DD284478A5

DD284478A5 - Verfahren zur herstellung von eisenoxidschwarz-pigmenten

Info

Publication number: DD284478A5
Application number: DD32903289A
Authority: DD
Inventors: Hans-Dieter Kummer; Friedhelm Roeber; Detlef Rollin; Siegmar Bahrmann; Guenter Boehme
Original assignee: Kummer,Hans-Dieter,Dd
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1990-11-14

Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Eisenoxidschwarzpigmenten aus Eisen(II)salzloesungen durch Faellung von Eisen(II)hydroxiden und anschlieszender Oxydation mit Nitraten unter Verwendung von verbrauchten Beizloesungen aus der metallverarbeitenden Industrie. Die Beizloesungen enthalten Beizinhibitoren auf der Basis von Sulfoxiden. Zur Vermeidung von unkontrollierbar ablaufenden Reaktionen und der dabei auftretenden Gefaehrdungen und Umweltbelastungen werden die Beizloesungen zunaechst mit metallischem Eisen bis p H 4-4,5 umgesetzt, dann durch Sedimentation geklaert und anschlieszend in bekannter Weise zu Eisenhydroxid und Eisenoxidschwarz weiterverarbeitet.{Eisenoxidschwarzpigmente; Eisen(II)salze; Faellung; Eisen(II)hydroxid; Oxydation mit Nitrat; Beizloesung, sulfoxidhaltig; Reaktionsablauf, unkontrollierbar; Umsetzung; Eisen, metallisch; Klaerung, sedimentierend}

Description

kommt zu einer Prozeßstörung. Die erhaltene Lösung wird anschließend in einem Sedimentierbehälter von Schwebteilchen geklärt. Nach der Klärung wird die Lösung in bekannter Weise mit Alkalihydroxidlösung auf pH 8,5 eingestellt und das Eison(ll)-hydroxid gefällt. Dabei treten keinerlei Störungen im Ablauf auf, auch dann nicht, wenn die Nitratlösung zur Oxydation zugegeben und sich das Eisenoxidschwarzpigment bildet. Die Aufarbeitung erfolgt dann in bekannter Weise.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Eisenoxidschwarz-Pigmenten durch Umsetzung von Eisen(ll)-salzen mit Alkalilauge und Nitraten, dadurch gekennzeichnet, daß verbrauchte Beizlösungen aus der metallverarbeitenden Industrie, die Reaktionsinhibitpren auf der Basis von Sulfoxiden enthalten, zunächst mit Eisenspänen umgesetzt und nach der Klärung in bekannter Weise zu Eisenoxidschwarz-Pigmenten aufgearbeitet werden.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für Eisenoxidschwarz-Pigmente (EOS-Pigmente) aus Eisenchloridlösungen, die als verbrauchte Beizlösungen in der metallverarbeitenden Industrie anfallen, durch Fällen von Eisenhydroxid und Oxydation mit Nitraten.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt ist die Herstellung von EOS-Pigmenten aus EisenÜO-Salzlösungen. Daboi wird das durch Lösen von metallischem Eisen in Säure, vorwiegend Salzsäure, speziell dafür hergestellte EisendD-chlorid mi\ Alkalihydroxid in EisendO-hydroxid überführt und anschließend mit Oxidationsmitteln in Eisenoxidschwarz (FBaO₄) überführt. Dieses Verfahren erfordert hohe Aufwandungen für die Herstellung der Eisen(ll)-Salzlösung. Es ist mit starken Gasemissionen verbunden, wobei Chlorwasserstoff, Schwefelwasserstoff, Kohlenwasserstoffe, Ammoniak und Wasserstoff austreten, uie eine starke Geruchsbelästigung und Umweltbelastung darstellen. Der entstehende Wasserstoff führt mit Luftsauerstoff zu einer Explosionsgefährdung. Aus DD-PS 216040 ist bekannt, EOS-Pigmente aus EisendD-Salzen herzustellen, indem durch Zugabe von Natronlauge bei pH 6 bis 11 EisendD-hydroxid gefällt und dieses dann durch Zugabe von Nitraten bei Temperaturen um 373 K zu EOS-Pigment oxydiert wird. Hier treten die gleichen Probleme bei der Herstellung der Eisen(ll)-Salzlösung auf. Es Ist ebenfalls bekannt (Ulimann, 4.Auflage, 1975, Band 10, S.426; Kittel, Pigmente, 3.Auflage, 1960, S.321), für die Herstellung von EOS-Pigmenten von verbrauchten Beizlösungen auszugehen, die in der metallverarbeitenden Industrie anfallen. Diese Beizlösungen, auch Beizlaugen genannt, enthalten neben einem restlichen Säureanteil Eisen(ll)-Salze, Eisen(lll)-Salze und Beimengungen, die aus den gebeizten Oberflächen stammen, sowie Reaktionsinhibitoren.

