DE2625868C2 - Process for processing serpentine - Google Patents
Process for processing serpentineInfo
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Description
und einer Körnung von maximal 5 mm, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% zwischen 1 bis 3 mm, mit verdünnter Salzsäure behandelt wird, wobei die Behandlung unterbrochen wird, sobald der ungelöste Rückstand zwischen 70 bis 35 Gew.-%, bezogen auf den eingesetzten Serpentin, beträgt.and a grain size of at most 5 mm, preferably at least 50% by weight between 1 to 3 mm, is treated with dilute hydrochloric acid, the treatment being interrupted as soon as the undissolved residue between 70 to 35% by weight, based on the serpentine used, amounts to.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in kochender Salzsäure in ein- oder mehrstufigem Extraktionsvorgang über einen Zeitraum von V4 Stunde bis zu insgesamt 6 Stunden, vorzugsweise 1 Stunde, durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the treatment in boiling hydrochloric acid in a single or multi-stage extraction process over a period of V 4 hours up to a total of 6 hours, preferably 1 hour, is carried out.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Serpentin zwecks Herstellung von oberflächenaktiven Materialien, insbesondere zur Verwendung als Filtermaterial, Bleichmaterial, Sorptionsmittel sowie als Füllstoff.The invention relates to a method for processing serpentine for the purpose of producing surface-active substances Materials, in particular for use as filter material, bleaching material, sorbents as well as filler.
Aktive Kieselerden und damit vergleichbare Produkte nehmen eine laufend steigende Bedeutung auf den verschiedensten Gebieten der Industrie, Forschung, Medizin, Umweltschutz und Strahlenschutztechnik ein. Von den zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten solcher oberflächenaktiver Materialien seien genannt:Active silica and related products are becoming increasingly important the most diverse areas of industry, research, medicine, environmental protection and radiation protection technology a. Of the numerous possible uses of such surface-active materials are mentioned:
Soptionsmittel für Nitroglycerin, Entfärbe-, Filter- und Desodorierungshilfsmittel für organische und wässerige Lösungen (insbesondere in der chemischen, pharmazeutischen und Lebensmittelindustrie sowie in der Abwassertechnik), Adsorptionsmittel für Gase, Füllstoffe in Farben, Kunststoffen, Weich- und Hartgummi, Streck- und Mattierungsmittel in Kunststoffasern, Adsorptives Verzögerungsmittel bzw. Adsorptionsmittel für radioaktive Gase (Filtersand für radioaktive Aerosole), Katalysator und/oder Katalysatorträger, Öibindemittel, Antazide (medizinische Darmtraktbehandlung), Regenerierhilfsmittel für gehrauchte Schmier- und Motoröle und Feuerfestrohstoff. Soption agent for nitroglycerin, decolorizing, filter and deodorising aids for organic and aqueous solutions (especially in chemical, pharmaceutical and food industry as well as in wastewater technology), adsorbents for gases, Fillers in paints, plastics, soft and hard rubber, extenders and matting agents in plastic fibers, Adsorptive retarder or adsorbent for radioactive gases (filter sand for radioactive Aerosols), catalyst and / or catalyst carrier, oil binders, antacids (medical treatment of the intestinal tract), Regeneration aid for smoked lubricating and motor oils and refractory raw materials.
Bisher wurden für die obengenannten Einsatzzwecke in erster Linie natürlich vorkommende Kieselerden verwendet, die aber in entsprechender Qualität nicht unbegrenzt verfügbar sind, oder aber, wie z. B.So far, naturally occurring silicas have primarily been used for the above purposes are used, but they are not available in unlimited quantities in the appropriate quality, or, e.g. B.
und einer Körnung von maximal 5 mm, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% zwischen 1 bis 3 mm, mit verdünnter Salzsäure behandelt wird, wobei die Behandlung unterbrochen wird, sobald der ungelöste Rückstand zwischen 70-35 Gew.-%, bezogen auf den eingesetzten Serpentin, beträgt.and a maximum grain size of 5 mm, preferably at least 50% by weight between 1 to 3 mm, with diluted Hydrochloric acid is treated, the treatment being interrupted as soon as the undissolved residue between 70-35% by weight, based on the serpentine used.
