DE69628926T2

DE69628926T2 - Kalk mit hohem feststoffgehalt als ersatzstoff für alkalien

Info

Publication number: DE69628926T2
Application number: DE69628926T
Authority: DE
Inventors: R. Fred HUEGE; L. Timothy SALTER
Original assignee: Chemical Lime Co
Current assignee: Chemical Lime Co
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2016-08-24
Also published as: ES2202468T3; EP0848647B1; DE69628926D1; ATE244064T1; CA2229020C; CA2229020A1; DK0848647T3; WO1997007882A1; EP0848647A4; US5616283A; PT848647E; EP0848647A1

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft eine Zusammensetzung und ein Verfahren zur Bildung einer Calciumhydroxidaufschlämmung zur Verwendung als alkalisches Neutralisationsmittel.
Beschreibung des Standes der Technik
Alkalische Produkte, die zur Einstellung des pH-Wertes bei kommerziellen Tätigkeiten, wie z. B. der Behandlung von Schmutzwasser oder Abwasser, verwendet werden, setzen typischerweise Natriumhydroxidlösungen (im Allgemeinen als Alkali bezeichnet) oder Suspensionen von Magnesiumhydroxid ein. Natriumhydroxid ist weitverbreitet im Handel erhältlich, typischerweise vorgefunden in einer Lösung mit einer Aktivität von ungefähr 50%. Als echte Lösung ist 50%iges Alkali unbegrenzt haltbar und hat eine relativ niedrige Viskosität. Magnesiumhydroxid ist keine Lösung, sondern eine Suspension von kleinen Teilchen in Wasser. Magnesiumhydroxid ist jedoch ohne Rühren nicht unbegrenzt haltbar, und die Teilchen setzen sich schließlich aus der Suspension unter Bildung einer Sedimentschicht ab.
Sowohl Alkali als auch Magnesiumhydroxid weisen innewohnende Nachteile auf. Eine Alkalilösung mit einer Stärke von 50% ist sehr gefährlich und kann zu schweren chemischen Verbrennungen führen, wenn keine umfangreichen Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden. Magnesiumhydroxid setzt sich außerdem viel langsamer als Natriumhydroxid um, so dass typischerweise ein Überschuss an Magnesiumhydroxid zugegeben werden muss, um ausreichende Reaktionsgeschwindigkeiten zu erzielen.
Kalk weist eine relativ hohe Reaktionsgeschwindigkeit auf und ist ziemlich sicher zu handhaben, wodurch er vorzugsweise anstelle von Ätznatron oder Magnesiumhydroxid verwendet wird. Außerdem ist Kalk weniger teuer als Alkali oder Magnesiumhydroxid. Er hat einen relativ stabilen Preis, der viel weniger als der Preis von Alkali schwankt. Einige Nachteile jedoch hindern daran, herkömmliche Kalkaufschlämmungen dort zu verwenden, wo sonst Ätznatronlösungen verwendet werden würden. Weil Kalkaufschlämmungen aus einzelnen Calciumhydroxidteilchen zusammengesetzt sind, werden diese Calciumhydroxidteilchen dazu neigen, sich aus der Suspension abzusetzen. Außerdem ist die Viskosität der herkömmlichen Kalkaufschlämmung im Vergleich zu Ätznatron hoch. Es ist schwierig, eine herkömmliche Kalkaufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von größer als 32% herzustellen, ohne eine derartig hohe Viskosität zu bewirken, dass das Material nicht mehr zu beherrschen ist. Typischerweise kann eine Viskosität über ungefähr 2000 cP Schwierigkeiten bei der Handhabung hervorrufen. Eine Kalkaufschlämmung kann durch Zusatz von Gips während des Kalklöschens weniger viskos gemacht werden. Ein Feststoffgehalt im Überschuss von 40% kann auf diese Art und Weise erzielt werden. Die Wirkung des Gipses ist es jedoch, den Kalk unter Bildung einer Vielzahl an großen Calciumhydroxidteilchen zu agglomerieren. Diese großen Kalkteilchen setzen sich schnell aus der Suspension ab und bilden ein hartes Sediment, das schwer zu entfernen ist und das Verstopfen von Rohrleitungen verursacht. Außerdem setzen sich die großen Kalkteilchen langsamer um und zeigen andere nachteilige Merkmale.
