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Verfahren zur Herstellung von Trübungsmitteln für die Emailindustrie.
Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von zirkonoxyd-, aluminiumoxyd- o. dgl.
haltigen Trübungsmitteln aus zirkonoxyd. o. dgl. haltigen Stoffen, insbesondere
aus Zirkonsilikaten, bei welchen z. B. Zirkonsilikat mit alkalischen Aufschließungsmitteln,
wie tltznatron o. dgl., aufgeschlossen wird, wird beim Aufschluß mit um so höheren
Temperaturen gearbeitet, je geringere Mengen Ätzalkalien zum Aufschluß verwendet
werden. Wenn zum Aufschluß die der Kieselsäure des Zirkonsilikates nur äquivalente
Menge oder verhältnismäßig kleine Überschüsse an Atzalkalien, wie z. B. Ätznatron,
verwendet werden, so kann man die Feststellung machen, daß bei Erhöhung der Temperatur
das beim Aufschluß gebildete Alkalisilikat immer mehr und mehr an das Zirkonat gebunden
bzw. von demselben adsorbiert wird: Dieses adsorbierte Teil kann mit Wasser nicht
mehr ausgewaschen werden. Auf <fiese Weise kann durch entsprechende Erhöhung
der Temperaturen eine vollständige Rückbildung erreicht werden, welche eintritt,
wenn das gesamte Alkalisilikat adsorbiert bzw. an das Zirkonat angelagert worden
ist.
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Wenn daher mit äquivalenten Mengen oder verhältnismäßig kleinen Überschüssen
an Alkalien, als der äquivalenten Menge Kieselsäure entspricht, bei hohen Temperaturen
aufgeschlossen wird, so tritt eine Adsorption bzw. Anlagerung von intermediär gebildetem.
Alkalisilikat ein, und zwar mehr oder weniger, je nach der Höhe der angewandten
Temperatur. Aus diesem Produkte kann nur ein nicht adsorbierter Teil des Alkalisilikates
mit Wasser ausgewaschen werden. Wenn ein solches Produkt mit Säuren behandelt wird,
so kann das adsorbierte Alkalisilikat ganz oder teilweise abgespalten werden, wobei
sich das Alkalisalz der Säuren bildet, aber Kieselsäure ausgefällt wird, die adsorbiert
wird und nicht ausgewaschen werden kann. Diese Kieselsäure verschlechtert aber den
Trübungseffekt des zirkonoxydhaltigen Trübungsmittels.
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Das Arbeiten mit geringen Mengen von Alkalien bei hohen Temperaturen
bringt also die Gefahr mit sich, daß nur schwach trübende Produkte erhalten werden
können.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besteht nun darin,
daß die als Alkalisalz oder freie -Säure adsorbierte Kieselsäure durch Behandlung
mit Flußsäure an diese gebunden wird. Das hat den Vorteil, daß Kieselfluorverbindungen
gebildet werden, die für sich als Trübungsmittel wirken können. Das Verfahren gemäß
der Erfindung hat
aber auch den Vorteil, daß die löslichen Kieselfluorverbindungen
auch ganz oder teilweise entfernt werden können, falls ihre Anwesenheit nicht erwünscht
ist.
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Bei Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird daher entweder
r. das z. B. durch Aufschluß von Zirkonsilikat mit geringen Mengen Alkalien, z.
B. Ätznatron, bei hohen Temperaturen erhaltene Produkt - nach Entfernung des nicht
adsorbierten Natriumsilikates durch Waschen mit Wasser - mit Flußsäure behandelt,
wodurch die an das zirkonoxydhaltige Produkt angelagerten bzw. die adsorbierten
Kieselsäureverbindungen in Kieselfluorverbindungen übergeführt werden, oder es wird
2. das z. B. durch Aufschluß von Zirkonsilikat mit geringen Mengen Alkalien, z.
B. Ätznatron, bei hohen Temperaturen erhaltene Produkt nach Entfernung des nicht
adsorbierten Natriumsilikates durch Waschen mit Wasser in der üblichen Weise mit
Säuren behandelt, wodurch das adsorbierte Alkalisilikat ganz oder teilweise unter
Bildung des Alkalisalzes der Säure und freier Kieselsäure zerlegt wird. Das Alkalisalz
kann entfernt werden, und die Kieselsäure durch Behandlung mit Flußsäure als Kieselfluorverbindung
gebunden werden, oder es wird 3. das z. B. durch Aufschluß von Zirkonsilikat mit
geringen Mengen Alkalien, - z. B. Atznatron, bei hohen Temperaturen erhaltene Produkt
nach Entfernung des nicht adsorbierten Natriumsilikates durch Waschen mit Wasser
in der üblichen Weise mit Säuren behandelt und nach dem Trocknen oder Glühen die
früher ausgefällte Kieselsäure durch Behandlung mit Flußsäure als Kieselfluorverbindung
gebunden.
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Die bei diesen drei Verfahren gebildeten löslichen Kieselfluorverbindungen
können aus diesen Produkten ganz oder teilweise entfernt werden.
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Die Menge der an das zirkonoxydhaltige Produkt angelagerten bzw. adsorbierten
Silikate und der nachher gebildeten Fluorverbindungen läßt sich durch entsprechende
Leitung des Aufschlußverfahrens, nämlich durch Regelung der Temperatur oder der
Alkalimenge, leicht regeln.
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Beispiele. i. iooo g Zirkonsilfkat werden mit 25ooccm einer 32prozentigen
Ätznatronlösung erwärmt, bis eine feste Masse entsteht, und diese Masse dann auf
ungefähr 8oo° C erhitzt. Die Aufschlußmasse wird mit Wasser angerührt, um das freie
Natriumsilikat zu entfernen. Hierauf wird mit so viel Flußsäure versetzt, daß das
gesamte oder ein Teil des gebundenen Natriumsilikates in Kieselfluornatrium verwandelt
wird. Nach dieser Umsetzung wird abfiltriert,. gegebenenfalls gewaschen, getrocknet
und geglüht. Durch das Waschen können die gebildeten, löslichen Fluorverbindungen
nach Belieben ganz oder teilweise entfernt werden.
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2. iooo g Zirkonsilikat werden mit 250o ccm einer 32prozentigen Ätznatronlösung
erwärmt, bis eine feste Masse entsteht, und diese Masse auf ungefähr 8oo° C erhitzt.
Hierauf wird mit Wasser angerührt, um das freie Natriumsilikat zu entfernen. Durch
darauffolgende Behandlung mit Säuren wird das angelagerte bzw. adsorbierte Alkalisilikat
zerlegt in das Alkalisalz und in freie Kieselsäure. Das gebildete Alkalisalz kann
durch Filtration entfernt werden. Die freie Kieselsäure wird durch Behandlung mit
Flußsäure als Kieselfluorverbindung gebunden. Das Produkt wird filtriert, gegebenenfalls
gewaschen, getrocknet und geglüht. Durch das Waschen können die löslichen Fluorverbindungen
nach Belieben ganz oder teilweise entfernt werden.
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3. iooo g Zirkonsilikat werden mit 2500 ccm einer 32prozentigen
Ätznatronlösung erwärmt, bis eine feste Masse entsteht, und diese Masse auf ungefähr
8oo° C erhitzt. Hierauf wird mit Wasser gewaschen, dann mit Säuren behandelt, hierauf
filtriert und getrocknet bzw. geglüht. Nach dem Trocknen bzw. Glühen wird die adsorbierte
Kieselsäure durch Behandeln mit Flußsäure in die Kieselfluorverbindung verwandelt
und gegebenenfalls ganz oder teilweise entfernt.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung bietet die Möglichkeit, die Kieselsäure
nach Belieben ganz oder teilweise zu entfernen.