DE1567874B1 - Verfahren zum Behandeln von Chrysotil-Asbest - Google Patents
Verfahren zum Behandeln von Chrysotil-AsbestInfo
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Description
ι : ■ 2 ■■.■■■
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln nen von Asbest über eine lange Zeit hinweg sehr stabil
von Chrysotil-Asbest. Bei diesem Verfahren fällt der sind. Da derartige Dispersionen in der Regel nur etwa
Asbest in trockener, feinverteilter Form an. Der so 5 Gewichtsprozent Asbest enthalten, so ist das Verbehandelte
Asbest kann leicht in einer wäßrigen dampfen von 95 kg Wasser zum Erhalt von 5 kg As-Lösung
dispergiert werden, wobei eine kolloidale 5 best zu teuer, um es wirtschaftlich durchzuführen. Ein
Suspension von Asbestfasern entsteht. Das Verfahren weiterer Grund für das Abtrennen des Asbestes durch
betrifft ferner das Wiederdispergieren von trockenen Filtration besteht darin, daß das hierbei erhaltene
Asbestfasern. Wasser wieder zum Reinigen verwendet werden kann.
Asbest wird üblicherweise aufgearbeitet durch Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher ein Vermechanisches
Zerkleinern und Absieben, wobei die io fahren zur Gewinnung von trockenem Asbest, der
Gangart, grobe und feine Gesteine und andere Ver- leicht wieder in wäßrigen Lösungen dispergiert werden
unreinigungen entfernt werden. Nach dieser Behänd- kann.
lung besteht der Asbest in der Regel aus Faserbündeln. Zur Herstellung eines derartigen .Produktes geht
Zur Gewinnung eines sehr reinen Asbestes müssen man erfindungsgemäß so vor, daß man eine wäßrige,
diese Faserbündel aufgeschlagen werden zu einzelnen 15 kolloidale Dispersion von Chrysotil-Asbest mit einem
voneinander getrennten Fasern von kolloidalen Ab- Gehalt bis zu 5 Gewichtsprozent Asbest herstellt,
messungen. innerhalb dieser Dispersion den pH-Wert dann auf
Es ist bekannt, daß man Chrysotil-Asbest in die 6,0 bis 10,5 einstellt, die Asbestfasern dadurch auseinzelnen
Fasern zerlegen und die Fasern in Wasser flockt, den ausgeflockten Asbest von dem überstehendispergieren
kann durch gleichzeitiges mechanisches 20 den Wasser durch Filtration trennt und die abfiltrierten
Rühren und eine chemische Behandlung, so daß die Asbestfasern trocknet.
Fasern sich gegenseitig elektrostatisch abstoßen. Der- Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des g
artige Suspensionen von Asbest gewinnen ihre Be- so erhaltenen trockenen Asbestes zur Herstellung einer "
ständigkeit durch eine hohe Konzentration von elek- wäßrigen Dispersion. Hierbei dispergiert man bis zu
tropositiven Ladungen auf der Oberfläche der einzel- 25 5 Gewichtsprozent des trockenen Asbestes in Wasser,
nen Asbestfasern. Die so erzeugten abstoßenden welches nicht mehr als 100 ppm einwertiger Anioneii
Kräfte sind größer als die Anziehungskräfte zwischen und nicht mehr als 10 ppm mehrwertiger Anionen entden
einzelnen Teilchen. Hierbei haben die einzelnen hält. Dann stellt man den pH-Wert des Gemisches auf
Fasern von Chrysotil-Asbest mit röhrenförmiger 4,0 bis 6,0 mittels einer einbasischen Säure ein.
Struktur äußere Durchmesser von 200 bis 800 Ä-Ein- 30 Zur Einstellung des pH-Wertes beim Ausflocken
heiten, wobei die Faserlängen bei Prüfung in einem verwendet man einen wasserlöslichen alkalisch rea-Elektronenmikroskop
mit einer Vergrößerung von gierenden Stoff. Zu diesen gehören Ammoniumetwa
25 COO unbestimmt sind. hydroxyd und wasserlösliche Hydroxyde, Karbonate
Für viele technische Zwecke wird Asbest in Form und Phosphate der Alkali- und Erdalkalimetalle. Beieiner
wäßrigen Dispersion mit einem niedrigen Gehalt, 35 spiele derartiger Steife sind Natriumhydroxyd, Naz.
B. von nur wenigen Prozent, von Feststoff verwen- triumkarbonat, Natriumphosphat, Kaliumhydroxyd,
det. Der Transport und die Lagerung von solchen Dis- Kaliumkarbonat, Kaliumphosphat, Bariumhydroxyd,
persionen ist sehr teuer. Es besteht daher ein Bedürfnis Strontiumhydroxyd. Bevorzugt sind Natriumkarbonat
nach einem trockenen Asbest, der in dieser Form zu und Natriumhydroxyd.
