SE454548B - Sett att framstella ett magnetiskt stabilt pulver - Google Patents

Description

454 548 Slutligen angíves i NL-PS 134 087 framställning av metall- partiklar genom elektrolytisk fällning i en vätskeformig kvicksilverkatod. Antimon i en mängd av 2 - 20% sättes till kvicksilverbadet innehållande de metalliska partik- larna i och för förhindrande av att metallpartiklarna sam- mansintrar under avdestillationen av kvicksilvret i vakuum.

Förevarande uppfinning avser ett sätt att framställa ett magnetiskt stabilt pulver genom tillämpning av följande steg: A. reduktion med ett gasformigt reduktions- medel av järnoxid, järnoxidhydrat, modifierad järnoxid eller modifierat järnoxidhydrat, och B. stabilisation av det så erhållna metall- pulvret, varvid sättet utmärkes av att man före nämnda reduktion ytbelägger nämnda järnoxidmaterial med en antimon- förening i en mängd av upp till 7 vikt-% antimon, räknat på viktmängden järnoxid.

En speciellt föredragen utföríngsform av sättet enligt uppfinningen utmärkes av att man på det med antimon ytbelagda järnoxidmaterialet utfäller tennhydroxi- der eller -oxihydroxider i en mängd av mellan 0,5 och 8,0 vikt-% tenn, räknat på viktmängden järnoxid. ' Förfarandet innefattar också ytterligare ytbeläggning av den belagda järnoxiden eller det belagda järnoxidhydratet med upp till 20 vikt-% av minst en metall, som utgörs av kobolt, krom eller nickel i form av en hydroxid före nämnda reduktion. Man föredrar det för- farande, enligt vilket den använda mängden antimon ligger mellan 1 och 4,5 vikt-%, räknat på viktmängden järnoxid.

Man föredrar också det förfarande, enligt vilket antimon utfälles på järnoxid- eller järnoxidhydratets yta. Vidare l0 15 20 25 30 454 548 föredrages det förfarande vid vilket reduktíonen genom- föres i en atmosfär av väte och det modifierade järnoxid- hydratet dehydratiseras före reduktionssteget. Enligt den föredragna utföringsformen användes antimon och tenn i sammanlagt upp till 7 vikt-%, räknat pà viktmängden järn- oxid. Speciellt föredrages det förfarande, enligt vilket den använda mängden antimon ligger mellan 0,5 och 3,5 vikt-%, räknat pà viktmängden järnoxid, och mängden tenn ligger mellan l och 4 vikt-%, räknat på viktmängden järn- oxid.

Det är känt att reducera järnoxid eller järnoxidhydrat till metallisk form genom att vid förhöjd temperatur exponera nämnda järnoxid respektive järnoxid- hydrat för en reducerande gas. Ett svârlöst problem här- vid är att åstadkomma reduktionen inom en tid som är eko- nomiskt attraktiv och samtidigt bibehålla önskad partikel- form. Vid ett försök att uppnå kort reduktionstid skulle man givetvis tillgripa så hög temperatur som möjligt, ty reduktionen sker snabbare vid högre temperaturer. Till- lämpning av högre reduktionstemperaturer för åstadkomman- de av reduktionen på kort tid medför emellertid att par- tiklarna sammansintras och därvid förlorar något av sin ursprungliga konfiguration. Detta medför givetvis för- sämring av de magnetiska egenskaperna, exempelvis koerci- tivkraft (Hc) och pulverkantighet (Ur/Om) och måste där- för undvikas. Om man sänker reduktionstemperaturen för att 10 15 20 25 30 35 40 454 543 undvika sintring blir reduktionstiden så lång att förfa- randet blir oekonomiskt. Följaktligen är det mycket önsk- värt att stegra reduktionshastigheten utan att tillgripa förhöjd temperatur, vilket sistnämnda skulle kunna för- störa det slutliga magnetmaterialets magnetiska karakte- ristika.

Förevarande uppfinning innebär ett fram- steg inom här ifrågavarande område och medför en anmärk- ningsvärt högre reduktionshastighet än vad som är möjligt utan att tillgripa höga temperaturer och detta åstadkom- mes genom att man belägger järnoxiden eller järnoxidhyd- ratet med en antimonförening i en halt av upp till ca 7 vikt-% antimon före reduktionen. De på detta sätt enligt uppfinningen framställda produkterna har utmärkta magne- tiska egenskaper och är lämpliga för_användning som mag- netmaterial både för audio- och videoinspelning, när det kombineras med ett bindemedel till ett magnetiskt impuls- inspelningsmaterial.

