DE2805547C2

DE2805547C2 - Verfahren zur Entfernung von Eisen aus Kieselsäuregelen

Info

Publication number: DE2805547C2
Application number: DE19782805547
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Chem. Dr.Rer.Nat. Derleth; Maria 3070 Nienburg Hansen; Artur Kurs; Ingeborg Lange
Original assignee: Kali Chemie AG
Current assignee: Kali Chemie AG
Priority date: 1978-02-10
Filing date: 1978-02-10
Publication date: 1987-01-08
Also published as: DE2805547A1

Description

2Q Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Eisen aus Kieselsäuregelen.
Silikate finden in der Technik viele Einsatzmöglichkeiten:

a) in Form von Kieselsäure-Gelkörpern, Pulvern oder Mikropulvern als Katalysatoren, Katalysatorträger,

Trockenmittel, Füllstoffe usw,

b) in der Form von Silikat-Lösungen als Zusatz zu Reinigungsmitteln, zur Herstellung von Molekularsieben usw.

Bedingt durch die Ausgangsmaterialien weisen die in der Regel durch Schmelzen und/oder Lösen von Kieselsäure in Alkali hergestellten technischen Alkalisilikate noch verschiedene Verunreinigungen auf, welche nur unvollkommen durch den üblichen Prozeß des Absetzens entfernt werden können. So besitzt technisches Wasserglas neben anderen folgende durchschnittliche Verunreinigungen:

Natronwasserglas Natronwasserglas

37/40⁰Be, in Stücken,

filtriert neutral |

Fe	62 ppm	231 ppm
Al	139 ppm	513 ppm
Pb	ca. 5 ppm	keine Angabe

Auch aus Wasserglas unter Zusatz von Säure, insbesondere auch Salzsäure, nach dem Sol-Gel-Verfahren |

hergestellte Gele bzw. Gelkügelchen, die üblicherweise mit Säure- bzw. Salzlösungen zum Zwecke des Basen- |

austausches nachbehandelt, mit Wasser elektrolytfrei gewaschen, getrocknet und getempert werden, weisen noch störende Verunreinigungen auf, wie die folgende Typenanalyse technischer Kieselsäuregele ^eigt:

50 Fe 200 bis 300 ppm

Al 530 bis > 2000 ppm Pb ca. 11 ppm As ca. 2 ppm

Verunreinigungen dieser Größenordnung stören bei vielen technischen Verwendungen, z. B.:

a) Eisenverbindungen

katalysieren die vorzeitige Zersetzung von Per-Verbindungen in Waschmitteln und setzen dadurch die

Bleichwirkung herab; sie verändern die Eigenschaften von Katalysatoren.

60 b) Aluminiumverbindungen

katalysieren unerwünschte Polymerisationsprozesse, z. B. beim Einsatz von Kieselsäure-Xerogelen zur Trocknung von Acetylen. |

c) Arsen- und Bleiverbindungen |

verhindern aus toxikologischen Gründen den Einsatz als Füllstoffe für Zahnpasta, kosmetische und pharma-

65 zeutische Präparate.

Die Entfernung dieser Verunreinigungen ist technisch außerordentlich schwierig. g

So stellen bereits F. Laskas und V. Prokop in Chem. Listy 35 (1941), S. 218-9, fest, daß zur Herstellung |

eisenfreier Gele das eingesetzte Wasserglas eisenfrei sein soll, weil sich Eisen aus dem einmal erzeugten Gel praktisch nicht mehr entfernen läßt.

Zur Entfernung von Eisen aus Wasserglaslösungen sind mehrere Verfahren vorgeschlagen worden, wobei das Wasserglas mit verschiedenen Stoffen wie Kieselgur, Zinksulfid, Aluminiumoxid, Erdalkalisalzen oder -peroxiden und anderen mehr behandelt wird.

Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, daß nur in sehr verdünnten Lösungen gearbeitet werden kann. Da das Abfiltrieren geringer, feinstverteilter Substanzmengen in der Praxis außerordentliche Schwierigkeiten bereitet und derart verdünnte Lösungen für technische Verwendungen wieder aufkonzentriert werden müssen, sind diese Methoden zu aufwendig, um für technische Zwecke eingesetzt werden zu können. Bei Verwendung konzentrierter Wasserglaslösungen läßt sich keine Herabsetzung des Eisengehaltes erreichen. Selbst bei Einsatz verdünnter Wasserglaslösungen kommt der Eisengehalt nicht unter 30 ppm. Auch mit Ionenaustauschern läßt sich der Gehalt an Eisen nur auf 280 ppm herabsetzen.

Selbst wenn man nach dem in der US-PS 16 65 264 beschriebenen Verfahren Wasserglaslösungen zur Herstellung grobporiger Gele mit FeCb-Lösung behandelt und das sich ausscheidende Material zur Überführung von unlöslichem Eisenhydroxid in lösliches Eisenchlorid mit 6 u Salzsäure kocht, gelingt die Eisenentfernung nur unvollständig.

Aus US-PS 37 94 712 ist ein Verfahren zur Herstellung von Kieselsäure-Xerogelen mit besonderen Oberflächenparametern beschrieben, in dessen Verlauf Kieselgel mit einer Waschflüssigkeit und Wasser behandelt wird, um das Gel neutral zu waschen. Bevorzugte Waschflüssigkeiten sind Salzlösungen, daneben können auch Säuren wie beispielsweise Salzsäuren verwendet werden. Angaben über erzielbare Gehalte an Eisen sind nicht angegeben, und eine Nachbearbeitung jenes Verfahrens ergab Produkte mit zu hohen, unbefriedigenden Eisengehalten.

Zur Herstellung besonders reiner Alkalisilikate, insbesondere für wissenschaftliche Zwecke, wurde deshalb sogar schon vorgeschlagen, teure, pyrogen gewonnene, chemisch reine, amorphe Kieselsäure als Ausgangspunkt zu verwenden. Selbst diese enthalten aber je nach Typ bis zu 70 ppm Eisen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, kostengünstiges Verfahren zu finden, das es erlaubt, Kieselsäuregele, -Xerogcle oder Silikatlösungen mit nur sehr geringen Verunreinigungen an Eisen, Aluminium, Blei und Arsen in technischem Maßstab herzustellen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man zur Einstellung eines Eisengehaltes auf S 11 ppm die Kieselsäure-Gelteilchen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 5 mm mit Salzsäure einer Konzentration von 20 bis 37 Gew.-% in 1 bis 5 Stufen bei Temperaturen von 10 bis 70⁰C unter Bewegen der Gelteilchen wäscht, wobei auf ein Volumen Gelte-':hen 1 bis 5 Volumina Salzsäure eingesetzt werden, jede einzelne Behandlung mit Salzsäure 0,25 bis 24 Stunden dauert und insbes^dere bei einstufiger Wäsche der Salzsäure ein Mittel zur chemischen Bindung der Verunreinigungen zugesetzt wird.

Überraschenderweise gelingt e^c auf diese Weise, den Eisengehalt der Kieselsäuregele auf S11 ppm, den Aluminiumgehalt unter 100, sogar unter 60 ppm, den Arsengehalt unter 3 bis unter 1 ppm und den Bleigehalt unter 3 ppm herabzusetzen.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzten Gelteilchen können Gelkugeln sein, die auf an sich bekannte Weise durch Luft- oder Ölfällung erzeugt werden; es können aber auch Gelteilchen sein, die durch Fällung von Säure-Wasserglas-Gemischen in konzentrierter Säure oder durch langsames Eintropfen \ on Wasscrglaslösung in konzentrierte Säure unter intensiven Rühren und unter Einhaltung eines pH-Wertes <6 hergestellt sind. Wir haben beobachtet, daß bei Anwendung stärker konzentrierter Säure bei der Fällung die Verunreinigung der Gelteilchen geringer war als bei Einsatz geringer konzentrierter Säure. Einen ähnlichen Effekt scheint die Erhöhung der Fällungstemperatur auszuüben.

