DE1567874C - Verfahren zum Behandeln von Chrysotil-Asbest - Google Patents
Verfahren zum Behandeln von Chrysotil-AsbestInfo
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Description
1 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 in einer bis
diese Faserbündel aufgeschlagen werden zu einzelnen 15 zu 5 Gewichtsprozent enthaltenden wäßrigen, kollovoneinander
getrennten Fasern von kolloidalen Ab- idalen Dispersion von. Chrysotil-Asbestfasern mittels
messungen. , Ammoniumhydroxyd oder mittels eines wasserlös-Es ist bekannt, daß man Chrysotil-Asbest in die liehen Hydroxyds, Carbonate oder Phosphats eines
einzelnen Fasern zerlegen und die Fasern in Wasser Alkali- oder Erdalkalimetalls den pH-Wert auf 6 bis
dispergieren kann durch gleichzeitiges mechanisches ao 10,5 einstellt, die hierbei ausgeflockten Asbestfasern
Rühren und eine chemische Behandlung, so daß die . durch Abfiltern von dem Wasser trennt und die abFasern
sich gegenseitig elektrostatisch abstoßen. Der- filtrierten Asbestfasern trocknet,
artige Suspensionen von Asbest gewinnen ihre Be- Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des
ständigkeit durch eine hohe Konzentration von elek- so erhaltenen trockenen Asbestes zur Herstellung einer
tropositiven Ladungen auf der Oberfläche der einzel- 25 wäßrigen Dispersion. Hierbei dispergiert man bis zu
nen Asbestfasern. Die so erzeugten abstoßenden 5 Gewichtsprozent des trockenen Asbestes in Wasser,
Kräfte sind größer als die Anziehungskräfte zwischen welches nicht mehr als 100 ppm einwertiger Anionen
den einzelnen Teilchen. Hierbei haben die einzelnen und nicht mehr als 10 ppm mehrwertiger Anionen entFasern
von Chrysotil-Asbest mit röhrenförmiger hält. Dann stellt man den pH-Wert des Gemisches auf
Struktur äußere Durchmesser von 200 bis 800 Ä-Ein- 30 4,0 bis 6,0 mittels einer einbasischen Säure ein.
heiten, wobei die Faserlängen bei Prüfung in einem . Beispiele zum Ausflocken geeigneter Stoffe sind
Elektronenmikroskop mit einer Vergrößerung von Natriumhydroxyd, Natriumkarbonat, Natriumphosetwa
25 CCO unbestimmt sind. phat, Kaliumhydroxyd, Kaliumkarbonat, Kalium-Für
viele technische Zwecke wird Asbest in Form phosphat, Bariumhydroxyd, Strontiumhydroxyd. Beeiner
wäßrigen Dispersion mit einem niedrigen Gehalt, 35 vorzugt sind Natriumkarbonat und Natriumhydroxyd,
z. B. von nur wenigen Prozent, von Feststoff verwen- Das Ausflocken muß innerhalb eines pH-Bereiches
det. Der Transport und die Lagerung von solchen Dis- von etwa 6,0 bis etwa 10,5 durchgeführt werden. Der
persionen ist sehr teuer. Es besteht daher ein Bedürfnis pH-Wert von 6 ist die untere Grenze, weil unterhalb
nach einem trockenen Asbest, der in dieser Form zu dieses Punktes die Dispersion beständig bleibt und
dem Verbraucher gebracht werden und dort wieder in 4° nicht ausflockt. Oberhalb eines pH-Wertes von 10,5
Wasser dispergiert werden kann. Ein solches trockenes findet ebenfalls kein Ausflocken statt, weil hierbei die
Produkt kann nach dem bisherigen Stande der Technik . Oberfläche der Teilchen von. einer positiven zu einer
entweder durch Verdampfen des Wassers aus der Dis- negativen Ladung übergeht. Dieser Nullpunkt der
persion oder durch Ausflecken des dispergierten As- Ladung wird als der isoelektrische Punkt von Chrysobestes,
Abfiltern und Trocknen des Filterkuchens er- 45 til-Asbest bezeichnet. Der bevorzugte pH-Bereich liegt
halten werden. Hierbei nahm man an, daß das Wasser zwischen 8,0 und 10,0.
