3-reaktionen och följaktligen tillämpas i all- mänhet icke syraregeneration i FeSOq/Na2CO3-schemat.
En föredragen utföringsform av uppfinningen genomföres på följande sätt: till en neutraliserad vattenlösning av järn(II)klorid innehållande ca 111 - 381 gram FeCl2 per liter sättes en stoikiometrisk mängd finkornigt kalcium- karbonat under måttlig omrörning av blandningen. Den fö- redragna medelpartikelstorleken för kalciumkarbonatet ligger mellan ca 0,6 och ca 3,5 um. Järn(II)kloridlös- ningens temperatur bör hållas under 65°C och kan vara rumstemperaturen vid tidpunkten för alkalitillsatsen.
Sedan kalciumkarbonatet tillsatts upphettas blandningen snabbt till 800C, varpå luft införes. Omrörningshastig- heten ökas lämpligen och luftningen fortsättes, till dess att reaktionen är slutförd. De fasta beståndsde- 10 20' 25 30 35 40 8001030-9 larna avskiljes (exempelvis genom filtrering), tvättas och torkas. Den torkade , svarta produkten kan därefter malas till slutprodukten.
Enligt en speciellt föredragen utförings- form varierar Fe++-koncentrationen i betningsvätskan mellan 1,4 och 2,4 mol per liter och givetvis användes en stoikiometrisk mängd kalciumkarbonat. Kalciumkarbona- ,tet har en partikelstorlek mellan 0,68 och 2,5 um. Fäll- ningen och oxidationen genomföres vid 20 - 65 respekti- ve 75 - 8500, Av ekonomiska skäl tillämpas vanligtvis en kortare oxidationstid och denna bestämmes med hjälp av luftströmningshastigheten, omrörningen och temperatu- ren.
Vid en föredragen luftströmningshastighet mellan ca 14 och ca 42 liter per minut och en föredragen omrörning mellan 300 och 600 varv per minut med använd- ning av en turbinskovel med stigningsvinkel, är reaktio- nen vanligtvis slutförd inom loppet av mellan ca 230 och ca 815 minuter.
Om man önskar omvandla magnetiten till ett rött pigment, satsas magnetiten i form av en våt filter- kaka eller ett torrt pulver i en ugn och kalcineras i närvaro av syre. Efter kalcineringen males lämpligen den röda järnoxiden till önskad finhet, nämligen en partikel- storlek mellan ca 0,1 och ca 1,0 um, vilket vanligtvis. fastställes med hjälp av en Micromeritics 5000 D sedi- graph.
I följande exempel belyses uppfinningen, som givetvis icke är begränsad till de åtgärder och detaljer som angives i exemplen utan omfattar allt som faller inom ramen för patentkraven.
Exempel 1 45 liter av en järn(II)kloridlösning inne- hållande 300 gram FeCl2 per liter satsades i en 75 liters reaktionshehållare försedd med omrörare. Lösningen upp- hettades till 6500 under omrörning. När nämnda tempera- tur uppnåtts tillsattes under loppet av 10 minuter en stoikíometrisk mängd, nämligen 10,662 kg fällt kalcium- karbonat med en medelpartikelstorlek av 1,8 um. Bland- ningen luftades med 28 liter per minut och omrörningen 10 15 20 25 30 35 40 arm/mama- - à - stegrades till 600 varv per minut. Blandningen upphetta- 'des till 83oC och omrördes och luftades medan temperatu- ren hölls mellan 78 och 83°C, till dess att reaktionen var slutförd. Den totala reaktionstiden sedan alkali- tillsatsen slutförts var 360 minuter. Den uppslammade fasta substansen avfiltrerades, tvättades och torkades vid 70°C. Den så erhållna produkten hade en BET-yta av 25,7 m2/gram, en relativ färgstyrka av 105,9 och en me- delpartikelstorlek (harmonisk) av 0,052 um. 10 gram av den torkade magnetiten satsades i ett skepp av rostfritt stål och skeppet placerades i en muffelugn av laboratoriestorlek (Thermolyne model 2000) vilken tidigare upphettats till 816°C. Provet upp- hettades i 30 minuter, varpå det uttogs och desagglome- rerades. Standardfilmer framställdes på ovan beträffan- de magnetiten angivet sätt och proverna visade sig ha en medelnyans-av röd, klar, ljus karakteristik.
Exempel 2 41,8 liter järn(II)kloridlösning innehållan- de 171,8 gram FeCl2 per liter satsades i en 75 liters reaktionsbehållare försedd med omrörare. Under omrör- ning med 300 varv per minut upphettades lösningen till 65°C. 19,5 liter av en uppslamning innehållande 5,672 kg malen naturlig kalksten med medelpartikelstorlek 1,8 um tillsattes därefter. Blandningen upphettades till 80°C och hölls vid 78 - 8100 under omrörning med 300 varv per minut och luftning med 14 liter luft per minut, till dess att reaktionen var slutförd. Den totala reaktions- tiden efter det att alkalitillsatsen slutförts var 444 minuter. De fasta beståndsdelarna avfiltrerades, tvät- tades och torkades vid 70°C. Den så erhållna produkten hade en BET-yta av 22,0 m2/gram, en relativ färgstyrka av 116,1 och en medelpartikelstorlek (harmonisk) av 0,066 um.
