DE1215315B - Verfahren zur Herstellung von Mischungen fuer die Glaserzeugung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Mischungen fuer die GlaserzeugungInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
Int. Cl.:
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Auslegetag:
C(Bb
Deutsche Kl.: 32 a-1/00
1215 315
S68007VIb/32a
11. April 1960
28. April 1966
S68007VIb/32a
11. April 1960
28. April 1966
Die vorhegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mischungen für die Glaserzeugung
auf der Basis von Sand und Soda, die bei Temperaturen unter 35°C, ja sogar unter O0C, einen
solchen Feuchtigkeitszustand bewahren, daß sie verbesserte Lagereigenschaften und Einsatzbedingungen
erhalten.
Unter Mischungen für die Glaserzeugung oder Glassätzen sind Gemische aus verschiedenen Materialien
zu verstehen, mit welchen der Glasofen beschickt werden muß. Diese Gemische werden im voraus vorbereitet
und müssen im allgemeinen in Silos oder in den Beschickungsvorrichtungen der Öfen aufbewahrt
werden. Die Mischungen bestehen der Hauptsache nach aus Sand und Soda, wobei die letztgenannte
entweder als dichte oder als leichte Soda vorliegen kann. Außerdem enthalten diese Gemische Dolomit,
Kalkstein, Feldspat, mitunter auch eine größere Menge Natriumsulfat und ldeinere Mengen anderer
Bestandteile, wie Reduktionsmittel, Raffinationsmittel, Färbe- oder Entfärbemittel usw. Eine typische Mischung
kann beispielsweise die folgenden Bestandteile, als Gewichtsteile Trockensubstanz angegeben, enthalten,
wobei Nebenbestandteile nicht berücksichtigt sind:
Sand 570 kg
Natriumkarbonat 185 kg
Natriumsulfat 35 kg
Dolomit 140 kg
Kalkstein 35 kg so
Feldspat 35 kg
1000 kg
Zur leichteren Handhabung der Mischungen und insbesondere zur Bewahrung ihrer Homogenität
— was für eine regelmäßige Produktion und für ein Glas von erhöhter und konstanter Qualität wesentlich
ist — ist es zweckmäßig, die Bildung von Staub soweit als möglich zu unterdrücken, dem Gemisch
gute Fließ- bzw. Rieseleigenschaften zu verleihen und insbesondere eine Entmischung der Bestandteile,
deren Korngrößen oft sehr verschieden sind, zu vermeiden.
Es ist bekannt, zur Erreichung dieser Ziele ungetrockneten Sand zu verwenden oder sogar das Gemisch
durch Einführen einer solchen Wassermenge zu befeuchten, daß der Gesamtgehalt an Wasser
4 bis 10 Gewichtsprozent des Sandes ausmacht.
Das so zugefügte Wasser wird von dem Natriumkarbonat gebunden, welches sich aufeinanderfolgend
inMonohydrat und sodann inHeptahydrat umwandelt.
Die Mischung behält nur dann ihren Feuchtigkeits-Verfahren
zur Herstellung von Mischungen
für die Glaserzeugung
für die Glaserzeugung
Anmelder:
Solvay & Cie., Brüssel
Vertreter:
Dr.-Ing. A. van der Werth
und Dr. F. Lederer, Patentanwälte,
Hamburg-Harburg, Wilstorfer Str. 32
Als Erfinder benannt:
Leon Maris,
Louis Malanne, Brüssel
Beanspruchte Priorität:
Belgien vom 10. April 1959 (577573)
zustand bei, der ja eine wesentliche Bedingung zur Ausbildung der vorgenannten Eigenschaften ist,
wenn die Temperatur oberhalb einer bestimmten Höhe gehalten wird: Beispielsweise auf 35°C in Abwesenheit
von Natriumsulfat und auf 34° C in Gegenwart dieses Stoffes. Dies ist wahrscheinlich darauf
zurückzuführen, daß der Feuchtigkeitszustand der Mischung an das Auftreten einer flüssigen Phase
gebunden ist, die von der Freisetzung des Kristallisationswassers herstammt, beispielsweise infolge der
Umwandlung des Natriumkarbonatheptahydrats in das Monohydrat, welche Erscheinung nur bei einer
gegebenen Temperatur möglich ist.
