DE682641C

DE682641C - Verfahren zur Aktivierung von Roherden

Info

Publication number: DE682641C
Application number: DEO22799D
Authority: DE
Original assignee: OESTERREICHISCHE DYNAMIT NOBEL
Current assignee: OESTERREICHISCHE DYNAMIT NOBEL
Priority date: 1936-02-22
Filing date: 1937-02-02
Publication date: 1939-10-19

Description

Verfahren zur Aktivierung von Roherden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung von Roherden, nach dem die Aktivierung mit Hilfe von Schwefelsäure ausgeführt und der in Roherden vorhandene und der durch die Behandlung mit Schwefelsäure entstandene, die Aktivität der aktivierten Erden beeinträchtigende Gips unschädlich gemacht wird.
Es ist bekannt, daß Ton u. dgl. aktivierbare Roherden bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur und unter gewöhnlichem oder erhöhtem Druck mit Hilfe von Mineralsäuren aktiviert werden können. Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Bleicherde bestehen darin, daß die Aktivierung entweder mit einer Mineralsäure oder mit Gemischen solcher durchgeführt wird. Es wurde auch vorgeschlagen, Säuren im Entstehungszustand anzuwenden; die Säuren sollten während des Aufschlußverfahrens frei gemacht und in statu nascendi zur Wirksamkeit gebracht werden; unter andereni wunde vorgeschlagen, mit Kochsalz und Schwefelsäure zu arbeiten.
Nach einem der bekannten Verfahren sollte Roherde zunächst durch Salzsäure zerlegt und nachher mittels Schwefelsäure aktiviert werden. Bei dieser Arbeitsweise war vorgesehen, das durch die Einwirkung von Salzsäure entstandene Calcium- und Magnesiumchlorid nur zum Teil auszuwaschen, d. h. einen Teil dieser Chloride in der Reaktionsmischung zu lassen, so daß jener Anteil an Calciumchlorid, der im Gute verblieb und die Behandlung mit Schwefelsäure mitmachte, in Gips überging. Den älteren Verfahren haftet der Nachteil an, daß. soweit mit Schwefelsäure gearbeitet wird und umsetzbare Calciumverbindungen vorhanden sind, das Entstehen von Gips bewirkt wird, der als unlösliche Beimengung im Endprodukt verbleibt und den Wert des Endproduktes stark herabsetzt. Dank der Erfindung ist es möglich, die Aktivierung mittels Schwefelsäure vorzunehmen, gleichzeitig aber störenden Gips zu beseitigen und somit ein gipsfreies Endprodukt ztl erhalten.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Aktivierung von Roherden durch Behandlung mit Schwefelsäure bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur und unter gewöhnlichem oder erhöhtem Druck. Sie besteht darin, daß chemisch unverändertes Rohmaterial bei Tew peraturen, die unter rund 2000 C liegen, mg Schwefelsäure und gleichzeitig oder aW nachher mit Salzsäure oder einem GemB von Schwefelsäure und einem Alkalichlorid behandelt wird, wobei die Salzsäure bzw. das Schwefelsäure-Alkalichlorid-Gemisch in solcher Menge zur Verwendung gelangt, daß der gesamte ursprünglich vorhandene und auch der gebildete Gips in Lösung geht und auch während der nachfolgenden Waschung der Bleicherde gelöst bleibt, welche Waschung so lange fortgesetzt wird, bis der Gips entfernt ist.
Bekanntlich wird durch den Aufschluß mit Säuren die in Roherden vorhandene Kieselsäure in Kieselsäurehydrat übergeführt. Erfindungsgemäß werden die Roherden mit so viel Schwefelsäure behandelt, daß außer der Überführung der Kieselsäure in Kieselsäurehydrat auch noch die Überführung möglichst des gesamten aufschließbaren Calciums in Gips stattfindet.
Statt handelsüblicher Salzsäure können auch Chlorwasserstoff oder, wie schon angedeutet ist, eine Mischung von Schwefelsäure und Kochsalz oder eines anderen Alkalichlorids zur Anwendung gelangen.