Ett prov om 10 gram av magnetiten kalcine- rades på sätt som angives i exempel 1. I detta fall vi- sade sig oxiden ha en ljus nyans av högrött (kroma).
Exempel 3 45 liter av en järn(II)sulfatlösning inne- hållande 257,9 gram FeSOu per liter satsades i en 75 10 15 20 25 30 35 40 - 9 - 8001039-9 liters reaktionsbehållare försedd med omrörare. Lösningen upphettades till 65OC under omrörning med 300 varv per minut och därefter tillsattes under loppet av 22 minuter 8,106 kg natriumkarbonat av teknisk kvalitet. Blandning- en upphettades till 80OC och luft infördes i blandningen med 14 liter per minut. Blandningen omrördes och lufta- des medan temperaturen hölls mellan 77 och 82°C, till dess att reaktionen var slutförd. Den totala reaktions- tiden sedan alkalitillsatsen slutförts var 815 minuter.
De fasta beståndsdelarna avfiltrerades, tvättades och torkades vid 70OC. Den erhållna produkten hade en BET- yta av 15,8 m2/gram, en relativ färgstyrka av 109,6 och en medelpartikelstorlek (harmonisk) av 0,078 um.
Exempel 4 45 liter (oneutraliserad) järn(II)kloridlös- ning (pH 0,5) innehållande 250 gram FeCl2 per liter sat- sades i en 75 liters reaktionsbehållare försedd med om- rörare. För neutralisation av den fria saltsyran till- sattes 1,172 kg malen naturlig kalksten med medelparti- kelstorlek 2,5 um under omrörning vid 65°C. Blandningen upphettades till BOOC och luft infördes i blandningen med 42 liter per minut. Under loppet av 5 minuter till- sattes ytterligare 8,878 kg av den ovan beskrivna kalk- stenen. Efter alkalitillsatsen omrördes blandningen och luftades medan temperaturen hölls mellan 79 och 81OC, till dess att reaktionen var slutförd (741 minuter). De fasta beståndsdelarna avfiltrerades, tvättades och tor- kades vid 70oC. Den så erhållna magnetitprodukten hade en BET-jta av 20,6, en relativ färgstyrka av 110,1 och en medelpartikelstorlek (harmonisk) av 0,065 pm.
Ett prov om 10 gram av magnetiten kalcine- rades på sätt som angives i exempel 1. I detta fall er- hölls ett medelrött pigment.
Exempel 5 Magnetit framställdes genom fällning på sätt som angives i exempel 1. Den använda järnsaltlös- ningen var järn(II)klorid och som alkali användes fällt kalciumkarbonat med medelpartikelstorlek 2,2 um. Förfa- randet upprepades-sju gånger, de så erhållna uppslamning- arna kombinerades, varpå de fasta beståndsdelarna avfilt- 10 15 20 25 30 35 soo1nsn-9 -10* rerades, tvättades och torkades. Processbetingelserna an- gives i följande tabell.
FeC12-kon- Fällnings- Oxidationsf Oxidations- Omrörning Liter luft centration temperatur temperatur tid, varv per per minut gram/liter OC OC minuter minut 280,3 2 rumstempe- ' 80 345 600 28 raturen 280,3 " " sno ' " " 234,6 " " 232 f " " 234,6 “ " 249 " " 243,8 " 7' 244 'V " 243,8 “ " 269 ", " 244,8 “ " 619 " " Den sammansatta produkten hade en relativ färgstyrka av 109,6, en yta av 18,3 m2/gram och en medel- partikelstorlek (harmonisk) av 0,071 um.
Exemgel 6 45 liter av en järn(II)kloridlösning inne- I hållande 229 gram FeCl2 per liter satsades i en 75 liters reaktionsbehållare försedd med omrörare. Under omrörning med 300 varv per minut upphettades lösningen till 65°C.
Under 4 minuter tillsattes 10,639 kg fällt kalciumkarbo- nat med en medelpartikelstorlek av 0,68 um.
Blandningen upphettades till 8000 och luft infördes, varunder blandningen hölls vid BOOC och under omrörning. Luftningen fortsattes till dess att reaktio- nen var fullständig. Omrörningshastigheten var 600 varv per minut och 28 liter luft inblåstes per minut. Den to- tala reaktionstiden var 264 minuter. De fasta bestånds- delarna avfiltrerades, tvättades och torkades vid 7OOC.
Den erhållna magnetitprodukten hade en BET~yta av 31,5 m2/gram, en relativ färgstyrka av 134,6 och en medelpar- tikelstorlek (harmonisk) av 0,048 um.