Bevorzugt werden Gelteilchen eingesetzt, die einen Durchmesser von 0,5 bis 3,0 mm haben. Die zur Behandlung der Gelteilchen eingesetzte Salzsäure soll aus wirtschaftlichen Gründen nicht zu verdünnt sein, bevorzugt wird eine Konzentration von 20 bis 37 Gew.-%.

Es ist energiesparend, umweltfreundlich und kostensparend, die verwendete Salzsäure unter Ausnutzung von Abwärme durch Destillation im Kreise zu führen. Zugleich fällt das beim Sol-Gel-Prozeß entstandene Natriumchlorid im Destillationssumpf an. Etwa flüchtige Verunreinigungen können durch Komplexierung bzw. Fällung am Überdestillieren gehindert werden. Daher ist es empfehlenswert, der Salzsäure Mittel zur chemischen Bindung der Verunreinigungen zuzusetzen. Es ist natürlich auch möglich, die Salzsäure durch Extraktion von den Verunreinigungen zu befreien. So kann z. B. das entstehende Eisenchlorid mit Äther oder mit einem Gemisch aus Methylhexanon-2 und Cyclohexanol aus der salzsauren Lösung extrahiert werden.
S Die Behandlungstemperatur ist in weiten Grenzen wählbar; höhere Temperaturen geben naturgemäß einen

&igr; besseren Effekt; bei niedrigeren Temperaturen muß die Behandlung u. U. ein- oder mehrmals wiederholt

werden, oder die Salzsäure wird in größerer Menge und/oder höherer Konzentration eingesetzt. In der Regel wird bei Temperaturen zwischen 10 und 70° C, vorzugsweise 20 bis 60° C, gearbeitet.

Zur Verbesserung des Effektes kann die Salzsäurebehandlung mehrmals wiederholt werden, wobei mehr als fünf Behandlungen kaum noch einen Vorteil bringen; zwei bis drei Behandlungen bringen in den meisten Fällen den erwünschten Effekt, Die Dauer jeder einzelnen Behandlung liegt dabei zwischen 0,25 und 24 Stunden, ■a vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 Stunden.

Das Volumenverhältnis von Gelteilchen zu der für jeden Behandlungsschritt notwendigen Salzsäure ist ebenfalls nicht kritisch und kann sich wie 1 :1 bis 1 :5, vorzugsweise wie 1 :1 bis 1 :2 verhalten.

Es erweist sich als vorteilhaft, die Gelteilchen während der Salzsäurebehandlung durch Rühren oder Umpumpen der Salzsäurelösung in der Schwebe zu halten, da durch die Erniedrigung der Diffusionsgrenzschicht der Reinigungsprozeß beschleunigt werden kann. Begrenzende Parameter für die Rühr- oder Pumpgeschwindigkeit bestehen nur insofern, als daß keine mechanische Beschädigung der Gelteilchen auftreten sollte.

Zur Unterstützung der Salzsäurebehandlung können der Salzsäure Mittel zur chemischen Bindung der

Verunreinigungen wie &zgr;. B. Polyphosphate, Oxalsäure, Citronensäure, Äthylendiamintetraessigsäure, Nitriloessigsäure oder 2,3-DimercaptopropanoI und deren Natriumsalze zugesetzt werden. Auf diese Weise läßt sich u. U. mit einer einmaligen Behandlung der gleiche Effekt erreichen, wie durch mehrmalige Behandlung ohne derartige Zusätze. Die Konzentration dieser Zusätze beträgt dabei vorteilhafterweise maximal zwei Äquivalente, bezogen auf die Gesamtmenge an vorhandenen Verunreinigungen.

In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, vor und/oder nach jedem einzelnen Säurebehandlungsschritt ein oder mehrere Waschvorgänge mit Wasser im Umlauf oder im Durchlauf einzuschalten.