In der belgischen Patentschrift 577 318 hat der Erfinder gezeigt, daß diese Temperatur auf ungefähr
260C gebracht werden kann, wenn man der Mischung
bestimmte Mengen von Natriumchlorid und Wasser zuführt. Indessen ist es häufig noch notwendig, Heizvorrichtungen
vorzusehen, um die Glassätze auf einer Temperatur zu halten, die einen angemessenen Feuchtigkeitszustand
sicherstellt.
Die vorliegende Erfindung erlaubt es, diesen Nachteil zu vermeiden. Es wurde nun gefunden, daß es
möglich ist, eine flüssige Phase unter 350C, ja sogar
unter 0°C dadurch zu erzielen, daß man der Mischung eine bestimmte Menge von Ätznatron, und zwar
609 560/112
tatsächlich in Form von Natriumhydr oxyd, und Wasser zuführt, wodurch man einen Flüssigkeitsgehalt vorzugsweise
zwischen 5 und 301 je Tonne der Mischung erreicht. Das Verfahren der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß man nach Neutralisation der gegebenenfalls in der Mischung vorhandenen sauren
Produkte Ätznatron in einer Menge zusetzt, die um so größer ist, je niedriger die Temperatur der Lagerung
ist, wobei dieser Zusatz zwischen 0,01 und 1,19 kg je Liter der zu erhaltenden Flüssigkeit hegt, und daß
man eine Wassermenge zwischen 1,00 und 0,53 kg je Liter der zu erhaltenden Flüssigkeit zuführt, gegebenenfalls
vermehrt um jene Wassermenge, die zur Umwandlung des Natriumkarbonats in Monohydrat
notwendig ist, wenn die Lagerungstemperatur unter 15° C liegt oder wenn die zugesetzte Ätznatronmenge
unter 0,55 kg je Liter der zu erhaltenden Flüssigkeit beträgt.
Der Anteil an einzusetzendem Ätznatron hängt unmittelbar von zwei Variablen ab, nämlich dem
Gewicht des zu behandelnden Mittels und dem Volumen der flüssigen Phase. Auf 11 des Mittels verwendet
man 0,1 bis 22,2 kg NaOH, wenn die flüssige Phase 101 beträgt. Wenn die flüssige Phase 51 ist,
dann kann die Menge an Ätznatron auf die Hälfte verringert werden. Sie muß aber verdoppelt werden,
wenn das Volumen der flüssigen Phase 201 ist, und verdreifacht bei einer flüssigen Phase von 301, alles
in bezug auf It des Mittels.
Wird die angegebene Höchstmenge an Ätznatron überschritten, so bilden sich Hydrate von Ätznatron,
und das Gemisch trocknet ein. Soweit in der nachfolgenden Beschreibung die zuzusetzenden Ätznatronmengen
noch in Kilogramm je Tonne der Mischung und je 101 des in der flüssigen Phase enthaltenen
Wassers angegeben sind, lassen sich diese Mengen unter Berücksichtigung des spezifischen Gewichtes
der aus Ätznatron und Wasser gebildeten Lösung unschwer auf Kilogramm NaOH je Liter der zu erhaltenden
Flüssigkeit umrechnen. Bei einer zugesetzten Menge von 22,2 kg Ätznatron je Anteil von 101
des in der flüssigen Phase vorhandenen Wassers ergibt sich beispielsweise die Zusammensetzung der
resultierenden 32,2 kg Lösung mit 0,69 kg NaOH je Kilogramm Lösung und bei einem spezifischen
Gewicht dieser Lösung von 1,72 die Zusammensetzung dieser Lösung je Volumeinheit mit 1,19 kg je Liter
dieser Lösung. In einigen der tieferstehenden Tabellen sind die Mindestmengen an Ätznatron und Wasser
sowie auch an Kochsalz sowohl in Kilogramm je Tonne der Mischung als auch umgerechnet in Kilogramm
je Liter der flüssigen Phase angegeben.
In Tabelle 1 ist an Hand eines Beispiels angegeben, welche Wirkung auf die Bildung einer flüssigen Phase
bei 0,15 und 25° C die Zugabe einer Menge von 1 kg Ätznatron je Tonne einer Glassatzmischung der zu
Beginn der Beschreibung genannten Zusammensetzung hat.
