DE1953423B2 - Verfahren zum reduzieren des fluessigkeitsgehaltes eines schlamms von satinweiss mit hilfe einer roehrenfilterpresse - Google Patents
Verfahren zum reduzieren des fluessigkeitsgehaltes eines schlamms von satinweiss mit hilfe einer roehrenfilterpresseInfo
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Description
Das Patent 17 61716 betrifft ein Verfahren zum
Vermindern des Flüssigkeitsgehaltes eines feuchten, feinverteilten Feststoffes, vorzugsweise in Form von
mineralischen Pigmenten, wie z. B. Ton, Kreide usw., mit
Hilfe einer Röhrenfilterpresse, bei welchem der feuchte, feinverteilte Feststoff dem Filterabteil von unten her
unter solchem Druck zugeführt wird, daß der untere Teil des Filterelements abgeschwemmt bzw. freigespült
wird.
Die Erfindung ist eine Weiterbildung des Verfahrens nach dem Hauptpatent. Sie betrifft ein Verfahren zum
Reduzieren des Flüssigkeitsgehaltes eines Schlammes von Satinweiß mit Hilfe einer Röhrenfilterpresse, wobei
der feuchte, feinverteille Feststoff dem Filterabteil von unten her unter solchem Druck zugeführt wird, daß der
untere Teil des Filterelements abgeschwemmt bzw. freigespült wird, nach Patent 17 61 716.
Satinweiß ist ein Kalzium-Schwefelaluminat-Pigment der Formel
Satinweiß ist ein weißes Farbstoffpigment, das zur Papierbeschichtung dient, um bei dem Papier eine
besonders weiße glänzende Oberfläche zu erzeugen, die sich gut bedrucken läßt.
Satinweiß wird in der Weise erzeugt, daß Aluminium-Sulfat
und gelöschter Kalk miteinander in Verbindung gebracht werden, und das so erzeugte Satinweiß wird
als Paste gelagert und transportiert. Bei einem besonderen Herstellungsverfahren für Satinweiß wird
eine konzentrierte Aluminium-Sulfatlösung einem Kalkbrei zugesetzt, woraufhin dann die beiden Komponenten
durch einen Mischer miteinander vermischt werden. Die dabei erforderliche Menge Wasser ist so groß, daß
die erzeugte Satinweißpaste etwa einen Feststoffgehalt von 30% hat. Bei einem anderen Verfahren zur
Herstellung von Satinweiß, das in großem Rahmen Anwendung findet, wird eine lO°/oige Aluminiumsulfatlösung
in eine Aufschlämmung mit 5 Gew.-% Calciumhydroxid so lange eingesprüht, bis die Reaktion beendet
ist, wodurch sich eine Trübe von Satinweiß ergibt. Um die besten Ergebnisse bei beiden Verfahren zu erzielen,
wird die Reaktionstemperatur kontrolliert, damit die Temperatur der Satinweißpaste oder der Trübe nicht
höher wird als 35° Celsius.
Satinweiß ist gegenüber Erwärmung sehr empfindlich und kann deshalb nicht nach üblicher Methode mittels
erhöhter Temperaturen getrocknet werden, ohne daß dabei Kristallwasser ausgetrieben wird, wodurch die
Eigenschaften, die den Stoff als Weißpigment für die Papierbeschichtung so wertvoll machen, zerstört
werden, und wodurch außerdem eine vollständige abermalige Dispersion in Wasser wesentlich erschwert
wird. Aus diesem Grund wird, wie dies oben bereits erwähnt wurde, Satinweiß üblicherweise in Holzfässern
oder in Polyäthylenbeuteln, die durch Eisenfässer gegen Beschädigung beschützt sind, transportiert und abgepackt,
und zwar in Form einer Paste, die im allgemeinen 20 bis 30 Gew.-% Trockenmaterial enthält Es ist jedoch
teuer, Satinweiß in dieser Art zu verpacken und zu transportieren, da zusammen mit dem Pigment eine
erhebliche Menge an Wasser transportiert werden muß, und die Verpackungskosten sind dann sehr hoch.