Ebenso wie bei der Säurebehandlung sind Temperatur und Dauer in weiten Grenzen wählbar. Sie können für das erfindungsgemäße Verfahren ebenso wie die entsprechenden Prozeßvariablen für die Salzsäurebehandlung &iacgr;&ogr; bezüglich der Parameter Kosten, Zeit usw. optimiert werden. Unabhängig voneinander können die Temperatur des Waschwassers 10 bis 100° C, vorzugsweise 20 bis 80⁰C, und die Dauer eines Waschprozesses im Umlauf 0,5 b.'s 1,0 Stunden, vorzugsweise 0,5 bis 0,7 Stunden, und im Durchlauf 1,0 bis 16,0 Stunden, bevorzugt 1,0 bis 8,0 Stunden, betragen.

Auch beim Waschprozeß ist ein Bewegen der Gelteilchen durch Rühren oder Umpumpen der Waschlösung zu empfehlen. Hier gilt ebenfalls als begrenzend, daß durch die Bewegung noch keine mechanische Beschädigung der Gelteilchen auftreten sollte.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bis auf Spuren von Eisen-, Aluminium-, Arsen- und Blei gereinigten Gelteilchen können in an sich bekannter Weise der technischen Verwendung zugeführt werden. So können z. B.
20

a) die kugelförmigen Gelteiiohen direkt

b) die nach Zerkleinerung der Gelte;!chen erhaltenen Pulver

c) die z.B. gemäß dem in der DE-PS 10 30 312 angegebenen Verfahren aus Organogelen gewonnenen Mikropulver

zur Herstellung von

Katalysatorträgern, Katalysatoren, 30 Trockenmitteln.

Füllstoffen

eingesetzt werden.

Es ist aber auch möglich, aus den hochreinen Gelteilchen

d) nach Zugabe geringer Mengen alkalisch wirkender Stoffe unter Druckanwendung, z. B. nach dem in der DE-OS 20 06 021 beschriebenen Verfahren SiO₂-SoIe oder

e) nach Zugabe größerer Mengen alkalisch wirkender Stoffe Silikat-Lösungen höchster Reinheit

40 herzus-illen.

Als alkalisch wirkende Stoffe können z. B. Alkalilauge cder Ammoniak, aber auch organische Basen wie z. B. Guanidin, Trimethylamin usw. bzw. deren Lösungen eingesetzt werden.

Damit hat man die Möglichkeit, auf wirtschaftlichem, technisch einfachem Wege, z. B. Molekularsiebe zum Einsatz in Waschmitteln herzustellen, an die hohe Anforderungen bezüglich des Eisengehaltes gestellt werden.
Das durch die folgenden Beispiele näher gekennzeichnete erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile auf:

a) Es ist erstmals in technischem Maße möglich, Kieselsäuregele mit hoher Reinheit auf wirtschaftliche Weise in einem einfachen Verfahren herzustellen.

b) Zur Trennung von Gelteilchen und flüssiger Phase genügt anstelle eines teuren und aufwendigen

Filtrierverfahrens ein einfaches, zeit- und kostengünstiges Dekantieren.

c, Die hohe Reinheit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kieselsäuregele bzw. der daraus hergestellten hochreinen Kieselsäure-Xerogele oder hochreinen Silikat-Sole bzw. -Lösungen, erlaubt ein breiteres Anwendungsgebiet der daraus hergestellten konventionellen Endprodukte, wie z. B.

Katalysatoren, Katalysatorträger, Trockenmittel, Füllstoffe, Molekularsiebe usw. Darüber hinaus eröffnet die hohe, bisher nicht erreichte Reinheit, die Möglichkeit, neue Anwendungsgebiete zu erschließen.

Beispiele

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Gelteilchen werden nach den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen hergestellt. In den Beispielen I bis VI werden dazu die eingesetzten Lösungen in einer Mischdüse vereinigt und dann in die Fällösung eingetropft, bei den Beispielen VII und VIII wird Wasserglaslösung zur Erzeugung einer Gelfällung in dünnem Strahl langsam einer intensiv gerührten Salzsäure zugesetzt, wobei der pH-Wert von 6 nicht überschritten wird.

