DE1471260C3 - Verfahren zur Verbesserung der Filtrationseigenschaften von Asbestfasern - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der Filtrationseigenschaften von AsbestfasernInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Filtrationseigensehaften von Asbestfasern.
Bei der Herstellung von Asbestkörpern durch Zusammenpressen von zerkleinertem Asbest ohne
Anwendung eines Bindemittels ist es bekannt, die Asbestkörper mit warmen bzw. heißen Wasserglaslösungen
zu tränken und die Kieselsäure abzuscheiden. Bei diesem Verfahren wird mit einer Temperatur
von 600 bis 700°C gearbeitet. Hierbei liegt der Asbest in feinpulverisierler Form vor, und es
entsteht ein durch als Binder wirkendes Natriumsilikal imprägnierter ziegeiförmiger Körper. Für die Behandlung
von Asbestfasern im Sinne einer Verbesserung der Filtrationseigensehaften ist schon wegen
der erforderlichen hohen Temperatur dieses bekannte Verfahren ungeeignet.
Asbestfasern finden seit langem Anwendung bei der Herstellung von Asbeslzemcnltafeln. -platten, -rohren
u. dgl. und auch bei der Herstellung von Asbestpapier und -pappe. Diese Verfahren schließen eine Filtration
ein, da eine wäßrige Aufschlämmung, bestehend aus etwa 7% Zement, Fasern und Füllmitteln, über ein
Band oder Sieb geführt wird. Die Feststoffe weiden hierbei festgehalten, während die Flüssigkeil austritt.
Die nasse Bahn der Masse wird dann in der abschließenden Form verfestigt und gehärtet. Bei diesen
sogenannten Naßvcrfahren ist die Filirationseigenschafl,
d. h. die Filtrationsgeschwindigkeit der Asbestfasern von entscheidender Bedeutung.
Die Asbestfasern, wie sie bergbautechnisch gewonnen werden, weisen nun in Abhängigkeil vom
Fundort und in Abhängigkeit vom Typ unterschiedliche Filtrationsgcschwindigkeiien oder -eigenschaften
auf; es gibt sogenannte verhällnismäßiu schnell filtrierende
harte Fasern und langsam filtrierende weiche Fasern; die letzteren werden vornehmlich in Kanada
gefunden.
Es sind bereits verschiedene Behandlungen und Mittel vorgeschlagen worden, um die Filiraiionsgcschwindigkeit.
insbesondere der langsamer filtrierenden Fasern, zu verbessern. Hierzu gehön eine
Wärmebehandlung der Fasern, das Aufbringen von bestimmten Überzügen auf die Fasern, die Verwendung
organischer Koagulationsmittel, anorganischer Salzlösungen, das Eintauchen in Natriumsilikailösungcn
mit anschließender Entwässerung durch eine Säurebehandlung u. dgl. Diese Methoden haben ι rot/,
der Vorteile, die durch die Verwendung langsam filtrierender Fasern in Naßprozessen gegeben sind,
keinen Eingang in die Praxis finden können, da mit diesen Methoden Nachteile verbunden sind, die die
Vorteile einer schnelleren Herstellung von Ashcslzemcntprodukten
aufheben. Die bekannten Mittel und Methoden machen kostspielige unwirtschaftliche
Maßnahmen erforderlich und führen oft /u einer beträchtlichen Verringerung der Festigkeit der hergestellten
Produkte. Die Wärmebehandlung verbessert zwar die Filtrationseigenschaflen der Fasern, ohne
daß praktisch ein Verlust der Festigkeit dos hergestellten Produktes eintritt, macht jedoch eine umfangreiche
und aufwendige Vorrichtung erforderlich: wesentlich ist hierbei aber, daß die Verfahivnsbedingungen
bezüglich der Erhitzung streng kontrolliert und begrenzt werden müssen, da eine f'berhit/.ung
zu einer Zersetzung der Fasern und damit zu einem weichen und brüchigen Endprodukt führt.
