DE1940768C3

DE1940768C3 - Process for the production of calcium carbonate crystals and device for carrying out the process

Info

Publication number: DE1940768C3
Application number: DE19691940768
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr. 6330 Wetzlar Nitschmann
Original assignee: Ernst Leitz GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1969-08-11
Filing date: 1969-08-11
Publication date: 1975-08-14
Also published as: DE1940768A1; DE1940768B2; FR2058203A1; FR2058203B1

Description

man das Kohlendioxid durch eine selektiv durch- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung dieone of the carbon dioxide by a selectively by- It is the object of the present invention that

lässige Membran in die Calciumionen enthal- i« aufgeführten Nachteile zu beseifcgeund «n Ver&h-permeable membrane in the calcium ions contain the disadvantages listed to the same and

tende wäßrige Lösung einleitet, dort mit einem ren zur Herstellung von QdciumraAonat-KnstaUM,tends aqueous solution introduces, there with a ren for the production of calcium carbonate artificially,

räumlich beWegbaren Calciumcarbonat-Keimkri- durch Umsatz von Calciumionen enthaltenden waß-spatially moveable calcium carbonate nucleation through conversion of water containing calcium ions

stall in Berührung bringt und die Calciumio- rigen Losungen mit gasförmigem Kohlendioxid inStall brings into contact and the calcium-ionic solutions with gaseous carbon dioxide in

nen-Konzentration der Lösung während der Car- Gegenwart eines ^Keim™^stall!^°^w'*L~™*_n, ^Γ7nen concentration of the solution during the presence of a ^germ ™ ^stall ! ^ ° ^w '* L ~ ™ * _n , ^Γ 7

bonatbildung konstant hält. »5 mng zur Durchfuhrung d^ses Verfahrens anzugeben.keeps bonat formation constant. »Enter 5 mng to carry out this procedure.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- Die Aufgabe wird dadurch gelost, daß man das rens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Kohlendioxid durch eine selektiv durchlassige Memeinen Lösungsbehälter (1) der durch eine selek- bran in die Calc.umionen enthaltende waßnge Lotiv durchlässige Membran (3) von einem .gasför- sung einleitet, dort mit einem räumlich bewegbaren miges Kohlendioxid enthaltenden Raum i'6) ge- 20 Calciumcarbonat-Keimknstall in Berührung bringt trennt und an eine Zirkulationsleitung (7) ange- und die Calciumionen-Konzentrat.on der Losung wähschlossen ist, in der die Caldumionen-Konzentra- rend der Carbonatbildung konstant halt.2. Apparatus for carrying out the method The task is solved in that one the rens according to claim 1, characterized by carbon dioxide through a selectively permeable memeine Solution container (1) containing the aqueous lotive into the calcium ions through a selec- tion permeable membrane (3) from a .gasför- introduces, there with a spatially movable Room containing moderate carbon dioxide i'6) brings into contact with calcium carbonate germs separates and connected to a circulation line (7) and the calcium ion concentrate from the solution selected in which the caldumion concentration of carbonate formation keeps constant.

tion durch Überleiten über Festsubstanzen in Es ist zweckmäßig, das Verfahren in einer Vor-tion by transferring solid substances into It is advisable to carry out the process in a preliminary