In der Beschreibung zum Patent 17 61 716 ist eine Röhren-Filterpresse beschrieben, die folgende Merkmale
aufweist:
a) eine Kammer mit ringförmigem Querschnitt, die von zwei rohrförmigen Körpern begrenzt ist, die
hohen Drücken standzuhatten vermögen, von denen der eine im wesentlichen koaxial in dem
anderen angeordnet ist und die gegeneinander axial zwischen einer Arbeitsstellung und einer unwirksamen
Stellung verschiebbar sind und Mittel aufweisen, die eine Abdichtung zwischen den benachbarten
Enden der beiden rohrförmigen Körper bewirken, wenn die Filterpresse sich in arbeitsbereitem
Zustand befindet, wobei der äußere rohrförmige Körper mit einem Einlaß für das
Einführen eines hydraulischen Druckmediums versehen ist und der innere rohrförmige Körper
eine Vielzahl von öffnungen für das Abfließen des FiItrats aufweist;
b) ein Filtermaterial, das auf der äußeren Wandung des inneren rohrförmigen Körpers angebracht ist
und so beschaffen ist, daß es den Durchgang von sehr feinen Feststoffteilchen durch seine öffnungen
beim Filterpressen verhindert;
c) eine undurchlässige elastische Hülse, die in der Kammer von ringförmigem Querschnitt angeordnet
ist und flüssigkeitsdicht an dem äußeren rohrförmigen Körper in der Weise festgelegt ist,
daß sie die Kammer in zwei miteinander in Verbindung stehende Räume von ringförmigen
Querschnitt unterteilt, von denen der erste durch die undurchlässige elastische Hülse und die innere
Wandung des äußeren rohrförmigen Körpers und der zweite von der undurchlässigen elastischen
Hülse und der äußeren Wandung des inneren rohrförmigen Körpers begrenzt wird;
d) Mittel zum Einführen eines nassen, fein verteilten Feststoffmaterials, das durch den in dem zweiten
Raum von ringförmigem Querschnitt herrschenden Druck in der Weise preßgefilurt werden soll, daß
das nasse, fein aufgeteilte Feststoffmaterial im wesentlichen gleichmäßig durch den Boden des
zweiten Raumes eingeleitet wird und dabei den Abschnitt des Filtermaterials reinigt, der auf dem
unteren Teil des inneren rohrförmigen Körpers aufliegt;
e) Mittel zum Abführen des Filtrats aus dem Inneren des rohrförmigen Körpers;
f) Mittel zum axialen gegenseitigen Verschieben der rohrförmigen Körper aus der Arbeitsposition in die
unwirksame Stellung nach dem Filterpreß-Arbeitsgang;
g) Mittel zum Entfernen des sehr fein verteilten Feststoffmaterials von der Oberfläche des Filtermaterial!·,
nachdem das Filtrat vom Feststoffanteil getrennt ist und der innere und der äußere
rohrförmige Körper gegeneinander in die unwirksame Stellung verschoben worden sind.
Im Patent 17 61716 ist auch ein Verfahren zur
Verringerung des Flüssigkeitsanteils eines Schlamms oder einer Trübe von sehr fein zerkleinerten Feststoffanteilen
unter Verwendung der soeben beschriebenen Filterpresse beschrieben.