Grundsätzlich bestehen zwei verschiedene Formen der Behandlung mit Salzsäure. Einerseits kann das Magnesiumsilikat mit heißer bzw. kochender, verdünnter Salzsäure, vorzugsweise mit Salzsäure azeotroper Zusammensetzung, andererseits durch Säurebehandlung im kalten Zustand, jeweils ein- oder mehrstufig behandelt werden.There are basically two different forms of treatment with hydrochloric acid. On the one hand, it can Magnesium silicate with hot or boiling, dilute hydrochloric acid, preferably azeotropic with hydrochloric acid Composition, on the other hand by acid treatment in the cold state, in each case one or be treated in several stages.
Mindestens 50 Gew.-%, insbesondere 80 Gew.-% der Korngröße des Serpentins sollen vorzugsweise zwischen 1-3 mm liegen.At least 50% by weight, in particular 80% by weight, of the grain size of the serpentine should preferably be between 1-3 mm.
Es konnte festgestellt werden, daß es möglich ist, die HCl-Behandlung zu unterbrechen, sobald der ungelöste Rückstand zwischen 70-35 Gew.-%, bezogen auf den eingesetzten Serpentin, beträgt, vorausgesetzt, daß der behandelte Serpentin eine Körnung von maximal 5 mm aufweist; bei höheren Korngrößen kann das erfindungsgemäße Ziel (hohe BET-Zahlen) nicht erreicht werden, weil bei einer Körnung von über 5 mm im Endprodukt schwarze Kerne auftreten. Vorzugsweise soll eine Körnung von 1 bis 3 mm vorliegen. Die obere Grenze von 3 mm ergibt sich daraus, daß auch bei Körnungen von über 3 mm in manchen Fällen die BET-Zahl des Endproduktes durch das Vorliegen von ungelösten Kernen herabgesetzt ist. Besonders überraschend ist die untere Grenze von 1 mm bei dem bevorzugten Körnungsbereich von 1-3 mm, da zu erwarten gewesen wäre, daß sich die BET-Oberflächen der Endprodukte bei kleineren, unter 1 mm liegenden Korngrößen vergrößern. Tatsache ist aber, daß sich ein größerer Feinanteil nachteilig auf die Oberflächenaktivität des Endproduktes auswirkt.It was found that it is possible to interrupt the HCl treatment as soon as the undissolved The residue is between 70-35% by weight, based on the serpentine used, provided that the treated serpentine has a maximum grain size of 5 mm; with larger grain sizes the goal according to the invention (high BET numbers) cannot be achieved because with a grain size of black cores appear over 5 mm in the end product. A grain size of 1 to 3 mm should preferably be present. The upper limit of 3 mm results from the fact that even with grain sizes of over 3 mm in some Cases the BET number of the end product is reduced by the presence of undissolved nuclei is. Particularly surprising is the lower limit of 1 mm in the preferred grain size range of 1-3 mm, since it would have been expected that the BET surface areas of the end products would be smaller, Increase grain sizes below 1 mm. The fact is, however, that a larger proportion of fines is disadvantageous affects the surface activity of the end product.
Über bisher durchgeführte Aufschließungsarbeiten von Serpentin mit Säure berichten R. M. Müller, W. Hesse und F. Sinigoi (BHM 1950/51), wobei jedoch diese Arbeiten lediglich auf die Gewinnung von Nickel (infolge kriegsbezogener Rohstoffknappheit) gerichtet sind.R. M. Müller, W. Hesse and F. Sinigoi (BHM 1950/51), although this work only relates to the extraction of nickel (as a result of the war-related scarcity of raw materials).