Um eine Kalkaufschlämmung mit einer feinen Teilchengröße herzustellen, muss entweder gelöschter Kalk (Ca(OH)₂) oder gebrannter Kalk (CaO) ohne Gips verwendet werden. Gelöschter Kalk erfordert Mischen, Umgang mit Pulver, und Staubabscheidungsausrüstung, an der es den meisten Anlagen fehlt. Außerdem kostet das Neutralisieren mit gelöschtem Kalk Zeit und kann eine große Staubmenge erzeugen. Die andere Alternative ist das Löschen von gebrannntem Kalk ohne Gips. Das erfordert Anlagen zum Löschen und Lagereinrichtungen für den gebrannten Kalk. Das Löschen ist außerdem zeit- und arbeitsintensiv und erzeugt übergroße Teilchen, die ordnungsgemäß entfernt und beseitigt werden müssen. Heiße Lösungen, die während des Kalklöschens gebildet werden, können außerdem eine Brandgefahr darstellen.
Timmons et al., US 4,849,128 offenbaren eine Kalkaufschlämmung zur Konditionierung eines wässrigen Systems, insbesondere für die Flockung von Abwasser, welches sowohl Teilchen eines Erdalkalimetallhydroxids und eines anionischen oligomeren Polyelelektrolyts und gegebenenfalls teilchenförmige Erschwerungsstoffe, kationische Polyelektrolyte mit hohem Molekulargewicht und Alkalimetall-, Ammonium- oder quartäre Ammoniumhydroxide, als auch ein Verfahren zur Herstellung dieses Kalks, der aus einem Gemisch all dieser Komponenten besteht, umfasst.
Bei der Bildung von Kalkaufschlämmungen mit hohem Feststoffgehalt mit niedriger Viskosität werden große Mengen an Dispergiermitteln bei gelöschtem Kalk verwendet. Große Mengen an Dispergiermitteln sind bei vielen Anwendungen unerwünscht. Neutralisiertes Abwasser wird z. B. häufig in einem Belüftungsbecken behandelt. Ein Überschuss an Dispergiermittel kann dazu führen, dass Schaum sich auf dem belüfteten Abwasser ansammelt, was zu wesentlichen Schwierigkeiten bei dem Verfahren führen kann. Außerdem erhöhen polymere Dispergiermittel den organischen Gesamtgehalt des behandelten Materials, was unerwünscht sein kann. Außerdem würden große Mengen an Dispergiermittel die Kosten der Herstellung von Kalkaufschlämmungen zur Verwendung als Ersatzstoff für Alkali beträchtlich erhöhen. Es ist deshalb notwendig, die Menge an Dispergiermitteln, besonders der polymeren Dispergiermittel, bei der Zubereitung von Kalkaufschlämmungen mit niedriger Viskosität als Ersatzstoff für Alkali zu verringern oder auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Bis zu 5% Dispergiermittel, bezogen auf das Trockengewicht des Kalks sind verwendet worden, um eine pumpfähige Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt des Kalks zwischen 45 und 50% herzustellen.
Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, ein feinkörniges Material herzustellen, das als Ersatzstoff für Alkali verwendet werden kann, welches sich nicht ohne weiteres aus der Suspension absetzt.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen Ersatzstoff für Alkali zur Verfügung zu stellen, welcher bei hohem Feststoffgehalt eine relativ niedrige Viskosität zeigt und der im Wesentlichen dasselbe Neutralisationsvermögen wie eine Lösung, die eine äquivalente Menge an Alkali enthält, aufweist.
Außerdem ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Kalkaufschlämmung herzustellen, die einen hohen Feststoffgehalt von mehr als etwa 39 Gew.-% und eine Viskosität von weniger als 2000 cP, und vorzugsweise weniger als 1000 cP, aufweist.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Kalkaufschlämmung zur Verfügung zu stellen, die einige Tage stabil ist, ohne dass sich ein hart gepacktes Sediment absetzt, das nicht leicht resuspendiert werden kann.
