DE2125781C3

DE2125781C3 - Verfahren zum Aufbringen von Zinnsäure

Info

Publication number: DE2125781C3
Application number: DE2125781A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dr. 2000 Hamburg Schulze
Original assignee: Norddeutsche Affinerie AG
Current assignee: Aurubis AG
Priority date: 1971-05-25
Filing date: 1971-05-25
Publication date: 1979-04-26
Also published as: BE783772A; DE2125781B2; ZA722719B; GB1363551A; AU473148B2; US3849180A; DE2125781A1; SE381823B; ZM8472A1; ES403105A1; PL88993B1; AU4183872A; CA967435A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Zinnsäure auf feinkörnige bis stückige Substrate.

Feststoffe, deren Oberflächen am Ablauf von Reaktionen beteiligt sind, müssen im allgemeinen zur Erzielung einer hohen Umsatzgeschwindigkeit oder Umsatzrate feinverteilt vorliegen.

Um das ständige, in der Regel sehr aufwendige Mischen und Wiedertrennen von Reaktionslösung und Feststoff zu umgehen, ist es bekannt, die Feststoffe z. B. durch Ausfällen aus Lösungen auf großflächige Träger aufzubringen oder zu porösen Körpern zu formen. Die geringe Einbuße an Wirksamkeit wird dabei in Kauf genommen (Römpps Chemisches Wörterbuch, Franckh'sche Verlagshandlung Stuttgart, 1969).

In Fällen, in dene.r die wirksame Oberfläche der Feststoffe empfindlich gegen Wasserverlust oder Lufteinwirkung ist, wie z. B. bei Oxidhydraten, deren aktive Form schleimig ist und die bei Wasserverlust irreversibel inaktiviert werden, lassen sich diese bekannten Verfahren nicht anwenden. Deren Abtrennung von den Reaktionslösungen läßt sich zwar durch Zusatz von Flockungsmitteln erleichtern, jedoch verlangt die Klärung der Flüssigkeiten dem Mengendurchsatz entsprechende große Absetzbecken, da die Niederschläge schwierig zu filtrieren sind. Mit Fest-/ ^6j Flüssig-Trenncrn, die nach dem Zcntrifugcnprinzip arbeiten, läßt sich zwar eine schnellere Abscheidung erreichen, doch erfordert der Durchsatz großer Flüssigkeitsmengen einen erheblichen technischen Aufwand.

Aufgabe der Erfindung ist, für den Fall Zinnsäure als aktiven Feststoff ein Verfahren bereitzustellen, das die Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet und zu einem Einsatzmaterial führt, das ohne technischen Aufwand anwendbar ist sowie insbesondere in einfachster Weise mit Reaktionslösungen in Kontakt gebracht und von ihnen wieder getrennt werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst, indem das Verfahren der eingangs genannten Art entsprechend der Erfindung derart ausgestaltet wird, daß die Aufbringung aus einer wäßrigen, Zinnsäure und zwei als Flockungsmittel wirkende wasserlösliche organische Rein- oder Mischpolymere enthaltenden Dispersion erfolgt, wobei eines der Polymere basischen und eines sauren Charakter besitzt und beide Polymere aus Malein-, Vinyl-, Acryl-, Methacryl- und/oder Styryleinheiten gebildet sind.

In der einschlägigen Fachliteratur sind die Herstellung und die Eigenschaften dieser Polymere hinreichend beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zur Bildung poröser, voll wirksamer Schichten von Zinnsäure, indem die Rein- oder Mischpolymere eine klebrige, wasserunlösliche Masse bilden, die auf den Substraten fest haftet und die Zinnsäure in aktiver Form einschließt

Die sich gegenseitig ausflockenden Rein- oder Mischpolymere sind Polyelektrolyte mit hochmolekularer Struktur.

Den sauren Charakter der einen Polymerkomponente vermitteln z. B. Carboxyl-, Sulfon- und Phosphorsäure-Gruppen, den basischen Charakter der anderen Komponente meist stickstoffhaltige Gruppen.

Hinsichtlich der sauren Polymerkomponente besteht eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, die Aufbringung aus einer Dispersion erfolgen zu lassen, die hochmolekulare Säureamide enthält.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, die Aufbringung aus einer Dispersion erfolgen zu lassen, die Polyacrylderivate und Polyäthylenimine enthält.

In manchen Fällen ist es von Vorteil, die Substrate vor der Behandlung mit der Dispersion mit einem der Polymere vorzubehandeln. Dies kann z.B. durch Auftrocknen einer dünnen Lösung geschehen, die im Fall des Polyäthylenimin oder anderer Stickstoffbasen einen Härter, wie Epichlorhydrin, enthalten kann.

Als weitere Möglichkeit kann eine dünne Schicht auf den Substraten durch Vorweggabe geringer Mengen der beiden wasserlöslichen Substanzen ohne Gegenwart von Zinnsäure erzeugt werden.

Klebrigkeit und Zähigkeit der gebildeten Masse werden durch die Art und durch das Mengenverhältnis der beiden wasserlöslichen Polymere bestimmt.

