CH438160A

CH438160A - Mittel für die Wasseraufbereitung

Info

Publication number: CH438160A
Application number: CH963761A
Authority: CH
Inventors: Paul Dr Dipl Ing Flachsenberg; Josef Dr Wuhrer
Original assignee: Dolomitwerke Gmbh
Priority date: 1960-08-25
Filing date: 1961-08-17
Publication date: 1967-06-15
Also published as: US3232868A; DE1236426B; GB984739A

Description


  Mittel     für    die     Wasseraufbereitung       Zur Vermeidung der Korrosion von eisernen Rohr  leitungen und Be'häl'tern für Trink- und Gebrauchswas  ser     muss    die darin enthaltene aggressive Kohlensäure bis  zur Erreichung des     Kalk-Kohlensäure-GSeichigewich'tes     entfernt werden.     Ars    Mittel' dafür sind der vollständig       entsäuerte    und der 'halbgebrannte     Dolomit    bekannt.

    Beim     vodWänd        -g    entsäuerten     Doilomit    sind das     Magne-          siumearbonat    und das     Calciumcarbonat        ganz    in die  Oxyde umgewandelt, beim halbgebrannten     Dolomit    da  gegen nur das     Magnesiumcarbonat    zu     MgO    gebrannt,       während    das     Calciumcarbonat    noch als     solches    vorliegt.

    Beide Mittel kommen in körniger Form     als        FPterschicht     zur Behandlung des zu reinigenden Wassers in     Einsa't'z.     



  Die Praxis hat jedoch gezeugt, dass der vollständig  entsäuerte     Dolomit    nicht für diese Zwecke geeignet ist,  da er schon nach     kurzer    Zeit durch das Wasser hydrati  siert wird, wobei insbesondere durch     Hydratisierung    des       Branntkalkes    die Körnung zerfällt und das Filter ver  stopft. Beim     halbgebrannten        Dolomit    dagegen findet ein  solcher     Zerfall    der Körnung     nicht    statt, weshalb er in  der Praxis für die genannten Zwecke vielfach     eingesetzt     wird.

   Er     wird        üblicherweise    in     engklassi'erten        Körnungen     zwischen 0,5 und 6 mm in offenen und geschlossenen       Filteranlagen    verwandt, wobei der durch die Kohlen  säure     verbrauchte    Anteil von Zeit zu Zeit ersetzt wird.  



  Auch sind als Mittel zur     Entsäuerung,        A'lkali'sierung,          Neutralisation    usw. geformte Körper     bekannt,    die aus  einem     beliebig    erzeugten     Gemisch    von     Magnesiumoxyd     oder     -hydroxyd    und     Calciumoxyd    oder     -hydroxyd    her  gestellt und nach     Trocknung    mit Gasen, insbesondere  mit     Kohlensäure,        nachbehandelt    werden, um unlösliche       Calciumsalze    zu bilden.  



  Es ist auch     bekannt,    bei     der        Herstellung    dieser Mit  tel die     Porosität    des fertigen Produktes durch Zugabe  von gas- oder schaumerzeugenden Stoffen oder mecha  nisch wirkenden Füll- bzw.     Magerungsmittel    zu erhöhen.  



  Es hat sich gezeigt, dass durch Stabilisierung des       Sinterd'olomites        ein    Mittel     entsteht,    das d'i'e aggressive       Kohlensäure    wesentlich rascher beseitigt     als    die bisher    bekannten und in der Praxis verwendeten     Wasserreini-          gungsmittel.     



  Das     erfindungsgemässe        Wasseraufbereitungsmittel          enthält    ein     gesintertes    Gemisch von     Di-        und/oder        Tri-          cal'ciümsilikat    und     Magnesiumoxyd.     



  Das     erfindungsgemässe        Verfahren    zur     Herstellung     des     Wasseraufbereitungsmittels    ist     dadurch        gekenn-          zeichnet,    dass man eine Mischung von     Rohdolomit    mit  Kieselsäure oder     einem        Kieselsäure        liefernden    Stoff       brennt.     