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, aus nahezu unbegrenzt vorhandenem natürlichemThe method according to the invention makes it possible to use almost unlimited natural resources
Serpentin durch Behandeln mit verdünnter Salzsäure ein hochaktives Kieselerdematerial zu erhalten, welches auf Grund seiner inneren Oberfläche sowie seiner relativ festen und körnigen Struktur ganz besondere Verwendungszwecke gestattet. Selbstverständlich schließt das Vorliegen in körniger Gestalt eine Verwendung dieses Materials in pulvriger Form nicht aus.Serpentine to obtain a highly active silica material by treatment with dilute hydrochloric acid, which very special due to its inner surface and its relatively firm and granular structure Uses permitted. Of course, being in a granular form includes it Do not use this material in powder form.
Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren als Kieselsäuregerüst zurückbleibende Anteil, das ist aktive Kieselerde, besitzt eine Mikrohohlraumstruktur mit hoher spezifischer Oberfläche, innere funktionelle Hydroxylgruppen und zusätzlich eine stabile Kornstruktur.The fraction remaining as a silicic acid structure after the process according to the invention is active Silica, has a micro-void structure with a high specific surface area, internal functional Hydroxyl groups and, in addition, a stable grain structure.
Erfindungsgemäß können Endprodukte, die optimale Aktivitäten und maximale spezifische Oberflächen aufweisen und herkömmlichen Materialien dieser Art in mancher Hinsicht überlegen sind, hergestellt werden.According to the invention, end products can have optimal activities and maximum specific surface areas and conventional materials of this type are superior in some respects will.
Erfindungsgemäß erhaltene aktive Kieselerden zeigten z. B. folgende Eigenschaften:
Ölaufnahmevermögen:Active silicas obtained according to the invention showed e.g. B. the following properties:
Oil absorption capacity:
Zu je 2 g Probe wurde bis zur Sättigungsgrenze Spindelöl zugegeben. Es ergibt sich mit 2,10 g Öl pro 2 g erfindungsgemäß erhaltener Kieselerde (0-0,06 mm) ein guter Bindeeffekt. Entfärben organischer Kohlenwasserstoffverbindungen, z. B. Superbenzin: Spindle oil was added to every 2 g sample up to the saturation limit. It results with 2.10 g of oil per 2 g silica (0-0.06 mm) obtained according to the invention has a good binding effect. Decolorization of organic Hydrocarbon compounds, e.g. B. Premium gasoline:
In Superbenzin ist ein organischer Farbstoff (rot) molekular gelöst. K) g erfindungsgemäß erhaltene aktive
Kieselerde wird in einer Kolonne als Säule so lange mit Superbenzin versetzt, bis im Filtrat Spuren
einer Rosafärbung auftreten. Hierbei entfärben 10 g der Probe (0-0,06 mm) 100 ml Superbenzin; als Vergleich
dazu liegt übliche Kieselgur mit 10 ml/10 g um eine Zehnerpotenz niedriger, während z. B. Diatomenerde
überhaupt wirkungslos blieb.
Entfärben von Fruchtlirnonade:An organic dye (red) is molecularly dissolved in premium gasoline. K) g of active silica obtained according to the invention is mixed with premium gasoline in a column as a column until traces of a pink color appear in the filtrate. Here, 10 g of the sample (0-0.06 mm) decolorize 100 ml of premium gasoline; as a comparison, usual diatomaceous earth with 10 ml / 10 g is a power of ten lower, while z. B. Diatomaceous earth remained ineffective at all.
Decolorization of fruit lemonade:
Auf eine Säule, die 10 g erfindungsgemäß erhaltene Kieselerde enthielt, wurde in 201acher Verdünnung
handelsübliche Fruchtlimonade aufgegeben. Die bis zur ersten Rosafärbung des Filtrates aufgegebene
Menge betrug 25 ml/10 g Entfärbeleistung, welche der 2- bis 3fachen Wirkung von Kieselgur
(5-10 ml/10 g) entspricht.