Es ist noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Kalkaufschlämmung zur Verfügung zu stellen, die eine niedrige Viskosität und einen hohen Feststoffgehalt mit wenig Dispergiermittel aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Verfahren und eine Zusammensetzung zum Bilden einer Kalkaufschlämmung, welche an die Verwendung als alkalisches Neutralisationsmittel angepasst ist, z. B. als Ersatzstoff für Ätznatronlösungen geeignet sein würde, werden durch Zusammenmischen von Kalk und einem Dispergiermittel in Wasser unter Bildung einer wässrigen Aufschlämmung realisiert. Die verwendete Kalkmenge beträgt zwischen etwa 35–55 Gew.-% der Aufschlämmung. Der Kalk hat eine Teilchengröße, wobei mindestens 95% des Kalks feiner als etwa 20 mesh sind. Das Dispergiermittel ist ein anionischer Polyelektrolyt, welcher in einer Menge zwischen etwa 0,1 und 3 Gew.-% des Kalks verwendet wird. Der Kalk wird in einer Menge zwischen 35 und 55 Gew.-% der Gesamtaufschlämmung verwendet. Weiter wird der Aufschlämmung ein Alkalimetallhydroxid zugesetzt, nachdem das Dispergiermittel und der Kalk mit Wasser gemischt wurden. Das Alkalimetallhydroxid, wie z. B. Natriumhydroxid, wird in einer Menge zwischen 0,1 und 1,5 Gew.-% des Kalks verwendet. Die in der beschriebenen Art formulierte Kalkaufschlämmung kann als Alkaliersatz für Natriumhydroxid in einem allgemeinen Verhältnis von 1 : 1 verwendet werden. Diese und weitere Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in Bezug auf die folgende Beschreibung und die angefügten Ansprüche verständlicher sein.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm, das das Verhältnis der Viskosität der Aufschlämmung zum Feststoffgehalt des Kalks unter Verwendung der Formulierung und der Verfahren, die gemäß der Erfindung ausgeführt werden, zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Um eine stabile Kalkaufschlämmung mit hohem Feststoffgehalt, welche als Ersatzstoff für Alkali verwendet werden kann, herzustellen, ist es notwendig, eine niedrige Viskosität bereitzustellen, so dass die Aufschlämmung leicht gepumpt werden kann. Aufschlämmungen, die eine Viskosität von weniger als 2000 cP und bevorzugt weniger als 1000 cP, gemessen bei 100 UpM auf einem Brookfield- oder Labline-Viskosimeter, aufweisen, benötigt, damit sie als Ersatzstoff für Alkalilösungen verwendbar sind. Eine pumpfähige Kalkaufschlämmung mit hohem Feststoffgehalt wird zubereitet, in dem zuerst ein polymeres Dispergiermittel zum anfänglichen Aufschlämmungswasser und anschließend die benötigte Kalkmenge zugesetzt wird.
Die verwendeten Dispergiermittel sind Dispergiermittel vom Typ der polymeren Elektrolyte, bevorzugt anionische Polyelektrolyte. Geeignete anionische Polyelektrolyte, die als Dispergiermittel verwendet werden, schließen Polyacrylsäure, Polycarbonsäure und Polyphosphorsäure, Copolymere von Polyacrylsäure, Polycarbonsäure und Polyphosphorsäure, und Alkalimetallsalze davon ein. Polymethacrylsäure zusammen mit den Alkalimetallsalzen davon kann ebenfalls verwendet werden. Vorzugsweise werden die Polyacrylsäuren und Polycarbonsäuren zusammen mit ihren Alkalimetallsalzen verwendet. Ein im Handel erhältliches Polyacrylat ist "DISPEX N40V", erhältlich von Allied Colloids. Beispiele für im Handel erhältliche Polycarboxylatdispergiermittel sind "ACUMER 4000", "ACUMER 9000" und "ACUMER 9400", erhältlich von Rohm and Haas. Die polymeren Dispergiermittel werden vorzugsweise in einer Menge von weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das Kalkgewicht, verwendet. Vorzugsweise werden zwischen 0,1 und 2 Gew.-% des Kalks verwendet, und stärker bevorzugt werden 0,5 bis 1% Dispergiermittel verwendet, bezogen auf das Trockengewicht von Kalk.
