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Herstellung von Adsorptionsmitteln Es ist bereits vorgeschlagen worden,
natürliche Zeolithe durch Behandlung mit Säuren bis auf ein Kieselsäureskelett abzubauen.
Dabei erhält man nur in seltenen Fällen harte, feste Erzeugnisse, weil gewöhnlich
eine schleimige, zerfließende Kieselsäure anfällt.
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Es wurde nun gefunden, daß man aus künstlichen oder natürlichen Zeolithen
bzw. deren Rohscbmelzen oder aus zeolithähnlichen Stoffen gewissermaßen in einem
Arbeitsgang ausgezeichnete, feste und nicht schleimige Adsorptionsmittel erhalten
kann, wenn man auf die in Wasser suspendierten Ausgangsmaterialien Säuren, saure
Salze oder infolge Hydrolyse sauer reagierende Salze nach Maßgabe ihres Verbrauches
einwirken läßt, d. h. in solchen Mengen zusetzt, wie sie auf die zu behandelnden
Stoffe einwirken. Man erhält dann direkt feste, nicht schleimige und nicht gelatinöse
Erzeugnisse, die die Struktur der Ausgangsmaterialien besitzen und mit Leichtigkeit
von der anhaftenden Salzlösung befreit und getrocknet werden können. Diese Erzeugnisse
stellen entweder reine Kiesel säureskelette oder teilweise abgebaute, beispielsweise
von den Basen befreite Zeolithe oder Umsetzungsprodukte der Zeolithe dar, bei denen
beispielsweise die Basen durch das Metalloxyd der zur Behandlung verwendeten Salzlösung
ersetzt sind. Arbeitet man beispielsweise mit Säure, so kann man aus Zeolithen reine
Kieselsäure oder Gemische aus Kieselsäure und AluminiumoxyEerhaltén.
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Arbeitan ffagegen mit infolge Hydrolyse sauer reagierendem Eisenchlorid,
so erhält man Umsetzungsprodukte, die neben Kieselsäure Eisenoxyd und gegebenenfalls
noch Tonerde enthalten. Aus den auf diese Weise hergestellten Erzeugnissen kann
man durch erneute Säurebehandlung die Metalloxyde ent fernen, um dadurch unmittelbar
zu einer außerordentlich aktiven Kieselsäure zu gelangen, die einvorzüglichesAbsorptionsmittel
für Gase oder Dämpfe ist, während die Umsetzungsprodukte selbst gute Entfärbungsmittel
darstellen.
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In allen angeführten Fällen kann das Zeolithmaterial oder der zeolithähnliche
Stoff vor der Behandlung erhitzt werden, z. B. auf Temperaturen von 300 bis 8000.
Besonders zweckmäßig ist dies bei natürlichen Zeolithen, wie Glaukonit.
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Die nach dem neuen Verfahren erhaltenen Stoffe kann man zu größeren
Aggregaten dadurch zusammenfügen, daß man sie mit einem Bindemittel behandelt oder
sie mit oder ohne Zusatz eines Bindemittels preßt. Bei der Wahl des Bindemittels
ist darauf zu achten, daß die Aktivität des Produktes nicht verlorengeht, so daß
man die durch das Bindemittel in das Produkt hineingebrachten schädlichen Beimìschungen
durch Waschen oder
durch Umsetzen wieder entfernen muß. Hat man
beispielsweise Wasserglas in verdünnter Lösung als Bindemittel verwendet, so wird
man durch -eine Nachbehandlung mit Säuren das Alkali des Wasserglases unter Umständen
wieder unschädlich machen miissen.
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Durch folgende Beispiele mag das neue Verfahren erläutert werden.
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Beispiel I 400 Gewichtsteile Permutit, etwa in der Form, wie er für
die Wasserenthärtung verwendet wird, oder auch in gröberer Form oder in feinerer
Verteilung, werden mit etwa 700 Gewichtsteilen heißem Wasser verrührt und nun allmählich
nach Maßgabe des Verbrauches soviel Salzsäure vom spez. Gew. I,I2 oder stärkere
(rohe Salzsäure) oder verdünntere Säure hinzugegeben, bis auch nach längerem Erhitzen
Kongopapier blau gefärbt ist, also frei Salzsäure in Lösung bleibt Man läßt absetzen,
zieht die im wesentlichen Kochsalz, Aluminiumchlorid und geringe Mengen Eisenchlorid
enthaltende Lauge ab und wäscht in üblicher Weise den Rückstand salzfrei, indem
man beispielsweise mit salzsäurehaltigem Wasser wiederholt dekantiert. Das Endprodukt,
das nicht salzsäurefrei gewaschen zu sein braucht, wird langsam bei etwa bis I70"
oder darüber getrocknet. Man erhält so eine sehr aktive Kieselsäure, die zur Adsorption
von Benzoldämpfen oder ähnlichem ausgezeichnet geeignet ist. Durch Wahl der Körner
des Ausgangsmaterials ist man in der Lage, aktive Kieselsäure von beliebigen Körnern
zu erhalten.
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Beispiel 2 Geht man bei dem Zusatz von Säure, wie im Beispiel 1 beschrieben,
nur so weit, daß blaues I, ackmuspapier rot bzw. Kongopapier violett gefärbt bleibt,
so erreicht man, daß das gesamte Alkali, das in der genannten Verbindung enthalten
ist, in Form von Kochsalz in Lösung geht. Man hat es durch weiteren Zusatz von Säure
in der Hand, mehr oder weniger der in dem Doppelsilikat enthaltenen Stoffe, wie
Tonerde und Eisenoxyd, in Lösung zu bringen. Man erhält so Substanzen, die sich
zur Entfärbung von Flüssigkeiten als Bleicherden o. dgl. eignen.
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In den beiden Beispielen kann Permutit durch andere Zeolithe oder
zeolithähnliche Substanzen ersetzt werden. Ebenso kann die Salzsäure durch andere
mineralische oder organische Säuren ersetzt werden, wobei der Preis der Säuren eine
Rolle spielt. Beispielsweise kann mit Vorteil Schwefelsäure verwendet werden, wobei
allerdings darauf zu achten ist, daß die Produkte säurefrei gewaschen werden, da
die Schwefelsäure nicht wie die Salzsäure beim Trockenprozeß verdampft.
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Die durch Einwirkung von Schwefelsäure bis zur blauen Reaktion auf
Kongo erhaltene Lauge kann zur Herstellung von Alaunen Verwendung finden. Im übrigen
ist auch eine Verarbeitung der Lauge auf Tonerde, I Kryolith oder andere Aluminiumverbindungen
möglich, da sie, blank filtriert, kaum nachweisbare Spuren von Kieselsäure enthält.
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Wegen der direkten Herstellung von Adsorbentien in einem Arbeitsgang
stellt daher das neue Verfahren gegenüber den bekannten Verfahren eine wesentliche
Verbesserung dar, weil man bei diesen Verfahren im wesentlichen darauf angewiesen
war, eine salzhaltige, gallertartig gefällte Kieselsäure in aktive Kieselsäure dadurch
zu überführen, daß man die Salze aus den Gallerten entfernte, und diese dann einem
umständlichen und kostspieligen Trockenprozeß unterwerfen mußte, weil der Wassergehalt
dieser Gallerten bis So 01o und mehr beträgt.
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PATNTRNSPRÜCR: I. Verfahren zur Herstellung von Adsorptionsmitteln
für gelöste, gasförmige oder dampfförmige Stoffe durch Behandlung von Zeolithen
mit sauer reagierenden Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß auf in A) Wasser suspendierte,
künstliche oder natürliche Zeolithe oder deren Rohschmelzen Säuren, saure Salze,
infolge Hydrolyse sauer reagierende Salze oder Gemische dieser Stoffe nach Maßgabe
ihres Verbrauches unter gewöhnlichem, vermindertem oder erhöhtem Druck zweckmäßig
in der Wärme zur Einwirkung gebracht werden.