Спосіб одержання гольчатого gamma-оксиду заліза, що використовується для одержання магнітних носіїв

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ' (19) 3(5D (И) A.XJU.xH. С 01 G 4 9 / 0 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ АНИ (21) (22) (46) (72) ОБРЕТЕНИЯ 342240б/23~2б : , . . 17.02.82 - / 2 3 . 0 7 . 8 3 . Бюл. tP 27 * •. / Н.З.Костова, А.А.Соломко, В.П.Ковтун, В.С.Дьяченко, П.Е.Аврамкин, Н.И.Харитоненко и М.А.Ходьков (71) Шосткинское ордена Октябрьской Революции производственное объединение "Свема" им. 50-летия СССР (53) 661.872.2(088.8) р (56) 1 . Авторское^ свидетельство СССР № 477944, кл.С" 01lG 49/06,31.05.73. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2813^26/23-26, кл. С 01 G 49/06, ,30,08.79 (прототип). (54)(57)1. СПОСОБ ПОЛУМЕНИЯ ИГОЛЬЧАТОЙ Т -ОКИСИ ЖЕЛЕЗА, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ НОСИТЕЛЕЙ, включающий взаимодействие водных Растворов соли двухвалентного железа и гидроокиси» окисление полученной гидрозакиси железа, последователь обработку образовавшихся частиц моногидрата окиси железа гидроокисью и поверхностно-активным веществЬА и последующую отмыаку, обезвоживание, восстановление и окисление моногидрата окиси железа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения относительной частотной характеристики магнитных носителей за счет повышения однородности продукта, окисление гидрозакиси железа ведут при 2б~30°С с расходом окислителя 0,GJ)75-U,027 г-моль 02/л-ч до рН 4,8-5,3, а обработку • частиц моногидрата окиси железа гидроокисью осуществляют при расходе пос ледней 0,06-0,15 г-ион ОН "/л«ч. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что для окисления гидрозакиси железа используют воздух, 3, Способ по пп. 1 и 2 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что отмывку ~частиц моногидрата окиси железа ведут до рН 6,8-7,2. 1 1030315 Изобретение относится к технолоПоставленная цель достигается гии получения железоокисных магниттем, что согласно способу получения ных материалов, используемых для изигольчатой '^-окиси железа для изготовления магнитных носителей, и моготовления магнитных носителей,. жет найти применение в химико-фотовключающему взаимодействие водных 5 графической промышленности. растворов соли двухвалентного железа Известен способ получения игольи гидроокиси, окисление полученной чатой -тг -окиси железа для изготовлегидрозакиси железа, последовательную ния магнитных носителей, включающий обработку образовавшихся частиц моновзаимодействие водных растворов соли 10 гидрата окиси железа гидроокисью и двухвалентного железа и аммиака, окисповерхностно-активным веществом и ;ления полученной гидрозакиси желепоследующую отмывку, обезвоживание^, за кислородсодержащим газом, обравосстановление и окисление моногидботку образовавшихся частиц монората окиси железа, окисление гидрогидрата окиси железа гидроокисью при t 5 закиси железа ведут при 26-3Q°C с рН 5,0-5,5jоканчивая процесс при расходом окислителя 0,0075-' рН 7,0-7,3, и последующую термообра0,027 г-моль О^/л-ч до рН ^,8-5,3, 1 ботку с получением игольчатой *ff -оки- а обработку частиц моногидрата окиси железа С О си железа гидроокисью осуществляют ' Однако указанный способ не поз20 при расходе последней 0,06воляет получать ff -окись железа с 0,15 г-ион 0Н"/л-ч. высокими показателями магнитных Кроме того, для окисления гидросвойств и магнитные носители, изгозакиси железа используют воздух. товленные на ее основе, имеют неПри этом отмывку частиц моноудовлетворительные электроакустичес- 2 5 гидрата окиси железа ведут до рН кие показатели. Наиболее близким к изобретению' Способ.осуществляют следующим по технической сущности и достигаеобразом, мому результату является способ поВ реактор синтеза с водным растлучения игольчатой 'J'-OKHCH железа вором соли двухвалентного железа для изготовления магнитных носителей. 