DE328630C - Verfahren zur Herstellung von Mitteln zur Enteisenung, Entmanganung, Entfaerbung und Klaerung von Wasser - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Mitteln zur Enteisenung, Entmanganung, Entfärbung und Klärung von Wasser. Bekannt sind verschiedene Verfahren zur Enteisenung, Entmanganung und Entfärbung bzw. Klärung von Wasser mit Hilfe von braunsteinhaltigen Filtermaterialien. Eines der bekanntesten Entmanganungsverfahren z. B. ist das von P a p p e 1-wobei durch Filtration über stückigem Braunstein dem Wasser das Mangan entzogen wird.
• Das vorliegende Verfahren zur Enteisenüng, Entmanganung und Entfärbung von Wasser besteht in der Verwendung von kieselsäurehaltigen; festen Körpern, die bei ihrer Herstellung mit fein verteiltem Mangansuperoxyd auch bis in die inneren Schichten gleichmäßig durchsetzt sind.
• Die nach diesem Verfahren angewandten Körper werden in- folgender Weise hergestellt. Es -wird Wasserglas in bekannter Weise mit der Lösung eines Metallsalzes, z.B. Eisenchlorid, Eisensulfat, Eisenacetat, Kupferchlorid, Kupfersulfat, Manganchlorid, Mangansulfat, Nickelchlorid, Nickelsulfat, Aluminiumchlorid, Aluminiumsulfat, Aluminiumacetat, Kaliumaluminiumsulfat, Kobaltchlorid, Kobaltsulfat, Köbaltacetat, Zinkchlorid, Zinksulfat, gefällt. Die dünnflüssige Silikatfällüng wird mit Mangansalzlösung durchmischt und dann unter beständigem Umrühren mit Kaliumpermanganat versetzt. Man kann auch , zuerst durch Einwirkung von Kaliumperman-.Banat auf Manganosalz einen Braunstein- i iiiederschlag erzeugen und diesen mit dem t Silkatniederschlag vermischen. Die Bildung von Mangansuperoxyd hierbei erfolgt entsprechend der Gleichung: 2KMn04+3MnS04+2Hz0 =K,S0,+2H@S04+5Mn02. Das ganze Fällungsgemisch wird abgepreßt, getrocknet und dann durch Anfeuchten mit Wasser in kleine Teilchen- gebracht.
• Statt den Niederschlag. in der Fällungsmischurig frisch zu erzeugen, kann man auch in irgendeiner Weise hergestelltes, in fein verteiltem Zustand befindliches, pulveriges Mangansuperoxyd benutzen. Derartige feinverteilte, pulverige Mangansuperoxyde werden mit dem kieselsäurehaltigen Bindemittel; welches durch Fällung mit Säure oder Salzen aus Alkalisilikatlösungen erhalten ist, innig vermischt. Nach der Vermischung preßt man ab, trocknet und körnt durch Einwirkung von Wasser.
• Die erhaltenen harten Stückchen weisen durch ihren die ganze Masse durchsetzenden Mangansuperoxydgehalt eine tiefbraune Färbung auf: Wegen der äußerst feinen Verteilung des Mangansuperoxyds üben sie in kurzer. Zeit eine außerordentlich kräftige entmanganende und enteisenende Wirkung aus. In gleicher Weise wie oben beschrieben kann man natürlich alle gefällten Silikatniederschlage, z. B. die nach der deutschen Patentschrift 27q.650 gewonnenen Niederschläge, in schleimigem Zustande durch Behandlung mit geeigneten Manganverbindungen mit Mangansuperoxyd durchsetzen; ebenso kann man fein verteiltes Mahgansuperoxyd, sowohl pulvriges. als gefälltes, mit den schleimigen Silikatniederschlägerr vermischen. ; Die Verwendung der mit Hilfe von kieselsäurehaltigen Bindemitteln erzeugten, gleichmäßig braunsteindurchsetzten Körper geschieht zweckmäßig derartig, daß man das zu behandelnde Wasser über sie laufen läßt. Man kann dem Wasser während der Filtration fortlaufend kleine Mengen Kaliumpermanganat zuführen, kann - aber mit derartigem Material hergerichtete Filter auch ohne laufenden Zusatz von Permanganat in Betrieb halten, muß dann aber von Zeit zu Zeit durch sauerstoffabgebende Mittel, wie Permanganat usw., für eine Oxydation des abgeschiedenen Manganoxyduls zu Mangansuperoxyd sorgen, wie es auch bei der Pappelschen Braunsteinentmanganung bekannt ist (G a e r t n e r, >;Die Hygiene des Wassers«, 1915, S. 2o6).