Entfärben von Rohzucker:Commercially available fruit lemonade was applied to a column containing 10 g of silica obtained according to the invention in a dilution of 201. The amount applied up to the first pink coloration of the filtrate was 25 ml / 10 g of decolorizing performance, which corresponds to the 2 to 3-fold effect of kieselguhr (5-10 ml / 10 g).
Decolorization of raw sugar:
Hier kann mit gewaschener erfindungsgemäß erhaltener Kieselerde eine pH-konstante Entfärbung durchgeführt werden, wobei das Ionenaustauschvermögen vernachlässigbar bleibt.Here, a pH-constant decolorization can be achieved with washed silica obtained according to the invention be carried out, the ion exchange capacity remains negligible.
Erfindungsgemäß kann aber auch durch Kaltextraktion der basische Analysenanteil (MgO, Fe2O3 und Begleitelemente) des Rohproduktes gezielt nur soweit gesenkt werden, als es anderen Erfordernissen - bei gleichzeitiger hoher Oberflächenaktivität - entspricht, so z. B., wenn die Endprodukte als Schutzsande mit gleichzeitiger Wirksamkeit der Bindung starker Säuren oder als Trägermaterial in der pharmazeutischen Industrie für Heilstoffe, wo die Kombination von Magnesiumsilikat mit hoher innerer Oberfläche erwünscht ist, oder zum Einsatz für Reaktionen, bei welchen eine Beeinflussung des pH-Wertes erwünscht ist, wie z. B. Verminderung von reaktionsbedingten Verschiebungen in den sauren Bereich oder Erzielung erwünschter Verschiebungen in den basischen Bereich, z. B. bei Raffinationsprozessen, verwendet werden sollen.According to the invention, however, the basic analysis content (MgO, Fe 2 O 3 and accompanying elements) of the crude product can only be reduced specifically to the extent that it corresponds to other requirements - with simultaneous high surface activity - such as, for example, by cold extraction. B. when the end products are used as protective sands with simultaneous effectiveness of binding strong acids or as a carrier material in the pharmaceutical industry for medicinal substances, where the combination of magnesium silicate with a high internal surface area is desired, or for use in reactions in which the pH- Value is desired, such as B. Reduction of reaction-related shifts in the acidic range or achievement of desired shifts in the basic range, z. B. in refining processes should be used.
Die Erfindung wird an Hand von Beispielen näher erläutert. Diese zeigen den Einfluß auf die Qualitätseigenschaften* des Kieselsäureskeletts in Abhängigkeit von der Ausgangskorngröße, der Konzentration des Lösungsmittels, der Temperatur und der Extraktionszeit. The invention is explained in more detail by means of examples. These show the influence on the quality properties * of the silica skeleton as a function on the initial grain size, the concentration of the solvent, the temperature and the extraction time.
100 g Serpentin der chemischen Zusammensetzung: Glühverlust 15,0%, SiO2 32,5%, MgO 43,9%, Fe2O3 6,95% und der Korngröße 1-3 mm (sowie 0-0,5 mm) wurden mit 400 ml 20%iger Salzsäure versetzt und 48 Stunden bei Raumtemperatur stehen gelassen, wobei zeitweise gerührt wurde. Nach Beendigung der Extraktion wurde filtriert. Der anfallende Rückstand wurde säurefrei gewaschen, getrocknet und prozentual auf den eingesetzten Serpentin umgerechnet (= 1. Extraktionsstufe, siehe Tabelle 1).100 g serpentine with the chemical composition: loss on ignition 15.0%, SiO 2 32.5%, MgO 43.9%, Fe 2 O 3 6.95% and grain size 1-3 mm (and 0-0.5 mm) 400 ml of 20% hydrochloric acid were added and the mixture was left to stand for 48 hours at room temperature, with occasional stirring. After the extraction was complete, it was filtered. The residue obtained was washed acid-free, dried and the percentage of the serpentine used was converted (= 1st extraction stage, see Table 1).