30 приливают рассчитанное количество включающий взаимодействие водных водного раствора гидроокиси, обесперастворов соли двухвалентного железа чивающее осаждение в виде гидрата и гидроокиси до получения суспензии закиси железа hS-JO% соли при конгидрозакиси железа концентрации 20центрации суспензии 45-60 г/л. Реак~ 80 г/л, окисление последней кисло35 ционную смесь выдерживают в течеродсодержащим газом со скоростью ние 1 ч при перемешивании, а затем 0,1-0,2 г-ион Fe(ll)/n-4 при 0-2^°С, вводят окислитель, например воздух, последовательную обработку образос расходом 0,0075-0,027 г-моль вавшихся частиц моногидрата окиси жеО^/л-ч, тем самым обеспечивают ско4 леза гидроокисью при -20-60 С до рН Я рость окисления 0,03-0,09 г-ион 10-12 и ПАВ на основе жирной кислоРе^/л-ч, и процесс ведут до рН ты, отмывку при рН 8,0-9,5,восстанов4,8-5,3 после чего проводят обраление при 430-650 С и окисление при ботку частиц моногидрата окиси же300-550 С: моногидрата окиси железа при 40~50°С раствором гидрооки леза 45 си с расходом 0,06-0,15 г-ион ОН /л-ч, обеспечивающем рН среды 5*0-5,5 и Однако продукт, полученный изскорость роста кристаллов моногидравестным способом, не обеспечивает та окиси железа 1-18 А /мин до исдостаточно высоких значений отночезновения ионов Fe(ll). сительной частотной характеристики 50 магнитных носителей (равной около По окончании указанного процесса k дб ) из-за неоднородности частиц рН суспензии довэдят до 7»5~8,5, •^f-окиси железа по размеру, а следотемпературу повышают до 55-&5°С и, вательно, по коэрцитивной силе (26,**не прекращая перемешивания, в суспен30 кА/м). зию вводят подогретый до 80-90°С Цель изобретения - увеличение от- 55 раствор .поверхностно-активного вещества (ПАВ), в качестве которого носительной частотной характеристимогут быть использованы, например, ки магнитных носителей за счет потриметаноламиновые соли алкилфосфорвышения однородности продукта. ной кислоты с длиной углеродной цеНапротив, увеличение температупи 7-18 углеродных атомов или амморы и рН процесса окисления гидронийные соли и соли щелочных металлов закиси железа выше 30 С и 5,3#соотжирных кислот с длиной углеводородветственно, и уменьшение расхода окисных цепей 6-18 углеродных атомов. лителя ниже 0,0075 г-моль 0-,/л.ч, а . 5 Раствор ПАВ добавляют в таком колитакже уменьшение расхода гидроокиси честве, что вес чистого ПАВ составниже 0,06 г-ион 0Н~/л-ч при обработляет 2-h% от веса моногидрата окиси ке частиц моногидрата окиси железа железа. Затем суспензию охлаждают, приводит к формированию слишком круп- , отжимают на фильтре, промывают по10 ных кристаллов, которые могут лученную пасту моногидрата окиси ломаться при дальнейшей переработжелеза обессоленной водой до рН 6,8ке моногидрата окиси железа в •д'-окись 7,2,сушат при температуре не выше железа, увеличивая неоднородность 80°С, порошок размалывают и подверкристаллов по размеру и ухудшая отгают термообработке для получения носительную частотную характеристику )5 магнитной 2Ґ "окиси железа. Обезвожимагнитных носителей. вание и восстановление проводят одОтмывка частиц моногидрата окиси новременно при ^50-6'00°С а атмосфежелеза до рН 6,8-7,2 обеспечивает ре продуктов термической диссоциации наличие в порошке такого количестПАВ и водорода до получения магнети- 2 0 ва анионов (SO^, C1 и др.) , которое та, окисление которого до If -окиси необходимо для получения рН водной Р железа проводят при 220-250 С в атвытяжки готовой X"окиси железа в мосфере окислительного агента. Полупределах 4-6,, обеспечивающих хороченный продукт может быть подвергнут шее сцепление частиц порошка с полиуплотнению с целью улучшения диспермером в лаковой, композиции в процес25 гирования в ферролаке. се отвердения. Отмывка до рН ниже 6,8 приводит к увеличению количества Предлагаемое ведение процесса окискислых ионов сверх необходимого в ления гидкозакиси железа при 26~ЗО°С конечном продукте, что ведет к с расходом окислителя 0,0075' ухудшению электроакустических свойств 0,027 г-моль ОгУл.ч до рН 4,8-5,3 о и обработка моногидрата окиси железа з например коэффициента нелинейных искажений магнитных носителей. Отмывгидроокисью при расходе последней ка до рН выше 7,2 приводит к значи0,06-0,15 г-ион 0Н~/л.ч имеет целью тельному уменьшению количества кислых замедление процесса кристаллизации ионов в готовом продукте, что обусчастиц моногидрата окиси жэгеза для лавливает плохое сцепление частиц пополучения кристаллов, однородных рошка с полимером в процессе отверпо размеру и совершенных по внутрендений магнитного лака. ней структуре.