DE2008148A1

DE2008148A1 - Verfahren zur Reinigung von Kohlen Stoffprodukten

Info

Publication number: DE2008148A1
Application number: DE19702008148
Authority: DE
Inventors: James Lewis Bedford Ohio Benak (V St A )
Original assignee: Standard Oil Co
Current assignee: Standard Oil Co
Priority date: 1966-02-28
Filing date: 1970-02-21
Publication date: 1971-09-02
Also published as: BE746401A; FR2034055A5; GB1286038A; US3501272A; NL7002358A; AU1146570A

Description

46 9o3

Angelder: 1'he Standard Oil Company, Midland Building, Cleveland, Ohio 44115, USA

Verfahren zur Reinigung von Kohlenstoffprodukten

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues !erfahren zur Reinigung und Verfeinerung von Kohlenstoffprodukten unter Erzeugung neuer Kohlenstoffprodukte. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung dieser neuen Kohlenstoffprodukte zur Demineralisierung von Wasser.

Kohlenstoff ist eine weit verbreitete Substanz. Er tritt hauptsächlich in natürlichen Formen wie Holz und dergleichen auf. Zusätzlich zu Kohlenstoff enthalten diese formen verschiedene nicht Kohlenstoff darstellende Produkte, die beim Verbrennen die gesamte Menge an Asche ausmachen. Die Aschenmenge kann erheblich variieren. So enthält Baumholz 3 /& oder mehr,Asche. Auf der anderen Seite enthalten Kokosnußschalen nur 0,55 7° Asche. Neben verschiedenen feuerfesten Oxiden besteht die Asche im allgemeinen aus Siliciumdioxid SiO,, und graphitoidem Silicium (Si in gewissem kristallinem Zustand). Einige Verkohiungsprodukte enthalten beide Verunreinigungen, während andere nur den. einen oder anderen Bestandteil enthalten. Für viele Anwendungsformen von Kohlenstoff, wie die in Form von Elektroden und dergleichen, ist die Anwesenheit der Aschekomponenten schädlich.

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Es wurden schon viele Versuche zur Entfernung des Eiliciumdioxids und/oder des graphitoiden Siliciums unternoairue::, um so den Kohlenstoff spezielleren Anwendungsgebieten zuzuführen, als es bisher möglich war.

Eines der Hauptprobleme, dem man bei der Entwicklung einer doppelschichtigen Vorrichtung zur Entmineraiisierung von Wasser zu begegnen hatte, war das Verstopfen der Elektroae:,, wodurch ihre Wirksamkeit innerhalb relativ kurzer Zeit auf eine Stufe der praktischen Uubrauehbarkeit herabgedrückt wurde. Bei dieser Art Entmineralisierungszelle werden poröse Kohienstoffeiektroden in Wasser eingeführt und wird ein sorgfältig ausgewähltes elektrisches Tot-¹, tial angelegt, um die Ionen der Mineralien in dem Visr:i· zu eier überfläche der Elektroden ansusic^e.,':. Ii^ "-:<ι:·.οϊ. -v'cvUn analog der Sammlung elektrischer I^-er^le :·.ι\ --.Ii-. -:i> '£.-ω<lev,^p-■-■:■!· in ler Elektrode in einer !Doppe; ~^; :■ -■'; ':- <-■:\■■ .^KT-r^-^esetzt zu ihrer elektrori.ischen Aui'Iadun_fc; suruc^eralten«.

Nach eine-i ;«stimmten Ζθ1^λΓ'Γ'"-:,,.;^::'.^!:".^:: \··'<;,:α flor Ζχ.γο:τ. uffigeschal'tet ujf.....1 die zurückgehe 1::^ί·. ^xci.er. *er:i^£t theoretisch. in einen Waschwasserstrom abgegtr·»-m, so ü&.& ο ie Elektroden gereinigt und eine Wiederholung des Entmineraiisierungskreislaufet. PC^Him. aufgeführt werden kann.

Das geschilderte Problem bestand jedoch darin, daß aufgrund einiger unbekannter Komponenten in der Struktur des Kohlenstoffs, wie offensichtlich Siliciumdioxid und Asche, die aus eiern zu entmineralisierenden Wasser angesammelten Mineralien nicht virkungsvoll abgegeben werden konnten.