Der zur Bildung dieser Aufschlämmungen verwendete Kalk kann entweder gelöschter oder gebrannter Kalk sein. Gelöschter Kalk ist wegen der Sicherheit und der leichten Handhabung bevorzugt. Ein Gemisch aus gebranntem und gelöschtem Kalk kann ebenfalls verwendet werden. Wenn ausschließlich gebrannter Kalk verwendet wird, muss die Aufschlämmung nach einem anfänglichen Zusatz von gebranntem Kalk gekühlt werden, um etwa 40% Feststoffgehalt in der Aufschlämmung zu erzielen. Der Zusatz von gebranntem Kalk bei einem Feststoffgehalt über 37 bis 40 Gew.-% der Aufschlämmung wird die Temperatur über den Siedepunkt von Wasser erhöhen. Dies hebt die vorteilhaften Wirkungen des polymeren Dispergiermittels auf und verdirbt so die Aufschlämmung. Der Rest des gebrannten Kalks kann zugegeben werden, nachdem die Aufschlämmung genügend gekühlt ist, um das Sieden zu verhindern, wenn der zweite Teil zugesetzt wird. Der Schritt des Kühlens kann weggelassen werden, wenn der zweite Kalkzusatz gelöschter Kalk und kein gebrannter Kalk ist. Das Verhältnis von gelöschtem zu gebranntem Kalk hängt vom gewünschten Endfeststoffgehalt und der Notwendigkeit des Verhinderns des Siedens ab.
Es wird eine Kalkaufschlämmung mit einer sehr feinen Teilchengröße bevorzugt. Eine feine Teilchengröße gewährleistet eine längere Suspension der Teilchen und führt zu einer besseren Reaktionsfähigkeit der Kalkaufschlämmung. Die Verwendung einer Kalkaufschlämmung mit einer Teilchengröße, wobei 95% der Teilchen feiner als 20 mesh sind. Stärker bevorzugt wird ein Kalk mit einer Teilchengröße, wobei 95% der Teilchen feiner als 60 mesh sind, verwendet.
Ein Alkalimetallhydroxid als Dispergierhilfsstoff wird verwendet, um die Viskosität der Aufschlämmung ohne Erhöhung des Zusatzes eines polymeren Dispergiermittels weiter herabzusetzen. Es wurde festgestellt, dass durch Zusatz eines Alkalimetallhydroxids als Dispergierhilfsstoff, nachdem das Dispergiermittel und der Kalk bereits gemischt worden sind, die Viskosität der Kalkaufschlämmung weiter verringert werden kann. Es wurde festgestellt, dass diese Reihenfolge des Zugebens äußerst wichtig ist. Es wurde herausgefunden, dass all die Alkalimetallhydroxide Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Lithiumhydroxid die Viskosität der Kalkaufschlämmung verringern. Natriumhydroxid wird jedoch bevorzugt, weil es ohne weiteres erhältlich ist. Die Menge des benötigten Natriumhydroxids bewegt sich zwischen etwa 0,1 und 1,5 Gew.-% des Kalks. Vorzugsweise werden zwischen 0,3 und 0,8% Natriumhydroxid, bezogen auf das Kalkgewicht, verwendet.
Zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten kann es manchmal vorteilhaft sein, ein Suspensionsmittel wie z. B. Bentonit, synthetischen Hectorit oder ein organisches Suspensionsmittel mit hohem Molekulargewicht zuzusetzen. Typischerweise werden die Suspensionsmittel in einer Menge von weniger als 1 Gew.-% des Kalks verwendet.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Wirkungen der Änderung der Reihenfolge des Zugebens der Dispergierchemikalien auf die Viskosität der Aufschlämmung. Die Beispiele wurden nach dem folgenden Verfahren hergestellt und analysiert.

1. Wasser für die Ausgangsaufschlämmung (ungefähr 325 g) wurde abgewogen und in eine Schüssel eines Hobart-Mischers gegeben. Ungefähr 20 ml Wasser wurden in ein daneben stehendes Becherglas gefüllt.
2. Eine geeignete Menge an polymerem Dispergiermittel wurde in einer Aluminiumschale abgewogen und in das Aufschlämmungswasser von Schritt 1 gerührt.
3. Gelöschter Kalk (typischerweise 325 g) wurde dem Wasser-Dispergiermittel-Gemisch im Hobart-Mischer langsam zugesetzt.
4. Eine geeignete Menge an festem Natriumhydroxid wurde auf einer Analysenwaage abgewogen und in die 20 ml Wasser, die in Schritt 1 beiseite gestellt wurden, gelöst. Diese Natriumhydroxidlösung wurde langsam in die Aufschlämmung von vorstehendem Schritt 3 gerührt. Die Reihenfolge des Zugebens des polymeren Dispergiermittels, Kalks und Natriumhydroxids wurde variiert, um die Wirkungen der Reihenfolge des Zusatzes festzustellen.
