DE3242747C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung an­ organischer Pigmente durch Glühen von Pulvergemischen aus Zirkondioxid und sonstigen Metalloxiden oder Nichtmetalloxiden sowie gegebenenfalls Mineralisatoren und Pulverisieren der erhaltenen Glüh­ produkte.

Anorganische Pigmente bestehen zumeist aus Verbindungen mehrerer Metalloxide, Metall- und Nichtmetalloxide, wie Siliziumoxid oder Boroxid, und Nichtmetallen, wie Schwefel oder Selen. Ihre Herstellung erfolgt fast ausnahmslos durch Reaktionen im festen Zustand aus den entsprechenden Ausgangskomponenten, die in den meisten Fällen in der Form von Oxiden vorliegen. Um die Glühzeiten nicht zu groß werden zu lassen, ist es wichtig, die Ausgangskompo­ nenten sehr fein zu zerkleinern und gründlich zu mischen, damit die Reaktionsoberfläche möglichst groß ist.

Die Pulvergemische werden normalerweise in Tiegel gefüllt und zwischen 3 und 30 Stunden bei Temperaturen von bei­ spielsweise 700 bis 1500°C in einem Ofen geglüht. Nach­ teilig bei diesem Verfahren ist der hohe Bedarf an Energie, Personal und Glühhilfsmitteln (Tiegel, Schalen).

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung anorganischer Pigmente durch Glühen von Pulvergemischen aus Zirkondioxid und sonstigen Metalloxiden oder Nichtmetalloxiden sowie gegebenenfalls Mineralisatoren und Pulverisieren der erhal­ tenen Glühprodukte zu finden, das möglichst schnell und wärmeökonomisch abläuft und einen möglichst geringen Per­ sonal- und Glühhilfsmitteleinsatz bedarf.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Pulvergemisch vor dem Glühen zu Formkörpern verdichtet wird.

Vorzugsweise erfolgt die Verdichgung durch Pressen mittels Granulierwalzen oder Preßformen. Die Formkörper können natürlich auch auf einem Pelletierteller, auf einer Brikettiermaschine oder auf einer Strangpresse hergestellt werden. Auch ein Schlickerguß ist möglich.

Besonders bewährt hat es sich, wenn man möglichst dichte Formkörper mit großer Oberfläche und geringer Dicke her­ stellt. Vorzugsweise werden stab- und plattenförmige Formkörper gepreßt, wobei letztere vorteilhafterweise eine Dicke von weniger als 1,5 cm besitzen sollen.

Durch die Art und die Form der Formkörper wird ein sehr guter Wärmeübergang und eine sehr gute Wärmeleitung im Glühgut erreicht, so daß die Umsetzung der Ausgangskom­ ponenten zum Pigment sehr rasch abläuft. Ausreichend sind hierbei Glühzeiten von weniger als 1 Stunde, um das fer­ tige Pigment zu erhalten. Vorteilhaft ist es, wenn die Formkörper möglichst dicht gepreßt sind, d. h. wenig Poren enthalten. Bewährt haben sich Formkörperdichten von mehr als 60% der theoretischen Dichte.

Die Ausgangskomponenten der gewünschten Pigmente, vor­ zugsweise unter Zusatz von Wasser oder Bindemitteln, wer­ den intensiv gemischt und z. B. auf einer Fliesenpresse zu Platten verpreßt. Diese Pigmentplatten werden in einem Schnellbrandofen mit kurzen Durchschubzeiten (<1 Stunde) geglüht und können am Austritt des Ofens direkt in eine Zerkleinerungsanlage fallen, wo sie wieder pulverisiert werden. Bewährt hat es sich, die Formkörper kontinuierlich durch einen Glühofen zu transportieren, wobei neben Durch­ schuböfen auch Drehrohröfen verwendet werden können.

Bei oxidationsempfindlichen Pigmenten kann die Glühung in einer Inertatmosphäre durchgeführt werden oder vorteil­ hafterweise die Oberflächen der gepreßten Formkörper mit einer dünnen dichten Schicht eines inerten Materials bedeckt, beispielsweise durch Tauchen oder Aufspritzen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind keine Glühhilfs­ mittel, wie Tiegel oder Schalen, erforderlich. Die ver­ kürzten Glühzeiten bringen Energieeinsparungen und ver­ ringern den Personaleinsatz.

Folgende Beispiele sollen das erfindungsgemäße Herstellungs­ verfahren für anorganische Pigmente näher erläutern:

• 1. Ein Pulvergemisch aus 630 g Zirkoniumdioxid, 320 g Siliziumdioxid, 30 g Natriumfluorid, 20 g Natrium­ chlorid und 50 g Vanadinpentoxid werden trocken gemischt und einer Zusatz von wenig Wasser auf einem Pelletierteller zu Kugeln mit Durchmessern von 2 bis 8 mm agglomeriert. Die Festigkeit dieser Agglomerate wird durch Aufdrücken eines Bleches auf die einzelnen Kugeln bestimmt. Zur Zerstörung der Kugeln ist dabei ein Gewicht von ca. 300 g nötig. Anschließend werden die Kugeln bei ca. 100°C getrocknet und bei Tempera­ turen von ca. 950°C eine Stunde im Drehofen geglüht. Das so hergestellte Pigment hatte die gleichen Eigen­ schaften wie ein nach bekannten Verfahren hergestelltes.
• 2. Ein Gemisch aus 630 g Zirkoniumdioxid, 320 g Silizium­ dioxid, 30 g Natriumfluorid, 20 g Natriumchlorid und 80 g Praseodymoxid (Pr₆O₁₁) wird unter Zusatz von Methylzellulose zwischen Granulierwalzen zu zylinder­ förmigen Körpern (Durchmesser ca. 2 mm, Länge ca. 5 mm) agglomeriert. Die Körper werden kontinuierlich durch einen Drehrohrofen bei 760°C und 45 Minuten Verweildauer bewegt. Man erhält gelbe Pigmente mit vergleichbaren Eigenschaften wie nach bekannten Ver­ fahren hergestellt.
• 3. Ein Pulvergemisch aus Zirkoniumdioxid, Siliziumdioxid, Vanadinpentoxid und einem Mineralisator wird mittels einer Fliesenpresse mit einem Druck von 350 bar zu Platten der Abmessung 5,5×5,5×0,7 cm³ gepreßt. Die Dichte betrug dabei ca. 66% der theoretischen Dichte. Die Platten werden in einem elektrisch be­ heizten Schnellbrand-Durchschubofen bei 950°C 45 Minuten lange geglüht und anschließend vermahlen. Das so hergestellte Pigment hat die gleichen Farbwerte und Eigenschaften wie ein nach bekannten Verfahren hergestelltes Pigment.

Auf die gleiche Weise lassen sich beispielsweise auch Zirkoneisenrosa und Zirkonpraseodymgelb her­ stellen. Die Glühzeiten betragen 30 bis 60 Minuten bei Temperaturen von 800 bis 1200°C.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung anorganischer Pigmente durch Glühen von Pulvergemischen aus Zirkondioxid und sonstigen Metalloxiden oder Nichtmetalloxiden sowie gegebenen­ falls Mineralisatoren und Pulverisieren der erhaltenen Glühprodukte, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Pulvergemisch vor dem Glühen zu Form­ körpern verdichtet wird.