Huvudändamålet med förevarande uppfinning är en stegring av reduktionshastigheten vid ett sätt att framställa metalliska järnpartiklar genom användning av en beläggning av en antimonförening före reduktionen.

Andra författare har iakttagit, att metaller ur gruppen VIII i det periodiska systemet har denna förmåga att steg- ra reduktionshastigheterna och de har angivit att vilken som helst metall som är katalytisk i förhållande till vä- te kan åstadkomma detta. Man har observerat att till och med metaller ur gruppen IV i det periodiska systemet ibland har denna egenskap. Emellertid har man hittills icke observerat att antimon, en metall ur gruppen V i det periodiska systemet har denna mycket värdefulla egenskap.

Den ökade reduktionshastigheten kan uttryc- kas med hjälp av termen "reduktionsfaktor" som definieras som kvoten av å ena sidan reduktionstiden för en med anti- monförening ytbelagd järnoxid eller ett med antimonoxid belagt järnoxidhydrat och å den andra reduktionstiden för en järnoxid respektive ett järnoxidhydrat utan antimonyt- beläggning, varvid båda reduktionerna genomföres under identiskt samma betingelser, dvs provets vikt, väteflödets strömningshastighet, temperaturer, etc. Reduktionstiden är 10 15 20 25 30 35 40 454 548 den tid som erfordras för att reducera järnoxiden respek- tive järnoxidhydratet från magnetit- till metallform.

Enligt förevarande uppfinning ytbelägges utgångsmaterialet, dvs järnoxiden eller järnoxidhydratet med en antimonförening till en halt av upp till 7 vikt-% antimon räknat på viktmängden järnoxid, innan reduktion till metallisk form genomföres, varpå denna stabiliseras.

Järnoxidföreningar lämpliga för förevarande ändamål är an- timonoxider, -oxiklorider, -klorider, -sulfat och -oxihyd- roxider. Ehuru redan ca 0,01 vikt-% antimon visat sig stegra reduktionshastigheten föredrages minst ca 0,05 vikt-% antimon. Ända upp till 7 vikt-% antimon kan använ- das, men ringa eller ingen ytterligare stegring av reduk- tionshastigheten uppnås vid halter därutöver. Ytterligare mängd antimon har tendens att försämra de magnetiska egen- skaperna hos det som produkt erhållna magnetiska materia- let. Man föredrager en ytbeläggning av mellan ca 0,1 och ca 4,5 vikt-% antimon räknat på viktmängden använd järn- oxid.

Dessutom har det visat sig, att förutom antimonbeläggningen en ytterligare beläggning av tennhyd- roxid eller -oxihydroxid, exempelvis upp till ca 8 vikt-% tenn räknat på viktmängden järnoxid, ger en förbättring av vissa av de magnetiska egenskaperna, exempelvis koer- civiteten (se exempel 12). När man önskar använda en be- läggning av antimon och tenn är den föredragna mängden antimon mellan ca 0,5 och ca 3,5 vikt-% och den föredrag- na mängden tenn ligger mellan ca 1 och 4 vikt-%. Båda des- sa halter är baserade pà viktmängden järnoxid. Vid denna dubbla beläggning medför antimonbeläggningen stegring av reduktionshastigheten, vilket framgår av att reduktions- faktorn blir lägre, och närvaron av tennbeläggningen för- bättrar de magnetiska egenskaperna. Små mängder tenn tycks icke påverka reduktionshastigheten, men större mängder än ca 1,5 vikt-% tenn har visat sig sänka reduktionshastighe- ten något. Det är därför fördelaktigt att använda en så ringa mängd tenn som är möjligt för att uppnå de önskade magnetiska egenskaperna.

Ehuru den exakta mekanismen icke är känd antages att, enär tenn smälter vid temperaturer som till- 10 15 20 25 30 35 40 454 548 lämpas vid här ifrågavarande förfarande (275 - 425°C) hö- ga halter tenn kan medföra fullständig ytbeläggning av partiklarnas ytor och därmed hindra vätet från att pene- trera och reagera med järnoxiden. Alternativt kan tenn förena sig med järnoxiden under bildning av en förening som är kemiskt mera reduktionsresistent. Närvaron av an- timon påskyndar emellertid denna reduktionsprocess till och med i närvaro av tenn. Reduktionsfaktorn i närvaro av tenn och antimon är 0,6 eller mindre. Det bör beaktas, att när man beräknar reduktionsfaktorn för en antimonbe- lagd järnoxid modifierad med ett annat element eller för ett antimonbelagt järnoxidhydrat modifierat med ett annat element, varvid nämnda andra element exempelvis är tenn, är denominatorn reduktionstiden för den modifierade järn- oxiden eller för det modifierade järnoxidhydratet. Samma reduktionshastighetsökning kan förväntas i järnoxider el- ler järnoxidhydrat modifierade med andra element före re- duktionen till metallform. För att ytterligare förbättra de magnetiska egenskaperna hos det slutliga metalliska magnetmaterialet kan man enligt uppfinningen använda upp till ca 20 vikt-% av minst en annan metall vald ur en grupp bestående av kobolt, nickel och krom.

Vid sättet enligt förevarande uppfinning uppslammas järnoxiden eller järnoxidhydratet i vatten. Det kan vara fördelaktigt att injustera järnoxiduppslamningens pH till ungefär 1 med en utspädd mineralsyralösning. Under omrörning av uppslamningen tillsättes en vattenlösning_ innehållande en antimonförening, företrädesvis antimon- triklorid. Uppslamningens pH injusteras därefter till ungefär 2 med en utspädd alkalilösning för utfällning av antimonen i form av ett salt. Andra förfaranden för åstad- kommande av samma typ av beläggning kan tillämpas, exem- pelvis fuktning av järnoxiden eller järnoxidhydratet med en antimonlösning eller också kan man smälta antimonför- eningen och sätta smältan till järnoxiden eller järnoxid- hydratet. Sådana förfaranden innefattas inom ramen för förevarande uppfinning. Den antimonbelagda järnoxiden el- ler det antimonbelagda järnoxidhydratet kan därefter av- filtreras, tvättas och torkas. Dehydrering och reduktion kan åstadkommas i en roterande ugn, i en statisk ugn (muf- 10 15 20 25 30 35 40 '7' 454 548 . E - 1 felugn), en ugn med fluidiserad bädd e.d. Den använda re- ducerande gasen kan väljas bland följande, nämligen väte, kolmonoxid eller andra reducerande gaser, varvid väte fö- redrages. Reduktionstemperaturen ligger i allmänhet mel- lan 275 och 425°c.

Sedan partiklarna reducerats till metall- form underkastas de stabilisering genom att exponeras för en luft-kväveblandning vid rumstemperaturen. Sådan stabilisation är välkänd och konventionella förfaranden beskrives exempelvis i US-PS 3 623 859. Stabilisationen igângsättes vid rumstemperaturen, varvid man endast an- vänder mycket små mängder luft i gasblandningen. Luft- mängden ökas och kvävehalten minskas under ett tidsinter- vall, medan temperaturen i de metalliska partiklarna hål- les under ca SOOC för tillförsäkring av att reglerad sta- bilisation uppnås. Vid slutet av nämnda stabilisation le- des 100% luft över partiklarna. Det metalliska materialet är då icke längre pyrofort och magnetiskt stabilt och lämpligt för användning i magnetiskt impulsinspelningsma- terial. Eventuellt kan slutprodukten förtätas, exempelvis i en kollergâng eller en kulkvarn i och för ytterligare förbättring av de magnetiska egenskaperna.

Andra på här ifrågavarande omrâde välkända stabilisationsmetoder kan tillämpas, exempelvis de som be- skrives i följande patentskrifter: US-PS 3 634 063, i vil- ken man diskuterar passivering genom att bringa järnpar- tiklarna i kontakt med en vattenlösning av ammoniumhydroxid, tvättning med lösningsmedel och torkning.

Den publicerade JP-PA J50-4197, i vilken diskuteras passivering med användning av ett på krom ba- serat yttre skikt på partiklarna.

Den publicerade JP-PA J52-155398, i vilken man diskuterar metallpulver, som nedsänkts i en organisk vätska innehållande polysiloxanolja för erhållande av oxi- dationsbeständiga pulver.