В конечном продукте это проявляется в уменьшении коэффициента неоднородности частиц по полям nepej^ П р и м е р 1. К 7200 л водного {магкичивания в уменьшении неоднород- 40 раствора сернокислого закисного желености по коэрцитивной с,!ле,что обеспеза с концентрацией 115 г/л добавляют чивает в магнитных носителях улучшение при перемешивании 1140 л 10%-ного водотносительной частотной характеристиного раствора гидроокиси аммония. ( ки. Окисление суспензии гидрата закиси 45 железа проводят со скоростью ' 0,03 г-ион Fe^iw) /п.ч при расходе Уменьшение температуры и рН проокислителя 0,0075 г-моль О^/л.ч, цесса окисления гидрозакиси железа что обеспечивается при перемешивании ниже 2б°С и kfit соотеетствено, и увев реакторе со скоростной мешалкой личение расхода окислителя выше 50 турбинно-диффузионного типа при скорос0,027 г-моль 0^ Дгъч а также увелити вращения 250 об/мин за счет свободно-' чение расхода гидроокиси выше ,го захвата воздуха в течение 1 1 м.Окис0,15 г-ион ОЬҐУл.ч при обработке ление заканчивают при рН 5,3 и 30°С, частиц моногидрата окиси железа призатем повышают температуру в реактоводит к получению менее однородных кристаллов как по размеру, так и по 55 ре до 50°С, после чего непрерывно приливают 10%-ный водный раствор внутренней структуре, к уменьшению аммиака со скоростью 3,8 л/мин в относительной частотной характеристечение 12 ч, при рН 5,0-5.5 что тики магнитных носителей. л 5 1030315 6 обеспечивает скорость роста кристал* окисью аммония ведут при расходе лов 1 А /мин. По окончании указанпоследнего 0,15 г-ион 0Н~/л.ч (сконой обработки добавлением водного рость роста кристаллов составляет раствора аммиака доводят рп до 7,5, 18 А /мин), о качестве ПАВ испольнагревают суспензию до 60 С, вводят 5 зуют гексадецилфосфат триэтаноламина, 200 л водного раствора ПАВ - 10%-ного кристаллы моногидрата окиси железа стеарата натрия, подогретого до промывают до рН 7,2. 85 С, перемешивают в течение 1 ч, П р и м е р з . Условия осуществлеохлаждают суспензию при перемешивания способа аналогичны примеру 1,. нии до 30°С, фильтруют ее и промыва- 10 но процесс окисления ведут при 28°С ют до рН промывной воды 6,8, Сушку до рН 5,0 с расходом окислителя пасты ведут в вакуум-сушилках при 0,02 г-моль 0^/л,ч, обеспечивающий 80 С, После размола порошок подверскорость окисления 0,046 г-ион Fe(II)/ гают термообработке во вращающейся /л ,ч, обработку частиц моногидрата печи. Обезвоживание и восстановле- 15 окиси железа гидроокисью аммония вение проводят при 450 С в атмосфере дут при расходе последнего 0,1 г-ион продуктов разложения ПАВ и водорода, ОНГ/л, ч (скорость роста кристаллов а окисление проводят в токе воздуха составляет 10 А /мин), в качестве при 220°С. ПАВ используют додецилфосфат три- * П р и м е р 2, Условия осуществлено этаноламина, кристаллы моногидрата ния способа аналогичны примеру 1, окиси железа промывают до рН 7,0. но процесс окисления гидрозакиси жеСвойства образцов З^-окиси железа, леза ведут при 26 С до рН 4,8 с располученной по предлагаемому и изходом окислителя 0,027 г-моль О^/л. ч, вестному способам и свойства магчто обеспечивает скорость окисления 25 нитных носителей, изготовленных с ^0,09 г-ион Fe(l|)/л, ч, обработку часиспользованием этих 'продуктов, притиц моногидрата окиси железа гидроведены в-таблице. Свойства порошка ^.-окиси железа Способ коэрцитивная силам коэффициент некА/м • | однородности Относительная частотная характеристика магнитного носителя, дб Предлагаемый по примеру 1 26,5 по примеру 2 27,2 0 ,8) по примеру 3 28,0 0 ,79 + ),0 26,4-30,0 0 ,85-0,97 -4,0 'Известный . 0 ,82 + 0,6 . + 0,8 Как видно из таблицы, образцы, по-85 неоднородности частиц по полям перелученные по предлагаемому способу^ магничивания и неоднородности по и изготовленные из них магнитные нокорэцитивной силе. сители имеют улучшенные значения отИзобретение позволяет повысить носительной частотной характеристиотносительную частотную характеристики за счет уменьшения ку магнитных носителей до 0,6-1,0 дб, Составитель В.Попов Редактор Г.Безвершенко Техред М.Костик Корректор В, Гирняк Заказ 5097/25 Тираж 471 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнгя,