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Verfahren zur Verminderung der Tendenz des Zusammenbackens von ausschliesslich für technisch- industrielle Zwecke bestimmtem
Natriumchlorid
Natriumchlorid neigt dazu, nach längerem oder kürzerem Lagern zusammenzubacken bzw. Agglomerate zu bilden. Das Zusammenbacken erreicht oft ein solches Ausmass, dass die Masse nur unter Schwierigkeiten und hohem Kostenaufwand in ein granuliertes, frei fliessendes Produkt zurückverwandelt werden kann. Das Zusammenbacken wird verschiedenen Mechanismen zugeschrieben, die sich nur schwierig voneinander trennen lassen und durch mehrere äussere Umstände, wie Änderungen im Feuchtigkeitsgehalt, Dauer der Lagerung, Temperatur und Druck beeinflusst werden.
Das Ausmass des Zusammenbackens hängt von der physikalischen oder kristallographischen Natur der Salze ab. So ist es z. B. schon seit langem bekannt, dass man durch ein Heraufsetzen der Korn- oder Kristallgrösse und Verminderung der Unterschiede in der Kristallgrösse die Neigung zum Zusammenbacken herabsetzen kann. Desgleichen ist bekannt, dass Grubensalz, wie auch sogenanntes Pfannensalz und Seesalz, das sich an der Oberfläche einer Salzsole bildet, eine geringere Tendenz zum Zusammenbacken zeigt, als das kubische Salz, das sich in Lösungen bildet.
Es sind schon eine grosse Anzahl von Massnahmen vorgeschlagen worden, um dieses Zusammenbacken von vornherein zu verringern. Alle diese Massnahmen betreffen einen Zusatz von Fremdstoffen.
Unter den zahlreichen Verbindungen, welche für diesen Zweck benutzt worden sind, befinden sich z.
B. wenig lösliche Verbindungen, die entweder wie Calciumsulfat oder Silicagel die Fähigkeit besitzen, Wasser zu binden oder Verbindungen, die wie Magnesiumcarbonat, Calciumphosphat, Aluminiumstearat die einzelnen Kristalle mit einem Film überziehen, wodurch die Aufnahme von Feuchtigkeit oder die Berührung mit andern Kristallen verhindert wird. In dieser Weise behandelte Salze geben jedoch keine klaren Lösungen. Bisweilen sinkt ihr Lösungsvermögen so stark ab, dass der Salzgeschmack verringert wird.
Weitere Beispiele für wasserunlösliche Verbindungen zur Verringerung des Zusammenbackens sind : Mineralöle, sowie organische Öle oder Fette. Sie zeigen jedoch dieselben Nachteile.
Für denselben Zweck sind auch gewisse wasserlösliche Verbindungen, wie Magnesiumchlorid, Sorbit mdCalciumlaktatyorgeschlagen worden, wobei noch nicht feststeht, worin die Ursache ihrer Wirkung zu sehen ist. Bei der Behandlung mit Magnesiumchlorid bleibt jedoch das Salz mehr oder minder feucht, während ein Zusatz von Sorbit und Calciunùaktat verhältnismässig kostspielig ist und in der Wirkung viel zu wünschen übrig lässt. Die erforderlichen Mengen dieser löslichen Verbindungen liegen im allgemeinen zwischen 0, 1 und 51o auf das Salz bezogen ; nur in wenigen Fällen ist als Mindestmenge 0,02% erwähnt.
Es wurde gefunden, dass man die Neigung zum Zusammenbacken beim Natriumchlorid beträchtlich herabsetzen kann, wenn man dem festen Salz lösliche Cadmiumsalze zusetzt, in Mengen, die unterhalb
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0, 05%,backen anbetrifft, völlig unvorhergesehene Resultate ergeben. So werden bei Zusatz von Mengen zwischen etwa 0, 05 und 0. 10/0, bei denen die ändern löslichen Antibackmittel wirksam sind, völlig unbefriedigende Ergebnisse erhalten. Die erzielte Verbesserung ist im Vergleich mit dem behandelten Salz nur gering und liegt unterhalb derjenigen, die mit den bekannten Antibackmitteln erreicht wird. In einigen Fällen wurde
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sogar eine Zunahme der Tendenz zum Zusammenbacken beobachtet.
Weitergeführte Untersuchungen habennun ergeben, dass beste Wirkungender löslichen Cadmiumsalze in einem Prozentbereich erzielt werden, der weit unterhalb der prozentualen Menge liegt, in welcher die bekannten löslichen Antibackmittel im allgemeinen als Zusatz zum schon abgetrennten Salz verwendet werden. In ihrer Wirkung sind sie jedoch allen bekannten Antibackmitteln weiter überlegen. Bei den untersuchten Mitteln liegt der optimale Prozentbereich, wenn sie gewöhnlichem Salz mit einer Korngrösse von etwa 0, 4 mm zugefügt werden sollen, gewöhnlich zwischen 0,0001 und 0, 002%. Bei 0, 01% ist die Wirkung schon merklich schwächer, und oberhalb von 0, 05% wurde keine Verbesserung gegenüber den bekannten Mitteln gefunden. Anderseits werden mit noch geringeren Mengen, z.
B. mit 0, 00002%, merk- liche Effekte erzielt, die ausreichend sind, sofern die Lagerungsbedingungen günstig und die Anforderungen nicht sehr streng sind. Es soll jedoch ausdrücklich festgestellt werden, dass die oben erwähnten prozentualen Angabensich auf Untersuchungen beziehen, in denendie zugefügten Verbindungen auf dem Salz sorgfältig verteilt wurden. Bei ungleichmässiger Verteilung werden-insbesondere beidenniedrigen Prozentgehaltenweniger günstige Effekte erzielt. In solchen Fällen müssen Mengen von 0, 010/0 bis 0, 05% angewendet werden.
Das erfindungsgemäss behandelte Natriumchloridist ausschliesslich für technisch-industrielle Zwecke bestimmt, weil Kochsalz, das nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt ist, vom Volksgesundheitsamt für Genusszwecke nicht zugelassen ist.
Da das Zusammenbacken mit der Oberfläche pro Gewichtseinheit in Beziehung steht, ist es einleuchtend, dass der anzuwendende Prozentgehalt von der Korngrösse des Salzes abhängig ist ; mit ändern Worten, die Menge der Zusätze könnte besser ing/m Salzoberfläehe oder in der Dicke der Schicht dieser Mittel in Molekülen ausgedrückt werden, sofern es auf der Salzoberfläche gleichmässig verteilt wäre. Die Berechnung dieser Schichtdicke hat ergeben, dass in manchen Fällen schon bei Zugabe einer Menge, die zur Erzielung einer monomolekularen Schicht auf dem Salz nicht ausreichend ist, eine nahezu optimale Wirkung erreicht werden konnte. In einigen Fällen ergab die Umrechnung der angewandten Menge an Zusatz Schichtdicken zwischen 0, 3 und 2 Molekülen, bei maximaler Herabsetzung der Tendenz des Zusammenbackens.
Wenn man sich vergegenwärtigt, dass die Verteilung auf der Salzoberfläche natürlich sehr unvollkommen ist, dann geht hervor, dass nur ein Teil dieser Oberfläche bedeckt zu sein braucht.
Die weiter oben erwähnten Prozentangaben beziehen sich auf ein Salz mit einer durchschnittlichen Korngrösse von 0, 4 mm. Bei feinerem oder gröberem Salz muss die Menge, um gleiche Wirkungen zu erzielen, entsprechend vergrössert oder verringert werden.
Es ist daher wünschenswert, bei dem erfindungsgemässen Verfahren für eine gute Verteilung des Zusatzes auf dem Salz Sorge zu tragen. Vorteilhafterweise wird das Mittel in Lösung auf das Salz gestäubt.
Anschliessend mischt man das Salz gut durch.
Eine andere Methode, mit der eine ausgezeichnete Verteilung erreicht wird, besteht darin, das in Frage kommende Mittel einer Suspension des Salzes in der Mutterlauge zuzufügen. Das Salz adsorbiert einen grossen Teil des Mittels und kann anschliessend abzentrifugiert oder abfiltriert und getrocknet werden.
Man kann das Mittel dem trockenen wie auch dem feuchten Salz zufügen, unabhängig davon, ob man es anschliessend trocknet oder nicht. Die Wirksamkeit wird dadurch nicht beeinflusst, sofern man für eine gute Verteilung Sorge getragen hat.