Das Ergebnis war, daß die Elektrode!·', in stai-kem Uicfang verstopit^u und bald nicht mehr brauchbar waren.

1 ■?, 9 3 3 ο / ] 2 7

Demerit sprechend wäre es ein erheblicher Fortschritt, eine spezielle Kohlenstoffelektrode zu schaffen, die zur elektrostatischen Entmineralisierung von Wasser eingesetzt werden kann. Weiter wäre es ein wesentlicher !Fortschritt, ein neues Verfahren zur Behandlung von Kohlenstoffprodukten zwecks Entfernung von Siliciumdioxid und/oder graphitοidem Silicium und Asche aus den .Kohlenstoffprodukten zu schaffen. In gleicher Weise wäre ein Wasserentmineralisierungsverfahren unter Einsatz so hergestellter Elektroden ein erheblicher Portschritt.

Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ein spezielles Verfahren zur Behandlung von Kohlenstoffprodukten mit starken Säuren derart, daß nicht nur die Verunreinigungen entfernt werden, sondern auch die Zusammensetzung und Oberflächeneigenschaften in einer solchen Weise geändert werden, daß derart behandelte Kohlenstoffprodukte besonders für die Entmineralisierung eingesetzt werden können. Dementsprechend ist es eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues gereinigtes Kohlenstoffprodukt mit besonderer Struktur zu schaffen, wie sie sich an der unerwartet guten Wirksamkeit solcher Kohlenstoffprodukte in einer elektrostatischen Entmxneralisierungszelle zeigt. Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines neuen Verfahrens zur Behandlung von Kohlenstoffprodukten zur Entfernung von Verunreinigungen hieraus unter gleichzeitiger Änderung seiner Struktur. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer neuen Elektrode zum Einsatz bei der elektrostatischen Demineralisierung, d. h. Aufgabe ist ein neues elektrostatisches Entmineralisierungsverfahren.

Es versteht sich, daß die angewandte Terminologie zur Be- ■ Schreibung der vorliegenden Erfindung und nicht zur Begrenzung dient.

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Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Entmineralisierungszelle.

Figur 2 zeigt eine graphische Darstellung der

Entfernung von Natriumchlorid aus einer wäßrigen Natriumchloridlösung.

Figur 3 zeigt eine graphische Darstellung der

Entfernung von Calciumchlorid aus einer

wäßrigen Calciumchloridlösung. Figur 4 zeigt eine graphische Darstellung der

Entfernung von Calciumsulfat aus einer

wäßrigen Calciumsulfatlösung.

•Figur 5 ist eine graphische Darstellung der durch die vorliegende Erfindung bedingten Verbesserung in Verbindung mit der Entfernung von Calciumsulfat.

Kurz gesagt besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, Siliciumdioxid und/oder graphitoide Siliciumbestandteile und andere Aschekomponenten enthaltende Kohlenstoffprodukte mit bestimmten starken Säuren in bestimmter Reihenfolge zu behandeln und die so behandelten Kohlenstoffprodukte hiernach gründlich zu waschen. Es ist offensichtlich vorteilhaft, die so behandelten Kohlenstoffprodukte hiernach zu trocknen, um die Umwandlung der Struktur in die neue Form vor ihrer Verwendung in einer Entmineralisierungszelle zu vervollständigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung von Kohlenstoffprodukten ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoff- ] produkte in konzentrierte wäßrige Flußsäure, gegebenenfalls im Gemisch mit Salpetersäure, mehrere Stunden eingetaucht und durchtränkt werden, hiernach in wäßriger Salzsäure gekocht werden, sodann mit Wasser gewaschen und im wesentlichen wasserfrei getrocknet werden.

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Bei der erfindungsgemäßen Behandlung der Kohlenstoffprodukte sind zwei Gesichtspunkte zu berücksichtigen:

1. Entfernung von Siliciumdioxid und Asche: Der Einsatz von Flußsäure und das nachfolgende Kochen mit Salzsäure;

2. Entfernung von graphitoidem Silicium und Asche: Behandlung mit einem Gemisch aus ITußsäure und Salpetersäure und nachfolgendes Waschen mit Salzsäure und Wasser.

