Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

NO314992B1 - Fremgangsmåte for termisk behandling av jernoksyder i et sirkulerende virvelsjikt, samt anvendelse av fremstilte pigmentagglomerater - Google Patents

Fremgangsmåte for termisk behandling av jernoksyder i et sirkulerende virvelsjikt, samt anvendelse av fremstilte pigmentagglomerater Download PDF

Info

Publication number
NO314992B1
NO314992B1 NO19955267A NO955267A NO314992B1 NO 314992 B1 NO314992 B1 NO 314992B1 NO 19955267 A NO19955267 A NO 19955267A NO 955267 A NO955267 A NO 955267A NO 314992 B1 NO314992 B1 NO 314992B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gas
thermal treatment
pigment
iron
oxygen
Prior art date
Application number
NO19955267A
Other languages
English (en)
Other versions
NO955267D0 (no
NO955267L (no
Inventor
Joerg Krekel
Berndt-Ullrich Koehler
Horst Brunn
Original Assignee
Bayer Ag
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
Priority claimed from DE19529864A external-priority patent/DE19529864A1/de
Application filed by Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of NO955267D0 publication Critical patent/NO955267D0/no
Publication of NO955267L publication Critical patent/NO955267L/no
Publication of NO314992B1 publication Critical patent/NO314992B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT 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
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/22Compounds of iron
    • C09C1/24Oxides of iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/02Oxides; Hydroxides
    • C01G49/06Ferric oxide [Fe2O3]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/02Oxides; Hydroxides
    • C01G49/08Ferroso-ferric oxide [Fe3O4]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/023Fired or melted materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/50Agglomerated particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C01P2006/63Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values a* (red-green axis)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C01P2006/64Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values b* (yellow-blue axis)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av jemoksydbrun-,
-rød- og -svartpigmenter såvel som deres anvendelse.
Jeroksydpigmenter består av oksyder av treverdige eller to- og treverdig jern med maghemitt-, hematitt- eller magnetittstruktur. Deres fremstilling skjer enten ifølge en-eller to-trinns-fellingsfremgangsmåter fra jern-(H)-saltoppløsninger, som f.eks. beskrevet i DE-A 2.617.568 eller ifølge Laux-fremgangsmåten ved reduksjon av nitrobenzen med metallisk jem (Ullmanns Encyklopådie der technischen Chemie, 4. opp., bind 18, side 603, Verlag Chemie, Weinheim 1979 og DE-C 518.929). Stabiliseringen (mot oksydasjon) av pulverformig jernoksydsvart kan skje ved kjemisk etterbehandling, som den beskrevet i DE-C 2.625.106. Da denne riktignok stabiliserer pigmentet, men hvor farveegenskapene blir redusert og økologien til pigmentet ikke blir positivt påvirket, ble det utviklet en fremgangsmåte som beskrevet i DE-A 3.620.333, for termisk behandling av svartpigmenter i dreierørsovn under inerte betingelser. En ytterligere forbedring av denne fremgangsmåten, hvor temperaturbehandlingen ikke blir gjennomført i inerte men under svakt reduserende betingelser, er beskrevet i DE-A 3.910.783.
Også den i DE-A- 3.518.093 beskrevne, vandige behandlingen av pastaer, er hovedsakelig bestående av jern og oksygen, fra avfallsvann fra området vasking, filtrering, fast/-
væske-skilling såvel som feivare osv. fra jernoksydpigmentproduksjon (i det følgende betegnet som avfallsvannpasta), fører til en betydelig forbedring av sluttproduktets kva-litet.
Vanligvis blir jernoksydpigmentet som dannes i løpet av fremstillingen av mellompro-duktet i vandig fase i form av filterkaker, blir etter tørking alt etter anvendelse mer eller mindre sterkt malt.
Selv om jernoksydpigmenter som regel blir anvendt i denne pulverformen, har de imidlertid den ulempe at de fører til støv og er vanskelig å dosere.
Av denne grunn ble det i DE-A 3.619.363 foreslått for innfarving av pigment, å anvende pigmentgranulater som ble tilsatt dispergeringshjelpemidler.
I DE-A 3.910.779 blir det foreslått å gjennomføre granuleringen av jemoksyd-svarpig-ment uten tilsetting av bindemiddel, og å oppnå den nødvendige fastheten til komene ved en temperaturbehandling ved høyere temperatur i dreieovnen (400-800°C). Herved blir farveegenskapene, stabilitet såvel som økologien forbedret.