US-PS 4 069 073, i vilken beskrives fram- ställning av partiklar som icke är pyrofora, genom använd- ning av en lösning innehållande fosfatjoner.

Föredragna järnoxider eller järnoxidhydrat, som för ändamålet enligt uppfinningen kan användas som ut- 10 15 20 25 30 35 40 454 548 gângsmaterial, består av nålformiga partiklar. Reduk- tionshastigheten för icke-nâlformiga partiklar förbätt- ras ocksâ genom sättet enligt förevarande uppfinning och detta innefattar järnoxider eller järnoxidhydrat modifie- rade med andra metaller, sâsom kobolt, krom och nickel.

För ändamålet enligt förevarande uppfinning definieras nålformiga partiklar som sådana i vilka längden är vä- sentligt större än de övriga tvâ dimensionerna (bredd och tjocklek). Partiklar med skarpa eller trubbiga ändar innefattas i denna definition.

Lämplig järnoxid eller lämpligt järnoxid- hydrat användbart som utgångsmaterial för omvandling till metallform är Y-järnoxid, magnetit, hepatit eller gult järnoxidhydrat, exempelvis götit eller lepidokrocit.

Lämpliga antimonföreningar användbara för ändamålet enligt uppfinningen kan väljas bland antimonklorid, antimonsulfat etc. Lämpliga tennsalter kan väljas bland tenn(II)klorid, tenn(IV)klorid och tenn(II)sulfat. Helt allmänt kan andra metaller som kan användas enligt förevarande uppfinning, exempelvis kobolt, nickel och krom, användas i form av vattenlösliga salter. Sådana salter är bl.a. koboltklorid, koboltsulfat, nickelklorid, nickelsulfat, kromklorid och kromsulfat.

Enligt en föredragen utföringsform av före- varande uppfinning återuppslammas ett fält, avfiltrerat och tvättat lepidokrocitjärnoxidhydrat i vatten, vars pH injusterats på ca 1,0 med koncentrerad saltsyra. Till järnoxidhydratuppslamningen sättes under omrörning av blandningen en vattenlösning av antimontriklorid inne- hållande en tillräcklig mängd koncentrerad saltsyra för att hålla antimonen i lösning. Uppslamningens pH injuste- ras därefter pâ minst 1,5 med en vattenlösning av natrium- hydroxid för att göra fällningen av antimonföreningen på järnoxidhydratpartiklarna fullständig. En vattenlösning av en tennförening innehållande tenn(II)klorid och en till- räckligt koncentrerad syra för att hålla tenn i lösning sättes därefter till uppslamningen av det med antimonför- ening ytbelagda järnoxidhydratet. Uppslamningens pH in- justeras på minst 2 i och för âstadkommande av fullstän- dig utfällning av tennhydroxiderna eller -oxihydroxiderna 10 15 20 25 30 35 40 454 548 på de ytbelagda partiklarna. Uppslamningen avfiltreras därefter och de fasta beståndsdelarna tvättas och tor- kas. Den torkade filterkakan pulveriseras därefter till önskad partikelstorlek. Det pulveriserade, ytbelagda järnoxidhydratet dehydratiseras och reduceras därefter till metallform i en fluidiserad bädd vid en temperatur av ungefär 350°C i väteatmosfär. Sedan reduktionen slut- förts stabiliseras metallpartiklarna i en luft-kväve- blandning på ovan angivet sätt.

Det magnetiska materialet enligt föreva- rande uppfinning kan därefter inblandas i ett magnetiskt inspelningsmaterial. Lämpliga bindemedel kan användas, exempelvis de som beskrives i US-PS 2 711 901 och 4 018 882.

För utvärdering framställdes magnetband med användning av en vinylsampolymerblandning, exempel- vis den som angives i tabell 1 här nedan. Fast magnetma- terial användes i en mängd av 75 vikt-%.

Tabell 1 Magnetmaterial 840 viktdelar Metylabietinmaleinsyraglykolester 60 " Vinylharts 120 " Mjukningsmedel 60 " Metylisobutylketon 500 " Toluen ' 500 " Natriumdioktylsulfosuccinat 33,5 " Denna blandning maldes i kulkvarn i 20 timmar. Blandningen anbragtes därefter på i och för sig känt sätt på en 75 mm bred remsa av polyetylentereftalat.