Die zwei Behandlungsweisen können unabhängig voneinander oder in Verbindung miteinander angewandt werden, je nach dem, ob die Kohlenstoffprodukte sowohl Siliciumdioxid und graphitoides Silicium oder nur eine dieser beiden Verunreinigungen enthalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun in Verbindung mit den beiden Hauptverunreinigungen der Kohlenstoffprodukte im einzelnen beschrieben.

Entfernung von Siliciumdioxid Beispiel I

Stücke von Kohlenstoffelektroden des Typs ΙΌ-20 der US-Firma Pure Carbon Company, St. Mary, Pa./USA, mit einer Dicke von etwa 3 mm (0,125 inch) wurden eingesetzt. Dieses Kohlenstoff produkt hatte eine Oberfläche von 600 qm pro g und einen zu vernachlässigenden Widerstand gegen den Durchfluß von Wasser in einer Entmineralisierungszelle. Andere Eigenschaften dieses Kohlenstoffproduktes waren wie folgt:

Mittlerer Porendurchmesser (Mikron) 20

Porenhohlraum, cm /g

Makroporen, 100 - 0,035 Mikron 0,,83

Mikroporen, weniger als 0,035 Mikron 0,62

insgesamt 1,45

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Porosität, Vol.io Durchflußwiderstand*, mm Hg/cm

weniger als

77
0,01

(* = Druck notwendig, um 1 cn, Stickstoffgas pro Minuteu.cm Kohlenstoffplatte mit einer Dicke von 1 cm durchzupassieren)

Physikalische Eigenschaften Durchschnittliche Dichte, g/ccm Biegestärke, psi Skleroskophärte

Spezifischer Widerstand, Ohm/cm Chemische Eigenschaften Asche, i> Schwefel, i»

Spektrographische Analyse der Asche für ausgewählte Elemente in $:

SiOp Hauptmenge

Al₂O₃

Pe₂O₃

CaO MgO

0	0	,53
200	7
10	0	- 20
,2

,01

Na₂O 0

10,0 7,0 0,75 0,75 1,5 3,0 6,0

Das Kohlenstoffprodukt wurde wie folgt behandelt:

1. Die Kohlenstoffstücke wurden in 70 #ige STußsäure 16 Stunden eingetaucht.

2. Die Kohlenstoffstücke wurden sodann in eine 20,2 >iige wäßrige Salzsäure übertragen und 1 Stunde hierin gekocht.

Die Kohlenstoffstücke wurden sodann in neue wäßrige 20 %ige Salzsäure übertragen und die zweite Stufe wurde

in dieser Weise insgesamt C mal wiederholt.

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3. Die Kohlenstoffstücke wurden aus der Salzsäure entnommen und in destilliertes Wasser eingetaucht und hierin eine halte Stunde gekocht. Diese Behandlung wurde insgesamt

3 mal wiederholt. Auf diese Weise wurde im wesentlichen die Gesamtmenge der Salzsäure entfernt.

4· Hiernach wurden die Kohlenstoffstücke in einem Heißluftumwälzofen 16 Stunden bei 100° C getrocknet.

5. Als nicht zwingende Stufe zur sicheren Entfernung absorbierter Produkte wie Chloride wurden die Kohlenstoffstücke sodann gründlich mit einer wäßrigen ,UtlSÄgpcetwa

4 /6igen Salzsäure, gespült.

6. Die Kohlenstoff stücke wurden sodann nochmals in destilliertes Wasser gegeben und hierin eine halbe Stunde gekocht, wobei fliese Stufe insgesamt 2 mal mit siedendem destilliertem Wasser wiederholt wurde.

7· Schließlich wurden die Kohlenstoffstücke in einem Heißluftumwälzofen 16 Stunden bei 100° C getrocknet.

Nach dieser Behandlung betrug der Gesamtaschegehalt des Kohlenstoff Produktes 0,05 %. Es war im wesentlichen frei von SiO₂.

Nach der vorstehend beschriebenen Behandlung wurden die Kohlenstoffstücke als Elektroden in einer weiter unten beschriebenen Entmineralisierungszelle benutzt, die mit einer wäßrigen Calciumsulfat lösung als zu entmineralisierendes Medium betrieben wurde. Die Entfernung der Ionen war ausgezeichnet, wie in Figur 5 wiedergegeben.