Der Rückstand wurde noch ein zweites und drittes Mal mit jeweils frischer Säure der oben geschilderten Behandlung unterworfen (= 2. und 3. Extraktionsstufe, siehe Tabelle 1). The residue was a second and third time with fresh acid each of the above Subjected to treatment (= 2nd and 3rd extraction stage, see Table 1).
Der Versuch wurde mehrmals wiederholt. Die daraus erhaltenen Daten wurden entsprechend gemittelt und in der Tabelle 1 zusammengestellt.The experiment was repeated several times. The data obtained therefrom were averaged accordingly and compiled in Table 1.
größenDetermination
sizes
zogen auf einge
setzten Serpen
tin 1-3 mmResidue, wt .-%
moved on
sat serps
tin 1-3 mm
zogen auf einge
setzten Serpen
tin 0-0,5 mmResidue, wt .-%
moved on
sat serps
tin 0-0.5 mm
Versuchsbedingungen:Test conditions:
Konzentration der Salzsäure: 20%Concentration of hydrochloric acid: 20%
Extraktionstemperatur: RaumtemperaturExtraction temperature: room temperature
Zeitdauer einer Extraktionsstufe: 48 StundenDuration of an extraction stage: 48 hours
Extraktionsstufen: 3Extraction stages: 3
Korngröße des Serpentins: 1-3 und 0-0,5 mmGrain size of the serpentine: 1-3 and 0-0.5 mm
Gew.-Verhältnis: Serpentin zu HCI = 1:4Weight ratio: serpentine to HCl = 1: 4
Die Rückstandsanalysen der 2. Extraktionsstufe ergeben für die wichtigsten Kenndaten folgende ungefähre Durchschnittswerte:The residue analyzes of the 2nd extraction stage give the following approximate figures for the most important characteristics Average values:
MgO 20%, Fe1O3 4%, SiO2 65% und Glühverlust 9,5%.MgO 20%, Fe 1 O 3 4%, SiO 2 65% and loss on ignition 9.5%.
Trotz der relativ geringen Lösungsintensität der kalten Salzsäure besitzen die Rückstandsmaterialien eine spezifische Oberfläche bis über 200 nr/g. Diese hohe Oberflächenaktivität, die große Stabilität des Einzelkornes, die MgO-Depotwirkung, die funktionellen Hydroxylgruppen (ungeglüht), die Abwesenheit toxischer Verbindungen sowie eine neutralisierende Wirkung verleihen dem Produkt außerordentlich große Verwendungs- und Einsatzmöglichkeiten in der Industrie.Despite the relatively low dissolution intensity of the cold hydrochloric acid, the residue materials have a specific surface area up to over 200 nr / g. This high surface activity, the great stability of the Single grain, the MgO depot effect, the functional hydroxyl groups (not annealed), the absence toxic compounds as well as a neutralizing effect give the product extraordinary great uses and uses in industry.
K)Og Serpentin (Analyse siehe Beispiel 1). Körnung (M),05 mm. wurden am Rückflußkühler unterK) Og serpentine (analysis see example 1). Grit (M), 05 mm. were under the reflux condenser
Verwendung eines Rührers mit 400 ml 20%iger Salzsäure bei 70-80° C und bei 108-110° C zwei Stunden extrahiert. Nach Beendigung der Extraktion wurde filtriert. Der Rückstand wurde säurefrei gewaschen, getrocknet, gewogen und prozentMal auf den eingesetzten Serpentin umgerechnet (siehe Tabelle 2).Using a stirrer with 400 ml of 20% hydrochloric acid at 70-80 ° C and extracted at 108-110 ° C for two hours. After the extraction was complete, it was filtered. The residue was washed acid-free, dried, weighed and the percentage of the serpentine used was converted (see Table 2).
Versuchsbedingungen:Test conditions:
Konzentration der Salzsäure: 20%igConcentration of hydrochloric acid: 20%
Extraktionstemperatur: 70-80c C und 108-110' CExtraction temperature: 70-80 ° C and 108-110 ° C
Extraktionsstufe: IExtraction stage: I.