Den ovenfor beskrevne dreierørsfremgangsmåten har flere fordeler såvel som ulemper.
Til fordelene hører en enkel faststoftfransport, løse blandinger av forskjellige produkt-tilstander gjennom prøveteknikk og først og fremst godt definert minste oppholdstid.
Som ulemper kan anføres at temperaturbehandlingen i dreierørsovnen er meget kostbar hva angår driftskostnader, da det for fremstilling av større pigmentmengder (5-15 t/h) er nødvendig med et meget stort aggregat som har et stort varmetap. På grunn av de beve-gelige delene er en gjentetting slik som ved inerte eller også reduserende drift, svært kostbar. Den kompakte grusen som går mot bunnen i dreierøret betinger en bred temperatur- såvel som atmosfærefordeling for det enkelte produktkorn. Dette fører til uenhet-lige produktegenskaper og til vanskeligheter ved innstilling av atmosfæren, da det på grunn av dårlig gassutbytting ikke blir innstilt noen likevekt mellom produkt og atmosfære. Dertil kommer det til et relativt stort uttak av faststoffandel som må bli fraskilt i en kostbar støvavskiller (EGR).
Dessuten er den beskrevne termiske etterbehandlingen meget innskrenket i anvendbar-het: Som regel er den kun tilordnet for varmebehandling av nær stochiometriske magne-titter. Så når enten avfallsvannspasta (en ofte ikke definert og variabel blanding av for-skjellig jemoksyd- og jernoksydhydroksydfaser med fremmede elementer (Mn-, Si-,
Cl-, C- osv.) i mengder opptil 10 vekt-%, som dannes ved opparbeiding vasking eller spesielle fremgangsmåtetrinn, blir det ikke tatt hensyn til fremstillingen av brunpigmenter (maghemitt) eller rødpigmenter (hematitt) for disse utgangsstoffene.
På grunn av de helt eller delvise ulempene ved dreierørteknikken, er termisk behandling i andre aggregater tenkbar. Således kan eksempelvis et stasjonært virvelsjikt bli anvendt,
noe som gir store fordeler hva angår økonomiske såvel som sammenligningsmessig atmosfæriske belastning av enkeltpartiklene. Denne veien fører imidlertid allerede i ut-gangspunktet galt hen, da det på grunn av den store partikkelstørrelsesfordelingen i inn-gangsagglomeratet fører virvlingen av den grove andelen til uttak av en vesentlig meng-de fine aprtikler (se sammenligningseksempel 4).
Ved dannelsen av et sirkulerende virvelsjikt, som det beskrevet i DE-A 2.524.540 for
reduksjon av jernmalm til magnetitt, benytter man faste, krystallinske partikler i størrel-sesorden fra 20-300 fim med tilstrekkelig stor løypestabilitet. Finstoffandelen (< 20 om)
blir på grunn av den høye virvlingshastigheten dratt med i avgassen. Pigmenter med par-tikkelstørrelse på mindre enn 10 um, er således uegnet for andvendelse. Pigmentgranulater som beskrevet i EP-A 396.975 fører, på grunn av den nødvendig høye bindemid-delandelen, til uønskede bieffekter, som sintring, partikkelreduksjon osv., som alle er negative for farveegenskapene til pigmentene.
Målet ved foreliggende oppfinnelse er således fra utgangsstoffene - svartpasta, gulpasta såvel som blandede avfallsvannpastaer, å gjøre tilgjengelig stabile (hva angår lagring-,
transport- og vitringsstabilitet) økologisk og farvemessige forbedrede, universielt an-vendbare jernoksydsvart-, -brun- og -rødpigmenter, som ikke har de beskrevne ulempe-
ne, såvel som en økonomisk fremgangsmåte for fremstilling av disse jernoksydpig-mentene.
Overraskende er det nå funnet at oppgaven kan bli fullstendig tilfredsstillende løst, og i det vesentlige forbindelser betående av jem-(n)-, jem-(IH)- eller av valensblandede jem-oksyder, -hydroksyder eller -oksyhydroksyder blir behanhandlet under egnede betingelser i et sirkulerende virvelsjikt.