aus der Dispersion verdampft werden mußte, um ein . Das Ausflecken kann durch visuelle Beobachtung
Produkt zu erhalten, welches das adsorbierte Disper- der Konsistenz der Aufschlemmung geregelt werden,
sionsmittel an der Faser behält, so daß es leicht wieder Bei der Zugabe des Ausflockungsmittels zu der Disdispergiert
werden kann. Das Ausflecken wurde mit 5° persion von Asbest wird die Dispersion in der Regel
Alaun und verschiedenen wasserlöslichen, hcchmöle- ; dicker wegen der Bildung eines Gels. Hierbei ist visuell
kularen ^organischen Polymeren durchgeführt. Diese noch kein Unterschied zwischen dem Gel und dem
Ausflcckmittel sind! aber nur dann brauchbar, wenn Wasser festzustellen. Bei der Zugabe von mehr Ausder
Asbest zu Matten verarbeitet wird. Die Fähigkeit, flockungsmittel bilden sich Flocken, und die Suswieder
dispergiert zu werden, geht dem Asbest hierbei 55 pension wird flüssiger. Bei diesem Punkt sind deutlich
verloren infolge der nichtumkehrbaren Wirkung dieser zwei verschiedene Phasen sichtbar, was anzeigt, daß
Ausflockungsmittel; Die bekannten Ausflcckungs- genügend Ausflockungsmittel zugegeben ist, um die
mittel können also nicht verwendet werden, wenn man Suspension filtrieren zu können,
ein Asbestprcdukt herstellen will, dessen einzelne Vorzugsweise verfährt man beim Ausflocken so, daß
Fasern leicht wiecjer in Wasser dispergiert werden β° man der Dispersion von Asbest langsam eine bis zu
können. 40%ige Lösung von Natriumkarbonat zugibt, bis
Ein Ausflocken der Asbestdispersion ist aber not- ein pH-Wert von wenigstens 8 erreicht ist. Das· Auswendig, um die Asbestfasern von dem Wasser zu flecken beginnt aber erst bei einem pH-Wert von etwa
' trennen..In dispergiertem Zustande können die Asbest- 6,0. Während der Zugabe des Alkalis sollte man die
fasern nicht abfiltriert werden, da sie in die, Poren des 65 Aufschlemmung vorsichtig rühren, um eine gleich-Filters
eindringen und diesen verstopfen. Man kann mäßige Verteilung des Mittels in der Suspension zu
j den Asbest auch nicht durch Schwerkraft vcm Wasser erreichen. Ein vorsichtiges Kneten ist in manchen
abtrennen, z. B. durch Ab setzenlassen, da Dispersio- Fällen erwünscht, aber nicht wesentlich.
Die ausgeflockte Suspension kann hierauf in an sich bekannter Weise.abfiltriert werden. Das kann mittels
V'akuumfiltration, 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 Aufschwemmung
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 100 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° C gab man unter vorsichtigem Rühren 7 ml
einer 1 °/o'ßen 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 HO0C in einem
elektrischen Ofen getrocknet
Der getrocknete Asbest wurde mit 300 ml entionisiertem Wasser in ein Misch gefäß 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. 1 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.
Be fs ρ i e 1 II
Be fs ρ i e 1 II
Es wurde wie nach Beispiell gearbeitet, mit dem. Unterschiede, daß 13 ml einer l°/oigen 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 Ver-'
fahren nach dem Beispiel I.
Beispiel LII..
Es wurde nach den Beispielen I und II gearbeitet,
mit dem Unterschied, daß man 7 ml einer 1 °/oigen
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 (8)
1. Verfahren zum Behandeln von Chrysotil-Asbest, dadurch gekennzeichnet, daß
man in einer bis zu 5 Gewichtsprozent enthaltenden wäßrigen, kolloidalen Dispersion von Chrysotil-Albestfasern
mittels Ammoniumhydroxyd oder mittels eines wasserlöslichen Hydroxyds, Carbonats oder Phosphats eines Alkali- oder Erdalkalimetalls
den pH-Wert auf 6 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 zum Einstellen des
pH-WeSrtes Natriumkarbonat oder Natriumhydroxyd verwendet.
4. Verwendung des nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 3 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 mar)' den pH-Wert
der Mischung auf 4,0 bis 6,0 mittels einer . einbasischen Säure einstellt.
5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Einstellen des pH-
> Wertes Ameisensäure oder Essigsäure verwendet.
6. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Einstellen des pH-Wertes
Chlorwasserstoffsäure oder salpetrige Säure verwendet. ....'.
7. Verwendung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man während
des Einstellens des pH-Wertes die Mischung aus Asbest und Wasser rührt.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den getrockneten
Asbest in entionisiertem oder destilliertem Wasser dispergiert.
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