Maßnahmen, die die Aufbringung von Faserüberzügen, organischen Salzen u. dgl. betreffen, führen /u
schädlichen Wirkungen auf die Festigkeitseigenschaft der Fasern, sind kostspielig und führen häufig /u
einer Verzögerung des Abbindens des hydraulischen Zementes. Organische Koagulierungsmittel haben
bei der Herstellung von Asbestzemeniprodukicn in
einigen Fällen Anwendung gefunden, sind aber für die Vorbehandlung der bergbautechnisch gewonnenen
Fasern nicht geeignet, da sie bearbciUingsemplindhch
sind insoweit, als durch Rühren oder mechanische Bearbeitung ein Auseinanderbrechen der Fasern erfolgt;
die Koagulicrungsmittel können daher nur in die Aufschlämmung unmittelbar vorder Einwässerung
eingeführt werden. Das Eintauchen der Fasern in eine Nalriumsilikatlösung bringt zwar eine gewisse Verbesserung
der Filtralionsgcschwindigkeit. ist aber unwirtschaftlich, da es zusätzliche Maßnahmen, wie
eine teilweise Entwässerung, eine Säurebehandlung,
den häutigen Wechsel des im Verfahren henut/icn
Wassers erforderlich macht, um einen Aufbau von /u hohen Natriumsilikatkonzenlrationcn und ein Verschmutzen
des Maschincnfiltcrs zu verhindern: für die Vorbehandlung der Fasern ist diese Methode ungeeignet,
da Nalriumsilikatreste an den Fasern halten, wenn diese in üblicher Weise gestapelt und in Säcken
verpackt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, bei dem der bisher erforderliche
Aufwand und die bisher bestehenden Nachteile \crmieden werden, und das unmittelbar anschließend
an die bcrgbautcchnische Gewinnung durchgeführt werden kann und auch den langsam f.ltrierendcn
Fasern verbesserte Filtrationseigensehaften erteilt.
ohne daß zu diesem Zwecke eine besondere Bchandlungsstufc
eingeführt werden muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß auf die in Luft suspendierten Asbesifascrn eine wä(3rige Lösung aus einem Alkalimctallsiiikat
aus der Gruppe der Natrium- und Kaliumsilikate, und deren Gemische aufgesprüht wird, und Alkalimetallsilikatstoffe
auf der in Luft suspendierten Faser in Mengen von 0,10 bis 4 Gewichtsprozent der Asbeslfasern
abgeschieden werden.
Ein weiteres Merkmal besteht darin, dall die wäßrige Lösung 3 bis 20 Gewichtsprozent des Alkalimctallsikates
enthält.
Weiter kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß die wäßrige Lösung 10 Gewichtsprozent des
Alkalimetallsilikates enthält und die Alkalisilikatmetallfeststoffe in einer Menge von 1 Gewichtsprozent
auf der Asbestfaser abgeschieden werden.
Weiter ist noch von Bedeutung, daß der Feuchtigkeitsanteil nach dem Abscheiden des Alkalimeiallsilikats
auf nicht mehr als 8 Gewichtsprozent der Faser eingestellt wird.
Die durch Aufsprühen auf die Fasern aufgebrachte Lösung, die etwa 3 bis 20, vorzugsweise 10 Gewichtsprozent
Alkalimetallsilikat enthält, besteht aus handelsüblichem Natrium- oder/und Kaliumsilikat mit
einem Alkalimetall-Silikatverhältnis von etwa 1.60 bis 3,75 Mol SiO2ZMoI Alkalimetall und wird in Form
eines feinverleilten Sprühstrahles auf die Asbestfasern aufgebracht, wenn diese einzeln in Luft suspendiert
sind, wie es bei Asbest-Zerfaserungsvorrichtungen mittels entsprechender Maschinen oder nach dem
Durchtritt durch ein Gebläse oder einen Ventilator oder auf einem pneumatischen Förderer geschickt.
Alkalimetallsilikatlösungen, wie sie vorher beschrieben sind, können im feinverteilten Zustand mit der handelsüblichen
Ausrüstung ohne Klumpenbildung vcrsprüht werden. Außerdem können hierbei große
Mengen einer wäßrigen Lösung verwendet werden, ohne daß eine sichtbare Benetzung oder ein Ankleben
der Fasern erfolgt, da die Fasern sich in dem Luftstrom in heftiger Bewegung befinden. Die Auftragsgeschwindigkeit
der wäßrigen Lösung auf die in Luft suspendierten Fasern kann bis zu Verhältnissen von
etwa 15 oder 20% der wäßrigen Lösung, berechnet auf das Fasergewicht, betragen, sollte aber auf die
Konzentration der Lösung abgestimmt sein, um zu einem Niederschlag von etwa 0,10 bis 4 Gewichtsprozent
von Alkalimetallsilikatfeststoffen auf den Fasern zu erhalten, wobei 1% bevorzugt ist.