Volumen der flüssigen Phase Liter je Tonne der Mischung |
Wasser in der flüssigen Phase Liter je Tonne der Mischung |
Temperatur 0C |
Menge NaOH Kilogramm je Tonne der Mischung |
Gesamtmenge an vorhandenem Wasser Kilogramm je Tonne der Mischung |
3,3 4 ■ 6,1 |
3,2 3,8 5,7 |
0 15 25 |
1 1 1 |
40 40 40 |
Die Unterschiedsmenge zwischen Gesamtmenge des vorhandenen Wassers und Menge des Wassers
in der flüssigen Phase wird in Form des Monohydrats und des Heptahydrats von Natriumkarbonat gebunden.
Unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen, jedoch bei Abwesenheit von Ätznatron, bildet sich
keine flüssige Phase, das Wasser ist vollständig in Form von Hydraten des Natriumkarbonats gebunden,
und die Mischung ist trocken.
Zwischen 350C und einer Temperatur etwas unter
15 0C kann die Gegenwart von genügend viel Ätznatron
die Bildung von Natriumkarbonathydraten verhindern. Unter dieser Temperatur bildet sich jedoch
Monohydrat, und dieses ist bei der Berechnung der zuzuführenden Wassermenge zu berücksichtigen; in
diesem Falle wird die Höchstmenge des zuzuführenden Ätznatrons von 22,2 kg je Tonne der Mischung und
je Anteilmenge von ungefähr 101 des in der flüssigen Phase verhandenen Wassers auf einen niedrigeren
Wert abgesenkt, der um so höher liegt, je tiefer die Temperatur ist; dieser Wert entspricht bei 00C
5,5 kg je Tonne der Mischung und je Anteilmenge von ungefähr 101 des Überschußwassers, bezogen
auf die zur Umwandlung des Natriumkarbonats in Monohydrat notwendige Menge.
Die Verwendung von Ätznatron in den Glassätzen ermöglicht nicht nur die Bildung einer flüssigen
Phase, ohne dabei die Mischung erhitzen zu müssen, sondern erlaubt auch die Volumänderungen dieser
flüssigen Phase in Abhängigkeit von der Temperatur zu vermeiden. Bekanntlich können die Mischungen
für die Glaserzeugung unter dem Einfluß von geringen Temperaturschwankungen von einem Zustand zu
geringer Feuchtigkeit in einen Zustand zu großer Feuchtigkeit übergehen, was Anlaß für die Absonderung
von Bestandteilen oder für Schwierigkeiten beim Gießen sein kann. Bisher konnte man diesem Nachteil
nur dadurch begegnen, daß man die Temperatur der Mischungen soweit als möglich konstant hielt,
was aber in der Praxis nur schlecht zu verwirklichen ist.
Es wurde nun gefunden, daß bei Zugabe einer ausreichenden Menge von Ätznatron zur Mischung
in dieser, von einer Minimaltemperatur tx unter 35°C
an, ein von der Temperatur unabhängiges Volumen der flüssigen Phase aufrechterhalten werden kann.
Diese Wirkung kann dem Umstände zugeschrieben werden, daß die Zugabe von bestimmten Mengen
von Ätznatron, von 0° C an und darüber, die Bildung von anderen Hydraten des Natriumkarbonats als
des Monohydrats ausschließt.
Das weitere erfindungsgemäße Verfahren zur Erzielung
eines von der Temperatur unabhängigen Feuchtigkeitszustandes bei einer Minimaltemperatur tx
unter 35°C ist dadurch gekennzeichnet, daß man der
Mischung Ätznatron in einer Menge zusetzt, die
zwischen einer Mindestmenge von 0,05 bis 0,31 kg, wenn die Minimaltemperaturen Z1 von 33 bis O0C
abnehmen, und einer Maximalmenge von 0,49 kg der zu erhaltenden Flüssigkeit liegt, und daß man
eine Wassermenge, die zwischen einer Maximalmenge von 0,91 bis 1,00 kg, wenn die Minimaltemperaturen t±
von 33 bis 00C abnehmen, und einer Minimalmenge von 0,88 kg je Liter der zu erhaltenden Flüssigkeit
liegt, zuführt, vermehrt um jene Wassermenge, die zur Umwandlung des Natriumkarbonats in Monohydrat
notwendig ist, das ist um 17% der in der trockenen Mischung vorhandenen Natriumkarbonatmenge.
Die Mindestmenge von Ätznatron, die zur Herbeiführung dieser Wirkung einzusetzen ist, hängt vom
Volumen der flüssigen Phase, das in der Mischung aufrechterhalten werden soll, sowie von der Minimaltemperatur
Ix ab, bei welcher dieses Volumen der
flüssigen Phase vorhanden sein soll. In der nachfolgenden Tabelle 2 sind die Mengen an Ätznatron
und an Wasser angegeben, die bei einer Mischung analog der zu Beginn der Beschreibung genannten
ίο vorhanden sein müssen, wenn man für diese Mischung, von einer Minimaltemperatur tt zwischen 0 und 35° C
an, einen von der Temperatur unabhängigen Feuchtigkeitszustand sicherstellen will.
Volumen der | Wasser in der | Minimal temperatur J1 |
Mindestmenge NaOH | Kilogramm je Liter der |
Mindestmenge an Wasser *) | Kilogramm te Liter der |
flüssigen Phase | flüssigen Phase | °C | Kilogramm | flüssigen Phase |
Kilogramm | flüssigen Phase |
Liter je Tonne der Mischung |
Liter je Tonne der Mischung |
0 | je Tonne der Mischung |
0,31 | je Tonne der Mischung. |
1 |
10 | 10 | 0 | 3,1 | 0,30 | 10 | 0,95 |
21 | 20 | 15 | 6,2 | 0,25 | 20 | 0,91 |
11 | 10 | 15 | 2,7 | 0,26 | 10 | 0,95 |
21 | 20 | 25 | 5,4 | 0,16 | 20 | 0,91 |
11 | 10 | 25 | 1,8 | 0,17 | 10 | 0,95 |
21 | 20 | 33 | 3,6 | 0,05 | 20 | 0,91 |
11 | 10 | 33 | 0,5 | 0,05 | 10 | 0,91 |
22 | 20 | 1 | 20 | |||
*) Die hier angegebenen Wassermengen enthalten nicht das zur Umwandlung von Natriumkarbonat in das Monohydrat
notwendige Wasser, das 17 % der in der trockenen Mischimg vorhandenen Natriumkarbonatmenge ausmacht.
Man ersieht daraus, daß zur Erhaltung eines gewünschten konstanten Volumens der flüssigen Phase
von O0C an die Mindestmenge an Ätznatron, die
vorhanden sein muß, 3,1 kg je Tonne der Mischung und je Anteilmenge von etwa 101 der flüssigen Phase
beträgt. Da man sich im Gleichgewichtszustand mit dem Natriumkarbonatmonohydrat befindet, ist die
Menge des zuzusetzenden Wassers gleich groß der Summe jener Mengen, die einerseits zur Umwandlung
von Natriumkarbonat in das Monohydrat (ungefähr 301 je Tonne für eine Mischung mit 185 kg Na2CO3
je Tonne der Masse, wie zu Beginn der Beschreibung erwähnt) und andererseits zur Bildung der flüssigen
Phase, d. h. gerade des gewünschten Volumens der flüssigen Phase (vorzugsweise zwischen 5 und 301
je Tonne der Mischung) notwendig sind. Wenn die Minimaltemperaturen I1 15, 25 oder 33° C betragen,
dann sind die Mindestmengen des zu verwendenden Ätznatrons 2, 7 bzw. 1,8 bzw. 0,5 kg je Tonne der
Mischung und je Anteilmenge von etwa 101 des in
der flüssigen Phase vorhandenen Wassers. Die für andere Minimaltemperaturen tx oberhalb 0°C zuzusetzenden
Mengen an Ätznatron können leicht durch Interpolation der vorstehenden Angaben erhalten
werden.
In allen Fällen muß die eingesetzte Ätznatronmenge unter einer bestimmten Hächstmenge bleiben,
die von der Minimaltemperatur t% abhängt, von welcher
an man die Konstanz der flüssigen Phase sicherstellen will, sowie von einer Maximaltemperatur, bis zu
welcher man diese Konstanz sicherstellen will. Diese Höchstmengen sind in der nachfolgenden Tabelle 3
angegeben.
