DE2243342B2

DE2243342B2 - Verfahren zur Herstellung von abriebfestem, grobem Natriumperborattetrahydrat

Info

Publication number: DE2243342B2
Application number: DE19722243342
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr. 7867 Wehr Knippschild; Hubert 7889 Karsau Schuster
Original assignee: Deutsche Gold und Silber Scheideanstalt
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1972-09-02
Filing date: 1972-09-02
Publication date: 1974-11-07
Also published as: FR2197813A1; DE2243342C3; CH590177A5; IT994642B; FR2197813B1; BE799788A; DE2243342A1

Description

stellung der klaren Lösung bei 40 bis 50⁰C kann entweder gesondert in einem Kessel oder Rohr vorgenommen werden, wodurch die sofortige Mischung und Bildung einer übersättigten Lösung an Perborattetrahydrat eintritt.

Zur Definition der »scheinbaren Impffläche« wird davon ausgegangen, daß die einzelnen Perborattetrahydratkristalle Kugeln sind.

In Wirklichkeit sind sie mehr oder weniger sprießig. Die angegebene Oberfläche pro Sieb-Fraktion ist daher eine idealisierte und wird erhalten durch Bildung des arithmetischen Mittels der begrenzenden Sieb-Fraktionen. Wird die Oberfläche jedoch mit der Zuspeisgeschwindigkeit kombiniert, so erhält raan für die erfindungsgemäße Kristallisation eine Größe, die angibt, wieviel Gramm Natriumperborattetrahydrat pro Quadratmeter scheinbarer Impffläche innerhalb einer Minute kristallisieren. Da in jedem Fall eine spontane Keimbildung vermieden werden soll, wird die erfindungsgemäße Kristallisation als Aufkristallisation bezeichnet, weil bevorzugt die vorgelegten Impfkristalle weiterwachsen.

Als Aufkristallisationsrate wird das Verhältnis von durch Kühlen des entstandenen Breies bis auf bevor zugt 15⁰C in dem oder den nachfolgenden Kühlern vollendet, worauf nach Filtration in Drehfiltern das erhaltene Produkt getrocknet wird.

S Die anfallende gesättigte Mutterlauge wird zur Herstellung der Natriummetaboratlösung wieder eingesetzt

Die Erfindung wird in dem folgenden Beispiel erläutert:

ίο Eine Suspension von 447 g Perborattetrahydrat pro Liter mit einer Temperatur von 15 ⁰C und eine übersättigte Perborattetrahydratlösung von 330 g Perborattetrahydrat pro Liter mit einer Temperatur von 48 ⁰C werden mit einer solchen Geschwindigkeit im Anschluß an den Kristallisator zusammengeführt und gemischt, daß 4,6 g Perborattetrahydrat pro Quadratmeter

scheinbarer Impffläche pro Minute aufkristallisiert werden.

Aufkristallisationstemperatur ist 23° C, Aufkristalli-

ao sationsrate 25 %.

Gramm zugespeistes Pb
Gramm vorgelegtes Pb
bezeichnet (Pb = Perborat).

100%

Das Verfahren an sich. 4. h. das Kristallisieren im 30 Kristallisator und Kühler, das Filtrieren, das Trocknen des Kornes und das Rückführen der an Perborattetrahydrat gesättigten Mutterlauge in den Kristallisator wird — wie gesagt—in bekannter Weise durchgeführt, d. h., zum Beispiel die Kristallisation beginnt bei Tem- 35 Siebanalyse peraturen von 20 bis 40° C im Kristallisator und wird 2 243 341.

Siebanalyse	0,63	0,5	0,4	0,315	0,2	0·¹ _m ^Rm
Ausgangs
material in
Gewichts
prozent	3	14	33	16	33	1 0
Versuchsmaterial
in Gewichts
prozent	5	19	36	13	24	0 3

Abrieb:

Ausgangsmaterial 130,9 cm*

Versuchsmaterial 96,4 cm*

nach deutscher Offenlegungsschrift

Claims

Wasserstoffperoxidüberschusses, also freien Wasser Patentansprüche: stoffperoxids, nach der österreichischen Patentschrift 246 698 dagegen ein hochporöses Kügelchen erhalten.

1. Verfahren zur Herstellung von abriebfestem, Ferner ist es möglich, sehr feine nadelfönnige Krigrobem Natriumperborattetrahydrat durch Um- S stalle zu Kugeln zu verkleben und mit einer äußeren setzen von Natriummetaborat und Wasserstoff- Schicht von Perborat zu umgeben und sie auf diese peroxid in einer wäßrigen Suspension von Keimen Weise hart und kompakt zu machen und dabei aus Natriumperborattetrahydrat in einer gesättig- gleichzeitig ihr Schüttgewicht in die für Waschmittel ten Lösung dieses Salzes und nachfolgender Küh- gewünschten Grenzen zu bringen, wenn nach dem lung des entstandenen Breies, Abfiltrieren und io Verfahren der deutschen Auslegeschrift 1567 803 Trocknen des Korns, dadurch gekenn- feine suspendierte Kristallkeime in einer übersättigten zeichnet, daß eine klare, bei 40 bis 5O⁰C an Perboratlösung mit ganz bestimmten konzentrierten Perborattetrahydrat übersättigte Lösung aus Na- Wasserstoffperoxid- und Metaboratlösungen unter triummetaborat und Wasserstoffperoxid, die 200 Rühren in Kontakt gebracht werden (s. hierzu auch bis 700 g Natriumperborattetrahydrat pro Liter 15 die deutsche Patentschrift 1178 828).