Das Auftragen der Alkalimetallsilikatlösungen auf die in Luft suspendierten Fasern kann zu einem
leichten Anstieg des Feuchtigkeitsgehaltes der Fasern führen; da jedoch die zerstäubte Lösung auf die in
einem Luftstrom suspendierten Fasern aufgetragen wird, beginnt die Entfernung der überschüssigen
Feuchtigkeit von den behandelten Fasern unmittelbar nach Abschluß des Sprühauftrages, wenn die behandelten
Fasern anschließend in der Luft weitergefördert werden, wie es bei der Zerfaserung von
Asbest üblich ist. Wenn die so behandelten Fasern dann insbesondere unter Druck gestapelt werden,
besitzen sie keine überschüssige Feuchtigkeit mehr. Gegebenenfalls ist es auch möglich, die Fasern vor
der Stapelung ein zweites Mal in Luft zu suspendieren oder auch mit Warmluft, beispielsweise von 66 C
zu behandeln, um jegliche überschüssige Feuchtigkeit abzutragen. Wenn andererseits die behandelten Fasern
unmittelbar anschließend in einem Naßverfahren zur Herstellung von Asbestzementproduklen verarbeitet
werden sollen, können die Fasern unmittelbar anschließend an die Besprühung verwendet werden.
Der Sprühstrahl der Alkalimetallsilikatlösung ruft offenbar auf den Fasern einen sehr dünnen überzug
hervor, der die Fähigkeit der Faser, in einem wäßrigen System stark dispergierl zu bleiben, ändert. Dieser
überzug ist auch bei mikroskopischer Betrachtung nur schwer feststellbar. Durch den Sprühstrahl aus
Alkalimetallsilikat wird einmal der wirksame Anteil an kleinen Faserteilchen oder Fasergrus vermindert,
da diese Teilchen zusammengeballt werden oder an den Fasern durch Klebung anhaften. Der Klebeffekt
wird offenbar durch unlösliches Silikagel erreicht, der durch die Reaktion des Natriumsilikates mit
atmosphärischem Kohlendioxid entsteht; zum anderen verhindert der dünne Silikagelüberzug auf den Fasern
und Faserteilchen die elektrokinetische Ladung im Wasser und vermindert daher die Bildung eines stark
dispergierten Systems, das zu einem dichten, feinporigen,
langsam filtrierenden Kuchen führen würde. Die Abnahme bei den Luftdurchlässigkeitsflächenbereichsmessungen
läßt den Anstieg der Filtrationsgeschwindigkeit erkennen, so daß angezeigt wird, daß
die tatsächlichen Porengrößen eines porösen Mediums mit aus Silikat behandelten Fasern größer sind als die
Porengrößen bei nicht behandelten Fasern. Auch weist eine Anlyse der mit Natriumsilikatlösung besprühten
Fasern aus, daß im wesentlichen der gesamte Na2O-Anteil
des Natriumsilikates sich in einer wasserlöslichen Form befindet, daß jedoch praktisch der
gesamte SiO2-Anteil löslich ist. Diese von der Anmelderin
durchgeführten Untersuchungen zeigen, daß die Verringerung in der Filtrationszeit aller Feststoffe
bei Aufbringen von 1% Natriumsilikat im Bereich von 50 bis 60% lag, bei der Herstellung von
Asbestzementprodukten. Beim Arbeiten mit Asbestfasern allein wird die Filtrationsgeschwindigkeit noch
weit stärker erhöht; Asbestfasern allein werden allerdings lediglich bei der Herstellung von Asbestpapier
verwendet. Der durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielte technische Fortschritt ist von wesentlicher
Bedeutung, da eine neuartige Asbestfaser zur Verfügung steht, die bemerkenswerte neue Eigenschaften
aufweist, ohne daß in irgendeiner Weise das Verfahrenzur Herstellung von Asbestzementprodukten
nachteilig beeinflußt wird. Außerdem wird eine schnelle Arbeitsweise erreicht. Ein weiterer Fortschritt besteht
darin, daß das erfindungsgemäße Verfahren unmittelbar anschließend an die bergbautechnische Gewinnung
der Asbestfasern durchgeführt wird; es kann jedoch auch durch den Hersteller des endgültigen
Asbestzementproduktes in einer entsprechenden Anlage vorgenommen werden. Die erhebliche wirtschaftliche
Bedeutung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist unbestreitbar.