Gjenstand for foreliggende oppfinnelse er således en fremgangsmåte for fremstilling av jernoksydpigmenter fra gruppen (alfa-, gamma-) Fe20 og Fe304 fra tilsvarende utgangssuspensjoner hvis partikkelstørrelse har en midlere diameter på mindre < 10 um og som blir fremstilt ved a) Omstning av jernsaltoppløsninger med alkaliske forbindelser og oksydasjon (fellingsfremgangsmåter), b) oksydasjon av metallisk jern med oksygenholdige forbindelser (Pennimanfremgangsmåter),
c) oksydasjon av nitrobenzen (nitrobenzenreduksjonsfremgangsmåter),
d) røsting av jernsalter (koperafremgangsmåte) med påfølgende anmasking i vann eller e) avskilling og opparbeiding av biprodukt eller avfall (avfallspastaer) som i det
vesentlige består av jern/jernforbindelser og oksygen,
eventuelt vasking og påfølgende termisk behandling, som er kjennetegnet ved at det fra fremgangsmåte a) til e) oppnådde materialet uten ytterligere bindemiddel blir agglomert til en midlere partikkelstørrelse på 0,05 til 10 mm, og deretter blir dette agglomerte materialet termisk behandlet i et oppvarmet apparat, i hvilket materialet blir oppvarmet ved en nedenfra og oppover-rettet gassblanding, at en gass-faststoff-strøm blir dannet (virvelsjikt), den dannede gass-faststoff-blandingen strømmer nedenfra og oppover i apparatet og blir i et andre, etterkoblet apparat, f.eks. i en zyklon, blir adskilt i gass- og faststoff-komponenter, hvorved en del av faststoffstrømmen blir tatt ut og det
gjenblivende materialet blir tilbakeført i det oppvarmede apparat (sirkulerende virvelsjikt).
Foretrukket blir en del av gassblandingen, eventuelt etter ytterligere behandling (f.eks. filtrering, rensing osv.), tilbakeført.
Et egnet agglomerat blir fortrinnsvis oppnådd ved utblåsing gjennom dyse eller forstøv-ing, eksempelvis i en sprøyte- eller venturitørker, med restfuktighet på mindre < 18 vekt-%.
Agglomeringen kan også bli gjennomført ved oppbyggingsgranulering under tilsetting av vann ved kompakteringsfremgangsmåte eller ved begge fremgangsmåter, eventuelt under anvendelse av et flytende brennmateriale (f.eks. paraffin, varmeolje).
Foretrukket blir et agglomerat med en midlere partikkelstørrelse på fra 0,1 til 1 mm tatt inn i det sirkulerende virvelsjiktet.
Den midlere partikkelstørrelsen kan eksempelvis bli bestemt ved hjelp av strålysmåling, sentrifugeringsutskilling eller siktanalyse.
Fordelaktig blir gass-faststoff-innholdet i det oppvarmede apparatet innstilt til 100 til 1300 Nm<3>/t pigment.
Tomgangsgasshastigheten i det oppvarmede apparatet blir fortrinnsvis innstilt til mellom 0,5 og 6 m/sek.
Den gjennnomsnittlige oppholdstid for faststoff i systemet på fortrinnsvis mellom 5 og 40 minutter, fører til en svært økonomisk fremstilling av produkter med akseptable egenskaper.
Den midlere minste oppholdstiden til faststoffet i systemet er fortrinnsvis mer enn 5 minutter.
Da den brede oppholdstidsfordelingen koblet med den generelt svært korte sirkulasjons-tiden betinger uttak av visse produktmengder til svært korte oppholdstider, kan systemet med fordel bli modifisert slik at det direkte ved uttaket er innstallert en støvsone eller ut-taksskrue som ivaretar den nødvendige minste oppholdstiden under egnede termiske og/eller atmosfæriske betingelser i totalsystemet. Dersom de forskjellige deltrinnene for det agglomerte materialet skal bli gjennomført og fornuftig skal kunne skille ut dette (f.eks. agglomering, tørking, termisk behandling), så kan det fordelaktig bli anvendt to eller flere oppvarmede apparater (sirkulerende virvelsj ikter) i rekke.
Det oppvarmede apparatet (sirkulerende virvelsjikt) kan bli oppvarmet direkte eller indirekte med egnet brennstoff eller elektrisk.
Fremstillingen av hematitt eller meghamitt fra gootitt, lepidokrokitt, magnetitt eller utgangstoffer hovedsakelig bestående av jern og oksygen, som f.eks. avfall-, avfallsvann- eller restpastaer, skjer fortrinnsvis under oksyderende betingelser, hvorved oksygenmengden i avgassen fortrinnsvis skal utgjøre over 0,03 mol oksygen pr. mol av det tilsatte jern.