einem Sättiger (8) regelbar ist (Fig. 1), sowie richtung durchzuführen, d;e durch einen Losungsbedurch eine Halterung (4) für den Keimkristall 25 hälter, der durch eine selektiv durchlassige Membran (5), die räumliche Bewegungen des Kristalls ein- von einem gasförmiges Kohlendioxid enthaltenden schließlich Drehbewegungen ermöglicht. Raum getrennt und an eine Zirkulationsleitung ange-a saturator (8) can be regulated (Fig. 1), as well as the direction to be carried out, i.e. by a solution flow a holder (4) for the seed crystal 25 holder through a selectively permeable membrane (5), the spatial movements of the crystal one from a gaseous carbon dioxide containing finally allows rotary movements. Separated from the room and connected to a circulation pipe.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- schlossen ist, in der die Calciumionen-Konzentration kennzeichnet, daß der Lösungsbehälter (1) eine durch Überleiten über Festsubstanzen in einem Sättizweite analoge Membran (3) aufweist, durch die 30 ger regelbar ist, sowie durch eine Halterung für den er von einem zweiten, zunächst CO.,-freien Gas- Keimkristall, die räumliche Bewegungen des Kristalls raum (11) getrennt ist. " einschließlich Drehbewegungen ermöglicht, gekennzeichnet ist. Eine weitere Möglichkeit zur Konzentrationsregelung besteht darin, daß der Lösungsbehälter3. Device according to claim 2, characterized in that the calcium ion concentration indicates that the solution container (1) has a saturation width by passing over solid substances has analog membrane (3), can be regulated by the 30 ger, and by a holder for the he of a second, initially CO., - free gas seed crystal, the spatial movements of the crystal space (11) is separated. "including rotary movements enabled, marked is. Another possibility for controlling the concentration is that the solution container

35 eine zweite analoge Membran aufweist, durch die er von einem zweiten, zunächst CO₂-freien Gasraum getrennt ist.35 has a second, analogous membrane, by means of which it is separated from a second, initially CO ₂ -free gas space.

In den F i g. 1 bis 3 sind das erfindungsgemäße Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung 40 dieses Verfahrens schematisch dargestellt. Dabei veranschaulicht In the F i g. 1 to 3 are the method according to the invention and an apparatus for carrying it out 40 of this process is shown schematically. Illustrated thereby

F i g. 1 eine schematische Gesamtanordnung,F i g. 1 shows a schematic overall arrangement,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- F i g. 2 das Grundprinzip des CO^Durchtritts inThe invention relates to a method for the production of F i g. 2 the basic principle of CO ^ passage in

lung von Calciumcarbonat-Kristallen durch Umsatz den Lösungsbehälter, von Calciumionen enthaltenden wäßrigen Lösungen 45 F i g. 3 eine Darstellung nach einer weiteren Ausmit gasförmigem Kohlendioxid in Gegenwart eines gestaltung des Verfahrens in Draufsicht. Keimkristalls, das besonders einfach ist und eine Der in der F i g. 1 dargestellte zylinderförmigedevelopment of calcium carbonate crystals through conversion of the solution tank, of aqueous solutions containing calcium ions 45 F i g. 3 shows a representation according to a further issue gaseous carbon dioxide in the presence of a design of the process in plan view. Seed crystal, which is particularly simple and one of the in the F i g. 1 shown cylindrical

Steuermöglichkeit des Kristallwachstums zuläßt, so- Rohrkörper stellt den die Lösung 1 α enthaltenden wie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver- Behälter 1 dar; er weist eine fensterförmige öfffahrens. 50 nung2 auf, hinter der sich an einer Halterung 4 einThe ability to control the crystal growth allows, so the tubular body represents the solution 1 α containing as a device for carrying out this container 1; He has a window-shaped opening. 50 voltage2, behind which a bracket 4 is located

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von CaI- Keimkristall 5 befindet. Der Außenmantel des Löciumcarbonat-Kristallen bekanntgeworden. Doch sungsbehälters wird von der selektiv durchlässigen sind die Ergebnisse der bisher bekannten Verfahren, Membran 3 — beispielsweise aus einem Silikon-Pobeispielsweise die Züchtung auf hydrothermalem lykarbonat-Copolymerisat — gebildet. Wege bei hohem Druck oder die Züchtung aus einer 55 Der die Lösung enthaltende Behälter befindet sich ₍ ti Schmelze bei hohem Druck, sehr aufwendig und un- in einem abgeschlossenen, gasförmiges CO₂ enthal-There are already processes for the production of CaI seed crystal 5. The outer shell of the calcium carbonate crystals became known. But sungsbehälters is selectively permeable are the results of the previously known method, membrane 3 - for example, from a silicone pouch, for example, the cultivation on hydrothermal lycarbonate copolymer - formed. Paths at high pressure or the cultivation from a 55 The container containing the solution is ₍ ti melt at high pressure, very expensive and not contained in a closed, gaseous CO ₂

ί ij vollkommen. Die sonst üblichen Kristallzüchtungs- tenden Raum 6 mit dem äußeren Manlel 6 a. ί ij perfect. The otherwise usual crystal growing room 6 with the outer casing 6 a.