dem Verbraucher gebracht werden und dort wieder in 4° Das Ausflocken muß innerhalb eines pH-Bereiches
Wasser dispergiert werden kann. Ein solches trockenes von etwa 6,0 bis etwa 10,5 durchgeführt werden. Der
Produkt kann nach dem .bisherigen Stande der Technik pH-Wert von 6 ist die untere Grenze, weil unterhalb
entweder durch Verdampfen des Wassers aus der Dis- dieses Punktes die Dispersion beständig bleibt und
persion oder durch Ausflecken des dispergierten As- nicht ausflockt. Oberhalb eines pH-Wertes von 10,5 '
bestes, Abfiltern und Trocknen des Filterkuchens er- 45 findet ebenfalls kein Ausflocken statt, weil hierbei die
halten werden. Hierbei nahm man an, daß das Wasser Oberfläche der Teilchen von einer positiven zu einer
aus der Dispersion verdampft werden mußte, um ein negativen Ladung übergeht. Dieser Nullpunkt der
Produkt zu erhalten, welches das adsorbierte Disper- Ladung wird als der isoelektrische Punkt von Chrysosionsmittel
an der Faser behält, so daß es leicht wieder til-Asbest bezeichnet. Der bevorzugte pH-Bereich Hegt
dispergiert werden kann. Das Ausflecken wurde mit 50 zwischen 8,0 und 10,0.
Alaun und verschiedenen wasserlöslichen, hochmole- Das Ausflecken kann durch visuelle Beobachtung
kularen organischen Polymeren durchgeführt. Diese der Konsistenz der Aufschlemmung geregelt werden.
Ausflcckmittel sind aber nur dann brauchbar, wenn Bei der Zugabe des Ausflockungsmittels zu der Disder
Asbest zu Matten verarbeitet wird. Die Fähigkeit, persion von Asbest wird die Dispersion in der Regel
wieder dispergiert zu werden, geht dem Asbest hierbei 55 dicker wegen der Bildung eines Gels. Hierbei ist visuell
verloren infolge der nichtumkehrbaren Wirkung dieser noch kein Unterschied zwischen dem Gel und dem
Ausflockungsmittel. Die bekannten Ausflcckungs- Wasser festzustellen. Bei der Zugabe von mehr Ausmittel
können also nicht verwendet v/erden, wenn man flockungsmittel bilden sich Flocken, und die Susein
Asbestprodukt herstellen will, dessen einzelne pension wird flüssiger. Bei diesem Punkt sind deutlich
Fasern leicht wieder in Wasser dispergiert werden 60 zwei verschiedene Phasen sichtbar, was anzeigt, daß
können. genügend Ausflockungsmittel zugegeben ist, ,um die
Ein Ausflocken der Asbestdispersion ist aber not- Suspension filtrieren zu können.
wendig, um die Asbestfasern von dem Wasser zu Vorzugsweise verfährt man beim Ausflocken so, daß
trennen. In dispergiertem Zustande können die Asbest- man der Dispersion von Asbest langsam eine bis zu
fasern nicht abfiltriert werden, da sie in die Poren des 65 40%ige Lösung von Natriumkarbonat zugibt, bis
Filters eindringen und diesen verstopfen. Man kann ein pH-Wert von wenigstens 8 erreicht ist. Das Ausden
Asbest auch nicht durch Schwerkraft vcm Wasser flecken beginnt aber erst bei einem pFI-Wert von etwa
abtrennen, ζ. B. durch A-bsetzenlassen, da Dispersio- 6,0. Während der Zugabe des Alkalis sollte man die
ORIGINAL INSPECTED
Aufschlämmung vorsichtig rühren, um eine gleichmäßige
Verteilung des Mittels in der Suspension zu erreichen. Ein vorsichtiges Kneten ist in manchen
Fällen erwünscht, aber nicht wesentlich.
Die ausgeflockte Suspension kann hierauf in an sich bekannter Weise abfiltriert werden. Das kann mittels
Vakuumfiltration, Filtration durch die Schwerkraft, Filtration durch Druck oder Filtration durch Zentrifugalkräfte
geschehen. Hierbei kann man kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeiten. Vor der Filtration
kann auch die überstehende Flüssigkeit von der ausgeflockten Dispersion des Asbestes abgegossen werden.
Je höher der pH-Wert der ausgeflockten Aufschlemmung
ist, desto schneller kann filtriert werden. Der abgefilterte Asbestkuchen kann in an sich bekannter
Art getrocknet werden.
Der so behandelte und getrocknete Asbest kann für verschiedne Zwecke verwendet werden, z. B. als Füllstoff
für Klebstoffe und organische Harze. In vielen Fällen ist es aber erforderlich, den trockenen Asbest
wieder in Wasser zu dispergieren.
Zur Gewinnung dieser Dispersion muß ein Wasser verwendet werden, das nicht mehr als ICO ppm einwertiger
Anionen und nicht mehr als 10 ppm mehrwertiger Anionen enthält. Entionisiertes oder destilliertes
Wasser entspricht diesen Anforderungen. Größere Mengen derartiger Anionen verhindern die
Bildung einer stabilen Dispersion, da sie die elektrostatische Aufladung der Fasern beeinflussen.
Der pH-Wert für stabile Dispersionen liegt zwischen etwa 4,0 und etwa 6,0. Bei einem pH-Wert unter 4,0
ist der Säuregehalt zu hoch, und der Asbest wird durch die Säure zu stark ausgelaugt. Bei einem pH-Wert über
etwa 6,0 flockt der Asbest aus.