Minimal | HöchstmengenNaOH, Kilogramm jeTonne der | 25° C | je 1011 | tn der flüssigen | 40° C | 50° C | von |
temperatur | Mischung und | 5,5 | Wasser | ι Maximaltemperaturen | 5,5 | 5,5 | 60° C |
h | Phase, bis zu | 7,4 | 33°C | 6,3 | 5,8 | 5,3 | |
°C | 15°C | 7,4 | 5,5 | 6,3 | 5,8 | 5,3 | |
O | 5,5 | — | 6,7 | 6,3 | 5,8 | 5,3 | |
15 | 8,7 | 6,7 | 5,3 | ||||
25 | 6,7 | ||||||
33 | — |
Aus diesen Angaben folgt, daß für I1 = 0°C die
Höchstmenge an NaOH, die die Konstanz des Volumens der flüssigen Phase verbürgt, 5,5 kg bis 50° C
und 5,3 kg bis 60° C beträgt. Wenn die Temperatur ix = 15° C ist, dann ist die Höchstmenge NaOH
7,4 kg bis 250C, 6,7 kg bis 330C, 6,3 kg bis 40°C,
5,8 kg bis 50° C, 5,3 kg bis 60° C usw.
In der Praxis kann die Mischung beim Austritt aus dem Mischer, auch wenn keine Heizung vorhanden
ist, Temperaturen über 350C erreichen, und
zwar als Folge der bei der Hydratation von Natriumkarbonat freigesetzten Wärme. Im allgemeinen läßt
sich bis zu diesen Temperaturen hinauf eine konstante Menge der flüssigen Phase erzielen, wenn man die
tatsächliche Menge an Ätznatron auf eine Höchstmenge von 5,5 kg je Tonne der Mischung und je Anteilmenge
von ungefähr 101 des in der flüssigen Phase
vorhandenen Wassers begrenzt.
Andererseits ist bekannt, daß bei der Herstellung
der Mischungen bestimmte Bestandteile oder Kör-
nungsfraktionen der Bestandteile die Neigung haben, an den Wänden des Mischapparates haftenzubleiben,
was zu weitgehenden Inhomogenitäten in der Mischung führen kann. In bestimmten Fällen läßt sich auch
feststellen, daß die Mischung selbst im feuchten Zustand, wenn sie vor dem Beschicken des Ofens
gelagert wird, zum Erhärten neigt, was die Handhabung nach diesem Lagern natürlich erschwert. Man versieht
im allgemeinen, diesen Nachteilen dadurch zu begegenen, daß man der Mischung weniger Wasser
zusetzt, doch kann dies nur einen ungünstigen Effekt auf die Staubbildung und auf die Entmischungstendenz der Bestandteile haben.
Die Erscheinung des Haftens an. den Wänden des Mischers kann der Gegenwart von überschüssigem
freiem Wasser in der Mischung zu Beginn des Mischungsvorganges zugeschrieben werden, und zwar
als Folge des langsamen Verlaufes der Hydratationsvorgänge der in der Mischung vorhandenen hygroskopischen
Salze, insbesondere wenn diese in groben Körnern vorliegen. Andererseits kann die Erscheinung
des Erhärtens (Abbindens) der Mischung im Verlaufe der Lagerung ebenfalls dem langsamen Verlauf der
Hydratationsreaktionen dieser hygroskopischen Salze zugeschrieben werden, und zwar insbesondere dem
Umstände, daß diese Reaktionen beim Austritt aus dem Mischer noch nicht beendet sind, da die Dauer
des Mischens verhältnismäßig kurz ist.
In dieser Beziehung wurde weiter gefunden, daß bei Verwendung von Ätznatron diese Nachteile vermieden
werden können, weil es nämlich möglich wird, von einer Minimaltemperatur t2 an, die zwischen 35 0C
und einer Temperatur etwas unter 15° C liegt, unmittelbar eine solche Volumenmenge an flüssiger Phase
zu gewinnen und beizubehalten, die praktisch unabhängig ist sowohl von der Temperatur als auch von
der Berührungsdauer der Bestandteile des Gemisches. Die zu verwendenden Ätznatronmengen sind höher
als in den vorher betrachteten Fällen und hängen vom
ίο Volumen des im Gemisch vorhandenen Wassers und
ebenso von der Minimaltemperatur ab, bei welcher man diesen Effekt erzielen will. Das weitere Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, daß man der Mischung das Ätznatron in einer Menge zusetzt, die
zwischen einer Minimahnenge von 0,56 bis 0,70 kg, wenn die Minimaltemperaturen t2 von 35 bis 15°C
abnehmen, und einer Maximahnenge von 1,19 kg je Liter der zu erhaltenden Flüssigkeit liegt, und daß
man eine Wassermenge zuführt, die zwischen einer Maximahnenge von 0,87 bis 0,80 kg, wenn die Minimaltemperaturen
tz von 350C auf eine etwas unter
15° C liegende Temperatur abnehmen, und einer Minimalmenge von 0,53 kg je Liter der zu erhaltenden
Flüssigkeit liegt.
