DE307817C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT,PATENT OFFICE,

Bekannt ist die Enthärtung von Wasser durch basische Aluminatsilikate, die sog. Permutite, die durch Zusammenschmelzen von Quarz, Soda und Kaolin und Ausziehen der Schmelze mit Wasser erhalten werden. Bei der Erzeugung dieser Körper muß mit sehr hohen Temperaturen gearbeitet werden, wodurch deren Herstellung verhältnismäßig kompliziert und kostspielig ist, insbesondere deshalb, weil die aus starken Schamottesteinen bestehenden öfen so stark angegriffen werden, daß sie schon nach wenigen Chargen erneuert werden müssen (T h i e s i η g , Zeitschrift »Wasser und Gas« vom 15. Juni 1914)· Die auf diese Weise hergestellten basenaustauschenden Stoffe haben die Eigenschaft, daß sie im trockenen Zustande völlig zerfallen, wodurch sie naturgemäß zur Wasserenthärtung unbrauchbar werden. Deshalb muß mit Sorgfalt darauf geachtet werden, daß sie beim Lagern dauernd feucht gehalten werden, weshalb sie auch von den Erzeugern nur mit einem erheblichen Wassergehalt, der bis zu 55 Prozent betragen kann, zur Versendung gelangen (A. Bardt, Die Wasserenthärtung nach dem Permutitverfahren. Die ehem. Ind. 1914, Nr. 5, S. 124). Gegen Säuren sind diese Aluminatsilikate äußerst empfindlich. Schon durch die freie Kohlensäure des Wassers werden sie derart angegriffen, daß man gezwungen ist, den Enthärtungsanlagen ein besonderes Entsäuerungs-" filter vorzuschalten, um die freie Kohlensäure des Wassers zu binden. Durch Mineralsäuren werden sie völlig aufgelöst.The softening of water by means of basic aluminate silicates, the so-called permutites, is known. by melting together quartz, soda and kaolin and pulling out the Melt can be obtained with water. In creating this body must be done with a lot high temperatures are used, making their production relatively complicated and is expensive, especially because they are made of strong firebricks existing ovens are attacked so severely that they can be replaced after just a few batches (T h i e s i η g, magazine "Wasser und Gas" from June 15, 1914) · The Base-exchange substances produced in this way have the property that they are im dry conditions completely disintegrate, which naturally makes them unusable for water softening will. Therefore care must be taken to ensure that they are permanent during storage are kept moist, which is why they are only given a considerable amount by the producers Water content, which can be up to 55 percent, reach the dispatch (A. Bardt, Water softening using the permutite method. The former Ind. 1914, No. 5, p. 124). These aluminate silicates are extremely sensitive to acids. Already by the free one Carbonic acid in the water they are attacked in such a way that one is forced to use the water softener a special deacidification "filter to be connected upstream to remove the free carbon dioxide to bind the water. They are completely dissolved by mineral acids.

Nach der vorliegenden Erfindung werden nun Körper hergestellt, die die vorerwähnten Mängel jener basenaustauschenden Doppelsilikate zum Teil überhanpt nicht und zum Teil in weit geringerem Maße besitzen und deren Herstellung durch ein Fällungsverfahren sich weit einfacher und mithin auch billiger gestaltet als durch ein Schmelzverfahren.In accordance with the present invention, bodies are now made which have the aforesaid Defects of those base-exchanging double silicates are partly not overheated and partly to a much lesser extent and their production by a precipitation process itself Much simpler and therefore also cheaper than a melting process.

Diese Körper werden der Erfindung gemäß durch Fällung von Wasserglas mit in Lösung befindlichen Eisensalzen erhalten. Vorteilhaft benutzt man Eisenchlorid, doch kommen auch andere Eisensalze, wie z. B. Eisensulfat, in Betracht.According to the invention, these bodies are obtained by precipitating water glass in solution obtained iron salts. It is advantageous to use ferric chloride, but also come other iron salts, such as B. iron sulfate, into consideration.