For fremstilling av rødpigment (hematitt) kan den termiske behandlingen fortrinnsvis bli gjennomført ved 700 til 950°C, mens fremstillingen av et brunpigment (maghamitt) fortrinnsvis blir gjennomført ved 350 til 600°C.
For fremstilling av svartpigment (magnetitt) fra goetitt, lepidokrokitt, magnetitt eller utgangsstoffer som hovedsakelig består av jern og oksygen, som f.eks. avfalls-, avfallsvann- eller restpastaer, blir den termiske behandlingen fortrinnsvis foretatt under lett oksyderende, inerte eller reduserende betingelser, hvorved oksygenmengden i avgassen fortrinnsvis skal utgjøre mellom 0,0001 og 0,026 mol oksygen pr. mol tilsatt jern.
Ved fremgangsmåter under reduserende betingelser, blir det som reduksjonsmidler fortrinnsvis tilsatt flytende eller gassformig hydrokarbon, som olje eller jordgass, stenkull, brunkull, aktivkull eller hydrogen.
Ved fremstilling av magnetitt blir den termiske behandlingen fortrinnsvis gjennomført ved 350 til 850°C, fortrinnsvis ved 600 til 850°C.
Dersom det blir arbeidet under lett oksyderende eller oksyderende betingeler, så blir fortrinnsvis oksygenholdig gass tilsatt som oksydasjonsmiddel.
Pigmentene som blir fremstilt ifølge oppfinnelsens fremgangsmåte ved agglomering og termisk etterbehandling i et sirkulerende virvelsjikt, og som har en midlere partikkel-størrelse på mellom 0,05 og 10 mm, fortrinnsvis mellom 0,1 og 1 mm, har den store fordel at de kan bli anvendt uten ytterligere behandlingstrinn som maling osv. direkte for innfarving av uorganiske eller organiske dispersjoner eller byggematerialer. Produktet dannet fra det sirkulerende mellom virvelsjikt et kan, hvis ønskelig eller nødvendig, imidlertid bli oppmalt i etterfølgende trinn.
Oppfinnelsen angår også anvendelse av pigmentagglomeratet fremstilt ifølge oppfinnelsen, for innfarving av uorganiske eller organiske dispersjoner eller byggestoffer.
Oppfinnelsen vil nå bli forklart ved hjelp av de etterfølgende eksempler.
De i eksemplene angitte dataene ble bestemt ved hjelp av de følgende bestemmelses-metoder: - Farvemetrisk bestemmel av farveavstanden ifølge DIN 6174 (CIELAB-verdi) i tungspat. - Farvestyrke ifølge DIN 55.986; blanding med hvitt med fem ganger vektmengden av Ti02-pigmentet Bayertitan R-KB 2; bindemiddel: Alkyldal L 64-lakk, begge handelsprodukter fra Bayer AG; sammenligningskriterium = lyshet. - Oksydasjonsstabilitet (IMCO-test): 11 produkt ble fylt i en luftgjennomtrengelig trådnettkube av fosforbronse med 10 cm sidelengde; kuben ble stilt i midten av en laboratorieovn med indre luftsirkulasjon oppvarmet til prøvetemperaturen og holdt ved denne temperaturen i 24 timer. Dersom det i det indre av prøven opptrådte en temperatur over 200°C, så var prøven ved den valgte prøvetemperatur ikke stabil. - Dispergerbarhet: Til en lett fuktet betongtakstensblanding ble det tilsatt 3 vekt-% pigment av sementandelen, blandet i 1 minutt i en blander, 10 cm x 5 cm x 2 cm Stener ble presset ved et trykk på 10 bar, og disse ble herdet ved 35°C og 90% luftfuktighet i 24 timer. Farvestyrken ble nå sammenlignet med en likebehandlet standard hvor sammenligningskriteriet var lysheten. - Fasthet: 100 g pigment ble i et roterende kar som var utstyrt med sjikaner, belastet i 5 minutter under en luftstrøm på 20 l/min. Luften ble ført ut over et filter, og den i
filteret tilbakeholdte faststoffmengde, ble veid. Denne prosedyren ble gjentatt 5 ganger hvor de enkelte samt den totale pigmentmengden ble notert. - Partikkelstørrelsesfordeling (TGV): Pigmentet ble utrørt i en konsentrasjon på ca. 2 g/l i destillert vann og uten dispergeringsmiddel målt under anvendelse av en 300er-linse i malvern Mastersizer. D[4,3]-verdien (verdimiddelverdien) ble angitt.