Medan den påförda beläggningen fortfarande var våt fördes den genom ett magnetfält för orientering av partiklarna på i och för sig känt sätt, varpå bandet torkades och eventuellt kalandrerades, sammanpressades eller polera- des. Slutligen uppskars det i önskade bredder och dessa upplindades på rullar eller spolar under spänning. Belägg- ningstjockleken i nedanstående exempel var mellan ca 288 och 332 mikro-tum (ca 70 - 85 tiotusendels mm).

I följande icke begränsande exempel bely- ses uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 40 454 0548 ._10- Exempel 1 Åtta liter vatten surgjordes till pH 1,0 med koncentrerad saltsyra. Under omrörning tillsattes en lepidokrocitfilterkaka i en mängd svarande mot 1518 g järnoxid. Omrörningen fortsattes, till dess att man er- höll en väldispergerad uppslamning av 11 1. Till 9,85 l av denna uppslamning, som innehöll 1362 g järnoxid, sat- tes 3 l av en surgjord antimontrikloridlösning innehål- lande 14,52 g antimon. Uppslamningen omrördes i en timme, varpå pH injusterades på upp till 2,0 med en utspädd (6%) Na0H-lösning. Uppslamningen filtrerades, tvättades och torkades vid 82°C. Det antimonbelagda järnoxidhydratet dehydratiserades i en roterande ugn genom upphettning till 409 - 412°c på ungefär en timme, varpå det hölls vid denna temperatur i ungefär två timmar i närvaro av luft. Ungefär 50 mg av den med antimon belagda, dehydra- tiserade produkten reducerades till metallform genom upphettning till 353°C i en termoanalysator (Mettler TA-1) med användning av 43,2 l väte per timme. Upphettningshas- tigheten var 25 celsiusgrader per minut och för reduktio- nen till metall erfordrades 20 minuter vilket motsvarar en reduktionsfaktor av 0,31.

Passivering av metallpartiklarna åstad- koms genom kylning till rumstemperaturen i kväve och in- föring av en luft-kväveblandning innehållande 0,2% luft.

Temperaturen steg ungefär 5 celsiusgrader och sjönk där- efter till rumstemperaturen. Vid denna tidpunkt hade par- tiklarna passiverats. Det så erhållna magnetpulvret hade följande magnetegenskaper vid bestämning på en vibrerande provmagnetometer (VSM) med användning av ett maximalt mag- netfält om 9 kOe.

Hc - 1077 Oersted om - 148 emu/gram :fr/dn - 0,50 Exempel 2 På sätt som angives i exempel 1 ytbelades en lepidokrocitprekursor med varierande mängder antimon- salt och olika prover avfiltrerades, tvättades och torka- des. De ytbelagda järnoxidhydraten dehydratiserades där- efter i en roterande ugn vid en temperatur mellan 406 och 10 15 20 25 30 35 40 '““' 454 548 420°C. Ca 55 mg av vart_ooh ett av de,dehydratiserade, ytbelagda järnoxiderna reducerades därefter till metall- form i den ovan angivna termoanalysatorn och passivera- des på sätt som angives i exempel 1. De erhållna resulta- ten är sammanställda i tabell 1. Som kontrollprov använ- des samma järnoxidhydrat utan antimonsaltbeläggning.

Tabell 1 Exem- Vikt-% Maximal Reduktions Reduktions- pel tillsatt Sb reak- tid, faktor nr beräknat på tions- minuter Fe2O; temp. OC 2A O (kontroll) 350 64 - 2B 0,01 349 38 0,59 2C 0,27 351 35 0,55 2D 2,13 349 31 0,48 2E 3,19 351 25 0,39 ZF 6,40 351 30 0,47 Ovannämnda pulverprover utvärderades med avseende på olika magnetegenskaper. De erhållna resulta- ten är sammanställda i tabell 2.

