DE297308C

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Publication number: DE297308C
Application number: DENDAT297308D
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Description

KAISERLICHES A

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schnellfilterkörpers und besteht darin, daß eine gewisse Menge Sand mit 2 bis 15 Prozent Infusorienerde gemischt und mit -weniger als- der Hälfte gepulverten Glases zusammengeschmolzen wird. Bei diesem Verfahren ist insbesondere wesentlich der Zusatz der Infusorienerde, die an sich zur Bildung der Filtermasse nicht erforderlich sein würde, die aber bei der Herstellung solcher Filterkörper die wesentliche Wirkung mit sich bringt, die Ausdehnung und Zusammenziehung des Filterkörpers und somit ein Werfen beim Erhitzen zu verhüten.

Es hat sich gezeigt, daß durch die Beimischung einer verhältnismäßig geringen Menge Infusorienerde ein solches Werfen bei . der Behandlung der Masse im Ofen ausgeschlossen ist, weil eine Ausdehnung'und ein Zusammenziehen infolge von Temperaturveränderungen auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, wenn man diese geringe Menge Infusorienerde zusetzt.

Die Zeichnung stellt eine Seitenansicht eines porösen Körpers dar, der ein Beispiel der Erfindung bildet, wobei die einzelnen Schichten verschiedene Porositätsgradehaben, indem die Dichte von unten nach oben wächst.

Das Material besteht vorzugsweise aus gemahlenem oder zerquetschtem Quarzsand oder ähnlichen, Kieselsäure enthaltenden Stoffen (deren Korngröße sich'nach dem gewünschten Porositätsgrad richtet) und einer gewissen Menge gepulvertem Glas oder ähnlichen chemischen Stoffen, die mit den kieselsäurehaltigen Substanzen sorgfältig gemischt werden, wobei die ganze Mischung durch Schmelzen des Glases zusammengeschmolzen wird. Die kieselsäurehaltigen Bestandteile können beliebig fein zerkleinert werden, je nach dem Charakter der Gegenstände, die hergestellt werden sollen,'oder nach der relativen Größe der Poren oder Zwischenräume in der Platte, welche sich nach der Art der zu filtrierenden Flüssigkeit und der Filtriergeschwindigkeit auf einer bestimmten Fläche richtet. Das Glas wird fein gepulvert und mit der Kieselsäure in verhältnismäßig kleinen Quantitäten gemischt, wobei die Menge je nach der Dichte der Platten oder Körper, um denselben die notwendige Festigkeit zu verleihen, etwas schwankt. Es hat sich gezeigt, daß die aus einer einzelnen Schicht bestehenden dünneren Platten eine etwas größere Menge Glas fordern, um eben so widerstandsfähig gegen Druck zu werden wie eine dickere Platte.

Das Gemisch aus kieselsäurehaltigen Stoffen und die verhältnismäßig kleinere Menge von gepulvertem Glas ο. dgl. können, nachdem sie in trockenem Zustand innig gemischt sind, durch Wasser plastisch gemacht werden, und wenn gewünscht, kann ein organisches Klebemittel, wie Dextrin oder Gummiarabikum, zugegeben werden. Die Masse kann in diesem Zustand unter Druck geformt werden, und nachdem sie von der Presse entfernt worden ist, kann sie in geeigneten Tonkapseln in einem Ofen gebrannt werden. Das trockene Gemisch kann in geeignete Formen gebracht und darin erhitzt werden, bis der Schmelzpunkt des Glases erreicht ist.

Gleichgültig, ob das Material in trockenem

oder plastischem Zustand behandelt worden ist, kann es ohne Schaden bis weit über den Schmelzpunkt des Glases und wegen der verhältnismäßig geringen Menge von schmelzbarem Bindemittel in dem Gemisch mit gutem Erfolg bis auf 1538⁰ C erhitzt werden.

Damit das fertige Produkt annähernd dieselbe Größe behält, die es in der Form hatte, wird gemäß der Erfindung vor dem Brennen dem Gemisch entweder in nassem oder trockenem Zustand ein Zusatz von 2 bis 15 Prozent Infusorienerde, Kieseiguhr gegeben, die der Ausdehnung der Masse während des Schmelzens entgegenwirkt und gestattet, daß der fertige Gegenstand leicht von der Form ent-■ fernt werden kann, ohne daß diese vernichtet wird.

Als Beispiel eines ausgezeichneten Produkts kann die folgende Mischung angeführt werden. 80 Prozent reiner, weißer Quarzsand von geeigneter Korngröße und 20 Prozent fein gepulvertes Glas werden unter Zusatz der geeigneten Menge Infusorienerde innig gemischt und entweder trocken oder_naß^

geformt und hierauf bis über dem Schmelzpunkt des Glases erhitzt.

Wird gewöhnliches Fensterglas benutzt, so ist das Gemisch auf etwa 1155° C zu erhitzen. Die verschiedenen Sorten von gemahlenem Glas können selbstverständlich verschiedene Schmelzpunkte haben, ein aufmerksamer Beobachter kann aber entscheiden, wenn dieser Punkt erreicht ist. Der Schmelzpunkt ist deshalb nicht auf eine bestimmte Temperatur und die Erfindung nicht auf das oben angegebene Gemisch beschränkt.