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	20081	48	Erfindung	dieses	2	0	,1	,8
- 8 - Entfernung von graphitoidem Silicium			des Ge-
Beispiel II A				0	10	,28
Stücke eines Kohlenstoffproduktes vom Typ FC-I3 von der		samtgewichtes des Produktes, wovon SiO₂ 4,97 5^ und graphitoides	0	0	,24
amerikanischen Firma Pure Carbon Company, St. Mary, Pa./USA,	Silicium 1,50 °J> ausmachten. Andere Eigenschaften	0		,52
mit einer Dicke von etwa 3 mm (0,125 inch) wurden einge	Kohlenstoffproduktes waren wie folgt:	47
setzt. Vor der Behandlung gemäß der vorliegenden	Mittlerer Porendurchnesser, Mikron	12
enthielt das Produkt 10,50 % Asche auf der Basis	Porenhohlraum, cm /g
	Makroporen, 100 - 0,035 Mikron
Mikroporen, weniger als 0,035 Mikron
insgesamt
Porosität, Vol.%
Durchflußwiderstand*, mm Hg/cm	450
(* = Druck notwendig, um 1 cm Stick	0	,90
stoff gas pro Minute«cm Kohlenstoff	1.600
platte mit einer Dicke von 1 cm	35 -	45
durchzupassieren)	,03
Physikalische Eigenschaften
Oberfläche, m /g	,50
Durchschnittliche Dichte, g/ccm	,01
Biegestärke, psi
Skleroskophärte
Spezifischer Widerstand, Ohm/cm	Hauptmenge
Chemische Eigenschaften	C _ Q _
Aschegehalt, "Jo
Schwefelgehalt, jß
Spektrographische Analyse der Asche auf
ausgewählte Elemente, ^cp\
SiO₂
Al₂O₃

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Pe₂O₅ 2,5

CaO 0,5

MgO 0,2

0,02 ₂ 2,0

κ₂ο

Das Kohlenstoffprodukt wurde wie folgt behandelt:

1. Die Kohlenstoffstücke wurden in ein Gemisch aus 20 - 25% Salpetersäure und 70 - 75 Y° Flußsäure 16 Stunden eingetaucht.

2. Sodann wurden die Kohlenstoffstücke 6malig je eine Stunde in wäßriger 20,2 $iger Salzsäure gekocht.

3. Hiernach wurden die Kohlenstoffstücke in destilliertem Wasser eine halbe Stunde gekocht, wobei diese Behandlung insgesamt 3 mal durchgeführt wurde.

4. Die Kohlenstoffstücke wurden sodann 16 Stunden bei 100° C getrocknet.

5. Die Kohlenstoffstücke wurden sodann gründlich mit etwa 4 $iger wäßriger Salzsäure gespült.

6. Hiernach wurden die Kohlenstoffstücke eine halbe Stunde in destilliertem Wasser gekocht, und zwar wurde diese Behandlung 2 mal durchgeführt.

7. Schließlich wurden die Kohlenstoffstücke in einem Warmluftumwälzofen 16 Stunden bei 100° C getrocknet.

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- ίο -

Nach der Behandlung entnielt das Kohlenstoffprodukt 0,24 y Asche einschließlich 0,04 -/» SiO₂ und weniger als 0,01 >ί Si auf der Basis des Gesamtgewichtes des Produktes. hex itest der Asche zeigte Spurenmengen an AIpO,, j?e G^, CaO, MgG, TiO₂ und Na₂O.

Beispiel II B

Dieses Beispiel zeigt, daß die Behandlung nur mit Salzsäure keine Entfernung von graphitoidem Silicium besorgt. Stücke des auch im Beispiel II A eingesetzten Kohlenstoffprodukten Purebon ΙΌ-13 wurden eingesetzt. Vor der Behandlung enthielt dieses Kohlenstoff produkt 10,5 i° Asche einschließlich 4,97 '/<> SiO₂ und 1,50 °/> graphitoides Silicium auf der Basis des Gesamtgewichtes des Produktes. Die Stücke wurden zuerst in 70 $iger wäßriger Plußsäure 16 Stunden eingetaucht. Sodann wurden die Stücke herausgenoomen und in 20,2 /&iger wäßrige Salzsäure gegeben und hierin eine halbe Stunde gekocht, wobei diese Behandlungsstufe insgesamt 3 mal wiederholt wurde. Hiernach wurden die Stücke in destilliertes Wasser gegeben und eine halbe Stunde getrocknet, wobei diese Behandlungsstufe 3 mal durchgeführt wurde. Sodann wurden die Stücke 16 Stunden bei 100° C getrocknet.