• Die Mangansuperoxyde enthaltenden Körper bewirken nicht =nur die Entmanganung und Enteisenung, sondern auch die Entfärbung oder Klärung von durch organische Verbindungen getrübtem oder gefärbtem Wasser.
• Die Filterstoffe bieten den Vorteil, daß das feinverteilte Mangansuperoxyd festhaftend die ganze Masse gleichmäßig durchsetzt, während trotzdem Porosität des ganzen Kornes und Durchlässigkeit gegen Wasser vorhanden ist, so daß das Wasser mit dem Mangansuperoxyd in innige Berührung kommen kann. Infolge der Härte der Körner kann der bei der Entmanganung usw. abgeschiedene Schlamm durch Aufwirbeln leicht entfernt werden, wodurch- dann der Filterkörper von neuem zur Entmanganung usw. geeignet ist.
• Es ist bekannt, Mangansuperoxydhydrat auf organische Stoffe niederzuschlagen, zwecks Herstellung von Filtern zur Enteisenung von Wasser (Patentschrift 1q.5797). Die bei dem vorliegenden Verfahren verwendeten .Filterkörper besitzen demgegenüber den Vorteil, daß das Filtermaterial nicht dem Verderben ausgesetzt ist und der bei der Entmanganung usw. abgeschiedene Schlamm durch Aufwirbeln leicht entfernt werden kann, wodurch die bei dem organischen Filtermaterial leicht stattfindenden Verstopfungen vermieden werden. Man hat auch versucht, Braunstein auf Bimsstein - o. dgl. niederzuschlagen. Diese Filter (Patentschrift 253835) sind aber nur wenig leistungsfähig, da sie nur geringe Mengen von oberflächlich anhaftendem Mangansuperoxyd enthalten. Auch von den Manganzeolithen sind die neuen Körper verschieden. Das Verfahren zur Herstellung. der letzteren bietet den Vorteil, daß man die ganzen Körper mit wirksamem Braunstein in nahezu beliebiger Menge gleichmäßig durchsetzen kann, während die Imprägnierung der Manganzeolithe mit höheren Manganoxyden hauptsächlich eine oberflächliche und auch insofern quantitativ begrenzt ist, als.sie °von der bei der Behandlung der Manganzeolithe mit Permanganat eintretenden Umsetzung abhängig ist. Nach dem vorbeschriebenen Verfahren kann man das Material in nahezu beliebigen Mengen mit wirksamem Mangansuperoxyd gleichmäßig durchsetzen, was sehr wesentlich ist, da die Wirksamkeit derartiger Mittel abhängig ist von der Menge der darin enthaltenen, vom Wasser berührten Manganverbindungen.
• Um die Wirkung der nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Körper zu erproben, wurden Entmanganungsversuche mit mehreren Mitteln gemacht, die folgendermaßen dargestellt wurden: Mittel N1.1, braun steinhaltiges@ Präparat.
• 400 g käufliches Wasserglas wurden mit Wasser verdünnt und mit 9o g Eisenchlorid in wässriger" Lösung unter beständigem Umrühren gefällt. Nach Ausfällung der Silikatverbindung wurde die schleimige Mischung mit einer Lösung von 7,68g Mangansulfat (MiiS04 + 4 H20) versetzt, und unter ständigem Umrühren Kaliumpermanganatlösung bis zur eben bleibenden Rötung der Mutterlauge zugeführt. Im Verlauf der letzteren Behandlungsweise wurde die Fällungsmischung gleichmäßig braun durchsetzt: Das ganze Fällungsgemisch wurde alsdann abgepreßt, getrocknet und mit Wasser hydratisiert; die entstehenden harten, körnigen Stückchen wiesen in -lufttrockenem - Zustande folgende i Zusammensetzung auf Mittel Nr. 2, braunsteinhaltiges Präparat.
• Es wurden 400g käufliches Wasserglas in wäßriger Verdünnung mit 9o g Eisenchlorid in wäßriger Lösung gefällt. Nach Ausfällung der Silikatverbindung aus diesen Lösungen wurde die schleimige Mischung mit 7 g kaufliehen, pulverförmigem gefälltem Mangansuperoxyd in der Weise versetzt, daß das Mangansuperoxyd mit Wasser angerührt und der Silikatfällung unter beständigem Umrühren zugemischt wurde.- Hierauf wurde das ganze Fällungsgemisch abgepreßt, getrocknet und mit Wasser hydratisiert. Das hierbei entstehende Material ergab in lufttrockenere Zustande folgende Zusammensetzung: . Der verhältnismäßig geringe Gehalt des Mittels an MnO, erklärt sich 'dadurch, daß einmal das angewandte Mangansuperoxydpulver einen Glühverlust von 23 Prozent aufwies, und daß ferner beim Abpressen der schleimigen Mischung mit dem abfließenden Wasser ein Teil des fein geschlemmten Manganpulvers in Verlust geriet.