Die Fällung geschieht zweckmäßig in großer Verdiinnung, und zwar so, daß das Fällungsgemisch immer möglichst dünnflüssig bleibt. Es werden z. B. 3 kg Natronwasserglas mit 30 1 Wasser verdünnt, worauf diese Lösung ganz allmählich unter beständigem Umrühren mit einer Lösung von · etwa 750 g Eisenchlorid in etwa 20 1 Wasser gefällt wird.The precipitation is expediently done in great dilution, in such a way that the precipitation mixture always remains as thin as possible. There are z. B. 3 kg of soda water glass with 30 l of water diluted, whereupon this solution very gradually with constant stirring is precipitated with a solution of about 750 g of iron chloride in about 20 1 of water.

Das Fällungsprodukt wird nach vorherigem Auswaschen (bei kleineren Mengen durch Dekantation) oder auch ohne dieses abgepreßt und bei etwa ioo° C getrocknet. Bei der Her-Stellung des Produktes im großen geschieht das Abpressen vorteilhaft in Filterpressen. Das getrocknete Produkt stellt harte, auf dem Bruch glänzende Stücke dar, die beim Anfeuchten mit Wässer in kleine Teilchen von ι bis 2 mm Größe gesprengt werden können. Das auf diese Weise zerkleinerte Material wird bei niedriger Temperatur wieder getrocknet.The precipitation product is washed out beforehand (with smaller quantities by decantation) or squeezed without it and dried at about 100 ° C. In the preparation of of the product on a large scale, the pressing takes place advantageously in filter presses. The dried product represents hard on the Break shiny pieces that break into small particles of when moistened with water ι can be blown up to 2 mm in size. The material crushed in this way will dried again at low temperature.

Das angeführte Ausführungsbeispiel, bei dem 3 kg Natronwasserglas und etwa 750 g Eisenchlorid verwendet wurden, ergibt ungefähr 1100 g lufttrockenes Material.The example given, in which 3 kg of soda waterglass and about 750 g of iron chloride were used, yields approximately 1100 grams of air dry material.

Das vorbeschriebene Herstellungsverfahren durch Fällung, die kalt erfolgen kann, ist imThe above-described manufacturing process by precipitation, which can be carried out cold, is in

Vergleich zu dem Schmelzverfahren naturge- ' maß mit geringen Unkosten verbunden, worin schon ein großer Vorteil liegt. Abgesehen hiervon, besitzt das Produkt an sich aber auch außerordentlich wertvolle Eigenschaften. Das ist zunächst die Tatsache, daß es auch in lufttrockenem Zustande durchaus lagerbeständig ist und auch nach noch so langer trockener Lagerung seine körnige Beschaffenheit behält und seine ursprüngliche Austauschfähigkeit nicht verliert.Compared to the melting process naturally associated with low costs, in which is already a great advantage. Apart from that, the product itself has it also extremely valuable properties. First of all, the fact that it is too is quite stable in the air-dry state and even after so long dry storage retains its grainy texture and its original exchangeability does not lose.

Des ferneren ist das neue Produkt sehr säurebeständig. Es wurden z. B. 50 g desselben mit 200 g Salzsäure in der Verdünnung 1:5 übergössen und über Nacht stehen gelassen. Eine gleiche Probe wurde mit dem durch Schmelzen erhaltenen Mittel, wie es im Handel unter dem Namen »Permutit« zu erhalten ist, gemacht. Während letzteres sich in der Säure vollständig auflöste, behielt das neue Material seine körnige Struktur völlig und wies auch noch etwa die Hälfte seiner ursprünglichen Austauschfähigkeit auf.The new product is also very acid-resistant. There were z. B. 50 g of the same pour 200 g of hydrochloric acid at a dilution of 1: 5 over it and leave to stand overnight. An identical sample was obtained with the means obtained by melting, as it is commercially available under the name "Permutit" its done. While the latter completely dissolved in the acid, that retained new material completely and exhibited about half of its grainy structure original interchangeability.

Wenn schon das neue Mittel gegen Mineralsäuren derart beständig ist, so kann es nicht überraschen, daß eine Probe des Materials, die bereits längere Zeit zur Enthärtung von Wasser gedient hatte und wodurch mehrere Tage lang kohlensäuregesättigtes Wasser geleitet wurde, auch nachher gegen die härtebildenden Salze des Wassers in der gleichen Weise aufnahmefähig blieb wie vorher.If the new remedy is so resistant to mineral acids, it cannot surprise that a sample of the material that has already taken a long time to soften Water had served and thereby passed carbonated water for several days became, even afterwards, remained receptive to the hardness-forming salts of water in the same way as before.