  In dem     erhaltenen        stabilisierten        Sinterd'olomit    ist der       CaO-Gehalt    zwecks Erzielung vollständiger Wasser  beständigkeit durch Kieselsäure     chemisch    abgebunden.

    Hierbei soll das     CaO        vorteblhafterwei'se    als     Tricalcium-          silikat    vorliegen, es kann aber auch     als        Dicalciumsifikat     oder als     eine    Mischung beider     vorliegen.    Das     MgO    ist  jedoch     nicht        durch    die Kieselsäure gebunden.

   Selbstver  ständlich können gewisse     Anteilre    des     CaO        an    die aus  den     Rohstoffen    stammenden     Begleitstoffe        A120,3    und       Fe203    gebunden sein. Ausserdem     können    geringe Ge  halte an     freiem    Cal vorhanden sein, die     unschädlich     sind,     solange    die Wasserbeständigkeit     gewährleistet    ist.  



  Der mit Kieselsäure     stabilisierte        Sinterdälomit    kann  aus     Rohdolomit,    z. B. unter Zusatz von Kieselsäure,  Quarzsand,     Serpentin,    Talk oder anderen     möglic'hs't    rei  nen Magnesia-, Kalkmagnesia- oder     Kalksilikaten    durch  Brennen bei     Temperaturen        oberhalb    1500  C hergestellt  werden.

   Bei     üblichen    Gehalten an     Begleitstoffen    enthält  der     stabilisierte        Sinterdelomt    vorzugsweise mindestens  15-17 %     Kieselsäume,    wenn das     CaO        vorwiegend        als          Tricallciumsilikat    abgebunden ist.

   Für den     Fall,    dass das       CaO        rin        wesentlichen    als     Dical'ciumsilikat    vorliegt, er  höht sich der     SiO2-Gehalt    des     stabilisierten        Sinters    vor  zugsweise auf etwa 22-25     %.     



  Es hat sich     weiterhin    gezeigt,     dass    die Wirkung noch  erhöht wird; wenn man den stabilisierten     Sinterdolomit          hydraulisch        erhärten    lässt, wozu dieser     nach    entsprechen  der     Feinmahlung    mit Wasser     angeteigt    und     anschliessend          erhärtet        wird.        Ein        Mittel    mit noch weiter     gesteigerter         Wirksamkeit liegt vor,

   wenn man den aus dem beschrie  benen     Sinterd'olomit    breiig     angemachten        Purmörtel,     ähnlich wie bei Gas- oder Schaumbeton, z. B. mit Alu  minium-,     Magnesium-    oder     Calciumkarbidpulver    oder  mit     Schaummitteln,    porös macht und     hydraulisch    ab  binden lässt.  



  Die so erzeugten Produkte, also das gesinterte Ge  misch oder das     hydraulisch    abgebundene     Gemisch    oder  das     poröse        hydraulisch    abgebundene     Gemisch    können in       engklassierten    Körnungen, z. B. 0,5 bis 1,5, 1,5 bis 3,  3 bis 4,5 mm usw.,     als        Filterschicht    zur     Entsäuerung    von       Trink-    oder Gebrauchswasser verwendet werden.

   Der       Gesamtbereich        dieser        Körnungen        liegt        zwischen    etwa  0,2 und 15 mm,     zweckmässiger    zwischen 0,5     und    6 mm.  



  Die     Vorteile    der genannten     Dolomitprodukte    gegen  über den bekannten     Mitteln    sind     ein        geringerer    Ver  brauch     und    eine bessere Wirkung bei:

   der Entfernung       der    aggressiven     Ko'h'lensäure.        Dadurch    kann bei     Ein-          satz    gleicher Mengen     Filtermaterial    die     Filterleistung          er'hö'ht    oder bei     gleicher        Filterleistung    der Materialein  satz entsprechend     verringert    werden.  