Die Analyse nach der Behandlung zeigte etwa 0,1 5» SiO₂ und 1,50 ia graphitoides Silicium. Der Gesamtaschegehalt nach dieser erfolglosen Reinigung betrug 1,64 fi. Hieraus ergibt sich, daß eine solche Behandlungsweise graphitoides Silicium nicht entfernt.

Bei diesem Versuch wurde auch die Wirksamkeit von gasförmigem Chlor zur Entfernung der Verunreinigungen getestet. Hierzu wurde eine Probe eines KohlenstoffStücks vom Typ #0-13 1b Stunden bei 1000° C mit Chlor behandelt. Der Gesamtsilicium-

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gehalt einschließlich SiO₂ und graphitoides Silicium wurde nur geringfügig von 5 auf etwa 3 ¹P unter Zurücklassung erheblicher Mengen an Aseheprodukten verringert. Durch das erfindungsgeinäße Verfahren wurde andererseits aus dem gleichen Kohlenstoffprodukt der gesamte Siliciumgehalt und im wesentlichen die Gesamtmenge an Ascheprodukten entfernt.

Entmineralisierung Beispiel III

Es wurde eine Entmineralisierungszelle hergestellt, die sciiematisch in Figur 1 wiedergegeben ist. Zur Herstellung der Elektroden wurde das rohe Kohl e ns t off produkt des Beispiels I, nämlich Produkt 3?C-2O, ein Produkt mit hoher ■-Oberfläche der amerikanischen Firma Pure Carbon Company, St. Mary, Pa./USA eingesetzt. Das Produkt hatte eine Oberfläche von 600 m /g mit zu vernachlässigendem Durchfluß-Widerstand für Wasser. Die Zelle umfasste eine Mehrzahl von etwa 3 mm (0,125 inch) dicken Elektroden, von denen jede in einen als Stromsammelleitung dienenden öraphitstab einzementiert war. Zwischen den Elektroden wurden Glasfasertrennschichten verwendet. Die Elektroden wurden übereinander angeordnet und von einem Behälter aus Epoxyharz umgeben und nach außen mit Hilfe von Silicongummi abgedichtet, Die obere und untere Öffnung wurde mit Platten aus Methylmethacrylat abgeschlossen und die Vorrichtung auf diese Weise vervollständigt.

Die Zelle wurde zur Entfernung ionischer Produkte aus hartem Quellwasser eingesetzt. Benachbarte Elektroden wurden mit entgegengesetzten ladungen belastet. Es wurde gefunden, daß die Elektroden sich schnell in einem solchen Umfang verstopften, daß kein Wasser mehr durch di£ Zelle gepumpt werden konnte.

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■- 12 -

Im Hinblick auf diesen Fehlschlag wurden mehrere Ansätze zur Entmineralisierung von synthetischem hartem Wasser durchgeführt, wobei das Wasser einzelne Bestandteile des ursprünglich eingesetzten Quellwassers enthielt, um festzustellen, welcher ionische Bestandteil oder welche Kombination aus ionischen Bestandteilen für die Verstopfung der Elektrode verantwortlich ist.

Natriumchlorid:

Es wurde eine identische Zelle wie vorher beschrieben eingesetzt, wobei unbehandeltes Kohlenstoffprodukt FC-20 als Elektrodenmaterial eingesetzt wurde. 30 ca. 3 mm (0,128 inch) dicke Elektroden wurden wie beschrieben übereinander geschichtet, so daß ein Kolonnenvolumen von 40 ecm entstand.

Diese Zelle wurde zur Entmineralisierung einer wäßrigen Lösung verwendet, die 3OO0ppm (Teile pro eine Millionen Teile Lösung) an Natriumchlorid enthielt. Die Betriebszeit der Zelle betrug jeweils eine Stunde, wobei diese Zeit eine Beladungsund Entladungszeit von jeweils 20 Minuten und Umwälzzeiten von 10 Minuten umfaßte.

Die Ergebnisse sind in Figur 2 der beiliegenden Zeichnung wiedergegeben. Die Ziffern 44» 106 und 120 beziehen sich auf die Anzahl der Zyklen. Die Konzentration an Natriumchlorid in dem ausfließenden entmineralisierten Wasser betrug etwa 350 ppm, was erheblich unter der durchschnittlichen Konzentration von 500 ppm Natriumchlorid in Frischwasser liegt.