Die Zeichnungen dienen der Erläuterung des Verfahrens, und es bedeutet
F i g. 1 schematische Darstellung einer zur Behandlung der Fasern erforderlichen Vorrichtung,
F i g. 2 ein Kurvenbild zur Erläuterung der Wirkung des Verfahrens auf die Filtrationsgeschwindigkeit
eines wäßrigen, Asbestfasern enthaltenden Schlammes,
F i g. 3 ein Kurvenbild zur Aufzeigung der Dauerhaftigkeit der den Fasern durch das Verfahren vermittelten
Eigenschaft.
Die F i g. 1 zeigt eine der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung. Ein regelbarer Schraubenförderer
1 bestimmt die Beschickungsgeschwindig-
keit der Asbestfasern und wird so eingestellt, daß diese Geschwindigkeit mit der Sprühlösungskonzentration
und der Aufbringungsgeschwindigkeit so abgestimmt ist, daß ein wirksamer Silikatfeststoffniederschlag auf
der Faser erreicht wird. Das Förderband 2 transportiert den Faserstrom zu der Zerfaserungsvorrichtung
3, die aus einem Asbestwolf oder einer ähnlichen Vorrichtung besteht, bei der Fasern in Luft
suspendiert werden. Eine Sprühvorrichtung 4 ist in der Nähe der Zerfaserungsvorrichtung 3 angeordnet,
und die Sprühdüse 5 richtet den dispergierten Strom einer wäßrigen Lösung auf die in die Vorrichtung 3
eintretenden Fasern, wobei der fein zerteilte Sprühstrahl der Silikatlösung auf die Fasern verteilt und
mit ihnen vermischt wird; da die Fasern einzeln in der Luftsuspension gehalten werden, wird eine maximale
gleichmäßige Berührung erzielt. Von der Zerfaserungsvorrichtung 3 werden die behandelten Fasern
pneumatisch zu einem Zyklonabscheider 6 gefördert, wo der Anteil an Faserstücken entfernt und die
behandelten Fasern aus dem System herausgeführt werden.
Die Wirksamkeit der Sprühstrahlaufbringung der Alkalimetallsilikatlösungen wurde mittels einer als
Alpharater bezeichneten Testvorrichtung ermittelt, die aus einem mit Einteilung versehenen Zylinder,
in dessen Boden ein 200-Maschen-Sieb aus rostfreiem Stahl eingepaßt ist, und aus einer Vorrichtung
besteht, die ein konstantes Vakuum in einer Saugflasche unterhalb des Zylinders aufrechterhält. Bei
dem folgenden Versuchsablauf wurden Asbest-Zement-Systeme verwendet. Die Schlammproben umfassen
5 g der speziellen Asbestfasern, 7,5 g Silika und 12,5 g
Portland-Zement, dispergiert in 500 ml destilliertem Wasser. Das 2:3:5-Verhältnis von Asbest, Silika
und Zement ist typisch Tür die Herstellung einer großen Zahl von Asbest-Zement-Produkten. Um
Schwankungen bei der Entwässerung des Asbestes auszuschalten, wurden die Fasern allein 15 Minuten
lang in Wasser getaucht. Die Schlammproben wurden gemischt, indem der Behälter mit Wasser und den
Fasern kopfüber 7 Minuten lang mit etwa 40 U/min gedreht wurde, dann die vorgeschriebenen Anteile
von Zement und Silikat hinzugefügt wurden und schließlich das Mischen für weitere 3 Minuten fortgesetzt
wurde.