Sollen Schwefelsäure und Salzsäure als solche zur Verwendung kommen, so können sie auch als Gemisch zugefügt werden. Bei Verwendung eines Gemisches von Schwefelsäure und Alkalichlorid ist dafür Sorge zu tragen, daß Schwefelsäure und Alkalichlorid in genügender Menge eingeführt werden, damit die Schwefelsäure die Aktivierung und die Umsetzung möglichst des gesamten aufschließbaren Calciums zu Gips bewirkt und aus Schwefelsäure und Alkalichlorid so viel Salzsäure entsteht, daß der gebildete Gips in Lösung geht. Beim Vorhandensein von Schwefelsäure und z. B. von Chlornatrium wird das letztere unter Bildung von Chlorwasserstoff und saurem oder neutralem Natriumsulfat zersetzt.
Werden Roherden zuerst nur mit Schwefelsäure behandelt, so kann die Behandlung mit Salzsäure, Chlorwasserstoff oder einem Gemisch von Schwefelsäure und einem geeigneten Alkalichlorid getrennt von der Schwefelsäurebehandlung vorgenommen werden.
Wird das Alkalichlorid erst nach der mittels Schwefelsäure durchgeführten Aktivierung zugefügt, so kann jener Anteil der zur Verwendung gelangenden Schwefelsäure, der aus dem Alkalichlorid Salzsäure frei zu machen hat, entweder gleichzeitig mit der Hauptmenge der Schwefelsäure oder mit dem später zuzusetzenden Alkalichlorid zugefügt werden.
Es kann sich auch als zweckmäßig erweisen, vorerst allein mit Schwefelsäure behandelte Roherden von der flüssigen Phase zu ;;4rennen und sie dann erst mit Salzsäure zu behandeln. Der erste Zusatz an Schwefelsäure wird in solcher Menge vorgesehen, daß die Aktivierung und evtl. die vollständige Umsetzung des Calciums in Gips eintritt. Der spätere Zusatz an Salzsäure, Chlorwasserstoff oder Schwefelsäure und einem Alkalichlorid wird derart bemessen, daß der gesamte Gips in Lösung gebracht und gehalten wird.
Beispiel I Eine 100 Teilen Trockensubstanz entsprechende Menge an Roherde wird mit Wasser zu einem Schlamm vom Litergewicht I,2 bis I,4 kg angerührt und mit ungefähr 70 Teilen Wasser versetzt. Dem Schlamm werden unter ständigem Rühren 36 Teile 78°lOiger Schwefelsäure und 5o Teile Salzsäure (200 Be) zugefügt. Der Zusatz der Salzsäure kann in der Kälte und ebenso in der Wärme, und zwar bei 60 bis I00° C erfolgen. Nach Zusatz der Salzsäure wird die Mischung durch direkten Dampf zum Kochen gebracht. Sind die zur Anwendung kommenden Säuren stärker oder schwächer, so werden entsprechend geringere oder größere Mengen an Säuren verwendet.
Beispiel 2 Eine 100 Teilen Trockensubstanz entsprechende Menge an Roherde wird mit Wasser zu einem Schlamm vom Litergewicht 1,2 bis I,4 kg angerührt und mit ungefähr 150 Teilen Wasser versetzt. Dem Schlamm werden unter ständigem Rühren 73 Teile 780/oiger Schwefelsäure und 45 Teile Kochsalz zugefügt. Der Zusatz des Kochsalzes kann in der Kälte und ebenso in der Wärme bei 60 bis I00° C erfolgen. Nach Zusatz des Kochsalzes wird die Mischung durch direkten Dampf zum Kochen gebracht. Ist die zur Anwendung kommende Schwefelsäure stärker oder schwächer, so wird eine entsprechend geringere oder größere Menge an Säure verwendet.
Beispiel 3 Eine 100 Teilen Trockensubstanz entsprechende Menge anRoherde wird, wie dies imAusführung&beispiel 2 angegeben ist, mitWasser zu einem Schlamm vom Litergewicht von I,2 bis I, 4kg angerührt und mit 1 5oTeilenWasser versetzt. Dann werden dem Schlamm unter Rühren 45 Teile Kochsalz zugefügt, worauf die Mischung auf ungefähr 600 C oder auf noch höhere Temperatur (bis I00° C) durch Einleiten direkten Dampfes erhitzt wird. Schließlich werden unter Rühren 73 Teile 780J0iger Schwefelsäure oder bei Verwendung stärkerer oder schwächerer Säure die entsprechende Menge zugegeben. Die Dampfeinleitung wird bis zum lebhaften Kochen fortgesetzt.
Das nach den Beispielen I bis 3 erhaltene Reaktionsgemisch wird auf bekannte Weiser der Filtration, Waschung, Trocknung und Mahlung unterworfen.