EKSEMPLER
SammenKgningseksempler 1
Vaskede jemoksydsvartpastaer med faststoffinnhold på 40 vekt-% til 70 vekt-% ble
benyttet som utgansstoff. Flere av disse dispersj onene ble agglomert ved sprøytetørking. Gassinnløpstemperaturen var mellom 400 og 530°C, utløpstemperaturen var innstilt slik at det ble oppnådd en restfuktighet på 1 til 8%. Det ble her målt utgangstemperaturer på fra 80 til 140°C.
Det friskt fremstilte produktet ble underkastet de vanlige testene for farveverdi (CIELAB-system), partikkelstørrelsesfordeling (TGV/strølysmåling, siktmåling), fasthet (dustmeter med tilsatsskikaner), dispergerbarhet (farvestyrkeutvikling i en betongtakstenblanding), oksydasjonsstabilitet (etter LMCO-metoden) og Fe<3+>/Fe<2+->forholdet. De målte verdiene er satt opp i tabellene 1 og 2.
Sammenligningseksempel 2
Vaskede avfallspastaer med et faststoffinnhold på 50 vekt-% ble tilsatt som utgangsstoff. Denne suspensjonen ble agglomert uten bindemiddel ved sprøytetørking. Gass-innløpstemperaturen lå mellom 410 og 520°C, utløpstemperaturen ble innstilt slik at restfuktigheten var 1 til 8%. Det ble her målt utgangstemperaturer på fra 80 til 120°C. I et ytterligere forsøk ble det ved reduksjon av faststofifnnholdet i utgangspastaen tilført 40 vekt-% og en forhøying i dreietallet på sprøyteskiven fremstilte et produkt (2 b) som hadde en betydelig lavere midlere partikkelstørrelse.
Produktegenskapene ble målt som beskrevet i eksempel 1 og er gitt i tabell 1 og 2.
Sammenligningseksempel 3
Sprøytetørkede pigmenter ble fremstilt ifølge fremgangsmåten beskrevet i eksempel 1 og deretter varmebehandlet i 30 til 60 minutter i en indirekte oppvarmet dreierørsovn ved temperaturer mellom 650 og 800°C under inerte (N2) hhv. lett oksyderende (N2/luft) atmosfære. Likeledes ble den tilførte gassen tilsatt i med- såvel som motstrøms i forhold til produktbevegelsesretningen. Her ble det funnet at nedstrømsrfemgangs-måten forbrant/nedbrøt mulige tilstedeværende organiske rester nærmest fullstendig, mens produktegenskapene ikke endret seg spesielt i forhold til motstrømsfremgangs-måten.
Produktegenskapene ble målt som beskrevet i eksempel 1 og er angitt i tabellene 1 og 2.
Sammenligningseksempel 4
Sprøytetørkede pigmenter ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1 og deretter tempera-turbehandlet i ca. 30 til 60 minutter i en stasjonær virvelsjiktreaktor med en temperatur på 800°C under lett oksyderende (N2/luft) atmosfære. Her viste det seg allerede ved det første forsøk at ved den foreliggende, brede partikkelstørrelsesfordelingen (se tabell 3) under betingelsene, som tillot en oppvirvling også av de større aggregatene, ved ca. 45% av produktet tatt ut av produktene. Således viste dette aggregatet seg allerede på forhånd som uegnet.
Eksempel 5
Det i sammenligningseksempel 1 beskrevne sprøytetørkede materialet, ble behandlet i et elektrisk oppvarmet sirkulerende virvelsjikt med 200 mm diameter og 6000 mm høyde og forskjellige temperatur- og atmosfæriske betingelser med en oppholdstid på ca. 30 minutter. Virvelsjiktfyllingen var 10 kg, den spesifikke produktgjennomstrømningen var 20 kg/t og den totale gassbelastningen var omkring 25 Nm^/t, som under de gitte betingelsene ga en gasshastighet på ca. 1 m/sek. De relevante produktegenskapene er angitt i tabell 1 og 2 .
Som det er tydelig fra egenskapene oppført i tabellen, er det herav mulig i samme aggregatet under egnede betingelser fra et og samme utgangsstoff å fremstille meget gode rød- og svart- og brunpigmenter.