Zeitdauer der Extraktionsstufe: 2 StundenDuration of the extraction stage: 2 hours
Korngröße des Serpentins: 0-0,5 mmGrain size of the serpentine: 0-0.5 mm
Gew.-Verhältnis. Serpentin zu HCl = 1:4Weight ratio. Serpentine to HCl = 1: 4
Aus dem Vergleich der Rückstandsprozentanteile gegenüber Beispiel 1 läßt sich der zeitsparende Faktor der Extraktionsdauer durch Erhöhung der Temperatur klar erkennen. Die fortschreitende Verminderung des Rückstandes (von 65% auf 39,6%) hat eine stetige Zunahme des Silikatgerüstes an SiO2 und eine gleichzeitige Abnahme der übrigen Komponenten (insbesondere MgO, Fe2O3) zur Folge. Das Ausmaß der erwünschten Extraktion ist somit von der Art der für das Endprodukt bestimmten Verwendung abhängig· By comparing the percentage of residues with that of Example 1, the time-saving factor of the extraction time can be clearly seen by increasing the temperature. The progressive reduction in the residue (from 65% to 39.6%) results in a steady increase in the silicate structure of SiO 2 and a simultaneous decrease in the other components (in particular MgO, Fe 2 O 3 ). The extent of the desired extraction therefore depends on the type of use intended for the end product.
100 g Serpentin (Analyse siehe Beispiel 1), Körnung 0-0,5 mm, wurden am Rückflußkühler unter Verwendung eines Rührers mit 400 ml 20%iger Salzsäure bei 108-110° C V4Stunde, V2Stunde, 1 Stunde,2 Stunden und 5 Stunden lang extrahiert. Der jeweilige Rückstand wurde nach der Filtration, wie im Beispiel 2 beschrieben, weiterbehandelt (Ergebnisse siehe Tabelle 3).100 g of serpentine (analysis see Example 1), grain size 0-0.5 mm, were placed on a reflux condenser using a stirrer with 400 ml of 20% hydrochloric acid at 108-110 ° CV for 4 hours, V 2 hours, 1 hour, 2 hours and extracted for 5 hours. After filtration, the respective residue was treated further as described in Example 2 (for results, see Table 3).
Bestimmungsgrößen Determinants
Zeitdauer der Säurebehandlung in hDuration of the acid treatment in h
1A '/2 12 5 1 A '/ 2 12 5
Rückstand, bezogen auf einge- Gew.-% 45 43 40 39,6 37
setzten Serpentin, 0-0,5 mmResidue, based on% by weight 45 43 40 39.6 37
set serpentine, 0-0.5 mm
HCl-Gehalt desHCl content of the
Versuchsbedingungen:Test conditions:
Konzentration der Salzsäure: 20%igConcentration of hydrochloric acid: 20%
Extraktionstemperatur: 108-110° CExtraction temperature: 108-110 ° C
Extraktionsstufe: 1Extraction stage: 1
Zeitdauer der Extraktionsstufe: 1Ai, 1/2, 1, 2, 5 hDuration of the extraction stage: 1 Ai, 1/2, 1, 2, 5 h
Korngröße des Serpentins: 0-0,5 mmGrain size of the serpentine: 0-0.5 mm
Gew.-Verhältnis: Serpentin zu HCl= 1:4Weight ratio: serpentine to HCl = 1: 4
Die Ergebnisse zeigen, daß der Extraktionsvorgang exponentiell verläuft und sich asymptotisch dem Endzustand nähert.The results show that the extraction process exponentially and approaches the final state asymptotically.
