166141. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szintetikus lepidokrokit /gamma-vasoxid-monohidrát/ előállítására
166141 17 13. példa A) Szintetikus lepidokrokit előállítása Egy keverővel és levegőbuborékoltatóval felszerelt 950 liter tartályba 485 liter 27 °C-os csapvizet és 61 liter 29 kg ferrokloridot tartalmazó oldatot eresztünk. Az oldatot töltsük föl 575 literrel, és melegítsük 31 °C-ra. Ezután töltsünk az oldathoz 128 liter, 15,5 liter 28,8%-os NH3 -t tartalmazó ammóniaoldatot keverés közben. A keverést továbbfolytatva, a levegőbuborékoltatást megindítva, 1 óra alatt 3,45-ös pH-ig oxidálunk, miközben a lepidokrokit kristálygóc képződés végbemegy. A teljes leválasztás céljából ezt a kolloid oldatot 37 C°-ra melegítjük, és folyamatosan adagoljuk bele a még szükséges ammoniumhidroxid mennyiséget. 204 liter oldat, 13 liter tömény 28,8%-os ammóniával. Az adagolási sebesség 7,3 ml/sec. A leválás 7 óra és 28 perc alatt végbemegy, a felhasznált ammóniaoldat 182 liter. Az összanyagtérfogat 935 liter 20,6 kg lepidokrokit tartalommal. pH érték a befejező szakaszban 3,52. Az így nyert lepidokrokit részecskeméret eloszlásának vizsgálata elektronmikroszkóppal történt. A mérések azzal a feltételezéssel történtek, hogy mindegyik szemcse hengeralakú, a nyert részecskeméret eloszlási értékek pedig a szemcsék össztérfogatára vannak vonatkoztatva. 10 15 20 25 ié Szintetikus mágneses y-ferrioxid készítés A felületkezelés 80 °C-on történt, keverés közben a 0,5 kg kókuszolajsavból, 0,1 kg morfolinból és 15 liter melegvízből készített felületaktív elegynek a péphez történő adagolásával. Ezután a pépet 88 °C-ra hevítjük, szűrjük, majd a szűrőlepényt sómentesre mossuk. A nyert termék lepidokrokiton kívül még 2,5% felületbevonó anyagot tartalmazott. Ezt az anyagot 399 °C-on hidrogén atmoszférában redukáljuk ferro-ferrioxiddá szakaszos vagy folyamatos működésű kemencében. Ezután levegőáramban feloxidáljuk y-ferrioxiddá, amelynek mágneses tulajdonságait golyósmalomban történő mechanikai tömörítéssel javítjuk. A kapott oxid mágneses vizsgálata a következő eredményt adta (a vizsgálat mint mindig, 1000 oersted erősségű mágneses térben történt): A száraz por He = 350, Br = 2080, Bm = 3690 értékeket mutatott. Az így nyert lepidokrokit szemcseméret eloszlásának vizsgálata elektronmikroszkóppal történt. A mérések azzal a feltételezéssel történtek, hogy mindegyik szemcse henger alakú, a kapott részecskeméret eloszlási értékek pedig a szemcsék össztérfogatára vonatkoznak. A részecskék hosszúság/szélesség intervallumai A részecskék térfogata az össztérfogatra vonatkoztatva 1—5 1,49% 5—10 25,34% 10—15 29,04% 15—20 34,03% 20—25 5,80% 25—30 4,30% 100,00% 14. példa Szintetikus lepidokrokit készítése Egy keverővel és levegőbuborékoltatóval ellátott, 950 literes tartályba 625 liter 29 °C-os csapvizet és 62 liter 30 kg ferrokloridot tartalmazó vizes oldatot eresztünk. Egészítsük ki az oldatot 720 literre. Élénk keverés közben 15 perc alatt, 182 liter ammóniumhidroxidoldatot (15 liter 28,8% ammóniaoldat tartalommal) adunk a tartályban levő elegyhez. A keverést továbbfolytatva a levegőbuborékoltatást megindítva, a lepidokrokit kristálygóc péppé történő oxidáció 52 perc alatt végbemegy, a pH 3,3-ra áll be. A teljes lepidokrokit leválasztáshoz a pépes elegyet 38 °C-ra melegítjük, majd folytonos keverés és levegőbuborékoltatás közben NH3 gázt vezetünk az elegybe 0,18— 0,23 liter/sec adagolási sebességgel. 7 óra és 20 perc alatt a leválasztás befejeződik. Ezalatt az idő alatt 4,3 kg ammóniagáz használódott el, a tartályban levő anyagmennyiség térfogata 915 liter, összesen 17,7 kg lepidokroikt tartalommal. A pH-érték 3,52-re állt be. A lepidokrokit össztermék és a kezdeti kristályszemcse arány körülbelül 2:1. 30 35 40 45 50 55 aO 65 A szemcsék )sszúság/szélesst intervallumai A szemcsék %-os mennyisége az össztérfogatra vonatkoztatva 1,0—4,0 4,0—7,0 7,0—10,0 10,0—13,0 13,0—16,0 16,0—18,6 16,63 47,00 24,37 9,05 1,83 1,12 100,00 Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás finom, legalább 70%-ban 10: I-nél nagyobb hosszúság/szélesség méretarányú és legföljebb 2 mikron hosszúságú tűalakú kristályszemcsékből álló szintetikus lepidokrokit előállítására, azzal jellemezve, hogy 30—60 g/liter koncentrációjú ferroklorid oldatot alkalikus vizes oldattal reagáltatunk, a reakcióelegyet oxigéntartalmú gáz bevezetése mellett, 2,9—4,1 pH-értók eléréséig erőteljesen keverjük, majd a képződött kristálygóczagyba erőteljes keverés, a hőmérséklet 27 °C és 60 °C közötti értéken és a pH 2,9 és 4,1 közötti értéken tartása mellett ferroklorid-fölösleg jelenlétében egyidejűen és folyamatosan addig vezetünk alkalikus anyagot és oxigéntartalmú gázt, vagy adott esetben fémvas jelenlétében csak oxigéntartalmú gázt, míg a képződött lepidokrokit menynyisége a kristálygócként képződött mennyiség 1,2—5-szörösét éri el. 9