Längere Zeit durchgeführte Versuche mit dem neuen Mittel haben ergeben, daß hiermit bei einem Wasser von insgesamt 19,88° deutscher Härte eine durchschnittliche Austauschfähigkeit von 1,093 Prozent erzielt wurde (berechnet nach der aufgenommenen CaO-Menge auf 100 g Substanz). Zur Regenerierung des erschöpften Materials wurde jeweils das 4,4fache der Theorie an Kochsalz verbraucht. In Anbetracht dessen, daß man bei den übrigen bekannten Enthärtungsverfahren nach dem Basenaustausch mit dem durchschnittlich Fünffachen der theoretisch erforderlichen Kochsalzmenge rechnet, arbeitet das vorliegende Mittel also auch in dieser Hinsicht. günstig. Bereits früher hat man sich eines aus getrocknetem Eisenchlorid, überschüssigem Wasserglas, Ammoniak und Kaliumpermanganat auf Bimssteinstücken hervorgerufenen Kontaktüberzuges zur Herrichtung eines Filters für die gleichzeitige Reinigung, Enteisenung und Entmanganung von Wasser bedient. Wie aus der Literatur hierüber (z. B. Patentschrift 253835) hervorgeht, tritt neben der durch die Filtereinrichtung und das Kontaktmaterial bewirkten gleichzeitigen Reinigung, Enteisenung und Entmanganung auch eine stufenweise Abscheidung von Kalk ein. Bezüglich dieser enthärtenden Wirkung wird noch angegeben, daß: »der Gehalt des Bimssteins an unzersetztem Wasserglas den im Wasser enthaltenen Kalk sowie die anderen Bikarbonate ausfällt«. Die Enthärtungsfähigkeit dieses Materials ist also hiernach auf die zufällige Anwesenheit von überschüssigem Wasserglas zurückzuführen. Unter Berücksichtigung der Herstellungsweise des Kontaktmaterials ist es auch nicht zu erwarten, daß neben dem Wasserglas noch eine andere enthärtungsfähige Substanz hierin vorhanden ist. Insbesondere ist es nach den gemachten Erfahrungen ausgeschlossen, daß durch bloße Einwirkung von Wasserglas auf getrocknetes Eisenchlorid ein ähnlicher Körper entsteht, wie er den Gegenstand der vorliegenden Erfindung ausmacht. Demgemäß-ist es auch verständlich, daß in der angeführten Literatur von einem regenerierfähigen Enthärtungsmittel nicht die Rede ist, daß vielmehr die Enthärtungsfähigkeit als eine durch. überschüssiges Wasserglas hervorgerufene Nebenwirkung aufgefaßt wird. Daß es sich im übrigen bei diesem Mittel um ein rationelles Enthärtungsmittel nicht handeln kann, geht schon aus der Art seiner gleichzeitigen Anwendung zur Reinigung, Enteisenung und Entmanganung hervor, denn es gibt kein Produkt, mit welchem neben den vorgenannten Wirkungen auch noch eine rationelle Enthärtung durchführbar wäre.Tests carried out for a long time with the new agent have shown that with it with a total of 19.88 ° German hardness water, an average interchangeability of 1.093 percent was achieved (calculated from the amount of CaO absorbed on 100 g of substance). To regenerate the exhausted material was each 4.4 times the theory of table salt consumed. In view of the fact that the rest of the known Softening process after the base exchange with an average of five times calculates the theoretically required amount of table salt, the present one works So means in this respect too. cheap. Already earlier you have one made of dried Ferric chloride, excess water glass, ammonia and potassium permanganate Contact coating produced on pieces of pumice stone for the preparation of a filter for the simultaneous cleaning, de-ironing and manganese removal of water. As from the literature on this (z. B. Patent 253835) emerges, occurs in addition to the The filter device and the contact material caused simultaneous cleaning and de-ironing and manganese removal also involves the gradual deposition of lime. Regarding this The softening effect is stated that: »The undecomposed content of the pumice stone Water glass precipitates the lime contained in the water as well as the other bicarbonates «. The softening ability of this material is therefore based on its accidental presence of excess water glass. Taking into account the manufacturing method of the contact material, it is also not to be expected that in addition to the water glass another softenable substance is present therein. In particular, it is after the Experiences ruled out that by the mere action of water glass on Dried ferric chloride creates a body similar to that which is the subject of the present Invention. Accordingly, it is also understandable that in the cited Literature of a regenerable softener is not mentioned that rather the softening ability as one. Excess waterglass caused side effect is understood. The fact that this agent can not be an efficient softening agent, moreover, is a matter of fact from the nature of its simultaneous use for cleaning, iron removal and manganese removal because there is no product with which, in addition to the aforementioned effects, also an efficient softening would be feasible.