100 g Serpentin wurden 4mal hintereinander einer Extraktion unterworfen. Die einzelnen Extraktionsstufen waren charakterisiert durch die Zeitdauer von 2 Stunden, einer Arbeitstemperatur von 108-110° C und durch die Verwendung frischer Salzsäure (20%ig). Die Durchführung der einzelnen Stufen erfolgte in der bereits beschriebenen Weise. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 dargestellt.100 g of serpentine were extracted four times in succession. The individual extraction stages were characterized by the duration of 2 hours, a working temperature of 108-110 ° C and the use of fresh hydrochloric acid (20%). The individual stages were carried out in the manner already described. The results are shown in Table 4.
Versuchsbedingungen:Test conditions:
Konzentration der Salzsäure: 20%igConcentration of hydrochloric acid: 20%
Extraktionstemperatur: 108-110" CExtraction temperature: 108-110 "C
Extraktionsdauer einer Stufe: 2 StundenExtraction time for one stage: 2 hours
Extraktionsstufen: 4Extraction stages: 4
Korngrößen des Serpentins: 0-0,5 mmGrain sizes of the serpentine: 0-0.5 mm
Gew.-Verhältnis: Serpentin zu HCI = 1:4Weight ratio: serpentine to HCl = 1: 4
Der Einfluß der Korngrößenverteilung des Serpentins auf die Größe der BET-Oberfläche des SiO2-Gerüstes läßt sich bei der Heißlaugung; an Hand der Tabelle 5 besonders eindrucksvoll demonstrieren. Verringert man bei der Heißextraktion die Korngröße des Serpentins, so werden nicht, wie zu erwarten wäre, die BET-Oberflächen des SiO2-Gerüstes größer, sondern verringern sich immer mehr. Auch bei der Kaltextraktion ist diese Differenzierung vorhanden, doch in einem geringeren Maße ausgeprägt.The influence of the particle size distribution of the serpentine on the size of the BET surface area of the SiO 2 framework can be determined in the case of hot leaching; demonstrate particularly impressively with the help of Table 5. If the grain size of the serpentine is reduced during hot extraction, the BET surface areas of the SiO 2 framework do not increase, as would be expected, but decrease more and more. This differentiation is also present in cold extraction, but to a lesser extent.
Körnung des eingesetzten
Serpentins
Kenngrößen 0-0,06 mm 0-0,5 mm 1-3 mmGrain of the used
Serpentine
Parameters 0-0.06 mm 0-0.5 mm 1-3 mm
spezifischespecific
Oberfläche m2/g 60-80Surface m 2 / g 60-80
100-150 200-300100-150 200-300
Versuchsbedingungen:
Konzentration der Salzsäure:
Arbeitstemperatur: 108-110° C
Extraktionsstufen: 2
Extraktionsdauer einer Stufe: 2 Stunden
Gew.-Verhältnis: Serpentin zu HCI = 1:4Test conditions:
Concentration of hydrochloric acid:
Working temperature: 108-110 ° C
Extraction stages: 2
Extraction time for one stage: 2 hours
Weight ratio: serpentine to HCl = 1: 4
Der Einfluß des bei der Extraktion eingesetzten Feinstanteiles des Ausgangsproduktes auf die spezifische Oberfläche des Endproduktes ist aus nachstehendem Versuch zu ersehen: Gleiche Teile Rohserpentin mit einer Körnung von 0 bis 0,06 mm und Rohserpentin mit einer Körnung von 1 bis 3 mm wurden gemeinsam zweistufig extrahiert (20%ige HCI, 108° C, V2 Stunde je Stufe). Für die erste Stufe wurden auf 100 g Rohserpentin 450 ml HCl zugegeben. Für den so erhaltenen Rückstand von 50 g wurden 225 ml frische HCI für die zweite Stufe verwendet. Der Rückstand nach der zweiten Stufe betrug 42 g und wurde dann in die Fraktionen 0-0,06 und 1-3 mm getrennt. Zu Vergleichszwecken wurde der gleiche Rohserpentin mit einer Körnung von 1 bis 3 mm in gleicher Weise als solcher zweistufig extrahiert.The influence of the fine fraction of the starting product used in the extraction on the specific surface area of the end product can be seen from the following experiment: Equal parts of raw serpentine with a grain size of 0 to 0.06 mm and raw serpentine with a grain size of 1 to 3 mm were extracted together in two stages (20% HCl, 108 ° C, V 2 hours per stage). For the first stage, 450 ml of HCl were added to 100 g of raw serpentine. For the residue of 50 g thus obtained, 225 ml of fresh HCl were used for the second stage. The residue after the second stage was 42 g and was then separated into fractions 0-0.06 and 1-3 mm. For comparison purposes, the same raw serpentine with a grain size of 1 to 3 mm was extracted as such in two stages in the same way.
