DE815643C

DE815643C - Verfahren zur Entfernung von Schwermetallen, insbesondere Eisen aus Kieselsaeuresol

Info

Publication number: DE815643C
Application number: DEP46919A
Authority: DE
Inventors: Viktor Dr Hellmund
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1949-06-25
Filing date: 1949-06-25
Publication date: 1951-10-04

Description

Verfahren zur Entfernung von Schwermetallen, insbesondere Eisen aus Kieselsäuresol Die Herstellung von lumineszenzreiner Kieselsäure für Fluoreszenzstoffe, Halbleitersubstanzen und ähnliche Zwecke ist außerordentlich schwierig, besonders hinsichtlich der Entfernung von störenden Schwermetallen, insbesondere Eisen. Erschwert wird die Reinigung noch durch das Erfordernis einer ausreichenden Reaktionsfähigkeit der reinen Kieselsäure.
Es wurde nun gefunden, daß die Kieselsäure in flüssiger Form, d. h. als Sol einer Hochreinigung zugänglich ist. Das neue Verfahren zur Entfernung von Schwermetallen, insbesondere Eisen, aus Kieselsäuresol besteht im wesentlichen darin, daß das im Kieselsol vorhandene Schwermetall, wie Eisen, in eine Form übergeführt wird, in der es von der Kieselsäure nicht mehr gebunden ist und das Schwermetall, wie Eisen, aus dem Kieselsäuresol durch Behandlung mit einem Ionenaustauscher entfernt wird. Die Überführung des Schwermetalls in eine Form, in der es vom Kieselsäuresol nicht gebunden ist, kann auf verschiedenen Wegen erreicht werden. Eine bdvorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das zu reinigende Kieselsäuresol der Einwirkung einer reinen Säure, z. B. Salzsäure, Schwefelsäure o. dgl., vorzugsweise bei einem PH r bis 2 unterworfen wird und danach mit einem Kationenaustauscher behandelt wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das zu reinigende Kieselsäuresol mit einer Verbindung behandelt, die mit dem Schwermetall, wie Eisen, einen anionischen Komplex bildet, vorzugsweise Oxalsäure und der gebildete Schwermetallkomplex mit Hilfe eines Anionenaustauschers aus dem Kieselsäuresol entfernt wird. Um aus dem so gereinigten Kieselsäuresol die Fremdsäuren zu entfernen, kann man es mit einem Anionenaustauscher behandeln.
Das auf die beschriebene Weise erhaltene gereinigte Kieselsäuresol eignet sich in hervorragender Weise zur Herstellung von Leuchtstoffen. Beispiel i Kieselsol mit 7o g Si0$ im Liter, aus technischer Wasserglaslösung nach einem der bekannten Verfahren hergestellt, wird in einem Turm von 1/a bis i m Höhe über einen wasserstoffionenbeladenen Kationenaustauscher geleitet. Dabei verliert es basische Beimengungen so weit, daß es an Eisen noch etwa 1/2 bis i mg im Liter enthält, und zwar zunächst an die kolloid verteilte Kieselsäure gebunden, die sich ihrerseits auch wie ein Kationenaustauscher verhält: Man reinigt das Kieselsol weiter, in dem man es mit möglichst reiner Salpetersäure bis zu einem pH i bis 2 versetzt und einige Stunden stehen läßt, da der Eisenrest nur langsam in das Dispersionswasser übergeht und dann von neuem über einen Kationenaustauscher leitet, am besten einen zweiten; es enthält dann weniger als 1/1o mg Eisen im Liter und ist damit genügend basenfrei. Zur Entfernung der Säuren läßt man es dann über einen Anionenaustauscher fließen, wobei man am Ablauf etwa so viel reines Ammoniakwasser zur Stabilisierung des Sols vorlegt, daß es schließlich etwa 1/1o °/o N H, enthält. Die Weiterverarbeitung auf einen Silikatleuchtstoff kann erfolgen durch Zumischen des Sols selbst oder auch des daraus durch Eindampfen oder auf sonstige Weise zu gewinnenden Gels zu den übrigen Komponenten. Beispiel 2 Man verfährt zunächst wie im ersten Beispiel bis zur ersten Basenreinigung und leitet dann das Kieselsol über einen Anionenaustauscher, der mit Oxalationen aus einer Oxalsäurelösung beladen worden ist und das Eisen und andere Basenreste in anionischen Komplexen bindet. Längs der Austauschsäule werden dabei auch Salzsäure und Schwefelsäure gegen Oxalsäure ausgetauscht und man entfernt gewünschtenfalls diese mit etwaigen Resten von Salzsäure, indem man weiterhin das Kieselsol über einen zweiten Anionenaustauscher schickt, der alkalisch aufgefrischt ist.
Es ist auch möglich, die Oxalsäurebehandlung in der Weise durchzuführen, daß man Oxalsäure zu dem zu reinigenden Kieselsäuresol zugibt, gut durchmischt und danach das Kieselsäuresol über einen Anionenaustauscher gibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Entfernung von Schwermetallen, insbesondere Eisen, aus Kieselsäuresol, um dieses für die Herstellung von z. B. Silikatleuchtstoffen geeignet zu machen, dadurch gekennzeichnet, daß man das im Kieselsäuresol vorhandene Eisen in eine Form überführt, in der es von der Kieselsäure nicht mehr gebunden ist, und das Eisen aus dem Kieselsäuresol durch Behandlung mit einem Ionenaustauscher entfernt.
2. Ausführungsform des Verfahrens gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kieselsäuresol nach der Einwirkung einer reinen Säure, vorzugsweise bei einem PH i-2 mit einem Kationenaustauscher behandelt.
3. Ausführungsform des Verfahrens gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kieselsäuresol mit einer Verbindung behandelt, die mit dem Eisen einen anionischen Komplex bildet, vorzugsweise Oxalsäure, und den Eisenkomplex mit Hilfe eines Anionenaustauschers aus dem Kieselsäuresol entfernt.
4. Verfahren gemäß den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kieselsäuresol mit einem Anionenaustauscher zur Entfernung der Säuren behandelt.