Claims (1)
1. -11- 8001030-9 PATENTK RAV Syntetisk romboid magnetit k ä n n e t e c k n a d därav, att den har vinklar 600, ett Y-värde på färg- styrkan ej överstigande 15,78, en BET-ytarea över- stigande 13 mz/g och en medelpartikelstorlek mindre än 0,08 mm mätt utefter länçrdaxeln.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1064779A | 1979-02-09 | 1979-02-09 | |
US7562879A | 1979-09-14 | 1979-09-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8001030L SE8001030L (sv) | 1980-08-10 |
SE445209B true SE445209B (sv) | 1986-06-09 |
Family
ID=26681426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8001030A SE445209B (sv) | 1979-02-09 | 1980-02-08 | Pigment av syntetisk romboid magnetit |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR830001565B1 (sv) |
AR (1) | AR224757A1 (sv) |
AU (1) | AU516998B2 (sv) |
BR (1) | BR8000787A (sv) |
CA (1) | CA1149582A (sv) |
DE (1) | DE3004718C2 (sv) |
ES (1) | ES8101517A1 (sv) |
FR (1) | FR2448559A1 (sv) |
GB (1) | GB2040904B (sv) |
IT (1) | IT1147301B (sv) |
MX (1) | MX154219A (sv) |
NL (1) | NL181190C (sv) |
NO (1) | NO156489C (sv) |
SE (1) | SE445209B (sv) |
Families Citing this family (9)
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)
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 |
-
1980
- 1980-02-04 CA CA000344970A patent/CA1149582A/en not_active Expired
- 1980-02-06 GB GB8003907A patent/GB2040904B/en not_active Expired
- 1980-02-07 AR AR279898A patent/AR224757A1/es active
- 1980-02-08 IT IT19809/80A patent/IT1147301B/it active
- 1980-02-08 SE SE8001030A patent/SE445209B/sv not_active IP Right Cessation
- 1980-02-08 BR BR8000787A patent/BR8000787A/pt unknown
- 1980-02-08 FR FR8002784A patent/FR2448559A1/fr active Granted
- 1980-02-08 ES ES488433A patent/ES8101517A1/es not_active Expired
- 1980-02-08 MX MX181120A patent/MX154219A/es unknown
- 1980-02-08 KR KR1019800000506A patent/KR830001565B1/ko active
- 1980-02-08 NO NO800345A patent/NO156489C/no unknown
- 1980-02-08 DE DE3004718A patent/DE3004718C2/de not_active Expired
- 1980-02-08 NL NLAANVRAGE8000795,A patent/NL181190C/xx not_active IP Right Cessation
- 1980-02-08 AU AU55383/80A patent/AU516998B2/en not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MX154219A (es) | 1987-06-19 |
NL181190B (nl) | 1987-02-02 |
NO156489B (no) | 1987-06-22 |
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 (sv) | 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 |
NL8000795A (nl) | 1980-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4382822A (en) | Synthetic rhombohedral magnetite pigment | |
DE3633309C2 (de) | Zusammensetzung auf der Basis von Zirkoniumdioxid und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
US2388659A (en) | Manufacture of pigments | |
GB2070636A (en) | Iron blue nacreous pigments | |
SE445209B (sv) | Pigment av syntetisk romboid magnetit | |
US6508877B2 (en) | Process for the production of an aluminium-containing iron oxide crystallization nucleus | |
US2785991A (en) | Preparation of red oxide of iron | |
DE60202295T2 (de) | Rückgewinnung von titan aus titanhaltigen materialien | |
US3619137A (en) | Production of iron oxide pigments | |
JP3646818B2 (ja) | オキシ炭酸ビスマス粉末およびその製造方法 | |
US2220966A (en) | Titanium oxide suspensions | |
US4759916A (en) | Process for preparing a pigmentary titanium dioxide | |
US3403977A (en) | Method for production of titanium dioxide granules | |
JP3659983B2 (ja) | 純色酸化鉄直接赤色顔料、その製造方法およびその使用 | |
JPH1135319A (ja) | 硫酸バリウムおよびその製造方法 | |
CA1144341A (en) | Process for the separation of ferrous, aluminous and manganous contaminations from hydrochloric magnesium chloride solutions | |
JPH03190972A (ja) | 隠蔽性の優れた塗料用組成物 | |
JPH02208227A (ja) | 低嵩密度の四三酸化コバルトの製造方法 | |
US3320025A (en) | Process for the preparation of a titanate containing two alkali metals | |
US1886165A (en) | Process for the precipitation of zinc sulphide and the manufacture of zinc sulphide pigments | |
US3794508A (en) | Modified alkali hexatitanate and process of producing same | |
JPS60215527A (ja) | 酸化ジルコニウム微粉の製造法 | |
US3009821A (en) | Red oxide of iron | |
US2361986A (en) | Composite pigments and process of producing same | |
US2192687A (en) | Procedure for treating residual sulphuric acid liquors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8001030-9 Effective date: 19910911 Format of ref document f/p: F |