Wie festgestellt, verbessert sich die Wirksamkeit der Zelle laufend selbst nach 120 Zyklen.

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Calciumchlorid:

Eine identische Zelle wurde unter Verwendung des unbehandelten Kohlenstoffproduktes FC-20 für die Elektroden gebaut. 20 etwa 3 mm (0,125 inch) dicke Elektroden wurden verwendet und hierbei eine Kolonne mit einem Volumen von 20 ecm geschaffen.

Diese Zelle wurde zur Entmineralisierung einer wäßrigen Lösung eingesetzt, die 250 ppm Calciumchlorid enthielt. Die Ergebnisse sind in Figur 3 wiedergegeben. In diesem fall zeigt die graphische Darstellung die Zusammensetzung des nach einem typischen Auflade- und Entladungszyklus anfallenden Wassers. Wiederum wurde eine ausgezeichnete Entfernung der ionischen Bestandteile beobachtet. Das abfließende entmineralisierte Wasser zeigte eine Konzentration von nur 25 ppm Calciumchlorid, was sich im Vergleich mit einer Konzentration von etwa 85 ppm Calciumchlorid in üblichem städtischem Wasser als günstig erweist.

Calciumsulfat ι

Drastischer Abfall der Ionenabscheidung. Die unter Verwendung einer Entmineralisierungszone ähnlich der in Figur 1 beobachteten Ergebnisse unter Anwendung auf eine wäßrige Lösung von Calciumsulfat sind in Figur 4 wiedergegeben. Es wurde beobachtet, daß die Ionenabscheidung mit jedem Zyklua .schnell abnahm. In der Tat war die Ionenabscheidung. schon nach dem 3· Zyklus so geschwächt, daß die Entmineralisierung abgebrochen werden mußte. Diese Resultate geben eine starke Andeutung dafür, daß die Hauptquelle für die Schwierigkeiten in Verbindung mit der Entminerali?- sierung von natürlichem Quellwasser mit Calciumsulfat verbunden sind.

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Es wurden viele Versuche unternommen, um die Abtrennung von Calciumsulfat aus wäßrigen Lösungen zu verbessern. So wurden positive und negative Elektroden umgekehrt, das Entladungspotential der Zellen angeglichen und verschiedene Arten von Kohlenstoff als Elektrodenmaterial eingesetzt. Keiner dieser Versuche war jedoch erfolgreich. Es erwies sich als überraschend, daß die erfindungsgemäß mit Säure behandelten Kohlenstoffprodukte eine befriedigende Abtrennung von Calciumsulfat bewirken.

Beispiel IV

Eine Zelle wurde ähnlich der in Figur 1 schematisch wiedergegebenen Zelle mit der Ausnahme hergestellt, daß die Elektroden aus einem etwa 3 mm (0,125 inch) dicken Stück Kohlenstoff des Typs FC-20 hergestellt wurden, die mit ZLußsäure und Salzsäure gemäß Beispiel 1 vorbehandelt waren. Die Ergebnisse dieses Versuchs in Verbindung mit einer wäßrigen Calciumsulfatlösung sind graphisch in Figur 5 wiedergegeben. Die Ziffern 32, 43 und 62 beziehen sich auf die Anzahl der Verfahrenszyklen. Es ist sehr offensichtlich, daß die Zelle zur Abtrennung von Calciumsulfat nach 62 Verfahrenszyklen genauso wirksam funktionierte wie am Anfang. Schon hierdurch wird die Ausführbarkeit und Fortschrittlichkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte eindeutig demonstriert.

Beispiel V

Dieses Beispiel erläutert, daß auch das Kohlenstoff produkt FC-13 in bezug auf die Entmineralisierung durch Behandlung gemäß dem vorliegenden Verfahren verbessert wird. Zwei Sätze Elektroden wurden aus dem Kohlenstoff produkt Purebon FC-13 hergestellt, die 2,54 χ 7,62 χ 0,30 cat (1 χ 3 χ 0,125 inch) groß waren. Dieses lohlenstoffprodukt ist in Beispiel II A

- 15 -

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-■ 15 -

beschrieben. Der eine Satz wurde wie folgt gereinigt:

1. Die Kohlenstoff stücke wurden in ein Gemisch aus 20 - 25 fo HHO, und 70 - 75 # Hi¹ etwa 16 Stunden lang eingetaucht,

2. Sodann wurden sie 6 mal eine Stunde in wäßriger 20,2 $iger HCl gekocht.

3. Hiernach wurden die Kohlenstoffstücke in destilliertes Wasser getaucht und eine halbe Stunde gekocht und diese Verfahrensweise insgesamt 3 mal mit jeweils frischem destilliertem Wasser durchgeführt.