Die Klebrigkeit nach außen kann dadurch abgebunden werden, daß in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung nach Bildung des Niederschlages auf den Substraten der Dispersion Latices wasserunlöslicher, nicht klebende poröse Überzüge bildender Polymere zugesetzt werden. Dieses Polymer muß mindestens zu einem der anderen Polymere eine Affinität haben, sollte also hinsichtlich des Elektrolytcharakters einer der anderen Polymerkomponenten entsprechen. Vorzugsweise werden Latices von aminaktiven Polyacrylderivaten zugesetzt. Das Polymer wird als dünne, grobporöse Hülle auf der klebenden Schicht abgeschieden.

Ein nicht abgebundener Überschuß an dieser dritten Substanz verbleibt dispers im Latex. In bestimmten

Fällen läßt sich die Dispersion durch pH-Wert-Änderung zerstören, so daß in der Regel noch eine zusätzliche Substanzmenge auf das Substrat aufgezogen werden kann.

In manchen Fällen scheint diese Nachbehandlung aus Gründen der mechanischen Stabilität nützlich zu sein. In anderen Fällen kann auf die dritte, wasserunlösliche Substanz verzichtet werden, wenn sich die äußere Klebrigkeit als gering und nicht störend für den späteren Verwendungszweck erweist ι ο

Als Substrate sind grundsätzlich alle Substanzen geeignet, die gegen die Arbeitsmedien beständig sind.

Zur besseren Benetzung der Substrate können den Dispersionen bekannte Netzmittel zugesetzt werden.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufge- is brachte Zinnsäure liegt in hochaktiver, körniger Form vor, die sich besonders für die Anwendung in Adsorptionssäulen mit großem Flüssigkeitsdurchsctz eignet

Die Bindung der Zinnsäure an die Substratkörner ist auch gegen warme Säuren hoher Konzentration beständig, wodurch u. a. die adsorptive Behandlung zur Entfernung von treibenden Schlämmen und gelöstem Arsen, Antimon und Wismut u. a. auch von Kupferelektrolysenlaugen, auf einfache Weise ermöglicht wird.

Die Mengenverhältnisse der Substrate, der aktiven Feststoffe und der das Bindemittel bildenden Substanzen sind nicht kritisch. Dasselbe gilt für die Korngröße der Substrate. Diese Daten können in weiten Grenzen schwanken. Aus praktischen Gründen ist man jedoch meist an einer möglichst dichten Feststoffpackung interessiert, was in den angeführten Beispielen realisiert wurde.

Die Erfindung wird anhand der Beispiele beispielsweise und näher erläutert

Beispiel 1

In eine Suspension aus 400 kg Zinnsäure (30% Trockengehalt) und 500 kg feinkörnigem Seesand in 1,5 Kubikmeter Wasser wurden unter Rühren nacheinander die Lösungen von 1 kg eines Flockungsmittels aus Polyacrylamid und 5 kg eines Flockungsmittels aus Polyäthylenimin mit dem Äquivalentgewicht von 320, bezogen auf die handelsübliche Form, zugegeben. Jedes Körnchen des Substrates überzog sich dabei mit einer mikroporösen klebrigen Masse, die die gesamte Zinnsäure enthielt

Durch Zusatz von 40 kg einer 5%igen Dispersion aus einem aminaktiven Acrylatmischpolymerisat wurde eine grobporöse Hülle als Abschluß um die Körner gelegt

Beispiel 2

In eine Suspension aus 100 kg feinkörnigem Substrat aus Kokigruß (0,5—1 mm Korngröße) in 1,5 m³ Wasser wurden unter Rühren nacheinander die Lösungen von 250 g eines Flockungsmittels aus Polyacrylamid und 500 g eines Rockungsmittels aus Polyäthylenimin mit dem Äquivalentgewicht von 120, bezogen auf die handelsübliche Form, zugegeben. Nach 10 Minuten Rühren wurden nacheinander 400 kg Zinnsäure (30% Trockengehalt) und die dreifachen Mengen der obengenannten Flockungsmittel, d. h. 750 g Polyacrylamid und 1500 g Polyäthylenimin zugegeben. Jedes Körnchen des Substrates überzog sich dabei mit einer mikroporösen, klebrigen, dank der Vorbehandlung besonders fest haftenden Masse, die die gesamte Zinnsäure enthielt Eine Nachbehandlung mit einer Dispersion wie in Beispie! 1 war hierbei nicht erforderlich.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbringen von Zinnsäure auf feinkörnige bis stückige Substrate, dadurch s gekennzeichnet, daß die Aufbringung aus einer wäßrigen, Zinnsäure und zwei als Flockungsmittel wirkende wasserlösliche organische Reinoder Mischpolymere enthaltenden Dispersion erfolgt, wobei eines der Polymere basischen und eines '<> sauren Charakter besitzt und beide Polymere aus Malein-, Vinyl-, Acryl-, Methacryl- und/oder Styryleinheiten gebildet sind

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringung aus einer Dispersion erfolgt, die hochmolekulare Säureamide enthält

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringung aus einer Dispersion erfolgt, die Polyacrylderivate und PoIyäthylenimine enthält

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrate vor der Behandlung mit der Dispersion mit einem der Polymere vorbehandelt werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Bildung des Niederschlages auf den Substraten der Dispersion Latices wasserunlöslicher, nicht klebende poröse Überzüge bildender Polymere zugesetzt werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Latices von aminaktiven Polyacrylderivaten zugesetzt wenden.

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