Tabell 2 Exem- Vikt-% Hc(oe) 0m(emu/gram) Ur/öm pel tillsatt Sb nr beräknat på Fe¿0; 2A 0 406 181 0,27 2B 0,01 496 173 0,35 2C 0,27 756 165 0,44 2D 2,13 1088 153 0,50 2E 3,19 1039 140 0,48 2F 6,40 1031 130 0,47 Exemgel 3 Sextio liter vatten surgjordes med koncent- rerad saltsyra till pH 1,5. Under omrörning av lösningen tillsattes 5,448 kg lepidokrocitfilterkaka innehållande 1234 g Fe2O3 och dispergerades fullständigt. Under loppet av 15 minuter sattes en surgjord antimontrikloridlösning innehållande 6,58 g antimon till uppslamningen. Upplsam- ningens pH injusterades på 2,0 med en vattenlösning (10%) av en NaOH. En surgjord vattenlösning av tenn(II)klorid 10 15 20 25 30 35 40 _12- 454 548 innehållande 30,22 g tenn tillsattes därefter. Uppslam- ningens pH höjdes därefter till 3,3 med en vattenlös- ning (10%) av NaOH. De ytbelagda partiklarna avfiltre- rades, tvättades och torkades vid 82°C. Den torkade, ytbelagda produkten dehydratiserades därefter genom upp- hettning till 408 - 410°C pâ ungefär 60 minuter och hölls vid denna temperatur i 109 minuter i närvaro av luft i en roterande ugn. Ungefär 50 mg av den så framställda, ytbelagda, dehydratiserade järnoxiden reducerades till metallform i väte i den ovan angivna termoanalysatorn och passiverades på ovan angivet sätt. Reduktionen till metall genomfördes på 53 minuter, dvs reduktionsfaktorn var 0,58.

Exempel 4 I en 2000 liters reaktionsbehållare för- sedd med omrörare satsades 1060 l vatten. Vattnet sur- gjordes med koncentrerad saltsyra till pH 1,6, varpå man under omrörning tillsatte en våt filterkaka av lepidokro- -cit svarande mot 35,4 kg Fe2O3 och omrörningen fortsattes till dess att filterkakan var likformigt dispergerad i vattnet. Under omrörningen sattes till blandningen en surgjord antimontrikloridlösning innehållande 491,4 g antimon. Uppslamningens pH injusterades med en vattenlös- ning (10%) av NaOH på 2,0. En surgjord tenn(II)kloridlös- ning innehållande 579,1 g tenn tillsattes under loppet av en timme. Uppslamningens pH injusterades därefter på 2,5 under loppet av 15 minuter med användning av en vatten- lösning (10%) av NaOH. De ytbelagda partiklarna avfiltre- rades, tvättades och torkades. Det så framställda ytbe- lagda materialet dehydratiserades i en roterande ugn ge- nom upphettning vid 409 - 415°C och hölls i närvaro av luft i ungefär 109 minuter. Reduktionen till metallform som tog 31 minuter genomfördes i en termoanalysator av ovan angivet slag.

Exempel 5 Med koncentrerad saltsyra surgjordes 60 l vatten till pH 1,0 och i det så surgjorda vattnet upp- slammades genom mekanisk omrörning 2,724 kg nâlformig magnetit framställd genom reduktion av ett gult järnoxid- hydrat. Till uppslamningen sattes en surgjord antimontri- 10 15 20 25 30 35 40 '*3” 454 548 kloridlösning innehållande 28,94 g antimon. En kobolt(II)- kloridlösning innehållande 136,27 g kobolt sattes under omrörning till blandningen. En utspädd NaOH-lösning (100 g/l) sattes till blandningen, till dess att blandningens pH var 2,5, och efter omrörning i ytterligare 15 minuter höjdes pH till 10,06 genom tillsats av en ytterligare mängd utspädd NaOH-lösning. Efter omrörning i ytterliga- re 15 minuter avfiltrerades den ytbelagda magnetiten, tvättades och torkades vid 82°C. Ungefär 52 mg av det så framställda, ytbelagda materialet reducerades till metall- form och stabiliserades i en termoanalysator (Mettler) på sätt som ovan angivits. Reduktionen till metall tog 32 minuter.

Exemgel 6 Med koncentrerad saltsyra surgjordes 60 l vatten till pH 1,0. I det surgjorda vattnet uppslammades genom kraftig omrörning i 15 minuter 2,724 kg y-järnoxid.

En surgjord antimontrikloridlösning innehållande 28,94 g antimon sattes till blandningen. Därefter tillsattes en nickel(II)kloridlösning innehållande 135,9 g nickel. Ef- ter omrörning i 15 minuter höjdes uppslamningens pH genom tillsats av en utspädd NaOH-lösning (100 g/l) till 2,55.