Beispiel 4 Eine 100 Teilen Trockensubstanz entsprechende Menge an Roherde wird mit Wasser zu einem Schlamm vom Litergewicht von 1,2 bis ,kg angerührt und bei gewöhnlicher Temperatur und unter stetigem Rühren mit etwa IooTeilen Wasser und 50Teilen Schwefelsäure, 92%itg, versetzt, worauf direkter Dampf bis zum guten Kochen eingeleitet wird. Der Zusatz von Wasser und Schwefelsäure kann aber auch bei Temperaturen bis 600 C erfolgen. Nach längerem Stehen in der Wärme wird die flüssige Phase abgezogen und der breiige Rückstand unter Rühren und Erwärmen bis I00° C mit etwa 80Teilen konzentrierter Salzsäure bzw. dem dieser Salzsäuremenge entsprechenden Salzsäuregas behandelt. Hieran schließt sich die Filtration, Waschung, Trocknung und Mahlung.
Beispiel 5 Das nach Beispiel 4 nach dem Zusatz von Wasser und Schwefelsäure erhaltene, durch Dampf aufgekochte und nach längerem Stehen von der flüssigen Phase getrennte Reaktionsgemisch wird unter Rühren und Dampfeinleitung mit 150 Teilen Wasser, 45 Teilen Kochsalz und etwa 50 Teilen 78%iger Schwefelsäure bis zum Kochen erhitzt. Nach längerem Stehen in der Wärme wird das Reaktionsprodukt, wie in Beispiel 4 angegeben ist, filtriert, gewaschen, getrocknet und gemahlen.
Das nach jedem der vorstehenden fünf Beispiele erhältliche Produkt erweist sich als Aktiverde von vorzüglicher Bleichkraft.
Sämtliche Beispiele beziehen sich auf Roherden ungefähr nachstehender Zusammensetzung: SiO2 .................... 58,05%, Al2O3 ................... 21,82%, Fe2O3 ................... 3,18%, CaO ..................... 2,86%, MgO ..................... 4,21%, Glühverlust ............. 10,05%.
Wird mit Roherden von sehr abweichender Zusammensetzung gearbeitet, so sind die Agenzien in entsprechend anderen Mengen zu verwenden.
Beim Arbeiten nach dem neuen Verfahren ergab es sich, daß die Verwendung von Säure im Überschuß zweckmäßig ist. Wird nicht bei Säureüberschuß gearbeitet, so können während des Waschens des Reaktionsproduktes basische Sulfate entstehen, die ausfallen und dem Endprodukt anhaften und dessen Aktivität herabsetzen. Durch überschüssige Säure wird die Bildung basischer Sulfate hintangehalten.
Als besonders vorteilhaft erwies sich jene Ausführungsform des neuen Verfahrens, bei der neben Schwefelsäure ein geeignetes Alkalichlorid verwendet wird; durch die Verwendung eines Alkalichlorids neben Schwefelsäure wird das spezifische Gewicht der Mutterlauge erhöht, welche Erhöhung mit sich bringt, daß das zu aktivierende bzw. aktivierte Gut besser in Schwebe gehalten und mit der Aktivierungssäure in innigere Berührung gebracht wird und daß in weiterer Folge bessere Aktivierungsergebnisse erzielt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : I. Verfahren zur Aktivierung von Roherden mit Hilfe von Schwefelsäure bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur und unter gewöhnlichem oder erhöhtem Druck, dadurch gekennzeichnet, daß chemisch unverändertes Rohmaterial bei Temperaturen, die unter rund 2000 C liegen, mit Schwefelsäure und gleichzeitig oder aber nachher mit Salzsäure oder einem Gemisch von Schwefelsäure und einem Alkalichlorid behandelt wird, wobei die Salzsäure bzw. das Schwefelsäure-Alkalichlorid-Gemisch in solcher Menge zur Verwendung gelangt, daß möglichst der gesamte vorhandene und der während des Prozesses gebildete Gips in Lösung geht und auch gelöst bleibt während der nachfolgenden Waschung der Bleicherde, welche so lange fortgesetzt wird, bis der Gips entfernt ist.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Behandlung mit Schwefelsäure erhaltene Reaktionsmischung von der flüssigen Phase getrennt und alsdann der Rückstand der Weiterbehandlung unterworfen wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial mit Schwefelsäure in solcher Menge behandelt wird, daß während der Aktivierung möglichst das gesamte aufschließbare Calcium in Gips übergeführt wird.