Beim Preßfiltern bildet Satinweiß einen Kuchen, der Flüssigkeit nur in sehr geringem Maße durchläßt und
der kompressibel ist, und es konnte festgestellt werden,
daß das beschriebene Preßfilter dazu verwendet werden kann, einen Filterkuchen aus Satinweiß herzustellen, der
einen Feststoffgehalt von mehr als 70 Gew.-% hat. Dies bedeutet eine erhebliche Verbesserung gegenüber den
bekannten Preßfilterverfahren, die üblicherweise den Wassergehalt der Trübe von Satinweiß nur bis zu einem
Anteil von 60 Gew.-% Feststoff zu reduzieren vermögen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm von Satinweiß in den
zweiten Raum der Röhrenfilterpresse eingeführt wird, während in den erste» Raum der Röhrenfilterpresse ein
hydraulisches Druckmedium mit einem spezifischen Gewicht eingebracht wird, das sich vom spezifischen
Gewicht des Schlammes um nicht mehr als 0,05 Einheiten unterscheidet, daß der Satinweiß-Schlamm in
den zweiten Raum gleichmäßig um den inneren rohrförmigen Körper zugeführt wird, daß der Druck im
hydraulischen Druckmedium auf wenigstens 17,5 kg/cm2 gesteigert und dieser Druck oder ein
höherer Druck während einer für die Verringerung des Flüssigkeitsgehaltes des Satinweiß-Schlammes ausreichenden
Zeit aufrechterhalten wird, daß das hydraulische Druckmedium aus dem ersten Raum abgeführt
wird, daß die rohrförmigen Körper der Röhrenfilter-Dresse in axialer Richtung gegeneinander in eine
unwirksame Stellung verschoben werden und daß das Satinweiß von der Oberfläche des Filterelements
entfernt wird.
Vorzugsweise wird der Schlamm von Satinweiß in den zweiten Raum der Röhrenfilterpresse mit einem
Druck von wenigstens 1,75 kg/cm2 eingeführt.
Die Menge von Satinweiß-Schlamm, die in den zweiten Raum der Röhrenfüterpresse eingeführt wird,
wird vorzugsweise so bemessen, daß die Dicke des auf dem Filtermaterial, welches auf dem inneren rohrförmigen
Körper der Rohrfilterpresse getragen wird, abgesetzten Filterkuchens nicht geringer als 5 mm und
im allgemeinen nicht größer als 7,5 mm ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein 1S Filterkuchen von Satinweiß erhalten werden, der hart
und bröckelig und nicht klebrig ist, so daß er leicht in üblichen Behältern verpackt und transportiert werden
kann, wie z. B. in Papiersäcken mit einer Polyäthylenauskleidung, wobei das Satinweiß für seine Verwendung
bei Papierbeschichtungsmassen leicht wieder aufgeschlämmt werden kann.
Anhand des nachfolgenden Beispiels, bei dem eine Röhrenfilterpresse nach Patent 17 61716 verwendet
wird, wird die Erfindung nachstehend beschrieben.
Ein Schlamm von Satinweiß wurde durch Hinzufügen einer konzentrierter Lösung von Aluminium-Sulfat zu
einem Schlamm von gelöschtem Kalk und anschließendes Vermischen zubereitet. Die dabei vorhandene
Wassermenge war so groß, daß der Anteil der Feststoffteilchen in der Aufschlämmung schließlich 21
Gew.-% betrug, was einem spezifischen Gewicht von 1,100 entspricht.
Der Schlamm wurde in sechs Teile aufgeteilt, die nacheinander mit einem Druck von 2,1 kg/cm2 der
Rohrfiiterpresse zugeführt und mit verschiedenen Drücken gepreßt wurden, wobei als hydraulisches
Druckmedium eine Mischung von Glyzerol und Wasser mit einem spezifischen Gewicht von 1,126 verwendet
wurde. Tafel 1 gibt einen Überblick über den Feststoffgehalt des nach dem Preßvorgang erhaltenen
Filterkuchens.
Tafel I
Preödruck | Feststoffgehalt des |
(kg/cm2) | Filterkuchens (Gew.-%) |
5,6 | 50 |
7,0 | 56 |
14,0 | 68 |
35,0 | 75 |
70,0 | 78 |
140,0 | 80 |
Die drei mit den Drücken 35, 70 und 140 kg/cm2 erhaltenen Filterkuchen waren hart, bröckelig und nicht
klebrig, und sämtliche Kuchen ließen sich in Wasser leicht und vollständig wieder auflösen.