''ff·* verfahren aus Lösungen, die mit Übersättigungsbe- Eine Zirkulationsleitung 7 verbindet den Ein- und '' ff * process from solutions that are oversaturated with a circulation line 7 connects the inlet and

V*, reichen frei von spontaner Keimbildung arbeiten, Ausgang des Lösungsbehälters 1 unter Zwischen-V *, work free of spontaneous nucleation, exit of the solution tank 1 with intermediate

' sind infolge der geringen Löslichkeit der Carbonate 60 schaltung eines Sättigers 8, in dem sich eine lösliche'are due to the low solubility of the carbonates 60 circuit of a saturator 8, in which a soluble

nicht anwendbar. Die bereits bekannt gewordenen Ca-Verbindung — z. B. Ca(OH)₂ — befindet, und Herstellungsversuche von Calciumcarbonat-Kristal- einer die Zirkulationsströmung antreibenden len durch Vereinigung von Ca²⁺ - und CO₃ ^2- -Ionen Pumpe 9.not applicable. The already known Ca compound - z. B. Ca (OH) ₂ - is located, and attempts to manufacture calcium carbonate crystals - one of the oils driving the circulation flow by combining Ca ²⁺ - and CO ₃ ^2- ions pump 9.

durch Diffusion aus getrennten Lösungsbereichen In Fig. 2 ist die nähere Umgebung des Keimkri-by diffusion from separate solution areas In Fig. 2 the closer environment of the germ

sind sehr schwer steuerbar. Eine spontane Keimbil- 65 stalls 5 herausgezeichnet. Die Durchtrittsrichtung des dung ist dabei nicht sicher ausgeschlossen. So ist aus gasförmigen Kohlendioxids durch die selektiv durchder US-PS 2 546 310 eine Methode bzw. eine Vor- lässige Membran 3 hin zum wachsenden Keimkririchtung zum Züchten von Kristallen bekanntgewor- stall 5 ist durch einen Pfeil angedeutet. Ein Heraus-are very difficult to control. A spontaneous germination 65 stalls 5 drawn out. The direction of passage of the fertilization cannot be ruled out with certainty. So is from gaseous carbon dioxide through the selectively through the US Pat. No. 2,546,310 discloses a method or a permissible membrane 3 for increasing the direction of germs known for growing crystals 5 is indicated by an arrow. An out-

treten der im Lösungsbehälter vorhandenen Ionen in umgekehrter Richtung findet dagegen nicht statt.however, the ions present in the solution container do not occur in the opposite direction.

In der F i g. 3 ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung neben dem gasförmiges CO₂ enthaltenden Raum 6 ein von diesem abgetrennter, zunächst CO₂-freier Raum 11 dargestellt. In diesen kann überschüssiges CO₂, das sich in der Lösung 1 a befindet, an der Stelle des zweiten Fensters 12 auf Grund des vorhandenen CO,-Konzentrationsgefälles durch die Membran 3 eintreten.In FIG. According to a further embodiment of the invention, in addition to the _{space 6 containing gaseous CO 2} , a space 11 separated from it and initially _{free from CO 2 is shown.} In these, excess CO _2, which is located in the solution 1 a, at the location of the second window 12 on the basis of the CO present, occur -Konzentrationsgefälles through the membrane. 3

Hierzu 1 Platt ZeichnungenFor this 1 plate drawings

Claims

in which a first room with a saturated aqueous solution and with seed crystals through a ratemansprucne. semipermeable membrane of a second space ", - with the same saturated aqueous solution -

1. Process for the production of Ca c.umcar- 2remtfeTffi «when a transfer of liquid carbonate crystals takes place through the conversion of calcium ions. ti «^^ ^ _and ^^ _v *

containing aqueous solutions with S ^ ormi-Ken solvent, but not the dissolved!