Die Verwendung der Beizlaugen mit Reaktionsinhibitoren bereitet bei der Aufarbeitung zu EOS-Pigmenten außerordentliche Schwierigkeiten, wenn die Zugabe von Natronlauge zur Neutralisation der Restsäure und zur Fällung des Eisen(ll)-hydroxids erfolgt. Versuche, Abfallbsizlösungen mit Inhibitoren zur Herstellung von EOS-Pigmenten zu verwenden, schlugen bisher fehl. Es entstehen Gase, wie Ammoniak, Formaldehyd und Kohlenwasserstoffe, sowie Chlorwasserstoff, Schwefelwasserstoff, Wasserstoff, die stark geruchsbelästigend wirken, teilweise mit Luftsauerstoff explosibel sind un'' bei erhöhter Temperatur sehr intensiv und spontan entstehen, so daß Verspritzungen und starke Schaumbildung teilweise auch Eindickungen eintreten. Damit wird eine reproduzierbare Reaktionsführung und die Herstellung gewünschter EOS-Pigmente nicht mehr erreicht.

Ziel der Erfindung

έίβΙ der Erfindung ist es, die Herstellung von EOS-Pigmenten durch Einsatz bisher zu neutralisierender und deponierender verbrauchter Beizlösungen ökonomisch günstig zu gestalten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren für die Herstellung von EOS-Pigmenten zu schaffen, mit dem verbrauchte, Reaktionsinhibitoren enthaltende Beizlösungen als Eisenionen enthaltene Ausgangslösung eingesetzt werden können. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem verbrauchte Beizlösungen, dia Reaktionsinhibitoren auf der Basis von Sulfoxiden enthalten, zunächst mit metallischem Eisen, vorzugsweise Drehspänen, zur Reaktion gebracht werden und nach einer Klärung durch Sedimentation in üblicher Weise durch Fällung mit Natronlauge und Oxidation mit Nitraten zu EOS-Pigmenten aufgearbeitet werden.

Es wurde unerwartet festgestellt, daß bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise Beizlösungen mit Inhibitoren auf Basis Sulfoxide eingesetzt werden können. Sowohl bei der Reaktion der Lösungen mit dem metallischen Eisen als auch bei der Fällung des Eisen(ll)-hydroxids und der Oxydation treten keine spontanen unkontrollierbaren Gasentwicklungen während der Reaktion auf. Die Umweltbelastung sinkt auf ein Minimum. Die erhaltenen Pigmente entsprechen der geforderten Qualität.

Ausführungsbeispiel

Die in metallverarbeitenden Betrieben anfallende verbrauchte Beizlösung mit Restanteil an Salzsäure und Beizinhibitoren auf Basis Sulfoxide wird in einen säurefesten Behälter, der mit Eisenspäneschrott gefüllt ist, gepumpt. Zur Beschleunigung der Umsetzung wird der Inhalt des Behälters erwärmt. Nach einer Verweilzeit von etwa 24h hat sich die Restsäure mit dem metallischen Eisen bis zu einem pH-Wert von 4 bis 4,5 umgesetzt. Die eintretende Gasentwicklung verläuft gleichmäßig, vorhandene Eisen(lll)-ionen werden zu EisandD-ionen reduziert und die Restmengen des Beizinhibitors werden abgebaut. Es