• Mittel Nr. 3, Manganpermutit. Dieser wurde nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 211118 dargestellt. oo g Natriumpermutit wurden mit Zoo ccm einer zehnprozentigen Chlorkalziumlösung eine Stunde lang unter häufigem Umrühren stehengelassen, das überschüssige Kalziumchlorid durch Auswaschung entfernt und dann die Masse mit Zoo ccm einer fünfzehnprozentigen Manganchlorürlösung übergossen-. Nach Auswaschung der überschüssigen Manganchlorürlösung wurde die Masse während einer Stunde mit einer dreiprozentigenKaliumpermanganatlösung behandelt. -Die Chemikalien wurden hierbei absichtlich in großem Überschuß angewandt, um die Gewähr zu haben, daß sich eine möglichst große Menge höherer Manganoxyde bilden sollte. Der entstandene Manganpermutit wies in lufttrockenem Zustande folgende quantitative Zusammensetzung auf: Mittel Nr. -4, i.m`prägnierter Bimsstein., hergestellt nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift-2538'35e 5o g feingekörnter Bimsstein. wurden in einer Schale mit ioo ccm, einer fünfundzwanzigprozentigen Eisenchloridlösung unter häufigem Umrühren eine Stunde lang stehengelassen, der Überschuß der Lösung wurde abgegossen und der Bimsstein bei_ 15o° C getrocknet.
• Hierauf wurde die Masse in 140 ccm Wasserglaslösung in einer Verdünnung i : i eingelegt, alsdann wieder getrocknet und mit Ammoniak behandelt. Nach nochmaligem Trocknen wurde die ganze Masse mit einer fünfprozentigen Kaliumpermanganatlösung übergossen und: längere Zeit stehengelassen. Die Permanganatlösung würde alsdann ausgewaschen.
• Die quantitative Prüfung ergab' in diesem Mittel nur. Spuren von Mangan.
• Die so hergestellten Mittel wurden zu Versuchszwecken in je ein Rohr von i;5 cm Durchmesser gefüllt. Durch die Röhren wurde von oben nach unten Wasser hindurchgeleitet, welches ini Liter 0,003 g Mangan enthielt. Die Durchflußgeschwindigkeit betrug 25 bis 30 m pro Stunde. . Das unten abfließende manganfreie Wasser wurde aufgefangen und gemessen.
• Mittel Nr. i lieferte auf diese Weise bei vier durchgeführten Versuchen durchschnittlich 571 manganfreies Wasser, Mittel Nr.2 durchs,chnittlich 18 1 und Mittel Nr. 3 durchschnittlich 15 1 manganfreies Wasser.
• Bei 25 m Durchflußgeschwindigkeit lieferte Mittel Nr. 4 überhaupt kein manganfreies Wasser. Erst bei Verminderung der Durchflußgeschwindgkeit auf etwa 5 m pro -Stun@e trat manganfreies Wasser auf; die Ausbeute betrug aber nur 41.
• Die Mittel Nr. 1, 2 und 3 wurden nach j edesmaliger Erschöpfung `mit einer einprozentigen Kaliumpermanganatlösung regeneriert, wobei jeweils auf i Mol. MnO- i Mol. KMn04 genommen wurde.
• Die Versuche lassen erkennen, däß auf die angegebene Weise besonders wirksame Mittel zur Entmanganung erzielt werden, was umsomehr in Erscheinung tritt, als der Gesarritmangangehalt hierin geringer ist als in dem Mittel Nr. 3.
• Die' Wirkungsweise des Mittels Nr. q. tritt gegenüber dem' neuen Mittel völlig in den Hintergrund.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Mitteln zur Enteisenung, Entmanganung, Entfärbung und Klärung von Wasser, ' dadurch gekennzeichnet, daß man in frisch getällten schleimigen Silikatniederschlägen Niederschläge von Mangansuperoxyd hervorruft, oder diese Silikatniederschläge mit fein verteiltem, pulverförmigem Mangansifperöxyd vermischt und darauf die manganhaltigen Niederschläge in bekannter Weise abpreßt, trocknet und durch Behandlung mit Wasser körnt.