In der nachfolgenden Tabelle 4 sind in Form von Ausführungsbeispielen die Mengen an Ätznatron
und an Wasser angegeben, die für Mischungen gemäß den eingangs der Beschreibung angegebenen verwendet
werden sollen, wenn sofort ein konstantes Volumen der flüssigen Phase sichergestellt werden soll.
Volumen der | Wasser in der | Minimal | Mindestmenge NaOH | Kilogramm je Liter der flüssigen Phase |
Mindestmenge an Wasser | Kilogramm je Liter der flüssigen Phase |
flüssigen Phase Liter je Tonne der Mischung |
flüssigen Phase Liter je Tonne der Mischung |
temperatur h °c |
Kilogramm je Tonne der Mischung |
0,67 | Kilogramm je Tonne der Mischung |
0,77 |
13 | 10 | 15 | 8,7 | 0,70 | 10 | 0,80 |
25 | 20 | 15 | 17,4 | 0,62 | 20 | 0,83 |
12 | 10 | 25 | . 7,4 | 0,62 | 10 | 0,83 |
24 | 20 | 25 | 14,8 | 0,56 | 20 | 0,83 |
12 | 10 | 33 | 6,7 | 0,58 | 10 | 0,87 |
23 | 20 | 33 | 13,4 | 0,54 | 20 | 0,83 |
12 | 10 | 35 | 6,5 | 0,56 | 10 | 0,87 |
23 | 20 | 35 | 13,0 | 20 |
Es ist festzustellen, daß sich in diesen Fällen keine Hydrate von Natriumkarbonat bilden. Andererseits
ist zu sehen, daß zur sofortigen Bildung und Aufrechterhaltung eines konstanten Volumens der flüssigen
Phase bei 15° C die Mindestmenge an Ätznatron, die vorhanden sein muß, 8,7 kg je Tonne und je ungefähr
101 vorhandenen Wassers beträgt; die Höchstmenge ist 22,2 kg, von welcher Grenze an Hydrate des Ätznatrons
gebildet werden, die das Gemisch trocken machen. Wenn die Temperaturen 25, 33 oder 35° C
sind, dann sind die Mengen des einzusetzenden Ätznatrons mindestens 7,4 bzw. 6,7 bzw. 6,5 kg je Tonne
der Mischung und je Anteilmenge von ungefähr 101 Wasser, wobei die Höchstmenge immer bei
22,2 kg verbleibt. Für andere Temperaturen oberhalb 15° C kann man die Werte durch Interpolieren der
vorstehenden Angaben leicht errechnen. Der Gehalt an Wasser muß immer hinreichend groß sein, um das
gewünschte Volumen der flüssigen Phase zu bilden, wobei dieses Volumen vorzugsweise in der Größenordnung
von 5 bis 301 je Tonne der Mischung liegt.
Die vorstehend' beschriebenen und in den Tabellen 1 bis 4 wiedergegebenen Beispiele beruhen auf den zu
Beginn der Beschreibung erwähnten Mischungstypen, die 185 kg Natriumkarbonat je Tonne enthalten. Es
ist jedoch zu bemerken, daß die anzuwendenden Ätznatronmengen für Mischungen mit verschiedenen
Sodagehalten unverändert bleiben; man muß jedoch darauf achten, daß die vorhandene Wassermenge
ausreichend ist, um die gewünschte Anzahl Liter der Befeuchtungsflüssigkeit bilden zu können, wobei für
die in den Tabellen 1 bis 3 angeführten Fälle dem Umstand Rechnung zu tragen ist, daß eine bestimmte
Wassermenge unter Bildung von Natriumkarbonathydraten gebunden wird. Diese Angaben sind ebenso
für alle anderen, Natriumkarbonat enthaltenden Glasmischungen gültig, und zwar unabhängig von der Art
der anderen Bestandteile und ihrer Anteilmenge.