Der pH-Wert kann mittels einer beliebigen einbasischen Carboxylsäure, die bis zu 6 Kohlenstoffatome
im Molekül enthält, eingestellt werden. Man kann hierfür aber auch eine anorganische Säure, wie
Chlorwasserstoffsäure oder salpetrige Säure, verwenden. Vorzuziehen sind Ameisensäure und Essigsäure.
In der Regel können nicht mehr als etwa 5 Gewichtsprozent Asbest in Wasser wieder dispergiert
werden, weil höhere Gehalte an Feststoffen die Dispersion zu viskos machen.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein beliebiger Chrysotil-Asbest verwendet
werden. Bevorzugt ist ein kurzfasriges Material, das bei Coalinga in Kalifornien gewonnen wird. Hierbei
handelt es sich um einen kurzfaserigen Chrysotil-Asbest.
Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Zu einer wäßrigen kolloidalen l%igen Dispersion
von Chrysotil-Asbest mit einer Viskosität von 1,5 cP bei 25 0C gab man unter vorsichtigem Rühren 7 ml
einer 1 °loigen wäßrigen Lösung von Natriumhydroxyd
zu. Beim Zugeben des Alkali entstand ein käsiger Niederschlag in dem Gefäß. Der pH-Wert der Mischung
betrug 10,0. Man gab den Inhalt des Bechers in einen Buchner-Trichter mit einem weichen mit Säure
gewaschenen Filterpapier und saugte mittels einer Wasserstrahlpumpe ab. In weniger als 2 Minuten war
die Mischung leicht filtriert. Der Filterkuchen wurde aus dem Trichter entfernt und bei 1100C in einem
elektrischen Ofen getrocknet.
Der getrocknete Asbest wurde mit 300 ml entionisiertem Wasser in ein Mischgefäß getan. Der Rührer
bewegte sich mit etwa 7500 U/min. In die Mischung gab man eine 0,1-molare Lösung von Chlorwasserstoff,
bis ein pH-Wert von 4,5 erreicht war. Nach Minute weiteren Rührens wurde die Dispersion in
ein Becherglas umgegossen. Während des Umgießens hatte die Dispersion einen charakteristischen perlenartigen Schimmer. Die zum Schluß erhaltene Dispersion
hatte eine Viskosität von 1,5 cP.
Es wurde wie nach Beispiel 1 gearbeitet, mit dem Unterschiede, daß 13 ml einer 1 %igen Lösung von
Natriumcarbonat verwendet wurden. Der pH-Wert der Mischung betrug 8,6. Das Filtrieren konnte in
etwa 1,5 Minuten durchgeführt werden.
Beim Dispergieren des so erhaltenen Asbestes wurden dieselben Ergebnisse erzielt wie bei dem Verfahren
nach dem Beispiel I.
Es wurde nach den Beispielen I und II gearbeitet, mit dem Unterschied, daß man 7 ml einer 1 %igen
Lösung von Trinatriumphosphat verwendete. Der pH-Wert der Mischung betrug 6,5. Zum Abfiltrieren
wurde 1 Minute und 8 Sekunden gebraucht.
Beim Dispergieren des so erhaltenen Asbestes wurden dieselben Ergebnisse erzielt, wie beim Arbeiten
nach dem Anspruch 1.
Claims (9)
1. Verfahren zum Behandeln von Chrysotil-Asbest, dadurch gekennzeichnet, daß
man in einer bis 5 Gewichtsprozent enthaltenden wäßrigen, kolloidalen Dispersion von Chrysotil-Asbestfasern
den pH-Wert auf 6,0 bis 10,5 einstellt, die hierbei ausgeflockten Asbestfasern durch Abfiltern
von dem Wasser trennt und die abfiltrierten Asbestfasern trocknet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man den pH-Wert auf 8,0 bis 10,0 einstellt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert mittels
Ammoniumhydroxyd oder mittels eines Hydroxyds, Karbonats, oder Phosphat eines Alkali- oder
Erdalkalimetalls einstellt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Einstellen des pH-Wertes
Natriumkarbonat oder Natriumhydroxyd verwendet.
5. Verwendung des nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 4 erhaltenen trockenen Asbestproduktes
zur Herstellung einer wäßrigen Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß man bis zu
5 Gewichtsprozent des Chrysotil-Asbestes in Wasser dispergiert, das nicht mehr als 100 ppm einwertige
Anionen und nicht mehr als 10 ppm mehrwertige Anionen enthält, und daß man den pH-Wert
der Mischung auf 4,0 bis 6,0 mittels einer einbasischen Säure einstellt.
6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Einstellen des pH-Wertes
Ameisensäure oder Essigsäure verwendet.
7. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Einstellen des pH-Wertes
Chlorwasserstoffsäure oder salpetrige Säure verwendet.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Einstellens des pH-Wertes die Mischung aus Asbest
und Wasser rührt.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß man den getrockneten Asbest in entionisiertem oder destilliertem
Wasser dispergiert.
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Non-Patent Citations (1)
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