Wenn die Filtrationsgeschwindigkeiten der Asbestschlämme allein gemessen wurden, war die Vorbereitungsprozedur
die gleiche, mit der Ausnahme, daß kein Zement und Silikat hinzugefügt wurden und das
Mischen 10 Minuten lang ununterbrochen erfolgte. Der gemischte Schlamm, von Asbest allein oder von
Asbest—Silikat—Zement, wurde unmittelbar darauf
in den eingeteilten Zylinder der Vorrichtung gegossen, der am Boden mit einem Messingverschlußhahn versehen
war. Das Vakuum in der Saugflasche wurde auf 40 cm Quecksilbersäule eingestellt und auf diesem
Druck während des gesamten Durchlaufs gehalten. Nach einer Beruhigungszeit von 30 Sekunden wurde
der Messing-Verschlußhahn unterhalb des Siebes geöffnet und, wenn der Meniskus die obere Marke
an der Zylinderteilung passierte, eine Stoppuhr gestartet. Es wurde dann die für die Filtrierung von je
100 ml Filtrat erforderliche Zeit bis zu 300 ml gemessen.
Die folgenden Beispiele erläutern bevorzugte typische Verfahrensabläufe für die Behandlung der
Asbestfasern gemäß der Erfindung und zeigen unter anderem die verbesserten Filtereigenschaften der behandelten
Asbestfaserprodukte.
Die Silikatbehandlungen der Asbestfasern in den folgenden Beispielen wurden mit Hilfe eines Systems
und einer Vorrichtung durchgeführt, die schematisch in F i g. 1 gezeigt ist.
Die Sprühstrahldüse wurde an dem Beschickungstrichter an der Oberseite der Zerfaserungsvorrichtung
derart angebracht, daß der Sprühstrahl nach unten in diese Vorrichtung in einer Bahn gerichtet war, die
parallel mit dem Faserfall vom Förderband in den Trichter verlief. Mit dieser Anordnung wurden die
Fasern und der Alkalisilikat-Sprühstrahl sorgfältig in der Zerfaserungsvorrichtung gemischt und ergaben
eine im wesentlichen homogene Mischung. Diese Düse, die Luft und Flüssigkeit am Düsenaustritt
mischt, erzeugt ein rundes Sprühbild und ist für Siphon- und Schwerkraftspeisung geeignet. Ein Luftdruck
von 2,8 at wurde in dieser Düse angewendet.
Eine Reihe von Versuchen zur Veranschaulichung der Bereiche und der optimalen Faserbeschickungsgeschwindigkeiten,
Natriumsilikatlösungskonzentrationen und Eigenschaften der behandelten Fasern usw., wurde in der nachfolgend beschriebenen Weise
ausgeführt und in Tabelle 1 dargestellt. Bei jedem Versuch wurden 11,4 kg langsam filternde Asbeslfasern
durch das System mit den in der Tabelle angegebenen Geschwindigkeiten hindurchgeleitet, und
es wurde eine Natriumsilikatlösung mit einem Na2O/ SiO2-Verhältnis von 1/3,22, in den verschiedenen angegebenen
Konzentrationen aufgebracht. Es ergab sich keine Schwierigkeit beim Aufsprühen der Natriumsilikatlösungen
mit Ausnahme der 20% Feststoffe enthaltenden Lösung, die die Neigung zum Verdampfen
und zum Verstopfen der Düse zeigt, wenn der Sprühstrahl für kurze Zeiten abgeschaltet wurde.
