Wie werden Eisenoxide hergestellt?

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Bestehende Herstellverfahren von Eisenoxidpigmenten

Im Werk Krefeld-Uerdingen der Lanxess Deutschland GmbH befindet sich die weltgrößte Produktionsstätte von Eisenoxidpigmenten (Bayferrox® und Colortherm®). Hier betreibt Lanxess auch die weltweit einzige Produktion von Eisenoxidpigmenten nach dem Laux-Verfahren, bei dem unter anderem Eisenschrott als Rohstoff eingesetzt wird. Der Laux-Prozess trägt entscheidend zu den einzigartigen Qualitätsmerkmalen der Colortherm® und Bayferrox®-Pigmente der Lanxess Deutschland GmbH bei. In diesem Prozess wird unter anderem Eisenschrott als Rohstoff eingesetzt, das dann weiter in rotes Eisenoxidpigment umgesetzt werden kann. Zur Herstellung von gelben Eisenoxidpigmenten dienen in erster Linie das Fällungs- und das Penniman-Verfahren. Die drei Verfahren zur Eisenoxid-Herstellung werden nachfolgend eingehend beschrieben.

Das Laux-Verfahren

Das Laux-Verfahren diente ursprünglich ausschließlich zur Herstellung von Anilin (C6H5NH2) aus Nitrobenzol (C6H5NO2). Erst der Chemiker Dr. Laux entdeckte 1925, dass das bei dieser Reaktion anfallende Eisenoxid unter bestimmten chemischen Voraussetzungen als äußerst farbstarkes Eisenoxid-Pigment eingesetzt werden kann. Nach diesem Verfahren wird in erster Linie schwarzes Eisenoxid (z. B. Bayferrox® Schwarz 330) unter Nutzung von Gusseisenspänen hergestellt, es ist allerdings auch die Reaktion zu Eisenoxidgelb (z. B. Bayferrox® Gelb 420) möglich. Dabei kommen sogenannte Granalien (Eisensschrott) anstelle von Gusseisenspänen zum Einsatz. Aus schwarzem Eisenoxid kann in einem weiteren thermischen Reaktionsschritt rotes Eisenoxidpigment (z. B. Bayferrox® Rot 110) erzeugt werden.

Im Laux-Prozess kommt Eisenschrott als wichtiger Rohstoff zum Einsatz. Damit basiert das Verfahren auf der Nutzung vorhandener Materialströme und ist seit vielen Jahrzehnten fester Bestandteil der Eisenoxidpigmentproduktion.

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Das Fällungsverfahren

Beim Fällungsverfahren wird Eisensulfat im alkalischen Milieu mit Luftsauerstoff zu gelbem Eisenoxidpigment (Bayferrox® Gelb 920) oxidiert.  Auch hier ist, wie beim Penniman-Verfahren, die Anwesenheit von Gelbkeim-Pigmenten erforderlich, damit qualitativ hochwertige Gelbpigmente entstehen können.

Das Peniman-Verfahren

Beim Penniman-Verfahren wird Eisenschrott im schwefelsauren Medium unter Einwirkung von Luftsauerstoff zu gelbem Eisenoxid oxidiert. Eisensulfat dient hierbei als Katalysator. Damit qualitativ hochwertige Gelbpigmente entstehen, ist zudem die Anwesenheit von Gelbkeimen notwendig.

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FAQs

Warum ist Scholz Ansprechpartner für Eisenoxid-Wissen?

Scholz Farbpigmente vertreibt Eisenoxidpigmente seit Jahrzehnten und verbindet Prozesswissen mit Anwendungsberatung in Farben, Baustoffen und Kunststoffen. Bei konkreten Produktfragen unterstützt der Vertrieb direkt.

Gibt es auch natürliche Eisenoxide?

Ja. Natürliche Eisenoxide kommen in Erzen vor und werden nach Aufbereitung eingesetzt. Sie unterscheiden sich in Farbton und Zusammensetzung von synthetischen Typen und eignen sich für ausgewählte Anwendungen.

Was ist das Penniman-Verfahren?

Das Penniman-Verfahren nutzt Eisen in Gegenwart von Sauerstoff und Katalysatoren, um Eisenhydroxid-Zwischenstufen zu oxidieren. Daraus entstehen Pigmente mit charakteristischen Gelb-, Rot- oder Schwarztönen.

Was ist das Laux-Verfahren?

Beim Laux-Verfahren werden Eisen und aromatische Kohlenwasserstoffe in Reaktoren zu Eisenoxid und Nebenprodukten umgesetzt. Es liefert eng definierte Pigmentqualitäten für viele Standardanwendungen.

Wie werden Eisenoxide industriell hergestellt?

Industriell entstehen Eisenoxidpigmente vor allem über Prozesse wie das Laux-Verfahren oder das Penniman-Verfahren. Beide führen ausgehend von Eisen zu definierten Oxidtypen mit unterschiedlichen Farbtönen und Eigenschaften.