Der Hauptvorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist darin zu sehen, dass bei richtiger Dosierung die erzielte Wirkung sehr viel grösser als bei irgend einem der bekannten Mittel ist. Es sind keine allgemeinen Methodenbekannt, die Tendenz des Zusammenbackens quantitativ zu bestimmen. Häufig ist auch keine Beziehung zwischen den Ergebnissen von Untersuchungen im Laboratoriumsmassstab und dem Verhalten bei der Lagerung im grossen Massstab zu sehen. Daher sind bis jetzt keine zahlenmässigen Bestimmungen möglich. Die in den vorhergehenden Abschnitten gemachten Angaben über die erzielten Verbesserungen beziehen sich auf Vergleiche mit dem besten der bisher bekannten Mittel zum Verhindern des Zusammenbackens, u. zw. unter praktischen Bedingungen, welche sehr sorgfältig festgesetzt worden sind.
Weitere Vorteile bestehen einmal in der Löslichkeit der zugesetzten Verbindungen, so dass die behandelten Salze klare Lösungen bilden, und zum ändern Mal darin, dass die Mengen, in denen die Mittel angewandt werden, derart gering sind, dass eine dadurch bedingte Verunreinigung der Salze vernachlässigt werden kann und sogar analytisch nur unter grossen Schwierigkeiten nachweisbar ist.
Der Zusatz der Stoffe gemäss der Erfindungkann auch mit bekannten Mitteln kombiniert werden, beispielsweise mit dem Zusatz von Magnesiumcarbonat, um die Streufähigkeit von Tischsalz beizubehalten.
Es sei darauf hingewiesen, dass nach Gmelin's Handbuch der anorganischen Chemie, System-Nr. 21, Band Natrium, S. 310, der Zusatz von verschiedenen Stoffen, darunter Cadmiumchlorid, zu Natrium-
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chlorid-Lösungen die normale Kristalltracht des aus der Lösung kristallisierenden Natriumchlorid beeinflusst. Dies besagt aber über die Verminderung der Tendenz des Zusammenbackens von festem Natriumchlorid nichts, umsomehr, als die ändern hier genannten Stoffe, dem festen Natriumchlorid zugesetzt, die genannte Verminderung nicht oder höchstens in viel geringerem Masse aufweisen.
Beispiel l : Auf einem Strom von 30 t gewöhnlichen Salzes pro Stunde mit einem Feuchtigkeitgehalt von 0, 080/0, einer Temperatur von 450 C und einer zwischen 0,2 und 0,8 mm liegenden Korngrösse werden pro Stunde 51 einer Zeigen wässerigen Cadmiumchloridlösung mit Druckluft äusserst fein zerstäubt. Anschliessend leitet man das Salz durch eine Mischschraube, durch die es gründlich vermischt wird.
Ein derartig behandeltes Salz bleibt bei Lagerung in einem Silo vollkommen locker und bereitet keine nennenswerten Transportschwierigkeiten, im Gegensatz zu unbehandeltem Salz, das mit demselben Feuchtigkeitsgehalt und bei derselben Temperatur im Silo gelagert wird. Selbst wenn das Salz in Säcke gepackt und unter ungünstigen Bedingungen gelagert wird (bei starken Änderungen der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur), zeigt das erfindungsgemäss behandelte Salz keine Neigung zusammenzubacken, während das Salz, das mit der optimalen Menge des besten der bekannten Antibackmittel behandelt worden war, einen Klumpen bildet, der nicht mit der Hand zerdrückt werden kann.
Beispiel 2 : Eine Verdampferanlage liefert pro Stunde eine Mischung von 40 t festem Salzund 30 ms Mutterlauge. Diesem Brei werden pro Stunde 200g Cadmiumsulfat zugeführt. Die Leitung, welche die Suspension durchfliesst, ist so konstruiert, dass während des Durchganges eine gründliche Durchmischung stattfindet. Anschliessend wird das Salz von der Mutterlauge abzentrifugiert. Das Salz, das beim Verlassender Zentrifuge noch immer2 1/2% Mutterlauge enthält, wird danach getrocknet. Es zeigt dieselben Qualitäten wie das nach Beispiel 1.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verminderung der Tendenz des Zusammenbackens von ausschliesslich für technischindustrielle Zwecke bestimmtem Natriumchlorid durch Zusatz eines Fremdstoffes zu festem Natriumchlorid, dadurch gekennzeichnet, dass dem festen Salz ein lösliches Cadmiumsalz in Mengen von weniger als 0, 05 Gew. %, vorzugsweise zwischen 0,02 und 0,00002, bezogen auf das Salz, zugesetzt wird.