DE1937913C3 - Process for consolidating soils, sands and the like - Google Patents
Process for consolidating soils, sands and the likeInfo
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Description
Die Erfindung beizieht sich auf ein Verfahren zur Verfestigung von Böden, Sanden u. dgl. mittels eines •wasserunlöslichen in die Böden, Sande u. dgl. eingebrachten Gels aus Metallkomplexverbindungen mit Ligninsulfonsäuren. Derartige Verfahren sind bekannt. Bei einem bekannten Verfahren (vgl. schweizerische Patentschrift 379 412) werden auf Chrom-Ligninsulfonat basierende Gele verwendet, und zwar in einem Zweiphasensystem, so daß es erforderlich ist, eine Anzahl verschiedenartig verdünnter Lösungen einschließlich gefährlicher O\\ dationsmittel zum Verwendungsort zu transportieren und die Lösungen dort zuzubereiten. Das Arbeiten mit gefährlichen Stoffen und die Dosierung einer Vielzahl von Chemikalien am Verwendungsori ist jedoch mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden und kann nur von Fachleuten durchgeführt werden. Im übrigen lassen sich reproduzierbare Verhältnisse nur schwer verwirklichen. Hinzu kommt, daß bei Verfahren, die mit Zweiphasensystemen arbeiten, die Gefahr besteht, daß infolge der Filtrierwirkung des Bodens eine Trennung der Phasen eintritt und insbesondere große Mengen an Rest-Dichromaten den Weg ins Grundwasser finden und dieses verseuchen. Schließlich sind bei den bekannten Verfahren die Gelierungszeiten verhältnismäßig lang, und ihre Steuerung bereitet erhebliche Schwierigkeiten. Bei anderen Verfahren geht man in ähnlicher Weise vor, nur daß als Oxydationsmitte! Perschwefelsäure eingesetzt wird (vgl. britische Patentschrift 1 028 456).The invention relates to a method for consolidating soils, sands and the like by means of a • water-insoluble in the soil, sands and the like Gels made from metal complex compounds with lignosulfonic acids. Such procedures are known. In a known method (see. Swiss Patent 379 412) are on Chromium lignosulfonate based gels are used, and in fact in a two phase system, so that it a number of diluted solutions including dangerous odors is required to transport to the place of use and to prepare the solutions there. The work with hazardous substances and the dosage of a variety of chemicals at the usage ori However, it is associated with considerable difficulties and can only be carried out by specialists will. In addition, reproducible conditions can only be achieved with difficulty. Come in addition, that in processes that work with two-phase systems, there is a risk that as a result of the filtering effect phase separation occurs in the soil and, in particular, large amounts of residual dichromates find their way into the groundwater and contaminate it. Finally are with the well-known Process the gelation times relatively long and their control presents considerable difficulties. With other procedures one proceeds in a similar way, only that as an oxidizing agent! Persulfuric acid is used (see British patent specification 1,028,456).
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, das sich durch Einfachheit, Ungefahrlichke.it und insbesondere einfache und wohldefinierte Reproduzierbarkeit gegenüber den bekannten Verfahren auszeichnet, ein Verfahren also, mit dem auch ohne Kontrolle von Fachleuten Böden, Sande u. dgl. verfestigt werden können.Based on this prior art, the invention is based on the object of a method of the type described above, which is characterized by simplicity, Ungefahrlichke.it and in particular simple and well-defined reproducibility distinguishes itself from the known processes, a process that solidifies soils, sands and the like without being checked by experts can be.
hierzu auf die bei der ZeIi- i Mengen anfallende Sulfit-Jge zurück. Diese Sulfitablauge enthält nicht nur teilweise neutralisierte Salze an.Upanaäia* s Siren Sondern auch Zucker, Zuckersauren und SSchfandere Produkte; Mischungen d,eser Art werden als Kalzium-, Ammomum^ Natrium- und Magnesiumsalze in konzentrierten Flüssigkeiten mJt eS Feststoffgehalt von etwa 5O°/o oder auch als ,„ Trackenorodukte auf den Markt gebracht. In einigen XwWder Ligninsulronat-Anteü dieser Produkte ζ B durch Fermentierung angereichert, indem hierbei die begleitenden Kohlenhydrate entfernt werden wobei dann Produkte entstehen, welche haupt-,c sächlich aus Derivaten der Ligninsulfonsaure bestehen. Wenn auch im Lauf der Jahre mannigfaltige Verwertungsmöglichkeiten für die be,m Su'fitverfahren anfallende Sulfitablauge gefunden wurden und dieses Abfallprodukt auch als Brennstoff Verwende dung findet, so müssen auch heute noch große Mensen dieser Sulfitablauge vernichtet werden wobei ' . und mehr der Holzsubstanz verlorengehen. Die sinnvolle Ausnutzung dieses Abfallproduktes der Zellstoff- und Papierindustrie bildet daher auch a5 heute noch ein ernstes Problem^this back to the obtained in the ZeIi- i amounts sulfite JGE. This sulphite waste liquor not only contains partially neutralized salts in .Upanaäia * s Siren, but also sugar, sugar acids and Schfandere products; Mixtures d, eser type are marketed as calcium, Ammomum ^ sodium and magnesium salts in concentrated liquids mJ t eS solids content of from about 5O ° / o or as a "Trackenorodukte on the market. In some of the ligninsulronate portions of these products ζ B enriched by fermentation, in that the accompanying carbohydrates are removed, which then results in products that mainly consist of derivatives of ligninsulphonic acid. Even if, over the years, various ways of recycling the sulphite waste liquor produced by the Su'fit process have been found and this waste product is also used as fuel, large quantities of this sulphite waste liquor still have to be destroyed today. and more of the wood substance is lost. The judicious use of this waste product of the pulp and paper industry therefore a5 still constitutes a serious problem ^
Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß sich Sulfitablauge mit Chromsäure und CItomaten wk. Alkalimetallbichromaten u.dgl., behandeln läßt ohne daß dabei ein Gel entsteht, wen ,o der pH-Wert der Reaktionsmischung durch basis,!,, η Zusatz auf 6 oder darüber gehalten wird. Die si.:n ergebenden Lösungen bleiben über einen langen Zeitraum, selbst wenn sie bei 100 C oder datuhei zu einer Trockensubstanz eingedampft werden, stabil. Wird diese Trockensubstanz spater wieder in Wasser gelost und der Lösung eine geringe, aber genau bestimmte Menge einer Säure oder einer sauer reagierenden Substanz, z.B. hydrohsierende Salze μ.-wisser schwacher Basen und starker Säuren, /ugesetzt, so lassen sieh unschwer (,ele mit bestimm:«.r Festigkeit und Koagulationszeit .herstellen.The invention is based on the knowledge that sulphite waste liquor with chromic acid and CItomats wk. Alkali metal dichromates, etc., can be treated without a gel being formed, if , o the pH of the reaction mixture by base,! ,, η Addition is held at 6 or above. The resulting solutions remain for a long time Period even if it is at 100 C or datuhei evaporated to a dry substance, stable. This dry matter is later put back into water and the solution contains a small but precisely defined amount of an acid or an acidic reacting agent Substance, e.g. hydrating salts μ.-wisser weak bases and strong acids, so let it look easy (, ele with certain: «. r Establish strength and coagulation time.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Yen -ugung von Böden. Sanden u. dgl. mittels eines wasserunlöslichen in die Böden. Sande u. dgl. eingebrachten Gels aus Metallkomplexverbindungen mit Ligninsulfonsäuren. Die Erfindung besteht dann, daß man ligninsulfonsäurehaltige Sulfitablauge mit wenigstens einem Chromat oder Dichromat bei einem pH-Wert oder darüber zur Reaktion bringt, das erhaltene Chrom-Sulfitablaugeprodukt trocknet und zur Gelbildung zusammen mit einer ausreichenden Menge einer sauer reagierende Substanzen enthaltenden Lösung an die zu verfestigende Stelle bringt. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung soll das Koagulationsmittel aus wenigstens einem sauer reagierenden Nickel-, Kobalt-. Magnesium-. Eisen-, Aluminium-, Chrom-, Zink-, Kupfer- oder Mangansalz bestehen. Weiter empfiehlt die Erfindung, daß das Koagulationsmittel mit dem Chrom-Sulfitablaugeprodukt trocken gemischt wird.The invention relates to a method for Yen -u supply of soils. Sands and the like by means of a water-insoluble in the soil. Sands and the like introduced gels made of metal complex compounds with lignosulfonic acids. The invention consists in reacting lignosulphonic acid-containing sulphite waste liquor with at least one chromate or dichromate at a pH value or above, drying the obtained chromium sulphite waste liquor product and, for gel formation, on the solution to be solidified together with a sufficient amount of a solution containing acidic substances Place. According to a preferred embodiment of the invention, the coagulant should consist of at least one acidic nickel, cobalt. Magnesium-. Iron, aluminum, chromium, zinc, copper or manganese salts exist. The invention further recommends that the coagulant be dry mixed with the chromium sulfite waste liquor product.
Rein theoretisch ließe sich bei der Reaktion mit der Sulfitablauge auch Chromsäure verwenden. Wirtschaftliche Erwägungen führen jedoch zur Verwendung eines Chromates oder Dichromates und hier insbesondere zu Natriumchromat oder Natriumbichromat. Während ferner im Prinzip jede rohe oder raffinierte Sulfitablauge verwendbar ist, hat sich als besonders geeignet eine Ablauge auf Kalzium-Theoretically, chromic acid could also be used in the reaction with the sulphite waste liquor. Economic However, considerations lead to the use of a chromate or dichromate and here especially to sodium chromate or sodium dichromate. Furthermore, while in principle any raw or refined sulphite waste liquor can be used, has a waste liquor based on calcium
basis erwiesen, wie sie nach der Alkoholfermentierung der beim Kochen von Nadelhölzern bei der Zellstoffproduktion · anfallenden Sulfitablauge entsteht basis, as it was after the fermentation of alcohol in the boiling of conifers Pulp production · accumulating sulphite waste liquor arises
Während die Menge an Dichroraat im Gel innerhalb weiter Grenzen entsprechtmd der Festigkeit oder Steifheit des gewünschten Gels schwanken kann, hat sich herausgestellt, daß sich durchaus zufriedenstellende Resultate mit einem Gel erzielen lassen, bei welchem für die Chrom-Su.ntablauge-Komplexe der Anteil an NatriumbichromatWhile the amount of Dichroraat in the gel corresponds within wide limits to the strength or stiffness of the desired gel can vary, it has been found to be quite satisfactory Let results be achieved with a gel, in which for the chromium-Su.ntablauge-complexes the proportion of sodium dichromate
(Na2Cr2O7 · 2H2O)(Na 2 Cr 2 O 7 · 2H 2 O)
bezogen auf Sulfitablauge-Fcststoffe, nur 8 bis 40 Gewichtsprozent oder mehr beträgt.based on sulphite liquor liquor, only 8 to 40 percent by weight or more.
Desgleichen kann auch die bei der Gel-Herstellung verwendete Wassermenge innerhalb weiter Grenzen entsprechend der gewünschten Festigkeit des Gels schwanken. Im allgemeinen hat sich ein Verhältnis von Wasser zum Chrom-Sulfitaliauge-Komplex in der Größenordnung von etwa 12: I bis 1,5: I als geeignet erwiesen; die Reaktion findet aber auch bei nur geringer Feuchtigkeit statt.Likewise, the amount of water used in the preparation of the gel can also be used within wide limits vary according to the desired strength of the gel. In general there is a relationship from water to the chromium sulfitalia complex in on the order of about 12: I to 1.5: I have been found suitable; but the reaction also takes place at only low humidity.
