DE405172C

DE405172C - Verfahren zur Herstellung von Wasserreinigungsmitteln

Info

Publication number: DE405172C
Application number: DEP38487D
Authority: DE
Original assignee: PERMUTIT AG
Current assignee: PERMUTIT AG
Priority date: 1919-10-02
Filing date: 1919-10-02
Publication date: 1924-11-01
Also published as: DE318145C

Description

Verfahren zur Herstellung von Wasserreinigungsmitteln.
Zusatz zum Patent 318145.
Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wasserreinigungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß kolloidale Kieselsäure auf poröse Materialien niedergeschlagen wird. Nach einer Ausführungsform jenes Verfahrens werden poröse Materialien organischer oder anorganischer Natur mit Alkalisilikat getränkt und hierauf mit Salzsäure behandelt, worauf nach evtl. Auswaschen gegebenenfalls Alkalien zur Einwirkung gelangen können.
Nach dem Verfahren erhält man gut austauschbare körnige Filterstoffe, die jedoch den Nachteil aufweisen, daß sie während des Filtrationsprozesses dauernd geringe Mengen Kieselsäure an das filtrierte Wasser abgeben, ein Vorgang, der sich hauptsächlich bei solchen Filterstoffen bemerkbar macht, die als poröse Unterlage Eisenoxyde enthalten, die durch Wechsdwirkung von Alkalisibkaten mit Eisensalzlösungen gebildet werden.
Durch weitere Versuche hat sich nun herausgestellt, daß der obenerwähnte iSbeL-stand behoben werden kann, wenn man die Ausfällung der Wasserglaslösung mit Eisensalzen bei Gegenwart von Aluminiumsalz vornimmt. Es fällt hierbei eisen- und tonerdehaltige kolloidale Kieselsäure, die sich als wasserbeständig erweist, keine oder nur spurenweise Kieselsäure abgibt und auch bedeutend günstigere Austauschverhältnisse aufweist als die lediglich durch Wechselwirkung zwischen Alkalisilikat und Eisensalzlösungen erhaltenen Produkte. An Stelle von Eisen können bei den vorerwähnten Fällungen Kupfer-, Zinn-, Zink-, Antimon-, Chrom-, Titan-und sonstige Metallsalze zur Anwendung gelangen. In sämtlichen Fällen erhält man kieselsäurehaltige gallertige Niederschläge. die in Filterpressen ausgewaschen und nachträglich bei Temperaturen bis 1000 getrocknet werden, Nach dem Trocknen werden die glasartigen muscheligen Bruchstücke zweckmäßig an feuchter Luft einige Zeit sich selbst überlassen und hinterher mit Wasser durchfeuchtet. Die Stücke zerfallen hierbei in kleine 2 bis 3 mm große, harte, kantige und poröse Körner, die ohne weiteres zur Enthärtung von Wasser zu technischen und Genußzwecken verwendet werden können. Die Wiederbelebung des erschöpften Materials wird durch Kochsalzlösung bewirkt, die entweder von unten nach oben oder in umgekehrter Richtung innerhalb von I bis 2 Stunden durch die Filtermasse hindurchgeleitet wird.
Die hergestellten Präparate werden durch Salzsäure selbst in feinstgepulvertem Zustande nur sehr unvollkommen zersetzt. Bei ihrer Herstellung werden durch den Zusatz der gemischten Metallsalzlösungen zu der bekanntlich stark alkalisch reagierenden Wasserglaslösung zunächst Metalloxyde ausgefällt.
Das aus der Umsetzung zwischen dem Metallsalz und dem Alkali der Wasserglaslösung entstehende Neutralsalz bewirkt gleichzeitig die Fällung von kolloidaler Kieselsäure, die nun ihrerseits als Schutzkolloid das gefällte Oxyd umhüllt und vor weiterer Einwirkung bewahrt. Ein in dieser Weise eispielsweise hergestelltes blau gefärbtes Kupfer-Aluminium-Kieselsäurepräparat gibt an konzentriertes Ammoniak kein Kupfer ab, das Ammoniak färbt sich nicht blau.
Ausführungsbeispiele.
1. Kupferaluminiumoxydund kol-1 o i d a 1 e K i e 5 e 1 s ä u r e e n't h a 1 t e n d e 5 Wasserreinigungsmit tel.
Eine Lösung von 3gg Aluminiumsulfat und I0 g Kupfersulfat in 1,251 Wasser wird zu einer Mischung von I89 ccm Wasserglas mit 1,751 Wasser unter Umrühren so lange zugefügt, bis die Flüssigkeit gegen Phenolphalein nur noch ganz schwach alkalisch oder neutral reagiert. Der entstandene Niederschlag wird auf einem Filtertuch gesammelt, gewaschen, gepreßt und getrocknet bei 80 bis 100 . Die getrocknete Masse wird durch Eintragen in kaltes oder erwärmtes Wasser in üblicher Weise hydratisiert, wobei sie je nach der Temperatur des Wassers in kleinere oder größere Körner zerfällt, die blau gefärbt und von großer Härte sind. Die Analyse ergibt: SiO2 .... 79,14 Prozent.
CuO .... 4,17 -Al2O3 ... 10,12 -Na2O ... 6.56 Der Austausch betrug 1,8 Prozent CaO.
Durch Nachbehandlung der Körner mit Alkalien stieg der Austausch auf 5,7 Prozent CaO.
2. Chromaluminiumoxyd und kolloidale Kieselsäure enthaltendes asserreinigun br smittel.
39g Aluminiumsulfat und 10g Chromalaun wurden in 1,21 Wasser gelöst und zu einer Mischung von I86 ccm Wasserglas mit I,61 Wasser unter Umrühren zugefügt, bis die Mischung gegen Phenolphtalein nur noch schwach alkalisch oder neutral ist.
Der in üblicher Weise gesammelte, getrocknete und hydratisierte Niederschlag liefert grüne, harte Körner, deren Austauschvermögen direkt 2,7 Prozent CaO und bei einer Nachbehandlung mit Alkalien 5,I Prozent CaO betrug. Die Analyse ergibt: SiO2 .... 82,51 Prozent, Cr2O3 ... 2,53 -Al203 ... 7,60 -Na2O ... 6,84 3. Eisenaluminiumoxyd und kolloidale Kieselsäure enthaltendes Wasserreinigungsmittel.
Die Lösung von 39g Aluminiumsulfat und 5 g Eisenchlorid in 1,21 Wasser wurde zu einer Mischung von 193g Wasserglas und 1,651 Wasser unter Rühren gegeben, bis die Mischung gegen Phenolphtalein schwach alkalisch oder neutral ist. Die nach kurzer Zeit entstandene gallertartige Ausscheidung wird dann wie bei den vorausgehenden Präparaten behandelt. Durch Hydratisieren der getrockneten Masse erhält man schwach braun gefärbte, harte Körner, die einen Austausch von 3,2 Prozent CaO zeigten.
Durch Nachbehandlung mit Sodalauge wurde ein Austausch von 5,8 Prozent CaO erzielt. Die Analyse ergibt: SiO2 ... 82,37 Prozent, Fe2O3 ... 3,16 -Al2O3 ... 10,20 -Na. ... 4, 27 4. Zinkaluminiumoxyd und kolloidale Kieselsäure enthaltendes Wasserreinigungsmittel.
Eine Lösung von 3gg Aluminiumsulfat und 5 g Zinksulfat in 1,2 1 Wasser wird zu einer Mischung von I90 ccm Wasserglas mit 1,651 Wasser unter Umrühren so lange zugefügt. bis die Flüssigkeit gegen Phenolphtalein nur ganz schwach alkalisch oder neural reagiert.
Der Niederschlag wird nach dem Absetzen gesammelt, gewaschen, gepreßt und getrocknet bei 80 bis 100@. Die getrocknete Masse wird durch Eintragen in kaltes oder erwärmtes Wasser in üblicher Weise hydratisiert, wobei sie, je nach der Temperatur des Wassers, in kleinere oder größere Körner zerfällt. Der Austausch betrug 5,08 Prozent CaO.
Durch Nachbehandlung mit Alkalien stieg der Austausch auf 6,6 Prozent CaO. Die Analyse des Materials ergab: SiO2 ... 69,8 Prozent, Al2O3 ... 10,95 -ZnO .... I,54 54 Na2O ... 6,67 67 H2O ... 12,06 -5. Zinnaluminiumoxyd und kolloidale Kieselsäure enthaltendes Wasserreinigungsmi ttel.
Eine Lösung von 39 g Aluminiumsulfat und 10g Ammoniumstannichlorid in 1,21 Wasser wird zu I90 ccm Wasserglas in 1,651 Wasser gelöst, unter Umrühren so lange zugefügt, bis die Flüssigkeit gegen Phenolphtalein nur ganz schwach alkalisch oder neutral reagiert.
Der nach einiger Zeit gesammelte Niederschlag wird wie oben weiter behandelt.
Weißes körniges Material.
Der Austausch betrug 5,03 Prozent CaO.
Nach der Behandlung mit Alkalien stieg der Austausch auf 6,75 Prozent CaO.
Die Analyse des Materials ergab: SiO2 .... 66,3 Prozent, Al2O3 ... 9,92 -SnO2 ... 4,16 6 Na2O ... 8,85 5 H2O .... 11,32 -6. Antimonaluminiumoxy dundkolloidale Kieselsäure enthalten des Si' asserreinigungsmitt e 1.
Eine Lösung von 5 g Antimonchlorür in der gerade notwendigen Menge verdünnter Salzsäure sowie eine Lösung von 39 g Aluminiumsulfat in 11 Wasser tropften, gesondert aber gleichzeitig in eine Lösung von I90 ccm Wasserglas in 1,651 Wasser unter kräftigem Umrühren so lange ein, bis das Gemisch neutrale Reaktion zeigte. Der nach einiger Zeit gesammelte Niederschlag wurde wie oben weiter behandelt.
Weißes körniges Material.
Der Austausch betrug 3,95 Prozent CaO.
Nach der Behandlung mit Alkalien stieg der Austausch auf 5,65 Prozent CaO.
Die Analyse des Materials ergab: SiO2 .... 70,6I Prozent.
Al2O3 ... 9,93 -Sb2O3 ... 2,4 -Na2O ... 8,72 -H20 .... 8,75 5 Nach der Patentschrift 300209 werden auch Chromalaun und Aluminiumsulfat gelöst, die Lösung wird jedoch »in so viel Natronlauge eingetragen, daß sich die anfangs ausgefällten Hydroxyde wieder lösen«. Auch nach dem dortigen Beispiel 3 werden Chromalaun und Zinksulfat in eine solche Menge von Natronlauge in Mischung mit Wasserglaslösung eingetragen, daß die Menge Natronlauge genügt, um die Metallsalze in Chromit bzw. Zinkat überzuführen.
Nach der vorliegenden Erfindung werden jedoch die Metallsalzmischungen direkt mit Wasserglaslösung, also ohne Zusatz von Natronlauge, versetzt. Die Alkalität des Wasserglases, die infolge der Hydrolyse auftritt, reicht zur Fällung der Metalloxyde aus den angewandten Metallsalzen aus, so daß diese niedergeschlagen werden, sie genügt aber nicht etwa zur Bildung von Chromit oder Aluminat usw. wie bei dem Verfahren nach Patent 300209.
Die Ersparnis der bisher mitverwendeten Natronlauge ist natürlich ein sehr wesentlicher technischer Fortschritt.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE: Verfahren zur Herstellung von Wasserreinigungsmitteln, die gemäß Patent 318145 kolloidale Kieselsäure auf poröse Materialien niedergeschlagen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die gerüstbildenden Metalloxyde durch gleichzeitige Wechselwirkung gemischter Metallsalze mit Alkalisilikaten gefällt werden, worauf der Niederschlag gesammelt und getrocknet wird.