Unter der. Fällbedingungen I bis IV fallen die Gelteilchen als Kugeln an. Der Durchmesser der Gelteilchen wird auf bekannte Weise durch Variation der Fall-Bedingungen eingestellt. Im Beispiel VI wurden Teilchen mit einem durchschnittenen Durchmesser von 0,5 bis 1 mm erhalten, in allen anderen Fällen mit 1 bis 3 mm.
Aus den Daten der Tabelle 1 ist ein Einfluß folgender Parameter auf die Reinheit deir für das erfindungsgemä-

ße Verfahren einzusetzenden Gelteilchen zu erkennen:

a) Art der Säure (Beispiel I bis III),

b) Konzentration der Säure (Beispiel III bis V),

c) Korngröße (Beispiel V und VI), 5 d)Temperatur (Beispiel VII und VIII),

e) Art der Fällung (Beispiel V und VII).

Die in der Tabelle 1 verwendeten Abkürzungen haben folgende Bedeutung:

GN = laufende Nummer als Kurzbezeichnung für die folgende Tabelle 2. io

Art: öl = Gel erstarrt in Fällöl.
Luft = Gel erstarrt beim Fallen durch Luft.

HCl = Gel erstarrt in Salzsäure als Fällösung; es ist Säureüberschuß notwendig, um die hohe Neutralisationswärme
der konzentrierten Fällösungen abzuführen.
E = Erzeugung einer Gelfällung durch Eintropfen einer Wasserglaslösung in vorgelegte Salzsäure. 15 J

ie Teilchen wurden dabei in allen
g gg g

Die in der Tabelle 2 verwendeten Abkürzungen haben folgende Bedeutung:

LN: Versuchsnummer 40

GN: Bezeichnung der eingesetzten Gelteilchen gemäß Tabelle 1

HCl: Konzentration der Salzsäure in Gew.-%

T: Temperatur

t: Zeitdauer eines Behandlungsschrittes

Z: Zusatz an DMP = 2,3-Dimercaptopropanol 45

TP = Dinatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure; Menge: jeweils 1,5 Äquivalente
VV: Volumenverhältnis Gelteilchen zu Flüssigkeit
D: Dekantation
S: Säurebehandlungsschritt
W: Waschbehandlungsschritt 50

Man erkennt aus den Ergebnissen von Tabelle 2, daß durch

a) Bewegung der Gelteilchen

b) Verringerung der Gelteilchengröße 55

c) Erhöhung der Zeitdauer der Säurebehandlung

d) Erhöhung der Säurekonzentration f

e) Erhöhung des Volumenverhältnisses Flüssigkeit zu Gelteilchen s

f) Wiederholung der Säurebehandlung und/oder der Waschschritte

g) Zugabe von die Verunreinigungen chemisch bindender Mittel 60

h) Erhöhung der Temperatur f

■5 i i	Säure	HCI	Tabelle 1	SiO₂	Fällbedingungen	Art	pH	Analyse des Feststoffes	Al	Pb	As	in allen
*&igr;*	H₂SO₄	Gew.-%		Gew.-%	T			Fe	ppm	ppm	ppm
I GN	Gew.-%		Herstellung von SiO2-GelteÜchen	21,30	⁰C	Öl	6,9	ppm	3386	275	5,2
	7,87	—	Wasserglas	21,30	25	Luft	8,4	934	3386	275	5,2
	7,87	3,71	Na₂O	10,87	25	Luft	8,4	934	1600	175	3,3
; : I	_	8,42	Gew.-°/c	17,89	25	Luft	8,4	500	987	89	2,5
I &pgr;		37,00	6,35	27,23	25	HCl	<6	392	427	1,9	1,1
III	—	37,00	6,35	27,23	25	HCl	<e	123	371	1,5	0,7
IV	—	37,00	3,20	27,23	25	E	6,0	99	560	2,2	0,9
I &ngr;	_	37,00	5,27	27,23	25	E	6,0	170	452	1,8	0,6
1 VI	—	Tabelle 1	8,02	6C	erhaltene		145	Gelteilchen werden untei		• den in Tabelle 2
1 VII	den in	angegebenen Bedingungei	8,02	angegebenen Bedingungen	1 für das erfindungsgemäße Verfahren e		angesetzt		. Die Teilchen wurden dabei
VIII			8,02
Nach			8,02

der Reinigungseffekt verbessert wird. Durch den Zusatz von die Verunreinigungen chemisch bindender Mittel
kann die Anzahl der Säurebehandlungen reduziert werden.