Die Erfindung läßt sich auch auf die Behandlung von Gemischen aus Sand und Soda anwenden, die
ίο
für andere Erzeugungszwecke als die Glasproduktion bestimmt sind, beispielsweise auf Gemische zur Herstellung
von Natriumsilikat.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Ätznatron kann in trockenem Zustand oder als Lösung zugeführt
werden. Es kann der Mischung während des Vermischens der verschiedenen Bestandteile oder auch
einem dieser Bestandteile vor dessen Einführung in den Mischer zugesetzt werden. Andererseits ist es
klar, daß das Ätznatron einen Teil des Natriumkarbonats ersetzen kann, denn die der Mischung
zugeführten Ätznatronmengen können, als Na2O berechnet, für die Ermittlung der einzuführenden
Natriumkarbonatmenge herangezogen werden.
Es versteht sich von selbst, daß die Wirkung des Ätznatrons mit der von anderen bekannten Mitteln,
z. B. Natriumsulfat, kombiniert werden kann, die eine Verbesserung der Mischungen für die Glasmacherei
ergeben. Man kann insbesondere die Wirkung des Ätznatrons mit der vom Kochsalz verbinden;
in diesem Falle sind die nötigen Ätznatronmengen im allgemeinen viele geringer, doch existiert eine
Grenze, oberhalb welcher die zu verwendende Ätznatronmenge nicht mehr abnimmt, wenn man die
Menge an Kochsalz in der Mischung erhöht. Die relative Verminderung der einzusetzenden Ätznatronmenge
ist um so größer, je höher die Minimaltemperatur ist, die man erreichen will.
Die in der nachfolgenden Tabelle 5 angeführten Beispiele veranschaulichen diese gemeinsame Verwendung
von Ätznatron und Natriumchlorid in einer Mischung entsprechend der eingangs der Beschreibung
erwähnten, wobei sichergestellt werden soll, daß diese Mischung einen von der Temperatur unabhängigen
Feuchtigkeitszustand, beginnend von einer Minimaltemperatur ta an, hat.
Volumen der flüssigen |
Wasser in der flüssigen |
Minimal | Mindestmenge NaOH | Kilogramm je Liter der flüssigen Phase |
Mindestmenge NaCl | Kilogramm je Liter der flüssigen Phase |
Mindestmenge an Wasser*) | Kilogramm je Liter der flüssigen Phase |
Phase Liter je Tonne der Mischung |
Phase Liter je Tonne der Mischung |
temperatur is 0C |
Kilogramm je Tonne der Mischung |
0,26 | Kilogramm je Tonne der Mischung |
0,11 | Kilogramm je Tonne der Mischung |
0,91 |
11 | 10 | 0 | 2,9 | 0,16 | 1,2 | 0,15 | 10 | 0,91 |
11 | 10 | 15 | 1,8 | 0,06 | 1,7 | 0,19 | 10 | 0,91 |
11 | 10 | 25 | 0,6 | 0 | 2,1 | 0,20 | 10 | 0,91 |
11 | 10 | 26 | 0 | 2,2 | 10 |
*) Die hier angegebenen Wassermengen enthalten nicht das zur Umwandlung von Natriumkarbonat in das Monohydrat
notwendige Wasser, das 17% der in der trockenen Mischung vorhandenen Natriumkarbonatmenge ausmacht.
Aus Tabelle 2 war zu ersehen, daß zur Aufrechterhaltung von ungefähr 101 konstanter flüssiger
Phase je Tonne der Mischung von 0°C an ungefähr 3,1 kg Ätznatron je Tonne der Mischung notwendig
sind; die Werte für die Temperaturen von 15 und 25° C
sind gleichfalls angegeben. Aus der vorstehenden Tabelle 5 ist nun zu ersehen, daß in Gegenwart von
mindestens 1,2 bzw. 1,7 bzw. 2,1 bzw. 2,2 kg Kochsalz je Tonne die nötigen Ätznatronmengen auf 2,9 bzw.
1,8 bzw. 0,6 bzw. 0 kg je Tonne bei den Temperaturen t3 von 0 bzw. 15 bzw. 25 bzw. 260C geändert
sind. Die entsprechenden Werte für Zwischentemperatur /3 können leicht durch Interpolation der in der
Tabelle enthaltenen Werte erhalten werden.
Die vorstehend angegebenen Werte sind jene, die die maximal mögliche Verminderung der anzuwendenden
Ätznatronmenge bei gleichzeitiger Verwendung von Natriumchlorid gewährleisteten. Es
ist selbstverständlich, daß die Verwendung von geringeren als den angegebenen Kochsalzmengen
ebenfalls in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Mischungen für die Glaserzeugung auf Basis von Sand und
Soda, mit einem bei einer Temperatur unter 350C
verbesserter Lagerungs- und Einsatzbedingungen ausreichenden Feuchtigkeitszustand, d. h. mit
einem Flüssigkeitsgehalt vorzugsweise zwischen 5 und 301 je Tonne der Mischung, dadurch
gekennzeichnet, daß man nach Neutralisation der gegebenenfalls in der Mischung vorhandenen
sauren Produkte Ätznatron in einer Menge zusetzt, die um so größer ist, je niedriger
die Temperatur der Lagerung ist, wobei dieser Zusatz zwischen 0,01 und 1,19 kg je Liter der zu
erhaltenden Flüssigkeit liegt, und daß man eine Wassermenge zwischen 1,00 und 0,53 kg je Liter
der zu erhaltenden Flüssigkeit zuführt, gegebenenfalls vermehrt um jene Wassermenge, die zur Umwandlung
des Natriumkarbonats in Monohydrat notwendig ist, wenn die Lagerungstemperatur unter 15° C liegt oder wenn die zugesetzte Ätznatronmenge
unter 0,55 kg je Liter der zu erhaltenden Flüssigkeit beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, zur Erzielung eines von der Temperatur unabhängigen Feuchtigkeitszustandes
bei einer Minimaltemperatur Z1 unter 350C, dadurch gekennzeichnet, daß man der
Mischung Ätznatron in einer Menge zusetzt, die zwischen einer Mindestmenge von 0,05 bis 0,31 kg,
wenn die Minimaltemperaturen tx von 33 bis 0°C abnehmen, und einer Maximalmenge von 0,49 kg
der zu erhaltenden Flüssigkeit liegt, und daß man eine Wassermenge, die zwischen einer Maximalmenge
von 0,91 bis 1,00 kg, wenn die Minimaltemperaturen tx von 33 bis 0° C abnehmen, und einer
Minimalmenge von 0,88 kg je Liter der zu erhaltenden Flüssigkeit liegt, zuführt, vermehrt um jene
Wassermenge, die zur Umwandlung des Natriumkarbonats in Monohydrat notwendig ist, das ist
um 17% der in der trockenen Mischung vorhandenen Natriumkarbonatmenge.
3. Verfahren nach Anspruch 1, zur Vermeidung der Bildung von Natriumkarbonatmonohydrat
und zur unmittelbaren Erzielung eines von der
609 560/112
Temperatur und der Zeit unabhängigen Feuchtigkeitszustandes bei einer Minimaltemperatur tz zwischen
350C und einer Temperatur etwas unterhalb
15° C3 dadurch gekennzeichnet, daß man der
Mischung das Ätznatron in einer Menge zusetzt, die zwischen einer Minimahnenge von 0,56 bis
0,70 kg, wenn die Minimaltemperaturen t2 von 35 bis 15° C abnehmen, und einer Maximahnenge
von 1,19 kg je Liter der zu erhaltenden Flüssigkeit liegt, und daß man eine Wassermenge zuführt,
die zwischen einer Maximalmenge von 0,87 bis 0,80 kg, wenn die Minimaltemperaturen tz von
35°C auf eine etwas unter 150C Hegende Temperatur abnehmen, und einer Minimahnenge von
0,53 kg je Liter der zu erhaltenden Flüssigkeit liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung des
Ätznatrons mit der von Natriumsulfat oder von Natriumchlorid zwecks Verbesserung der Eigenschaften
der Mischungen kombiniert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4, zur Erzielung eines von der Temperatur
unabhängigen Feuchtigkeitszustandes bei einer Temperatur ta unter 35° C, dadurch gekennzeichnet,
daß man der Mischung je Liter der zu erhaltenden Flüssigkeit eine wirksame Menge von Ätznatron
von 0,26 bzw. 0,16 bzw. 0,06 kg und eine Menge von Kochsalz von 0,11 bzw. 0,15 bzw. 0,19 kg
bei einer Temperatur t3 von 0 bzw. 15 bzw. 250C
zusetzt.
609 560/112 4.66 © Bundesdruckerei Berlin
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