4. Die Kohlenstoffstücke wurden sodann 16 Stunden lang bei 100° C getrocknet.

5. Hiernach wurden die Stücke in 4 $lge wäßrige HCl eingetaucht.

6. Danach wurden die Stücke in destilliertes Wasser eingetaucht und 2 Stunden gesiedet, wobei diese Behandlungsweise insgesamt 2 mal durchgeführt wurde.

7. Schließlich wurden die Stücke 16 Stunden bei 100° C getrocknet.

Diese Verfahrensweise unterscheidet sich geringfügig von der in Beispiel II A beschriebenen Weise.

Identische Stücke vorbehandelter und nicht vorbehandelter Elektroden wurden in wäßrige 2n-Kaliumchloridlösung 196 Stunden eingelegt. Die Elektroden wurden sodann etwa 30 mal zwischen 0 und 1 Volt zyklisch, belastet. Kapazitätsstudien wurden hierbei durchgeführt» Das Resultat war, daß

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die vorbehandelt- .üleLtroden k rr.si die iv?ps.i,it?H der
vorbehandelten Ll el-, tr ο den hau ie;-.

Zu5r..i:i2iGni'ösnei:d sei^eii. die VerruoLe r.ii Uiifecreiiii^toii. und gereinigten i'C-1 3-Höhj.enetcifelektrodcr in v/äßrigcr ILaÜu ohloridlösung, Jai3 die gereinigten EIoLtroclen ix, bezug au die Eiitinineralioierun-g gegenüber den nicht gereinigten
identischen Elektroden zweii'acn verbessert sind.

1-atentarisprüche:

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Claims

2008H8 Pat entanaprüohe:

1. Verfahren zur Nachbehandlung und Reinigung von Kohlenstoffprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffprodukte in konzentrierte wäßrige Flußsäure, gegebenenfalls in Gemisch mit Salpetersäure, mehrere Stunden eingetaucht und durchtränkt werden, hiernach in wäßriger Salzsäure gekocht werden, sodann mit Wasser gewaschen und im wesentlichen wasserfrei getrocknet werden»

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die getrockneten Kohlenstoffprodukte zusätzlich mit wäßriger Salzsäure getränkt und sodann mit Wasser gewaschen und schließlich getrocknet werden, bis im wesentlichen die Gesamtmenge des Wassers entfernt ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschen mit Wasser jeweils eine halbe Stunde durchgeführt wird und bei jedem Waschgang neues Wasser verwendet wird und die Gesamtwaschzeit 1 1/2 Stunden beträgt.

4· Verfahren gemäß Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Waschstufe in halbstündigen Zyklen mit jeweils frischem Wasser für eine Gesamtzeit von einer Stunde durchgeführt wird.

5. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flußsäure eine Konzentration von 70 #, die Salzsäure der ersten Behandlungsstufe eine Konzentration von 20,2 <f» hat und das Sieden in dieser Stufe 6 mal eine Stunde mit jeweils frischer Säure in den einzelnen Zeitabschnitten durchgeführt wird und das erste Trocknen 16 Stunden bei 100° durchgeführt wird.

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6. Verfahren gemäß Ansprüchen 2 Ms 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Salzsäurebehandlung mit einer Säurekonzentration von etwa 4 $ und die endgültige Trocknungsstufe 16 Stunden bei 100° C durchgeführt wird.

7. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Behandlung mit einem Gemisch aus 20 bis 25 # Salpetersäure und 70 bis 75 $ Flußsäure durchgeführt wird.

8. Verwendung der gemäß Ansprüchen 1 bis 7 hergestellten Kohlenstoffprodukte als Elektrodenmaterial für die elektrostatische Abtrennung von Calciumsulfat aus wäßrigen lösungen»

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