Durch Abstimmung dieser Parameter gemäß den jeweils vorliegenden Betriebsverhältnissen ist es also
möglich, die gewünschte Reinheit des Endproduktes auf optimalem Wege zu erreichen.

Tabelle 2 Reinigung von SiO₂-Gelteilchen

LN	GN	Bedingungen bei	T	t	Z	VV	Waschen	t	VV	Reihenfolge	Analyse	Al	Pb	As	K)
		HCI-Behandlung	⁰C	h			T	h		und Anzahl der Behandlungsschriire	des Feststoffes	ppm	ppm	ppm	OO
		HCI					⁰C				Fe
			25	1.0	—	1		0,5	1		ppm	42	2,8	0,6	W (JI
			25	1.0	—	1	25	0,5	1			54	2,5	0,7
1	VI	24,42	25	0,5	—	1	25	0,5	1	DSDSDWDWD	6	56	2.0	0,9	Cn
2	V	24,42	25	0,5	—	1	25	0,5	1	DSDSDWDWD	9	13	0,8	<0,5
3	V	24,42	60	0.5		1	25	0,5	1	DSDSDWDWD	10	3	<0,5	<0,5
4	V	37,00	60	0.5	—	1	60	0,5	1	DSDSDWDWD	4	7	<0,5	<0,5
5	VIII	24,42	25	0.5	—	1	60	0,5	1	DSDSDWDWD	2	35	1	0,7
6	VIII	20,00	25	0.5	DMP	1	25	0,5	1	DSDSDWDWD	3	48	2,2	0,9
7	IV	20,00	25	0.5	TP	1	25	0,5	1	DSDSDSDSDWD	6	19	1,5	0,8
8	IV	37,00	25	0.5	—	1	25	0,5	1	DSDWDWD	9
9	IV	37,00	35	0,5	—	1	25	0,5	1	DSDWDWD	8	37	1,9	0,8
10	VIII	20,00	45	0,5	—	1	35	0,5	1	DSDSDWDWD	11	14	1.3	<0,5
11	VIII	20,00	60	0,5	—	1	45	0,5	1	DSDSDWDWD	9	9	<0,5	<0,5
12	VIII	20,00					60		DSDSDWDWD	5
13	VIII	20,00						DSDSDWDWD	3

<0,5	<0,5
<0,5	<0,5'
<0,5	<0,5
<0,5	<0,5

Die für die Reinigung der SiC>2-Gelteilchen eingesetzte Salzsäure kann nach Gebrauch durch Destillation

jj gereinigt und so dem Prozeß erneut zugeführt werden. Aus den Daten der Tabelle 3 ist deutlich zu erkennen, daß

Zusätze an Mitteln zur chemischen Bildung der Verunreinigungen den Reinigungseffekt der Destillation steigern. Als Einsatzprodukt für die Destillation diente eine Salzsäure mit 13,4 ppm Fe, 9,3 ppm Al, 8,1 ppm Pb und 2,3 ppm As; der Zusatz an chemisch bindenden Mitteln betrug jeweils 1,5 Äquivalente bezogen auf die Summe 5 an Verunreinigungen.