Im Gegensatz ■ hierzu wird nach dem neuen Verfahren ein basenaustauschendes, regenerier-, fähiges Produkt gewonnen, welches sich dauernd zur Wasserenthärtung eignet.In contrast to this, according to the new process, a base-exchanging, regenerating, capable product obtained, which is permanently suitable for water softening.

Zur Feststellung der Zusammensetzung .des nach der Erfindung hergestellten, gleichmäßig hartkörnigen Enthärtungsmittels vor und nach der Regenerierung wurde je eine Probe eines Materials, von welchem 100 g bei einer Wasserhärte von insgesamt 20,44° deutscher Härte fortlaufend etwa 6,5 1 nullgrädigen Wassers lieferte, vor und nach der Regenerierung untersucht, wobei sich folgende Zusammensetzung ergab:To determine the composition .des produced according to the invention, evenly hard-grain softening agent before and after the regeneration was a sample of one Material of which 100 g with a total water hardness of 20.44 ° German hardness continuously delivered about 6.5 1 zero-grade water, examined before and after regeneration, whereby the following composition resulted:

Enthärtungs- Enthärtungsmittel nach der mittel nach der Enthärtung: Regenerierung:Softener after softening agent after softening: Regeneration:

Glühverlust. . . 31,61 Prozent, 31,33 Prozent,Loss on ignition. . . 31.61 percent, 31.33 percent,

Kieselsäure . . . 50,46 - 51,01Silica. . . 50.46-51.01

Eisenoxyd 15,35 - !5.34Iron oxide 15.35 -! 5.34

Kalk . 1,60 - 0,43Lime . 1.60-0.43

Magnesia 0,53 - 0,13 -Magnesia 0.53 - 0.13 -

Alkali (Natron) 0,54 - 1,68Alkali (baking soda) 0.54 - 1.68

100,09 Prozent, 99,92 Prozent.100.09 percent, 99.92 percent.

Wird die Weiterbildung des Mittels nicht in der Weise vorgenommen, daß die Fällung in großer Verdünnung geschieht, und daß das abgepreßte, bei etwa 100° C getrocknete Fällungsprodukt mit Wasser behandelt wird, so kann zwar auch ein mehr oder weniger aus-If the development of the agent is not carried out in such a way that the precipitation happens in great dilution, and that the pressed, dried at about 100 ° C precipitation product is treated with water, a more or less extensive

tauschfähiges Mittel entstehen, welches aber von weniger günstiger physikalischer Beschaffenheit ist, weil es nicht die erforderliche homogene und gleichmäßig hartkörnige Form aufweist. Ein auf diese Weise gefälltes und ausgewaschenes, teilweise zu Pulver zerfallenes Material ergab folgende quantitative Zusammensetzung :exchangeable means arise, which, however, have a less favorable physical quality is because it does not have the required homogeneous and uniformly hard-grained shape. One felled in this way and Washed-out material that had partially disintegrated into powder gave the following quantitative composition :

Glühverlust . .
Kieselsäure . .
Eisenoxyd .. .Loss on ignition. .
Silica. .
Iron oxide ...

Kalk. Lime.

Magnesia ....
Alkali (Natron)Magnesia ....
Alkali (baking soda)

25,71 Prozent,25.71 percent,

53.2653.26

18,2218.22

1,121.12

.1,01.1.01

0,720.72

100,05 Prozent.100.05 percent.

Claims

Patent-to sayings:

1. Process for softening water, consisting in the use of the low ao Impact created by a glass of water with iron salts in solution.

2. A method for producing the agent for water softening according to claim 1, characterized in that the precipitation takes place in great dilution.

3. A method for producing the agent for water softening according to claim 1 and 2, characterized in that the pressed, dried at about 100 ° C Precipitation product is treated with water.