  Es ist auch möglich, die     erfindungsgemässen    Mittel       untereinander    bzw. mit anderen     bekannten        Mitteln    zu       mischen.     



  <I>Beispiele</I>  In eine Kolonne aus 6 Glasröhren von 150 cm  Länge und 4 cm lichtem     Durchmesser    werden nach, Ein  bringen einer 4 cm hohen Kiesschicht der Körnung 3  bis 5 mm als Tragschicht, je 1000 g     Filtermasse    der Kör  nung 0,5-2 mm folgender Herstellung eingefüllt:  1.     Halbgebrannter        Dolomit,        Litergewicht    = 1100 g.  



  2.     Magnesiumhydroxyd    und     Calciumhydroxyd        im        Mol-          verhältnis    1 : 1 mit Wasser zu     einer    Körnung 0,5  bis 2 mm verformt und dann mit Kohlensäure das       Cal'ciumhyd!roxyd        karbonatisiert.     



       Litergewicht    - 1075 g.  



  3. Stabilisierter     Sinter,        hergestellt    aus     Ro'hdolomit    und  so viel Quarzsand, dass das     Ca0    im wesentlichen     als          Tricalciumsilikat    (3     Ca0    -     Si02)    gebunden ist.

   Beide  Komponenten werden     gemeinsam    auf 6 %     Rückstand     auf dem     4900-Maschensieb        gemahlen    und     anschlie-          ssend.    im Drehofen bei 1700  C     gesintert,    dann     zer-          kleinert    und die Körnung 0,5-2     mm        abgesiebt.    Das  Litergewicht dieser Körnung beträgt 1410 g, d'i'e       chemische    Zusammensetzung ist:

    
EMI0002.0081     
  
    Glühverlust <SEP> = <SEP> 0,8
<tb>  Si02 <SEP> = <SEP> 15,6
<tb>  Fe203 <SEP> = <SEP> 1,2
<tb>  A1203 <SEP> = <SEP> 1,4 <SEP> (davon <SEP> ungebundenes
<tb>  Ca0 <SEP> = <SEP> 49,2 <SEP> Ca0 <SEP> = <SEP> 3,8 <SEP> <I>9o1</I>)
<tb>  Mg0 <SEP> = <SEP> 31,3       4.     Stabilisierter    Sinter nach 3.,     gemahlen    auf 10  Rückstand auf dem     4900-Maschensieb,        wird    mit  30     Gew.%    Wasser zu einem Brei     angemacht,        der    in       einer    Form hydraulisch erhärtet.

       Nach   <B>10</B> Tagen       wird    der Formkörper     zerkleinert    und die Körnung  0,5-2 mm     abgesiebt.    Deren     Litergewicht    ist 985 g.  



  5.     Stabilisierter        Sinter    nach 3., gemahlen auf 10       Rückstand    auf dem     4900-Maschensieb,    wird mit  33     Gew.%        Wasser    und 0,1     Gew.%.        Aluminiumpulver     rasch zu     einem    Brei     verrührt,        dieser    in     eine    Form  gegossen,     in    der die     Bildung    der     Gasporen    und die    anschliessende hydraulische Erhärtung erfolgt.

   Nach  10 Tagen wird der erhärtete poröse Körper zerklei  nert und .die Körnung 0,5-2 mm     hergestellt.    Deren  Litergewicht beträgt 670 g.  



  6.     Stabilisierter    Sinter, wiederum hergestellt aus einem       Rohdolbmit    und     Quarzsand,    jedoch in einem sol  chen     Mischungsverhältnis,    dass     im    gesinterten Pro  dukt das     Ca0    im     wesentlichen        als        Dicaleiumsil'ikat     (2     Ca0    -     Si02)        gebunden    ist.

   Der bei etwa 1650  C  gebrannte Sinter     wird        zerkleinert        und        auf    die Kör  nung 0,5-2 mm     abgesiebt.     