Uppslamningen omrördes i ytterligare 15 minuter, varpå pH höjdes till 10,02 genom tillsats av en ytterligare mängd NaOH-lösning. Det ytbelagda materialet avfiltrerades, tvättades och torkades vid 82°C. Ungefär 58 mg av den torkade produkten reducerades till metallform och stabi- liserades i en termoanalysator (Mettler) på ovan angivet sätt. Reduktionen till metall tog 27 minuter.

Exemgel 7 I en 75 liters reaktionsbehållare satsades 60 l vatten och surgjordes med koncentrerad saltsyra till pH 1,0. Därefter dispergerades i det surgjorda vattnet genom kraftig omrörning 2,724 kg gult järnoxidhydrat (gö- tit). En surgjord antimontrikloridlösning innehållande 28,94 g antimon tillsattes, uppslamningens pH höjdes till 2,0 med användning av en utspädd Na0H-lösning. Det ytbe- lagda järnoxidhydratet avfiltrerades, tvättades och tor- kades. Den torkade produkten dehydratiserades i en rote- rande ugn genom upphettning till 404 - 410°C och hölls 10 15 20 25 30 35 40 _14... 454 548 vid denna temperatur i närvaro av luft i ungefär 2 tim- mar. Reduktionen till metall och stabilisation genomför- des i en termoanalysator (Mettler) på ovan angivet sätt.

Reduktionen till metall tog 21 minuter.

Exempel 8 I en 75 liters reaktionsbehållare satsa- des 60 l vatten och surgjordes med koncentrerad saltsy- ra till pH 1,0. En våt lepidokrocitfilterkaka motsvaran- de 1085 g Fe2O3 tillsattes och dispergerades fullständigt genom mekanisk omrörning. En surgjord antimontriklorid- lösning innehållande 11,57 g antimon sattes till bland- ningen. Därefter tillsattes en krom(III)kloridlösning innehållande 1,63 g krom och blandningen omrördes i 15 minuter. Uppslamningens pH höjdes till 2,5 med en utspädd NaOH-lösning (10%) och omrördes i ytterligare 15 minuter.

Uppslamningen upphettades därefter till 70°C och omrör- des i en timme, varpå pH höjdes till 8,0 genom tillsats av en utspädd NaOH-lösning. Efter omrörning i en timme avfiltrerades det ytbelagda materialet, tvättades och torkades vid 82°C. Det så framställda ytbelagda järnoxid- hydratet dehydratiserades i en roterande ugn genom upp- hettning av materialet till en temperatur av 408 - 411°C, varpå det hölls vid nämnda temperatur i ungefär 2 timmar i närvaro av luft. Den dehydratiserade produkten reduce- rades till metallform och stabiliserades i en termoanaly- sator (Mettler) på sätt som ovan angives. Reduktionen till metall tog 38 minuter.

Exempel 9 I en 75 liters reaktionsbehållare försedd med omrörare satsade 60 l vatten (pH var 7,1). I vatt- net uppslammades genom mekanisk omrörning 4,54 kg av en våt lepidokrocitfilterkaka motsvarande 1588 g Fe203. En surgjord antimontrikloridlösning innehållande 22,03 g antimon sattes småningom till uppslamningen. Vid slutet av antimontrikloridtillsatsen var pH 1,3. Genom tillsats av en utspädd (10%) NaOH-lösning höjdes pH till 4,0. En surgjord tenn(II)kloridlösning innehållande 25,96 g tenn (1,63 vikt-% räknat,på viktmängden järnoxid) tillsattes därefter under loppet av 30 minuter. Vid tenn(II)klorid- tillsatsens slut var pH 2,1. Uppslamningens pH höjdes där- fu' 10 15 20 25 30 35 40 '“S' 454 548 efter till 2,5 genom tillsatsÄaV en utspädd (10%) NaOH- vattenlösning. Det ytbelagda järnoxidhydratet avfiltre- rades, tvättades och torkades. Det torkade järnoxidhyd- ratet (produkten) dehydratiserades i en roterande ugn, varvid det upphettades :in 110 - 113°c och hölls vid denna temperatur i ungefär 111 minuter i närvaro av luft.