5. Die Aufschlämmung wurde 5 Minuten gerührt, um das Gemisch zu homogenisieren.
6. Die Aufschlämmung wurde schnell in ein Becherglas gegossen, und die Viskosität wurde entweder mit einem Brookfield- oder Labline-Viskosimeter bei 100 UpM bestimmt.
7. Der prozentuale Feststoffgehalt der Aufschlämmung wurde entweder mit einem Gardner-Becher oder durch Trocknen im Ofen ermittelt.
8. Die zurückbleibende Aufschlämmung wurde in ein Becherglas zurückgegeben, mit einem Steadfast-Mischer gerührt und mit einem geringen Anteil Wasser verdünnt. Die Schritte 5–7 wurden für jeden zugesetzten Anteil Wasser wiederholt. 10 ml, 15 ml, 20 ml, 25 ml, 30 ml und 40 ml Wasser wurden während jedes Versuchslaufs zugesetzt.
9. Die aus den gemessenen Viskositäten (abhängige Variable) und den Feststoffgehalten (unabhängige Variable) bestehenden Ausgangsdaten wurden verwendet, um eine glatte Kurve zu erhalten, in der die zwei Variablen mathematisch in Zusammenhang stehen.
10. Die Werte, die in den nachstehenden Beispielen angegeben sind, sind die Viskosität bei einem gegebenen Feststoffgehalt, erhalten aus den vorstehend in Schritt 9 entwickelten Kurven.

1 zeigt ein Beispiel einer Kurve, die aus den Daten des nachstehenden Beispiels 7 erhalten wurde und in Schritt 9 des beschriebenen Versuchsverfahrens verwendet wurde. Die Kurven, die verwendet wurden, um die Viskosität für jedes der Beispiele anzunähern, werden durch die folgende Gleichung dargestellt: Viskosität = exp [a + (b/Feststoffgehalt) + (c/Feststoffgehaltz)]wobei in der vorstehenden Gleichung Viskosität in cP, Feststoffgehalt in % angegeben sind, und a, b und c die nach der Methode der kleinsten Quadrate berechneten Regressionskonstanten sind.
BEISPIELE
Beispiel 1
Kontrolle: Dieser Versuch zeigt die Viskosität einer Aufschlämmung von gelöschtem Kalk ohne Behandlung. Die folgenden Bestandteile wurden gemäß dem vorstehenden Verfahren gemischt, und die Viskosität der Aufschlämmung bei 47% Feststoffgehalt wurde aus einer Kurve Viskosität gegen Feststoffgehalt, wie z. B. der in 1 dargestellten, erhalten.
385 g Wasser
325 g Ca(OH)₂
Ergebnisse: Viskosität bei 47% Feststoffgehalt: 2824 cP
Beispiel 2
Eine Kalkaufschlämmung unter Verwendung von 1% Dispergiermittel allein wurde gebildet.
365 g Wasser
325 g Ca(OH)₂
3,25 g Acumer 9400
Ergebnisse: Viskosität bei 47% Feststoffgehalt: 2066 cP
Beispiel 3
Eine Kalkaufschlämmung unter Verwendung von 1% Dispergiermittel mit 0,2 mol/l NaOH, zuletzt zugesetzt, wurde gebildet.
325 g Wasser
325 g Ca(OH)₂
3,25 g Acumer 9400
2,6 g NaOH, zuletzt zugesetzt
Ergebnisse: Viskosität bei 47% Feststoffgehalt: 279 cP
Beispiel 4
Eine Kalkaufschlämmung unter Verwendung von 1% Dispergiermittel und 0,2 mol/l NaOH, zuerst zugesetzt, wurde gebildet.
345 g Wasser
325 g Ca(OH)₂
3,25 g Acumer 9400
2,6 g NaOH, zuerst zugesetzt
Ergebnisse: Viskosität bei 47% Feststoffgehalt: 768 cP
Beispiel 5
Eine Kalkaufschlämmung unter Verwendung von 0,2 mol/l NaOH ohne Dispergiermittel wurde gebildet.