Es ist ferner klar, daß man außer dem Verhältnis von Sand und Glas auch die Korn-' größe des Sandes verschieden wählen kann, um die Porengröße zu regeln.

Ein Beispiel eines Produktes, das aus den Bestandteilen des Glases hergestellt wird, ist das folgende:

75 Teile reiner weißer Quarzsand von geeigneter Korngröße,

25 Teile eines Gemisches, bestehend aus:

18,00 Teilen fein gepulverter Kieselsäure (derselbe Sand wie oben kann benutzt werden, nur in . fein gepulvertem Zustand), trockenem Natriumkarbonat, und
Kalziumkarbonat

6,00

5,75

29,75-

Die drei letzteren Substanzen werden in gepulverter Form innig gemischt, und dieses Gemisch wird hierauf mit den 75 Teilen Sand gemischt.

Der scheinbare Überschuß von 4,75 Teilen in dem obigen Rezept entweicht als Kohlensäure (C O₂), worauf die Stoffe unter Bildung von Glas miteinander reagieren. Wenn man diese glasbildenden Bestandteile an Stelle gemahlenen Glases benutzt, sieht man, daß dieRe-

j aktien bei etwa 1040⁰ C beginnt und scheinbar bei 1200⁰ C endigt, und die Temperatur ist auf dem letztgenannten Punkt genügend viele Stunden zu halten, bis die vollständige Glasbildung erfolgt ist und Zersetzungsprodukte von der Reaktion entwichen sind.

Dieses poröse anorganische Produkt kann auch in Schichten von wechselnder Porosität hergestellt werden. Beispielsweise kann eine Platte von zwei Zoll Dicke unten eine Schicht von etwa 3 cm aus Sand als Basis und eine Schicht von etwa 1 cm aus sehr feinem Sand haben. Jede Korngröße von Sand wird besonders mit dem Bindemittel gemischt und in die Form schichtenweise eingelegt, so. daß eine

j einheitliche Platte erhalten wird, die groben

Sand an einer Seite und feinkörnigen Sand an der anderen Seite hat. Für gewisse Filtervorgänge kann eine Platte mit sehr feinen Poren erforderlich sein, und da der Widerstand der Platte als ein Ganzes gegen den Durchgang der Flüssigkeit vermindert wird, wenn die Platte eine feine Schicht von nur ι cm statt 4 cm hat, ist dieses Merkmal wich- _go tig. Eine 4 cm starke Platte kann erforderlich sein, um den darauf wirkenden Druck auszuhalten.

Kombinierte Platten oder Produkte, die beispielsweise eine Schicht poröse kohlenstoffhaltige Substanz zwischen zwei Schichten von Sand haben, können ebenfalls nach demselben allgemeinen Prinzip hergestellt werden ; katalytische Substanzen .können in eine Zwiselenschicht oder einen Raum oder auch in den oberen oder unteren Teil oder in die ganze Platte nach Bedarf eingegeben werden.

. Das oben beschriebene poröse anorganische Produkt ist praktisch genommen unzerstörbarals schnelles Filtriermittel für neutrale, saure oder alkalische Flüssigkeiten oder Lösungen, ob diese heiß oder kalt sind, und für die Filtrierung oder Reinigung von Luft, Gasen, Rauchen oder Dämpfen. Das Produkt ist auch besonders geeignet für das Umrühren n₀ und die Lüftung von Flüssigkeiten oder Emulsionen, wie dies bei dem Extraktionsverfahren von Erzen mittels Cyanids erfolgt, indem die Platten als Zwischenboden in Behältern benutzt werden. Das Material kann auch als Träger für Feuchtigkeit benutzt werden, wie solche in Befeuchtungsapparaten angewandt werden; ebenso kann es auch für die Aufnahme von anderen Flüssigkeiten, wie Azeton, in , Glaszylindern Verwendung finden. Das Material kann.mit katalytischen Substanzen für gewisse Fabrikationen getränkt werden und

ferner als Mittel benutzt werden, um die feine Zerteilung von Gasen oder Flüssigkeiten in der ehemischen Industrie zu bewirken, z. B. für die Sättigung ammoniakalischer Salzlösung mit Kohlensäure in der Sodafabrikation oder die Sättigung von Wasser mit Schwefelsäureanhydrid in. der Schwefelsäurefabrikation. Das Material eignet sich auch vorzüglich für andere Operationen, wo ein poröser, wärme-, säure- und alkaliwiderstehender Stoff erfordert wird.

Wegen seiner zahlreichen Luftzellen ist das . Material auch ein wirksames Isolationsmaterial gegen Wärme und Kälte und ein vorzügliches Mittel, um die Verteilung der Luft bei

der trockenen Konzentration von Erzen zu bewirken.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Herstellung eines Schnellfilterkörpers durch Zusammenschmelzen von Sand und Glas, dadurch gekennzeichnet, daß Sand mit 2 bis 15 Prozent Infusorienerde gemischt und mit weniger als der Hälfte gepulverten Glases zusammengeschmolzen wird zum Zweck, die Ausdehnung und Zusammenziehung des Filterkörpers und somit ein Werfen beim Erhitzen zu verhüten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Berlin, gedruckt in der üeichsdruckerei.