Eksempel 6
Det i eksempel 5 oppnådde stochiometriske rødpigment (Sa) ble behandlet under de i eksempel 5 beskrevne betingelsene ved 750°C og under tilsetning av 1 Nm^/t luft og 5 vekt-% varmeolje av den tilsatt pigmentmengden, som ble sprøytet inn i den nedre sonen i virvelsjiktreaktoren. Her viste det seg at det også var mulig å redusere et høy-temperaturbehandlet, stochiometrisk rødpigment til et godt svartpigment.
De relevante produktegenskapene er vist i tabell 1 og 2.
Eksempel 7
Den i sammenligningseksempel 2 beskrevne, sprøytetørkede avfallsvannspastaen ble behandlet under de i eksempel 5 beskrevne betingelsene ved 750°C og forskjellige luft-mengder. I tillegg ble det sprøytet inn ved noen forsøk 1,75% varmeolje av pigmentmengden, i det nedre området i virvelsjiktreaktoren. Som det kan sees fra produktegenskapene satt opp i tabell 1 og 2, kan det under optimale betingelser bli oppnådd fremrag-ende produkter som delvis til og med har bedre egenskaper enn noen standard sammen-ligningsprodukter fra avfallsvannpastaen.
Eksempel 8
Den i sammenligningseksempel 2 beskrevne, findelte, sprøytetørkede avfallsvannspastaen ble behandlet under betingelsene beskrevet i eksempel 5 ved 825°C og en luft-mengde på 24 (som eksempel 5 e). Den lave partikkelgjennomsnittsstørrelsen (0,047 mm) førte til en sterkt forhøyet, ikke forutsett uttak av finandel (10,6%), som ble utskilt i et filter. I de andre forsøkene ble det tatt ut < 0,4%.

Claims (21)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av jernoksydpigmenter fra gruppen (alfa-, gamma-) Fe2C«3 og Fe3C>4 fra tilsvarende utgangssuspensjoner, hvis primærpartikler har en midlere diameter på < 10 um og som er fremstilt ved a) omsetning av jernsaltoppløsninger med alkaliske forbindelser og oksydasjon (fellingsfremgangsmåte), b) oksydasjon av metallisk jern med oksygenholdige forbindelser (Pennimanfremgangsmåte), c) oksydasjon med nitrobenzen (nitrobenzenreduksjonsfremgangsmåte), d) røsting av jernsalter (koperafremgangsmåte) med påfølgende mesking i vann eller e) utskilling og opparbeiding av i det vesentlige av jem/jernforbindelser og oksygen bestående biprodukter eller avfall (avfallsvannpasta), eventuell vasking og påfølgende termisk behandling, karakterisert ved at det fra fremgangsmåte a) til e) oppnådde materialet uten ytterligere bindemiddel blir agglomert til midlere partikkelstørrelse på 0,05 til 10 mm og deretter blir dette agglomerte materialet termisk behandlet i et oppvarmet apparat, i hvilket materialet blir oppvirvlet med en nedenfra og oppover strømmende rettet gassblanding slik at det blir dannet en gass-faststoff-strømming, den dannede gass-faststoff-blandingen strømmer nedenfra og opp gjennom apparatet og blir i et andre, etterkoblet apparat skilt i gass- og faststoffkomponenter, hvorved en del av faststoffstrømmen blir tatt ut og det tilbakeblivende materialet blir tilbakeført i det oppvarmede apparatet.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved aten del av den utskilte gassblandingen blir tilbakeført i det oppvarmede apparatet.
3. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at et egnet agglomerat blir oppnådd ved utsprøyting gjennom dyser eller for-støvning.
4. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1 til 2, karakterisert ved at et egnet agglomerat blir oppnådd ved oppbyggingsgranulering under anvendelse av vann eller over kompakteringsfremgangsmåter.
5. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1 til 4, karakterisert ved at det fra materialet oppnådd ved fremgangsmåten blir agglomert til en partikkelstørrelse på fra 0,1 til 1 mm.
6. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1 til 5, karakterisert ved at gass-faststoff-forholdet i det oppvarmede apparatet ble innstilt fra 200 til 1300 Nm<3>/t pigment.
7. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1 til 6, karakterisert ved at gasshastigheten i det oppvarmede apparatet blir innstilt mellom 0,5 og 6 m/sek.
8. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1 til 7, karakterisert ved at den gjennomsnittlige oppholdstiden til faststoffet i systemet er mellom 5 og 40 minutter.
9. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1 til 8, karakterisert ved at den midlere minste oppholdstiden til faststoffet er mer enn 5 minutter.
10. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1 til 9, karakterisert ved at det blir benyttet to eller flere oppvarmede apparater i rekke.
11. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1 til 10, karakterisert ved at det oppvarmede apparatet blir oppvarmet direkte eller indirekte med egnet brennstoff eller elektrisk.
12. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1 til 11, karakterisert ved at den termiske behandlingen skjer under oksyderende betingelser, hvor oksygenmengden i avgassen utgjør over 0,03 mol oksygen pr. mol tilsatt jern.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at det for fremstilling av et rødpigment blir gjennomført termisk behandling ved 700 til 950°C.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at det for fremstilling av et brunpigment blir den termiske behandlingen gjennomført ved 350 til 600°.
15. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1 til 11, karakterisert ved at den termiske behandlingen blir gjennomført under lett oksyderende, inerte eller reduserende betingelser, hvor oksygenmengden i avgassen utgjør mellom 0,0001 og 0,026 mol oksygen pr. mol tilsatt jern.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at det som reduksjonsmiddel blir tilsatt flytende eller gassformig hydrokarbon som olje eller jordgass eller stenkull, brunkull, aktivkull eller hydrogen.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 15 eller 16, karakterisert v e d at den termiske behandlingen blir gjennomført ved 350 til 850°C.
18. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 15 eller 16, karakterisert ved at den termiske behandlingen blir gjennomført ved 600 til 850°C.
19. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 12 til 18, karakterisert ved at det som oksydasjonsmiddel blir tilsatt oksygenholdig gass.
20. Anvendelse av pigmentagglomeratet fremstilt ifølge fremgangsmåten i kravene 1 til 19, for innfarving av uorganiske eller organiske dispersjoner eller byggestoffer.
21. Anvendelse av pigmentagglomeratet fremstilt ifølge fremgangsmåten i kravene 1 til 19, etter maling for innfarving av uorganiske eller organiske dispersjoner eller byggestoffer.
NO19955267A 1994-12-27 1995-12-22 Fremgangsmåte for termisk behandling av jernoksyder i et sirkulerende virvelsjikt, samt anvendelse av fremstilte pigmentagglomerater NO314992B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4446873 1994-12-27
DE19529864A DE19529864A1 (de) 1994-12-27 1995-08-14 Verfahren zur thermischen Behandlung von Eisenoxiden in einer zirkulierenden Wirbelschicht

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO955267D0 NO955267D0 (no) 1995-12-22
NO955267L NO955267L (no) 1996-06-28
NO314992B1 true NO314992B1 (no) 2003-06-23

Family

ID=25943383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19955267A NO314992B1 (no) 1994-12-27 1995-12-22 Fremgangsmåte for termisk behandling av jernoksyder i et sirkulerende virvelsjikt, samt anvendelse av fremstilte pigmentagglomerater

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5837051A (no)
EP (1) EP0719731B1 (no)
JP (1) JP3901236B2 (no)
CN (1) CN1132182A (no)
NO (1) NO314992B1 (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20020567A1 (it) 2002-03-18 2003-09-18 Sud Chemie S R L Processo per la preparazione di ossidi di ferro
EP1827859B1 (en) 2004-12-08 2011-09-07 Fuji Hunt Photographic Chemicals, Inc. Composition for forming a laser-markable coating and process for forming a marking by laser exposure
DE102004060044A1 (de) * 2004-12-14 2006-06-29 Lanxess Deutschland Gmbh Farbstarke, reduktions- und oxidationsstabile Eisenoxidschwarzpigmente zur Einfärbung von Kunst- und Baustoffen
US20070047420A1 (en) 2005-08-25 2007-03-01 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optical information recording medium, optical information recording method and optical information reproducing method