enthält, im Anschluß an den Kristallisator mit einer Auch die Konzentrationen der eingesetzten Lösunsolchen Geschwindigkeit in die Salzsuspension gen von Wasserstoffperoxid und der Borverbindung eingeführt wird, daß pro Minute nicht mehr als an sich haben einen Einfluß auf die Größe und damit 30 g Perborattetrahydrat pro Quadratmeter schein- Schüttdichte der Kristalle, ebenso deren Verweilzeit barer Impffläche aufkristallisieren, und zwar bei 20 in der übersättigten Lösung (s. britische Patentrchrift 20 bis 40⁰C und einer Aufkristallisationsrate von 911 664).
nicht mehr als 100 %. Neben der Struktur der Partikeln ist selbstverständ-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- lieh auch die mehr oder weniger einfache Durchfühzeichnet, daß die klare übersättigte Perboratlösung rung der Reaktion an sich von Bedeutung, und hier 300 bis 500 g Perborattetrahydrat pro Liter enthält. 35 kann die Kristallisation in einer oder mehreren Stufen

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch eine wesentliche Rolle z. B. für das Trocknen der gekennzeichnet, daß die klare übersättigte Per- Kristalle spielen (s. deutsche Auslegeschrift 1 948 601). boratlösung vor dem oder den Kühlern der Salz- Aus dem Gesagten geht hervor, daß selbst durch Suspension zugeführt wird. anscheinend naheliegende Änderungen bei der Durch-

30 führung der Reaktion nicht vorhergesagt werden kann, wie sich diese Änderungen auf die Korn-

struktui, das Kornspektrum und das Schüttgewicht

bzw. auf das Verhalten der gewonnenen Kristalle innerhalb bestimmter Stufen wie Filtration oder

Während einerseits die Reaktion zur Bildung von 35 Trocknung auswirken.

Natrium]: erborat aus Metaborat und der Perverbin- Es wurde nun gefunden, daß sich bei Verfahren,

dung wie Wasserstoffperoxid im alkalischen Medium bei denen Natriumperborattetrahydrat durch Umsetseit langem bekannt ist, weiß die Fachwelt ebenfalls, zen von Natriummetaborat und Wasserstoffperoxid daß die e:i azelnen Durchführungsarten dieser Reaktion in einer wäßrigen Suspension von Keimen aus Naeinen wesentlichen Anteil an der Ausbildung bestimm- 40 triumperborattetrahydrat in einer gesättigten Lösung ter Eigenschaften der Perboratpartikeln hat. dieses Salzes hergestellt wird, ein abriebfestes, grobes

Als Faktoren, die auf die spezielle Art der Partikeln Korn bei nachfolgender Kühlung des entstandenen bzw. auf das Kornspektrum erheblichen Einfluß haben, Breies, Abfiltrieren und Trocknen des Kornes gewiuwerden die Kristallisationstemperaturen sowie die nenläßt, wenn eine klare, bei40bis50°CanPerborat-Mengenvcrhältnisse von Bor zu Alkali und Aktiv- 45 tetrahydrat übersättigte Lösung aus Natriummetasaaeratoff, die stöchiometriseh und nicht stöchiome- borat und Wasserstoffperoxid, die 200 bis 700 g trisch sein können, genannt. Dabei widersprechen Natriumperborattetrahydrat pro Liter enthält, im sich teilweise die Ansichten wie z. B. bei der Kristall· Anschluß an den Kristallisator mit einer solchen sationsterijperatur. Nach der USA.-Patentschrift Geschwindigkeit in die Salzsuspension eingeführt 2 863 835 dürfen Temperaturen oberhalb 11°C nicht 50 wird, daß pro Minute nicht mehr als 30 g Perboratverwendel werden, wenn die Bildung feiner Kristalle tetrahydrat pro Quadratmeter scheinbarer Impffläche vermieden werden soll. Umgekehrt dagegen liegen auf kristallisieren, und zwar bei 20 bis 40⁰C und einer nach der deutschen Auslegeschrift 1948 601 die Aufkristallisationsrate von nicht mehr als 100%.
Temperaturen bevorzugt bei 20 bis 40⁰C und nach der (Unter klarer übersättigter Lösung wird »salzfrei«

deutschen Auslegeschrift 1567 803 bei 2O⁰C. Trotz- 55 verstanden.)

dem werden technisch interessante Kornspektren Die Zuspeisung wird entweder vor dem oder den

und keine nu feinen Partikeln erhalten. Kühlern oder in ihnen vorgenommen. Bei mehreren

Bei deia Verfahren der deutschen Auslegeschrift Kühlern kann die Zuspeisung auch unterteilt werden. 1 948 601 leigt sich nun aber gleichzeitig der Einfluß Besonders geeignet sind Konzentrationen von 300

der obenerwähnten Mengenverhältnisse, vor allem 60 bis 500 g Perborattetrahydrat pro Liter übersättigter von Bor m Aktivsauerstoff, auf die Struktur des Lösung. Die Salzsuspension soll am besten 100 bis anfallendem Perboratpartikels, ebenso wie bei dem 500 g Impfkeime pro Liter Suspension enthalten.
Verfahren der österreichischen Patentschrift 246 698. Die Konzentrationen der einzusetzenden Metaborat-

Bei Vermeidung freien Wasserstoffperoxids bei der und Wasserstoffperoxidlösungen sind nicht kritisch, genannten Herstellung, d. h. beim Arbeiten mit einem 65 Es werden im allgemeinen handelsübliche Lösungen Metaboral Überschuß, wird nach der deutschen Aus- eingesetzt, entscheidend ist nur, daß die erfindungslegeschrift 1 948 601 ein abriebfestes Perborat in gemäß genannten Konzentrationen der übersättigten Form relativ dünner Platten, bei Anwesenheit eines Perborattetrahydratlösung erreicht werden. Die Her-