385 g Wasser
325 g Ca(OH)₂
2,6 g NaOH, zuletzt zugesetzt
Ergebnisse: Viskosität bei 47% Feststoffgehalt: 2874 cP
Weitere Beispiele wurden unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren durchgeführt, wobei das Dispergiermittel vor der Kalkzugabe zugesetzt wurde und wobei der Dispergierhilfsstoff Natriumhydroxid mit unterschiedlichen Mengen und Arten von Dispergiermittel und Dispergierhilfsstoff zuletzt zugegeben wurde. Die Ergebnisse sind nachstehend angeführt.
Beispiel 6
Eine Kalkaufschlämmung unter Verwendung von 1,25% Dispergiermittel und 0,3 mol/l NaOH, zuletzt zugesetzt, wurde gebildet.
325 g Wasser
345 g Ca(OH)₂
4,31 g Acumer 9400
3,9 g NaOH, zuletzt zugesetzt
Ergebnisse: Viskosität bei 47% Feststoffgehalt: 58 cP
Beispiel 7
Eine Kalkaufschlämmung unter Verwendung von 0,5% Dispergiermittel und 0,1 mol/l NaOH, zuletzt zugesetzt, wurde gebildet.
345 g Wasser
325 g Ca(OH)₂
1,625 g Acumer 9400
1,3 g NaOH, zuletzt zugesetzt
Ergebnisse: Viskosität bei 47% Feststoffgehalt: 1179 cP
Beispiel 8
Eine Kalkaufschlämmung unter Verwendung von 2% Dispergiermittel und 0,2 mol/l NaOH, zuletzt zugesetzt, wurde gebildet.
325 g Wasser
325 g Ca(OH)₂
6,5 g Dispex N40V
2,6 g NaOH, zuletzt zugesetzt
Ergebnisse: Viskosität bei 47% Feststoffgehalt: 70 cP
Beispiel 9
Eine Kalkaufschlämmung unter Verwendung von 2% Dispergiermittel mit 0,4 mol/l NaOH, zuletzt zugesetzt, wurde gebildet.
300 g Wasser
325 g Ca(OH)₂
6,5 g Acumer 9400
4,8 g NaOH, zuletzt zugesetzt
Ergebnisse: Viskosität bei 47% Feststoffgehalt: 18 cP
Die Verwendung einer Kalkaufschlämmung mit ungefähr 47% Feststoffgehalt entspricht einer ungefähr 50%igen Natriumhydroxidlösung. Daher können Kalkaufschlämmungen, die im Allgemeinen wie vorstehend formuliert sind, auf einer Volumenbasis 1 zu 1 wie eine 50%ige Natriumhydroxidlösung verwendet werden. Die Kalkaufschlämmung findet spezielle Anwendung im industriellen Bereich, im Umweltbereich und auf dem Gebiet des Korrosionsschutzes. Wenn die Aufschlämmung über einen längeren Zeitraum gelagert werden muss, so dass sich der Kalk absetzt, können die Feststoffe mit etwas Rühren und ohne, dass zusätzliche Dispergiermittel oder Dispergierhilfsstoffe benötigt werden, leicht resuspendiert werden.
Die Erfindung weist mehrere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf. Die Kalkaufschlämmung weist eine feine Teilchengröße und eine niedrige Viskosität auf, so dass sie in Bereichen verwendbar ist, die unter Verwendung herkömmlicher Kalkaufschlämmungen verstopft oder blockiert würden. Die Kalkaufschlämmung ist sicher zu handhaben und setzt sich schnell um, was sie zu einem hervorragenden Ersatzstoff für Alkali macht. Die erfindungsgemäße Kalkaufschlämmung ist außerdem weniger teuer als Natriumhydroxid oder Magnesiumhydroxid. Es gibt kein hartes Sediment, und wenn sich der Kalk in der Kalkaufschlämmung absetzt, ist er leicht zu redispergieren oder zu suspendieren. Die geringen Mengen an polymerem Dispergiermittel reduzieren auch die Möglichkeit des Schäumens und verringern die organische Verunreinigung von Flüssigkeiten, die mit der Kalkaufschlämmung behandelt werden.