Den ytbelagda dehydratiserade produkten reducerades till metall och stabiliserades i en termoanalysator (Mettler) på ovan angivet sätt. Reduktionen till metall tog 35 mi- nuter, dvs reduktionsfaktorn var 0,38.

Exempel 10 I en reaktionsbehållare försedd med omrö- rare satsades 60 l vatten och surgjordes med koncentre- rad saltsyra till pH 1,5. Genom mekanisk omrörning upp- slammades i det surgjorda vattnet 4,54 kg av en lepido- krocitfilterkaka motsvarande 1416 g Fe2O3. En surgjord antimontrikloridlösning innehållande 19,64 g antimon till- sattes. Uppslamningens pH injusterades på 2,0 genom till- sats av en utspädd (10%) vattenlösning av NaOH. Därefter tillsattes en surgjord tenn(IV)kloridlösning innehållan- de 23,14 g tenn och uppslamningens pH injusterades pâ 2,5 med en utspädd (10%) vattenlösning av NaOH. Efter omrör- ning i 30 minuter avfiltrerades det ytbelagda järnoxidhyd- ratet, tvättades och torkades. Den så framställda ytbe- lagda produkten dehydratiserades i en roterande ugn, var- vid det upphettades till 40800 och hölls vid denna tem- peratur i ungefär 106 minuter i närvaro av luft. Den yt- belagda, dehydratiserade produkten reducerades till me- tallform och stabiliserades i en termoanalysator (Mett- ler) på sätt som ovan angives. Reduktionen till metall tog 36 minuter, dvs reduktionsfaktorn var 0,40.

Exempel 11 Pâ sätt som angives i exempel 1 ytbelades ett prov av en fälld kubisk magnetit med en antimonför- ening, reducerades i en väteatmosfär och stabiliserades.

Reduktionshastigheten var större än för kubisk magnetit utan antimonbeläggning.

Exempel 12 Portioner om vardera 600 g dehydrerings- produkt enligt exemplen 1 och 3 reducerades med väte i _ 15 _ 454 548 en ugn i fluidiserad bädd ie22 minuter (exempel 1) och i 51 minuter (exempel 3). Ett prov av vardera blandades därefter med ett bindemedel och magnetband framställdes på ovan angivet sätt med användning av blandningarna. 5 Magnetbanden provades med avseende på magnetiska egen- skaper med följande resultat: ßoercivitet Remanens Br Kantighet (Oe) (Gauss) Br/Bm* 10 Band A (exempel 1) 965 2380 0,75 Band B - (exempel 3) 1176 2415 0,76 15 * Hm (fältstyrka) lika med 3,0 kOe 20

Claims (9)

10 15 20 25 454 548 -\¶- PATENTKRAV

1. Sätt att framställa ett magnetiskt stabilt pulver genom tillämpning av följande steg: A. reduktion med ett gasformigt reduktionsmedel av järnoxid, järnoxidhydrat, modifierad järnoxid eller modifierat järnoxidhydrat, och B. stabilisation av det så erhållna metallpulvret, k ä n n e t e c k n a t av att man före nämnda reduk- tion ytbelägger nämnda järnoxidmaterial med en antimon- förening i en mängd av upp till 7 vikt~% antimon, räknat på viktmängden järnoxid.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att man på det med antimon ytbelagda järnoxidmaterialet utfäller tennhydroxider eller -oxihydroxider i en mängd av mellan 0,5 och 8,0 vikt-% tenn, räknat på viktmängden järnoxid.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, av att det ytbelagda järnoxidmaterialet före nämnda reduk- tion även ytbelägges med upp till 20 vikt-% av minst en metall, som utgöres av kobolt, krom eller nickel i form av hydroxid. k ä n n e t e c k n a t

4. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att den använda mängden antimon ligger mellan 1 och 4,5 vikt-%, räknat på viktmängden järnoxid.

5. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att antimonföreningen utfälles på järnoxidmaterialets yta. 10 15 454 548 _ m-

6. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att reduktionen genomföres i väte.

7. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att det modifierade järnoxidhydratet dehydratiseras före reduktionen.

8. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att den använda, sammanlagda mängden antimon och tenn upp- går till 7,0 vikt-%, räknat på viktmängden järnoxid.

9. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att mängden antimon och tenn är 0,5 - 3,5 vikt-% respek- tive 1 - 4 vikt-%, räknat på viktmängden järnoxid. Ål