US7744848B2 (en) * 2005-11-15 2010-06-29 Pittsburgh Mineral & Environment Technology, Inc. High purity magnetite formation process and apparatus, and product thereof
RU2476382C1 (ru) * 2011-09-30 2013-02-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) Способ получения магнитоактивного соединения
AU2014214937B2 (en) 2013-02-06 2017-11-16 Fujifilm Hunt Chemicals Us, Inc. Chemical coating for a laser-markable material
CN103159263B (zh) * 2013-04-02 2014-09-10 宜宾天原集团股份有限公司 一种人造金红石母液的处理方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2524540C2 (de) * 1975-06-03 1986-04-24 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Durchführung endothermer Prozesse
DE2617568C2 (de) * 1976-04-22 1982-01-21 Proizvodstvenno-techni&ccaron;eskoe ob"edinenie Rosorgtechstrom, Moskva Mischung zum Herstellen von Wärmedämmstoffen
DE2625106C2 (de) * 1976-06-04 1982-03-11 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Eisenoxidschwarz-Pigmente mit verbesserter Oxidationsbeständigkeit und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3518093A1 (de) 1985-05-21 1986-11-27 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von schwarzpigmenten auf eisenbasis
DE3619363A1 (de) 1986-06-09 1987-12-10 Brockhues Chem Werke Ag Verfahren zum einfaerben von beton
DE3620333A1 (de) * 1986-06-18 1987-12-23 Bayer Ag Farbstarke im nitrobenzolreduktionsverfahren erhaltene eisenoxidschwarzpigmente sowie verfahren zu deren herstellung
EP0371428A3 (en) * 1988-11-29 1991-10-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Information storage medium
DE3910783A1 (de) 1989-04-04 1990-10-11 Bayer Ag Verbesserte eisenoxidschwarzpigmente, verfahren zu ihrer herstellung sowie deren verwendung
DE3910779A1 (de) 1989-04-04 1990-10-11 Bayer Ag Eisenoxidschwarzpigmentgranulate, verfahren zu ihrer herstellung sowie deren verwendung
DE3918694C1 (no) * 1989-05-10 1990-10-25 Bayer Ag, 5090 Leverkusen, De
DE3932166A1 (de) * 1989-09-27 1991-04-04 Bayer Ag Eisenoxidrot- und eisenoxidbraun-mikrogranulate, verfahren zu ihrer herstellung sowie deren verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
EP0719731A1 (de) 1996-07-03
NO955267D0 (no) 1995-12-22
NO955267L (no) 1996-06-28
US5837051A (en) 1998-11-17
EP0719731B1 (de) 1998-03-18
JP3901236B2 (ja) 2007-04-04
CN1132182A (zh) 1996-10-02
JPH08268721A (ja) 1996-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU630939B2 (en) Iron oxide black pigment granules, processes for their preparation and their use
NO314992B1 (no) Fremgangsmåte for termisk behandling av jernoksyder i et sirkulerende virvelsjikt, samt anvendelse av fremstilte pigmentagglomerater
US5744108A (en) Process for the thermal treatment of titanium dioxide in a circulating fluidized bed and the use thereof
CN106715335A (zh) 球形铁氧体粉、含该球形铁氧体粉的树脂组合物、以及使用该树脂组合物的成型体
CN109433210A (zh) 煤直接液化铁系催化剂及其制备方法
GB2044238A (en) Fe2 o3 pigments
US5718755A (en) Preparation and use of iron oxide black pigment granules
JPS60122728A (ja) 黒色顔料及びその製造法
US6022406A (en) Method for preparing inorganic pigments, resulting inorganic pigments, and apparatus therefor
AU2005239673B9 (en) Reduction-and oxidation-stable iron oxide black pigments having high colour strength for colouring plastics and building materials
JP4685651B2 (ja) 赤色顔料用酸化鉄粉の製造方法
US4299635A (en) Flow characteristics of synthetic iron oxide
JPH08505081A (ja) アルカリ金属亞鉄酸塩粒子をペレットにするプロセス
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
US5269843A (en) Boron-containing iron oxide pigments and a process for their preparation
KR100516090B1 (ko) 철함량50내지73중량%의,용이한유동성의자성산화철의용도
JPH0339393A (ja) 直接に加熱したロータリーキルン中の濾過ケーキの▲か▼焼方法
CA1115932A (en) Process for the preparation of pigment grade iron oxides from waste ferrous sulphate and the resulting fe.sub.2o.sub.3 pigments
MXPA05013230A (es) Pigmentos negros de oxido de hierro estables a la reduccion y a la oxidacion que tienen alta intensidad de color para colorear plasticos y materiales de construccion
KR100331405B1 (ko) 브리켓및프레스된입상재료의제조방법및그의용도
CN117443345A (zh) 炭基吸附材料及其制备方法
MXPA98004808A (en) Use of fluent magnetic iron oxide with 50 a73% in hie content weight
Benson et al. PHASE TWO FINAL REPORT