Tabelle 3
Destillationsversuche mit verunreinigter Salzsäure io

Zusatz Analyse der gereinigten Salzsäure

Fe Al Pb As

ppm ppm ppm ppm

15

Kein Zusatz 0,07 < 1

Tripolyphosphat 0,01 <1

Di-Natriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure 0,01 <1

2,3-Dimercaptopropanoi 0,05 <1 _,_

Beispiele zur Herstellung von Silikatlösungen

Durch Umsetzung von gemäß Versuch 4 (Tabelle 2) gereinigten Gelen mit Natriumhydroxid werden die in Tabelle 4 angegebenen Ergebnisse erzielt. 25

Die Verunreinigungen der Ausgangsmaterialien waren

Fe Al Pb As

30

im gereinigten Gel, ppm 4 13 0,8 <0,5

in dem festen Natriumhydroxid 5 5 5 1

(berechnet auf Na2O), ppm

Das für Versuch Nr. 3 benutzte Xerogel wurde aus dem Gel nach Versuch 4 durch Trocknung bis auf einen Restwassergehalt von 21,3 Gew.-% hergestellt (SiOj-Gehalt 78.7%).

Für den Versuch Nr. 1 wurde das Natriumhydroxid in 40%iger Lösung angewandt. Bei Versuch Nr. 2 wurde Natriumhydroxid im festen Zustand bei Zimmertemperatur unter Rühren zu dem gereinigten Gel gegeben. Innerhalb weniger Minuten löste sich das Gel auf. 40

Bei Versuch 3 wurde zunächst eine Wasserglasiösung hergestellt, in die zusätzlich Xerogel unter Rühren eingebracht wurde. Die Lesung erfolgte in kurzer Zeit, vor allem bei leichter Erwärmung (bis auf ca. 40° C).

j 60

aggSt^^

Lösen von gereinigtem Gel in Alkali

Nr.

fiel
eingesetzt
Menge

SiO₂

HjO

NaOII
Kon/..

g

Xero-
gel
Menge

Zusammensetzung
der Silikatlösung
NaO SiO₁

H₃O

Na.

Verunreinigungen
bez. auf Feststoff
Fe Al

Pb

As

Verunreinigungen
bez.aufGesamilsg.
Fe Al

ppm

Pb

As

K)
OO
O

g

%

"/(I

10,3
4,5
24,7

B

% %

%

SiO.

ppm ppm

ppm

1.6
1.7
3.8

ppm

Oi

1
2
3

89,7
56,2

12,3
12,3
12,3

87,7
87.7
87,7

40%
fest
fest

19,1

3,25 11,03
3,46 11,75
18,96 21,94

85,72
84.79
59,10

0,2947
0.2945
0,8639

4,2 11,2
4.2 11,2
4,5 9,3

1,8
1,8
2,8

0,6
0.6
0,7

0,6
0.6
1.9

0.3
0.3
1,2

0.1
0,1
0,3

Oi

DIo Prn/eniiingahon sind Clew %.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Entfernung von Eisen aus Kieselsäuregel durch Waschen des Gels mit Salzsäure und anschließend ein oder mehrmals mit Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Einstellung eines Eisengehaltes auf ^ 11 ppm die Kieselsäure-Gelteilchen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 5 mm mit Salzsäure einer Konzentration von 20 bis 37 Gew.-% in 1 bis 5 Stufen bei Temperaturen von 10 bis 70⁰C unter Bewegung der Gelteilchen wäscht, wobei auf ein Volumen Gelteilchen 1 bis 5 Volumina Salzsäure eingesetzt werden, jede einzelne Behandlung mit Salzsäure 0,25 bis 24 Stunden dauert und insbesondere bei einstufiger Wäsche der Salzsäure ein Mittel zur chemischen Bindung der Verunreinigungen zugesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Salzsäure als chemisch bindende Mittel Komplexbildner wie Polyphosphate, Oxalsäure, Citronensäure, 2,3-Dimercaptopropanol, Äthylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure oder deren Natriumsalze zugesetzt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die chemisch bindenden Mittel in einer Menge von maximal 2 Äquivalenten bezogen auf die Gesamtmenge an vorhandenen

15 Verunreinigungen eingesetzt werden.

4. Verwendung von Kieselsäuregel, dessen Eisengehalt nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche auf ä 11 ppm eingestellt wurde, zur Herstellung von Katalysatorträgern, Katalysatoren, Trockenmitteln und/oder zur Herstellung von SiC>2-Solen oder Silikatlösungen.