Zur Behandlung des flüssigen oder wieder gelösten pulverigen Chrom-Sulfitablauge-Kompiexes ist irgendeine der bekanntesten Säuren, wie Salzsäure oder Schwefelsäure, in ausreichender Menge durchaus zur Gel-Bildung geeignet, jedoch sind Gele mit wesentlich höherer Festigkeit und Steifheit erzielbar, wenn sauer reagierende Salze gewisser mehrwertiger Metalle, wie die Chloride oder Sulfate von Aluminium oder dreiwertigem Eisen, als Koagulationsmittel verwendet werden. Ein präaktiviertes Produkt, welchem lediglich Wasser zugesetzt zu werden braucht, läßt sich durch Trockenmischung eines festen Koagulationsmittels, wie AICl3 · 6H2O, mit dem Chrom-Sulfitablauge-Komplex in den erforderlichen Mengen erhalten.Any of the most well-known acids, such as hydrochloric acid or sulfuric acid, in sufficient quantities is quite suitable for the formation of gels for the treatment of the liquid or redissolved powdery chromium sulfite waste liquor complex, but gels with significantly higher strength and rigidity can be achieved if acidic salts are more certain polyvalent metals such as the chlorides or sulfates of aluminum or trivalent iron can be used as coagulants. A preactivated product, to which only water needs to be added, can be obtained by dry mixing a solid coagulant, such as AlCl 3 · 6H 2 O, with the chromium-sulphite waste liquor complex in the required quantities.
Die Herstellung des Chrom-Sulfitablauge-Komplexes sowie die Herstellung eines praktisch wasserlöslichen Gels aus demselben wird nachstehend an Hand eines Durchführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigtThe production of the chromium sulfite waste liquor complex and the preparation of a practically water-soluble gel therefrom will be discussed below Hand of an implementation example explained. It shows
Diagramm IDiagram I.
die Gelierungszeiten bei Verwendung von AIuminiurnchlorid als Koagulationsmittel für 20-, 25- und 30gewichtsprozentige Lösungen des Komplexes, the gelation times when using aluminum chloride as a coagulant for 20, 25 and 30 weight percent solutions of the complex,
Diagramm IIDiagram II
die Gelierungszeiten bei Verwendung von Eisen-III-Chlorid als Koagulationsmittel für 20-, 25- und 3()gewichtsprozentige Lösungen des Komplexes undthe gelation times when using iron (III) chloride as a coagulant for 20, 25 and 3 () weight percent solutions of the complex and
die Gelierungszeiten für verschieden starke Lösungen der Trockenmischung.the gel times for differently strong solutions of the dry mix.
125 g Na»CraO7 · 2H2O wurden in etwa 125 ml Wasser gelöst und so viel"Natriumhydroxid zugesetzt,125 g of Na »Cr a O 7 · 2H 2 O were dissolved in about 125 ml of water and enough" sodium hydroxide "was added,
daß der pH-Wert der Lösung 7 betrug. Sodann wurden 1000 g einer bei der Behandlung von Nadelhölzern anfallenden Sulfitablauge in konzentrierter Form mit einem Feststoffanteil von 50% durch Zusatz von Natriumhydroxid ebenfalls auf einenthat the pH of the solution was 7. Then, 1000 g became one in the treatment of coniferous wood accumulating sulphite waste liquor in concentrated form with a solids content of 50% by addition of sodium hydroxide also to one
ic pH-Wert 7 eingestellt. Beide Lösungen wurden miteinander vermischt, und es zeigte sich ein typischer Anstieg des pH-Wertes auf etwa 7,5 bis 8,5. Die Mischung ließ sich für die nachfolgende Gel-Herstellung als flüssiges Konzentrat lagern oder aberic pH 7 adjusted. Both solutions were with each other mixed, and there was a typical increase in pH to about 7.5 to 8.5. the The mixture could be stored as a liquid concentrate for the subsequent gel production or else
auch duich herkömmliche Sprühtrocknung in ein lockeres Pulver umwandeln, weiche ebenfalls ohne Gefahr der Zersetzung lagerfähig war.you can also convert conventional spray drying into a loose powder, also soft without Risk of decomposition was storable.