Die unter den verschiedenen angegebenen Bedingungen behandelten Fasern kamen aus dem Abschneider
in einem trockenen und nicht klumpigen I Zustand heraus, wobei sie weniger als etwa 1,5% absorbiertes
Wasser enthielten. Die Bedingungen und Daten für diese Versuchsreihe und die verschiedenen
Filtrationsgeschwindigkeiten für wäßrige Faserschlamme bei jedem Versuch in einem Verhältnis
von 2 Teilen Fasern—3 Teilen Silika —5 Teilen Portland-Zement
waren die folgenden:
Behandlung von Asbestfasern
mit Natriumsilikatlösungs-Sprühstrahl
mit Natriumsilikatlösungs-Sprühstrahl
Förder-
geschwindig-
keil
(kg/h)
45,4
45,4
45,4
45,4
45,4
45,4
45,4
Feslstoffkonzcntration
der zugcführten
Natriumsilikatlösung
der zugcführten
Natriumsilikatlösung
3,3
6,6
13,2
Aufgenommenes
Gewicht an
Natriumsilikatfeststoffen auf der
Faser in %')
Natriumsilikatfeststoffen auf der
Faser in %')
0,40
0,76
1,40
0,76
1,40
Filtrationswert
ür 2 : 3 : 5-Asbcsl·
Silika-Zemenl-
Gemisch2)
(see)
557
474
460
415
460
415
1) Berechnet unter der Annahme, daß die Faser die gesamte aufgesprühte
Silikatlösung aufnimmt.
2) Alpharater-Filterzeit für 300 ml Wasser.
Fortsetzung | Förder | Feststoff- konzentration |
Aufgenommenes Gewicht an |
Filtrationswert f'i "> 1 C A πΙ«ΑΑ4 |
geschwindig | der zugeführten | Natriumsilikat | lur 2:3: j-Asbest | |
keit | Natriumsilikat lösung |
feststoffen auf der Faser in %') |
Silika-Zcment- Gcmisch2) |
|
(kg/h) | (%) | (%) | (see) | |
90,8 | 10,0 | 0,86 | 424 | |
90,8 | 10,0 | 1,35 | 375 | |
90,8 | 20,0 | 1,46 | 453 | |
90,8 | 20,0 | 2,54 | 365 | |
181,6 | 20,0 | 3,89 | 226 |
') Berechnet unter der Annahme, daß die Faser die gesamte aufgesprühte
Silikatlösung aufnimmt.
2) Alpharater-Filterzeit für 300 ml Wasser.
2) Alpharater-Filterzeit für 300 ml Wasser.
Die Filtrationsgeschwindigkeiten einiger Schlamme mit Fasern von den repräsentativen 11,4-kg-Vcr-Versuchen
sind außerdem vergleichsweise in F i g. 2 der Zeichnung veranschaulicht.
Eine Natriumsilikatlösung mit einem Na2OzSiO2-Verhältnis
von 1/3,22, verdünnt mit Leitungswasser auf eine 10% Feststoffe enthaltende Konzentration
wurde einem Beschickungsbehälter aus einem 2,7-1-Reservetank zugeführt, und der Sprühstrahl wurde
auf langsam filternde Asbestfasern aufgebracht, als diese der Zerfaserungseinrichtung zugeführt wurden.
Das Sprühsystem wurde so eingestellt, daß pro Minute etwa 175 cm3 Natriumsilikatlösung abgegeben wurde.
Die Asbestfasern wurden der Zerfaserungsvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 90,8 kg/Stunde zugeführt,
und im Versuch wurden insgesamt 453 kg Fasern verwendet. Insgesamt wurden 440 kg behandelte
Fasern oder 97,4% der Beschickung wiedergewonnen. Es wurden 46 1 einer 10% Natriumsilikatfeststoffe
enthaltenden Lösung verwendet. Wenn die Fasern das gesamte in das System eingesprühte
Natriumsilikat aufgenommen hätten, ergäbe sich ein Silikatfeststoffanteil von 1,1%, berechnet auf dem
Gewicht der zugeführten Fasern; eine Analyse der behandelten Fasern ergab jedoch, daß die Faseraufnahme
an Silikatfeststoffen tatsächlich bei 0,7% des Fasergewichts lag. Demgemäß war die Wirksamkeit
des Systems dieses Beispiels etwa 64% hinsichtlich der Natriumsilikataufnahme durch die Fasern.
Die Filtrationseigenschaften eines wäßrigen Schlammes von Faser—Zement—Silika, die unbehandelte
und in üblicher Weise durch Wärme behandelte Fasern enthält, jeweils in Gewichtsanteilen von 2 Teilen
Fasern — 3 Teilen Silika — 5 Teilen Zement, ergeben sich aus Tabelle II.