Claims

Verfahren, zum Bilden einer Kalkaufschlämmung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Mischen von Kalk und einem Dispergiermittel in Wasser unter Bildung einer wäßrigen Aufschlämmung, wobei die Kalkmenge zwischen etwa 35 bis 55 Gew.-% der Aufschlämmung beträgt und die Menge an Dispergiermittel zwischen etwa 0,1 bis 3 Gew.-% des Kalks beträgt, und Beimischen eines Alkalimetallhydroxids, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetallhydroxid der wäßrigen Aufschlämmung nach dem Schritt des Mischens in einer Menge zwischen etwa 0,1 bis 1,5 Gew.-% des Kalks beigemischt wird, wobei die so erhaltene Kalkaufschlämmung an die Verwendung als alkalisches Neutralisationsmittel angepaßt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Dispergiermittel ein anionischer Polyelektrolyt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Dispergiermittel ausgewählt ist aus einer Polyacrylsäure, Polycarbonsäure und Polyphosphorsäure, Copolymeren von Polyacrylsäure, Polycarbonsäure und Polyphosphorsäure, und Alkalimetallsalzen davon.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens 95% des Kalks eine feinere Teilchengröße als etwa 20 mesh haben.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens 95% des Kalks eine feinere Teilchengröße als etwa 60 mesh haben.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Menge des Dispergiermittels zwischen etwa 0,1 bis 2 Gew.-% des Kalks beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Menge des Dispergiermittels zwischen etwa 0,1 bis 1 Gew.-% des Kalks beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge an Alkalimetallhydroxid zwischen etwa 0,3 bis 0,8 Gew.-% des Kalks beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kalk durch Calciumhydroxid bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kalk durch Calciumoxid bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kalk durch Calciumhydroxid und Calciumoxid bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Dispergiermittel vor dem Mischen mit Kalk mit dem Wasser gemischt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Alkalimetallhydroxid ausgewählt ist aus Natriumhydroxid, Lithiumhydroxid und Kaliumhydroxid.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Alkalimetallhydroxid Natriumhydroxid ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Dispergiermittel dem Wasser vor der Zugabe des Kalks zugegeben wird.
Kalkaufschlämmungs-Zusammensetzung umfassend Wasser, Kalk in einer Menge zwischen etwa 35 bis 55 Gew.-%, ein Dispergiermittel in einer Menge zwischen 0,1 bis 3 Gew.-% des Kalks und ein Alkalimetallhydroxid, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalkaufschlämmungs-Zusammensetzung eine Viskosität von weniger als 1000 cP, gemessen bei 100 UpM auf einem Brookfield-Viskosimeter, aufweist, und daß das Alkalimetallhydroxid, das zugegeben wird, nachdem der Kalk und das Dispergiermittel dem Wasser zugegeben und mit diesem gemischt wurden, in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Gew.-% des Kalks vorliegt, wobei die so erhaltene Kalkaufschlämmungs-Zusammensetzung an die Verwendung als alkalisches Neutralisationsmittel angepaßt ist.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei das Dispergiermittel ein anionischer Polyelektrolyt ist.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei das Dispergiermittel ausgewählt ist aus einer Polyacrylsäure, Polycarbonsäure und Polyphosphorsäure, Copolymeren von Polyacrylsäure, Polycarbonsäure und Polyphosphorsäure, und Alkalimetallsalzen davon.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei mindestens 95% des Kalks eine feinere Teilchengröße als etwa 20 mesh haben.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei mindestens 95% des Kalks eine feinere Teilchengröße als etwa 60 mesh haben.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei die Menge an Dispergiermittel zwischen etwa 0,1 bis 2 Gew.-% des Kalks beträgt.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei die Menge an Dispergiermittel zwischen etwa 0,1 bis 1 Gew.-% des Kalks beträgt.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei die Menge an Alkalimetallhydroxid zwischen etwa 0,3 bis 0,8 Gew.-% des Kalks beträgt.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei der Kalk durch Calciumhydroxid bereitgestellt wird.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei der Kalk durch Calciumoxid bereitgestellt wird.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei der Kalk durch Calciumhydroxid und Calciumoxid bereitgestellt wird.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei das Dispergiermittel vor dem Mischen mit Kalk mit dem Wasser gemischt wird.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei das Alkalimetallhydroxid ausgewählt ist aus Natriumhydroxid, Lithiumhydroxid und Kaliumhydroxid.
Kalkaufschlämmung nach Anspruch 16, wobei das Alkalimetallhydroxid Natriumhydroxid ist.