Es wurden folgende BET-Werte erhalten:The following BET values were obtained:
Serpentin 1-3 mm
Abgetrennte FraktionSerpentine 1-3 mm
Separated parliamentary group
1-3 mm
0-0,06 mm1-3 mm
0-0.06 mm
240 m:/g240 m : / g
100 nr/g100 nr / g
61 nr/g.61 no / g.
Durch den Feinstanteil (Körnung (M),06 mm) wird die Oberfläche des Grobanteils (Körnung 1-3 mm) stark vermindert. Ein in gleicher Weise behandelter Rohserpentin mit einer Körnung von 0,2-3 mm ergab ein Endprodukt mit einem BET-Wert von 206 nr/g.The fine fraction (grain size (M), 06 mm) becomes the surface of the coarse fraction (grain size 1-3 mm) is greatly reduced. One treated in the same way Raw serpentine with a grain size of 0.2-3 mm gave an end product with a BET value of 206 nr / g.
Das erfindungsgemäße Verfahren integriert diese Erkenntnisse und zeigt an Hand bevorzugter Ausführungsweisen den Weg auf, der zur Erreichung einer maximalen überwache des SiO2-Gerüstes führt. Dieses Ziel ist zu erreichen, wenn Serpentin mit einer Körnung von vorzugsweise 1-3 mm mit Säure extrahiert und die weitere Zerkleinerung des SiO2-Rückstandes nach erfolgter Extraktion durchgeführt wird. Eine zusätzliche Trennung in Feinfraktionen, z. B. durch Windsichtung, stellt eine weitere Maßnahme zur Erreichung optimaler Oberflächen dar. So besteht eine bevorzugte Ausführungsweise vorliegender Erfindung darin, daß das getrocknete Material des Rückstandes auf die Körnung 0-0,1 mm gemahlen und durch Windsichtung in zwei Fraktionen, nämlich eine mit einer Trenngrenze von 0 bis 0,3 mm und eine zweite mit einer Trenngrenze von 0,03 bis 0,1 mm aufbereitet wird.The method according to the invention integrates these findings and, using preferred embodiments, shows the way that leads to maximum monitoring of the SiO 2 framework. This goal can be achieved if serpentine with a grain size of preferably 1-3 mm is extracted with acid and the further comminution of the SiO 2 residue is carried out after the extraction has taken place. An additional separation into fine fractions, e.g. B. by air sifting, is a further measure to achieve optimal surfaces. Thus, a preferred embodiment of the present invention is that the dried material of the residue is ground to the grain size 0-0.1 mm and by air sifting in two fractions, namely one with a separation limit of 0 to 0.3 mm and a second with a separation limit of 0.03 to 0.1 mm.
Für bestimmte Anwendungsgebiete kann es von Vorteil sein, wenn der erfindungsgemäß erhaltene Rückstand in an sich bekannter Weise, z. B. durch Behandlung mit Fettsäureestern, Siloxanen, Siliconen. Ketenen, Naphthene, Wachs, Bitumen oder Petroleum hydrophobiert wird.For certain areas of application, it can be advantageous if the obtained according to the invention Residue in a known manner, for. B. by treatment with fatty acid esters, siloxanes, silicones. Ketenene, naphthene, wax, bitumen or petroleum is made hydrophobic.
Claims (1)
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