Eigenschaften der mit Natriumsilikat behandelten, mit Wärme behandelten und unbehandelten Fasern
25 Eigenschaft |
Mit Natrium silikat behandelte Fasern (see) |
Mit Wärme behandelte Fasern (see) |
Unbehandelte Fasern (see) |
30 Filtrations geschwindigkeit bei 300 ml |
309 | 332 | 865 |
35 Die Filtrationsgeschwindigkeiten der Schlamme auf der Basis von mit Natriumsilikat und mit Wärme
behandelten Fasern sind ebenfalls in F i g. 2 dargestellt.
Beispiel III
Verschiedene Versuche, deren jeder eine Silikatbehandlung von etwa 450 kg langsam filternder
canadischer Chrysotilfaser umfaßte, wurden wie folgt ausgeführt: Eine 10%ige Lösung von Natriumsilikatfeststoffen
mit einem spezifischen Gewicht von 1,08 und einem Na2 0/SiO2-Verhältnis von 1/3,22 wurde
in allen Durchläufen unter Verwendung einer pneumatischen Sprühdüse mit einem Druck von 2,8 at
aufgebracht. Eine einzelne Düse mit einem 22,5 hohen Syphonkopf wurde für kleine Sprühgeschwindigkeiten
benutzt, wie sie bei der Bereitung der mit Silikat behandelten Faser bei verhältnismäßig langsamen Fördergeschwindigkeiten
von 90,8 kg Faser/h auftritt, und zwei solche Düsen mit einem 43 cm hohen Schwerkraftspeisekopf wurden bei der Bereitung von
mit Silikat behandelten Fasern verwendet, die eine Fördergeschwindigkeit von 454 kg/h hatten. Die
Sprühdüse oder die Sprühdüsen wurden an dem Wolftrichter derart befestigt, daß der Sprühstrahl
in die Mitte der Wolfbeschickungsöffnung gerichtet war. Die Asbestfasern, die mit Hilfe eines Bandförderers
in diese öffnung eingespeist wurden, gelangten in direktem Kontakt mit dem Silikatsprühstrahl,
wenn sowohl der Sprühstrahl als auch die Fasern in den Wolf eintraten und blieb während der
Wolfoperation in Kontakt mit dem Silikatnebel. Nach dem Durchlauf durch den Wolf wurden die
Fasern mit Hilfe eines Gebläses in einem Luftstrom zu dem Zyklonabscheider geführt, aus dem sie durch
einen Luftverschluß abgenommen wurden. Die Konzentration des Silikatauftrages und die Faserfördergeschwindigkeit
für jeden Versuch von 454 kg Fasern waren die folgenden:
10% Wasser
zugesetzt zur
Faser
(Kontrolle
zur
Auswertung)
0,5% Natriumsilikatfeststoffe
zur Faser
hinzugefügt
1% Natrium-
silikatfests,toffe
zur Faser
hinzugefügt
1% Natriumsilikatfeststoffe zur Faser
hinzugefügt
Geschwindigkeit der Faserförderung
90 kg/h I 90 kg/h | 90 kg/h | 454 kg/h
90 kg/h I 90 kg/h | 90 kg/h | 454 kg/h
Die sich ergebenen Filtrationsdaten für die entsprechenden Produkte der Versuche gemäß diesen
Behandlungen sind in Tabelle III wiedergegeben.