  Das Litergewicht     beträgt    1390 g. Die chemische Zu  sammensetzung ist:  
EMI0002.0129     
  
    Glühverlust <SEP> = <SEP> 0,2
<tb>  Si02 <SEP> = <SEP> 23,2
<tb>  Fe203 <SEP> = <SEP> 1,4
<tb>  A1203 <SEP> = <SEP> 0,9 <SEP> (kein <SEP> ungebundenes
<tb>  Ca0 <SEP> = <SEP> 45,4 <SEP> Ca0 <SEP> vorhanden)
<tb>  <B>MG</B>
<tb>  <B>,0</B> <SEP> = <SEP> 28,9       Je 1000 g dieser 6 Proben werden in eines der sechs  vorbereiteten     Glasrohre    gefüllt und     dann    je 5 1 Roh  wasser pro Stunde mit     35-45    mg aggressiver Kohlen  säure pro Liter     beaufschlagt.    Der Versuch läuft über  mehrere Monate,

   wobei     zwischenzeitl'ic'h    des öfteren ge  spült und das jeweilige     Filtermaterial    auf den     ursprüng-          lichen    Stand     nachgefüllt        wird.    Der Gehalt an Kohlen  säure im     Reinwasser    beträgt im     Durchschnitt:

       
EMI0002.0142     
  
    Material <SEP> mg <SEP> C02/Liter
<tb>  Reinwasser
<tb>  1. <SEP> halbgebrannter <SEP> Dolomit <SEP> 4-8
<tb>  2. <SEP> mit <SEP> Ko'hl'ensäure <SEP> behandeltes <SEP> Mittel
<tb>  aus <SEP> Magnesium- <SEP> und <SEP> Caki'um  hydroxyd, <SEP> nach <SEP> Beispiel <SEP> 2 <SEP> 3,5-7
<tb>  3. <SEP> stabilisierter <SEP> Sinter <SEP> nach <SEP> Beispiel <SEP> 3
<tb>  (3 <SEP> Ca0 <SEP> - <SEP> Si02) <SEP> 2-6
<tb>  4. <SEP> stabilisierter <SEP> Sinter <SEP> nach <SEP> Beispiel <SEP> 3,
<tb>  hydraulisch <SEP> abgebunden <SEP> 2-4
<tb>  5. <SEP> stabilisierter <SEP> Sinter <SEP> nach <SEP> Beispiel <SEP> 3,
<tb>  hydraulisch <SEP> abgebunden, <SEP> porös <SEP> 1-2
<tb>  6.

   <SEP> stabi'l'isierter <SEP> Sinter <SEP> nach <SEP> Beispiel <SEP> 6
<tb>  (2 <SEP> Ca0 <SEP> - <SEP> Si02) <SEP> 2-6       Der Verbrauch     nach        gleicher    Laufzeit ist gegenüber  den     bekannten        Mitteln    bei den     stabilisierten    Sintern  (Probe 3 und 6) nur 75 % und bei hydraulisch abgebun  denem stabilisiertem Sinter (Probe 4 und 5) nur 65 %.

Claims

PATENTANSPRüCHE I. Wasseraufbereitungsmittel, enthaltend ein gesin tertes Gemisch von Di- und/oder Tricalciumsilikat und Magnesiumoxyd. 1I. Verfahren zur Herstellung des Wasseraufb.erei- tungsmittels nach Patentanspruch I, dadurch. gekenn- zeichnet,

dass man eine Mischung von Rohdolomit mit Kieselsäure oder einem Kieselsäure liefernden Stoff brennt. UNTERANSPRÜCHE 1. Wasseraufbercitungsmittel nach Patfenta#nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich Caleiumoxyd oder Cailciumhydroxyd in so geringer Menge enthält, d'ass das Mittel noch wasserbeständig ist.

2. Wasseraufbereitungsmittelnach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als weitere Bestandteile aus Röhdolomit stammende Begleitstoffe enthält. 3. WasseTaufbereitungsmitte1 nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es A1'203 und/oder Fe203 enthält. 4.

Wasseraufbereitungsmittelnach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es eine poröse Struktur aufweist.