Zur Herstellung des praktisch wasserunlöslichen ao Gels wurdeFor the production of the practically water-insoluble ao gel
a) aus dem Komplex eine ausreichend starke wässerige Lösung hergestellt und mit den erforderlichen Mengen eines kristallinen oder gelösten Aktivierungsstoffes vermischt. Aus den Di a-a) a sufficiently strong aqueous solution prepared from the complex and with the necessary Amounts of a crystalline or dissolved activating substance mixed together. From the Di a-
*5 grammen I und II sind die Gelierungszeiten unter Verwendung von Aluminiumchlorid bzw. Eisen(IIl)-chlorid als Koagulationsmittel für drei verschieden starke Lösungen des Komplexes abzulesen.* 5 grams I and II show the gelation times using aluminum chloride or iron (IIl) chloride as a coagulant for three differently strong solutions of the complex.
vv
b) 200 g Chrom-Sulfitablauge-Komplex wurden in trockenem Zustand mit 40 g pulverisiertem AlCI., · 6 H.,O vermischt. Die auf diese Weise erhaltene präaktivierte Trockenmischung wurdeb) 200 g of chromium-sulfite waste liquor complex were powdered in the dry state with 40 g AlCI., X 6 H., O mixed. The preactivated dry mixture obtained in this way was
dann in den in Tabelle 1 angegebenen Gewichtsverhältnissen mit Wasser vermischt, wobei sich die ebenfalls in der Tabelle angegebenen Gelierungszeiten ergaben.then mixed with water in the weight ratios given in Table 1, with gave the gel times also given in the table.
Die erfindungsgemäßen Gele lassen sich demnach entsprechend den jeweiligen Anforderungen an ihre Koagulations- oder Gelierungszeit und ihre Steifheit ohne weiteres anpassen. Dabei entstehen im allgemeinen schwache Gele bei großen Werten für dasThe gels according to the invention can therefore be made according to the respective requirements of their Adjust the coagulation or gel time and its stiffness easily. This generally arises weak gels at large values for that
Mengenverhältnis Wasser'Feststoffe und bei gerngem Chrom- und Aluminium- oder Eisen(III)-Anteil. Zur Verfestigung bzw. Imprägnierung flüssigkeits- oder gasdurchlässiger Böden brauchen daher nicht mehr wie bisher große Mengen giftiger FlüssigkeitenQuantity ratio of water to solids and with a good amount of chromium and aluminum or iron (III). For the consolidation or impregnation of liquid or gas permeable soils therefore do not need larger amounts of toxic liquids than before
zum Einsatzort transportiert zu werden, um dort die nötigen Mischungen herstellen zu können, deren chemische Reaktionen außerdem nicht genau vorausberechenbar sind, sondern die Erfindung ergibt erstmals die Möglichkeit, die zur Gel-Herstellungto be transported to the place of use in order to be able to produce the necessary mixtures there, their chemical reactions are also not precisely predictable, but the invention results for the first time the possibility of gel production
nötigen Substaiuen im Trockenzustand zum Einsatzort zu bringen und dort unter Beimischung von Wasser in den zu imprägnierenden Boden einzubringen, wo sie in genau berechenbarer Weise ein wasserunlösliches Gel bilden.necessary substaiuen in the dry state to the place of use to be brought and introduced into the soil to be impregnated there with the admixture of water, where they form a water-insoluble gel in a precisely predictable way.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI273768A FI46758C (en) | 1968-09-27 | 1968-09-27 | A process for converting sulfite waste liquor to a water-insoluble gel. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1937913A1 DE1937913A1 (en) | 1970-04-09 |
| DE1937913B2 DE1937913B2 (en) | 1973-09-20 |
| DE1937913C3 true DE1937913C3 (en) | 1974-04-18 |
Family
ID=8507531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19691937913 Expired DE1937913C3 (en) | 1968-09-27 | 1969-07-25 | Process for consolidating soils, sands and the like |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1937913C3 (en) |
| FI (1) | FI46758C (en) |
| GB (1) | GB1241502A (en) |
-
1968
- 1968-09-27 FI FI273768A patent/FI46758C/en active
-
1969
- 1969-07-25 DE DE19691937913 patent/DE1937913C3/en not_active Expired
- 1969-09-16 GB GB4564069A patent/GB1241502A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1241502A (en) | 1971-08-04 |
| FI46758B (en) | 1973-02-28 |
| DE1937913B2 (en) | 1973-09-20 |
| FI46758C (en) | 1973-06-11 |
| DE1937913A1 (en) | 1970-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |