DE573628C

DE573628C - Verfahren zur Herstellung von koernigem Natronkalk

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Publication number: DE573628C
Application number: DED62369D
Authority: DE
Original assignee: Dewey and Almy Chemical Co
Current assignee: Dewey and Almy Chemical Co
Priority date: 1930-12-22
Filing date: 1931-11-22
Publication date: 1933-04-04
Also published as: US1872026A

Description

Natronkalk besteht bekanntermaßen im wesentlichen aus einer Mischung von gelöschtem Kalk und Ätznatron und wird häufig als Absorptionsmittel bzw. Reinigungsmittel für Gase, wie z. B. atmosphärische Luft, die mit Kohlensäure o. dgl. verunreinigt ist, gebraucht. Das bisher für derartige Zwecke benutzte Material wurde in Form von verhältnismäßig festen Stücken dargestellt, welche zerkleinert und durch Absieben in die einzelnem Korngrößen getrennt wurden. Die feineren Teilchen und insbesondere der Staub, welche zusammen etwa 40 0/0 des Materials ausmachen, waren' bisher nicht verwertbar und bildeten ein Abfallprodukt. Aber auch: das nach dem genannten Verfahren in körniger Form 'erhaltene Material ist verhältnismäßig wenig widerstandsfähig und bröckelig, so daß während des Lagerns und beim Gebrauch viel Abrieb ,anfällt. Der. letztgenannte Nachteil kann' bis zu einem gewissen Grade dadurch behoben werden, daß das Ausgangsmaterial einem Verfestigungsprozeß· unterworfen wird. Eine derartige Behandlung vergrößert jedoch gleichzeitig die Dichte und vermindert so die Porosität und die Absorptionsfähigkeit des Gutes. Auch die Zugabe von Bindemitteln führt zu keinem besseren' Resultat.

Nach vorliegender Erfindung kommen die

jo Ausgangsmaterialien, welche aus Natronkalkabfall von früheren Prozessen,, oder aus gelöschtem Kalk und Ätznatron oder beiden Materialien bestehen können, in fein verteilter Form zur Verwendung. Das Gut, wie z. B. Natronkalkstaub, wird gerührt iri Gegenwart von Feuchtigkeit, welche iri Nebelform oder als Wasserdampf 'eingeführt wird, und gegebenenfalls ein oder mehrere gleichfalls in staubfönnigem Zustand oder in wäßriger Lösung befindliche andere Materialien zugegeben. Die durchschnittliche Größe der festen Teilchen wächst dann durch Anlagerung neuer Teilchen, ohne daß: jedoch die Dichte wesentlich zunimmt. Trotzdem gelingt es, den Einzelteilchen Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb zu verleihen. Je rascher man das Gut in Bewegung setzt, z. B. durch Drehung in 'einer Trommel, desto schneller nehmen die Einzelteilchen an Größe zu. Bei langsamerer Bewegung geht das Wachstum der Einzeiteilchen langsamer vor sich. Auffallenderweise wird dann aber die Härte der Teilchen größer.

Es gelingt, nach dem geschilderten neuen Verfahren Natronkalk in Form von Körnern zu gewinnen, welche eine sehr durchlässige und absorptionsfähige Struktur besitzen und andererseits genügend fest sind, um 'einer Zerbröckelung, wie sie durch die gewöhnliche Abnutzung beim Lagern und beim Gebrauch -

verursacht wird, Widerstand zu leisten. Dabei wird das 'erfindungsgemäße Produkt aus billigem. Rohmaterial durch eine einfache Behandlung und ohne gleichzeitigen Anfall grö-5 ßerer Mengen von staubförmigem Material gewonnen.

Beispiele

i. Natronkalkstaub wird z.B. in eine Drehtrommel, und zwar in solchen Mengen eingefüllt, daß· eine leichte Bewegung der Einzelteilchen möglich ist. Die Trommel wird mit. einer Geschwindigkeit von ungefähr 50 Umdrehungen pro Minute gedreht. Feuchtigkeit wird sorgfältig in Form feinen Nebels oder eines Sprühregens zugeführt und gleichmäßig in dem in der Trommel befindlichen Gut verteilt. Die zugefügte Flüssigkeitsmenge kann in gewissen Grenzen schwanken. Beao sonders gute Ergebnisse werden gewöhnlich mit 25 bis 27 0/0 Wasser, bezogen auf das Gewicht der Füllung, erhalten. Nachdem man etwa 45 Minuten gedreht hat, hat sich der Natronkalkstaub zu größeren, etwa kugelähnlichen Teilchen vereinigt. Nur wenige Teilchen sind so klein geblieben, daß sie durch ein Zehnermaschensieb gehen.

Das Produkt wird dann aus der Trommel entfernt, auf Brettern o. dgl. ausgebreitet und in geeigneter Weise getrocknet, bis es einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 bis 20 0/0 besitzt, den man nach dem Verwendungszweck einstellt. Hierauf kann das Produkt verpackt und gelagert werden.

Wird die Behandlungszeit z. B. auf I¹Z₂ Stunden verlängert und die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel auf 25 Umdrehungen pro Minute verringert, so werden die kugelähnlicheri Teilchen etwas fester und stellen natürlich auch ein etwas weniger poröses Material dar. Immer aber sind die Einzelteilchen von kugelähnlicher Form, so daß sie sich in Haufen locker lagern, und von einer Oberflächenbeschaffenheit, welche einer PuI-verisierung und Zerbröckelung Widerstand leistet. Trotzdem sind aber die Einzelteilchen porös und durchlässig, so daß· sie 'eine große absorptionsfähige Oberfläche darbieten. 2. Zwecks Herstellung von gleichmäßig kugelförmigen Körnern werden etwa 75 Teile Natronkalkstaub in eine Drehtrommel eingefüllt, welche unter Zugabe von' annähernd 25 Teilen Wasser, wie oben beschrieben, 45 Minuten lang bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 50 Umdrehungen pro Minute iri Bewegung gesetzt wird. Zu der so erhaltenen kömigen Masse werden daran langsam und unter fortgesetztem Rühren (etwa bis 30 Umdrehungen pro Minute) etwa 25 Teile trockenen, fein verteilten gelöschten Kalks gegeben. Hierauf wird die Trommel mit annähernd gleicher Geschwindigkeit weiterbewegt und eine z. B. 200/oige Ätznatronlösung in Form feinen Nebels eingeführt so lange, bis eine dem gewünschten Verhältnis Ätznatron : Kalk entsprechende Menge zugegeben ist. Das erhaltene Gut wird dann aus der Trommel entfernt und getrocknet.

Wie sich herausgestellt hat, besitzen die so hergestellten Körner 'eine kugelähnlichere Gestalt, als die nach Beispiel 1 erhaltenen. Sie haben auch eine noch größere Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb, ohne daß ihre Absorptionsfähigkeit vermindert ist. Eine mikroskopische Untersuchung solcher Teilchen zeigt einen aus kleinen Einzelteilchen bestehenden porösen Kern, welcher' von .einer dichteren Schicht wechselnder Dicke umgeben ist.

3. Wenn' man das lerfindungsgemäße Produkt aus gelöschtem Kalk und Ätznatron herstellt, wird der trockene gelöschte Kalk in die •Trommel 'eingefüllt und diese hierauf gedreht, zweckmäßig in schnellerer Weise, wie oben angegeben'. Eine z. B. 200/oige Lösung von Ätznatron wird hierauf in Form eines feinen Sprühregens iri die Trommel eingeführt und gleichmäßig in dem Gut verteilt. Auf diese Weise werden etwa bis zu 25 o/_o Feuchtigkeit zugeführt. Wenn ein anderes Verhältnis Ätznatron : Kalk erwünscht ist, kann eine konzentrierüere Ätznatronlösung Verwendung finden. Gegebenenfalls kann die Konzentration der Ätznatronlösung so 'eingestellt werden, daß zunächst z. B. ²/₃ des Wassers in Form einer Ätznatronlösung !eingeführt werden und ¹Zs ⁹^ hierauf in reiner Form.

Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel dst zweckmäßig am Anfang größer als am Ende, ähnlich wie in Beispiel 2, wodurch sowohl eine mehr kugelähnliche Gestalt der Teilchen als auch eine größere Festigkeit erzielt wird.

4. Für Spezialzwecke können die Körner, welche z. B. gemäß, den Beispielen 1 und 2 erhalten worden sind, mit fein verteiltem !05 Portlandzement, Aluminiumhydroxyd, Kieselgur o. dgl. in Gewichtsmengen von z. B. 10 bis ■ 15 0/0 nachbehandelt werden. Dadurch wird ihre Festigkeit erheblich erhöht, ohne daß ihre Absorptionsfähigkeit sehr geändert würde, no

5. Zur Erzielung wasserreicherer Produkte wird in Abänderung der -in Beispiel 1 angeführten Mengenverhältnisse in sonst gleicher Weise mit 60 Teilen Wasser auf je 100 Teile trockenen Natronkalkes, gearbeitet. Man erhält auch hier eine Vereinigung von größeren, etwa kugelähnlichen Teilchen, von welchen nur wenige so klein geblieben sind, daß sie durch ein Zehnermaschensieb hindurchgehen.

Es ist bekannt, ein zum Brennen, Sintern oder Rösten bestimmtes feinpulveriges und gegenüber Wasser indifferentes Gut durch Be-

feuchten mit Wasser iri zusammenhaftende größere Partikel überzuführen und so eine, bessere Winddurchlässigkeit in dem mit solchem Material beschickten Ofen zu erzielen. Von dieser bekannten Methode unterscheidet sich das vorliegende Verfahren nach Aus-¹ gangsmateriai, Zielen' und Effekten in grundsätzlicher Weise. Bei letzterem handelt es sich nicht darum, die Winddurchlässigkeit ίο eines zur Ofenbeschickung bestimmten, gegen Wasser indifferenten Gutes zu verbessern, sondern darum, Natronkalkstaub, also 'einen gegen Wasser ziemlich empfindlichen bzw. hygroskopischen Stoff, in eine ihn als Absorptions- und Reinigungsmittel für Gase gut brauchbar machende Form überzuführen. Für eine solche ist Voraussetzung einmal eine gute Reaktionsfähigkeit des Natronkalkes und zum anderen eine ausreichende Porosität bzw. Absorptionsfähigkeit desselben bei genügender Festigkeit gegen Abrieb u. dgl. mechanische Einflüsse. Daß eine solche Überführung im Sinne des vorliegenden Verfahrens möglich war, war weder aus den vorerwähnten bekannten Methoden, noch der bisherigen Entwicklung der Natronkalkerzeugung herleitbar. Im Gegenteil, diese ließ- vielmehr von vornherein den Versuch aussichtslos erscheinen, den bisher nicht verwertbaren Natronkalkstaub nutzbar machen zu wollen. Ebenso mußte jedem Fächmann eine Gedankenverbindung zwischen einem derartigen Versuch und der vorerwähnten Röstgutauf bereitungsmethode mehr als fern liegen, da Natronkalk ja für einen Sinter-, Rost- oder Schmelzprozeß überhaupt nicht in Betracht kommt und außerdem einen ziemlich hygroskopischen Stoff darstellt, also als solcher annehmen ließ, daß er eine Wasserbehandlung im Sinne des vorliegenden Verfahrens ohne Schädigung überhaupt nicht vertragen würde.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von körnigem Natronkalk, dadurch gekennzeichnet, daß Natronkalkstaub unter Rühren mit Wasser in fein verteilter Form und zweckmäßig in Mengen von etwa 20 o/_o versetzt wird.

2. Verfahren zur Herstellung von körnigern Natronkalk, dadurch gekennzeichnet, daß dem nach Anspruch 1 erhaltenen Produkt unter zweckmäßig langsamerem Rühren fein verteilter gelöschter Kalk und Ätznatron', gegebenenfalls in gelöster Form, zugegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut gegen Ende der Behandlung langsamer gerührt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Natronkalkstaub fein verteilter gelöschter Kalk und Ätznatron als Ausgangsmaterial verwendet werden, wobei das zuzusetzende Wasser völlig oder zum Teil zweckmäßig in Form einer Ätznatronlösung zugeführt wird.

5. Verfahren zur Herstellung von körnigem Natronkalk, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Ansprüchen 1 bis 4 erhaltenen Produkte mit Stoffen, wie staubförmigem Portlandzement, Aluminiumhydroxyd, Kieselgur u. dgl., nachbehandelt werden.