Der Feststoffgehalt der Kuchen wurde durch Brennen der Proben während drei Stunden bei einer
Temperatur von 950° Celsius bestimmt, wobei dann das
Gewicht der gebrannten Probe, d. h. das Gewicht des Kalzium-Sulfo-Aluminates ohne Kristallwasser gemessen
wurde. Das entsprechende Trockengewicht, also das Gewicht ohne zusätzliches Wasser jedoch mit 31
Molekülen Kristallwasser wurde durch Teilen des Gewichts der gebrannten Substanz durch den Divisor
0,549 gewonnen. Dies ergibt sich aus der chemischen Formel
3 CaO-AI2O3-3 CaSO4-31 H2O.
Die Brenntemperatur von 950° Celsius reicht aus, um sämtliches Kristallwasser zu vertreiben, genügt jedoch nicht, um Schwefeltrioxyd aus dem Sulfoaluminal auszutreiben. Um einen Übergang von dem Wert dss Feststoffgehalts, der mit dieser Methode gewonnen wurde, auf denjenigen zu bekommen, der sich bei einer vierstündigen Trocknung bei 140° Celsius ergibt, ist der erstere mit dem Faktor 0,66 zu multplizieren.
Die Brenntemperatur von 950° Celsius reicht aus, um sämtliches Kristallwasser zu vertreiben, genügt jedoch nicht, um Schwefeltrioxyd aus dem Sulfoaluminal auszutreiben. Um einen Übergang von dem Wert dss Feststoffgehalts, der mit dieser Methode gewonnen wurde, auf denjenigen zu bekommen, der sich bei einer vierstündigen Trocknung bei 140° Celsius ergibt, ist der erstere mit dem Faktor 0,66 zu multplizieren.
Claims (3)
1. Verfahren zum Reduzieren des Flüssigkeitsgehalts eines Schlammes von Satinweiß mit Hilfe einer
Röhrenpresse, wobei der feuchte, feinverteilte Feststoff dem Filterabteil von unten her unter
solchem Druck zugeführt wird, daß der untere Teil des Filterelements abgeschwemmt bzw. freigespült
wird, nach Patent 17 61 716, dadurch gekennzeichnet,
daß
a) der Schlamm von Satinweiß in den zweiten Raum der Röhrenfilterpresse eingeführt wird,
während in den ersten Raum der Röhrenfilterpresse ein hydraulisches Druckmedium mit
einem spezifischen Gewicht eingebracht wird, das sich vom spezifischen Gewicht des Schlammes
um nicht mehr als 0,05 Einheiten unterscheidet,
b) der Satinweiß-Schlamm in den zweiten Raum gleichmäßig um den inneren rohrförmigen
Körper zugeführt wird,
c) der Druck im hydraulischen Druckmedium auf wenigstens 17,5 kg/cm2 gesteigert und dieser
Druck oder ein höherer Druck während einer für die Verringerung des Flüssigkeitsgehaltes
des Satinweiß-Schlammes ausreichenden Zeit aufrechterhalten wird,
d) das hydraulische Druckmedium aus dem ersten Raum abgeführt wird,
e) die rohrförmigen Körper der Röhrenfilterpresse in axialer Richtung gegeneinander in eine
unwirksame Stellung verschoben werden und
f) das Satinweiß von der Oberfläche des Filterelements entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Satinweiß-Schlamm in den zweiten
Raum der Röhrenfilterpresse mit einem Druck von wenigstens 1,75 kg/cm2 eingeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß so viel Satinweiß-Schlamm in
den zweiten Raum der Röhrenfilterpresse eingeführt wird, daß die Dicke des sich auf dem inneren
rohrförmigen Filter absetzenden Kuchens zwischen und 7,5 mm liegt.
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