509 512/116
10
Kanadische Asbestfaser-Behandlung |
Prozente der tatsäch lich zu gefügten Chemi kalien |
Förder geschwin digkeit für die Be handlung (kg/h) |
TAE S 2g |
»Pl-Filtratic S 4g |
instest S 6g |
Alphar S 100 ml |
ater Filtrat S 200 ml |
onstest S 300 ml |
Schlän % Grobes |
lmung % Grieß |
Keine | 0 | 0 | 21 | 79 | 180 | 193 | 452 | 738 | 28,5 | 0,2 |
Wasserbesprühung Silikat |
10,0 0,54 |
90,8 90,8 |
23 21 |
73 105 |
175 143 |
131 104 |
342 275 |
578 469 |
3,7 4,2 |
0,2 0,2 |
Silikat | 1,2 | 90,8 | 14 | 43 | 82 | 78 | 190 | 313 | 3,8 | 0.2 |
Silikat | 1,1 | 454,0 | 5 | P | 25 | 59 | 146 | 243 | 10,4 | 0,2 |
Wasserbesprühung Silikat |
10,0 0,54 |
90,8 90,8 |
42 27 |
109 103 |
205 164 |
192 107 |
348 304 |
604 555 |
1,0 1,0 |
0,2 0.2 |
Silikat | 1,2 1,1 |
90,8 454,0 |
20 P |
52 30 |
115 44 |
97 75 |
259 184 |
440 305 |
1,3 2.5 |
0,2 op |
Silikat | 10,0 0,54 |
0 90,8 90,8 |
131 130 116 |
519 368 294 |
682 580 505 |
159 156 141 |
445 411 373 |
824 700 636 |
||
Keine | 1,2 | 90,8 | 86 | 233 | 366 | 122 | 332 | 578 | — | |
Wasserbesprühung Silikat |
1,1 | 454,0 | 71 | 172 | 268 | 103 | 288 | 515 | — | |
Silikat | — | |||||||||
Silikat |
Die behandelten Asbestfasern, die bei jedem der beschriebenen Durchläufe erzeugt wurden, verwendete man
für die Herstellung von Abschnitten üblicher Asbest-Zement-Rohre. Die Fasern wurden mit Silika und Portland-Zement
im Verhältnis von 2 Gewichtsteilen behandelter Asbestfasern, 3 Gewichtsteilen Silika und 5 Gewichtsteilen Zement vermischt. Die Eigenschaften der Asbest-Zement-Rohre, die aus dieser Masse mit den behandelten
Fasern erzeugt wurden, hatten die folgenden Eigenschaften.
Tabelle IV
Auswertung von mit Natriumsilikat behandelten Fasern auf einer Rohrmasehine
Auswertung von mit Natriumsilikat behandelten Fasern auf einer Rohrmasehine
Wasserbehandlung 10%
Silikatbehandlung 0,54%
Silikatbehandlung
1,2%
Silikatbehandlung 1.1%
Maschinenvariable
Bandgeschwindigkeit in m/min
Vakuum in mm Hg
Durchschnittliche Formzeit in Sek
Festigkeitsversuche
durchschn. hydrostatischer Bruchmodul
durchschn. hydrostatischer Bruchmodul
in kg/cm2
durchschn. Biegebruchmodul in kg/cm2 .. durchschn. normale Zerquetschkraft
in kg/cm2
durchschn. gesättigte Zerquetschkraft
in kg/cm2
durchschn. Dichte in kg/cm2
durchschn. Wasserabsorption in %
durchschn. Elastit.-Modul in kg/cm2 · 1O-6
90 kg/h
Förder-
geschwindigkeii
18 304 84,5
241*) 437*)
516*)
513*)
1,741 20,2 0,076
kg/h Fördert geschwindigkeit 18 304 80,4
255 444
576
557 1,731 19,9 0,091
90 kg/h Fördert geschwindigkeit
18 304 73,3
251 416
581
454 kg/h Fördergeschwindigkeit
18 304 69,2
241 395
565
574 | 556 |
1,738 | 1,732 |
20,0 | 20,2 |
0,084 | 0,077 |
Rohr schlecht hergestellt mit übermäßigen Spannungen am Ende.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zur Verbesserung der Filtrationseigenschaften von Asbestfasern, wobei die Asbest-
fasern in Luft suspendiert werden, dadurch
gekennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung aus einem Alkalimetallsilikat aus der Gruppe
der Natrium- und Kaliumsilikate und deren Gemische aufgesprüht wird und Alkalimetallsilikatstoffe
auf der in Luft suspendierten Faser in Mengen von 0,10 bis 4 Gewichtsprozent der
Asbestfaser abgeschieden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung 3 bis
20 Gewichtsprozent des Alkalimetallsilikatcs enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung 10 Gewichtsprozent
des Alkalimetallsilikates enthält und die Alkalisilikatmetallfeststoffe in einer Menge
von 1 Gewichtsprozent auf der Asbestfaser abgeschieden werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsanteil nach
dem Abscheiden des Alkalimetallsilikals auf nicht mehr als 8 Gewichtsprozent der Faser eingestellt
wird.
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---|---|
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DE1471260B2 DE1471260B2 (de) | 1975-03-20 |
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