Verfahren zur Herstellung von kohlensaurem Kalk Gefällter kohlensäurer
Kalk in voluminöser Form ist als Füllstoff sehr begehrt. Es hat deshalb nicht an
Versuchen gefehlt, kohlensauren Kalk mit einem möglichst niedrigen Schüttgewicht
herzustellen. Es wurde vorgeschlagen, Kalkmilch mit COy oder C0g-haltigen Gasen
umzusetzen. Man erhält dabei jedoch je nach der Beschaffenheit des zur Herstellung
der Kalkmilch benutzten Branntkalkes mehr oder weniger stark verunreinigten kohlensauren
Kalk, da die im Branntkalk vorhandenen Verunreinigungen in der Kalkmilch suspendiert
sind und in den gefällten Kalk gelangen.Process for the production of carbonate of lime Precipitated carbonate
Lime in voluminous form is very popular as a filler. It is therefore not on
Try not to use carbonate of lime with the lowest possible bulk density
to manufacture. It has been suggested to use lime milk with COy or C0g-containing gases
to implement. However, depending on the nature of the preparation, it is obtained
of the milk of lime used quicklime more or less heavily contaminated carbonates
Lime, as the impurities in the quicklime are suspended in the milk of lime
and get into the precipitated lime.
Nach Angaben in der Literatur werden reinere Produkte erhalten, wenn
kohlensaurer Kalk aus gereinigten Lösungen von Calciumsalzen ausgefällt wird, wobei
als Fällungsmittel die Carbonate oder Bicarbonate der Alkalien oder des Ammoniums
in wäßriger Lösung dienen können. Die im gefällten kohlensauren Kalk enthaltenen
Verunreinigungen sind löslich und auswaschbar, so daß nach diesem Verfahren Produkte
jeden gewünschten Reinheitsgrades erhältlich sind. Schwierigkeiten bereitete es
aber bisher, reine Produkte auch ebenso feinteilig und hochvoluminös herzustellen,
wie das aus Kalkmilch bereitete. Gemäß der Literatur sind eine große Zahl von Versuchen
unternommen worden, um die günstigen Tempera turen und Konzentrationen zu ermitteln,
die bei der Fällung einzuhalten sind, um zu feinteiligem, voluminösem kohlensaurem
Kalk zu gelangen.According to the literature, purer products are obtained when
Carbonate of lime is precipitated from purified solutions of calcium salts, whereby
carbonates or bicarbonates of alkalis or ammonium are used as precipitants
can serve in aqueous solution. Those contained in the precipitated carbonate of lime
Impurities are soluble and washable, so that after this process products
of any desired degree of purity are available. It was difficult
but so far, pure products have also been made finely divided and highly voluminous,
like that made from milk of lime. According to the literature are a large number of attempts
been undertaken to determine the favorable temperatures and concentrations,
which must be observed during the precipitation in order to produce finely divided, voluminous carbonate
To get lime.
Es konnte durch Versuche festgestellt werden, daß die Befolgung der
Literaturangaben hinsichtlich Temperatur und Konzentration nicht zu reproduzierbaren
Ergebnissen führt; es wurde vielmehr die eigenartige Tatsache aufgedeckt, daß zum
Herstellen feinteiligen, hochvoluminösen kohlensauren Kalkes durch Umsetzung von
Lösungen eines Calciumsalzes und von Carbonaten der Alkalien bzw. des Ammoniums
bei gewöhnlicher Temperatur durch intensives Rühren zunächst eine bei der Umsetzung
entstehende Gallerte zu einer Suspension kristallinen ktihlensauren Kalkes zerteilt
und dann die Stabilisierung durch fortgesetztes
intensives Rühren
erfolgen muß. Dieser Feststellung lag die Beobachtung zugrunde, daß der kohlensaure
Kalk nach dem Zusammenbringen der Calciumsalzlösung und der Carbonatlösung zunächst
als eine gallertige Masse anfällt, in der das Calciumcarbonat mikroskopisch auch
bei stärkster Vergrößerung nicht als kristallin erkannt werden kann, und daß aus
dieser Gallerte heraus Kristallkeime entstehen, die unter Aufzehrung des nicht sichtbar
kristallinen Materials zu größeren Kristallen weiterwachsen. Versuche zeigten, daß
es möglich ist, durch intensive Rührung die primär entstehende Gallerte, die bei
längerem Stehen grobkristallin wird, in kurzer Zeit in eine milchige Suspension
umzuwandeln, in der der kohlensaure Kalk in Form feinster Kriställchen vorhanden
ist. Eine solche Suspension führt aber nach dem Filtrieren noch nicht zu stets gleichen
Präparaten. Offenbar verschwinden die kleinsten Kriställchen infolge ihrer größeren
Löslichkeit aus der Suspension, während die schwerer löslichen Kristalle unter Aufzehrung
der kleineren wachsen. Es kommt dadurch noch zu einer nachträglichen Veränderung
der Fällung.Experiments have shown that compliance with the
References in terms of temperature and concentration are not reproducible
Results leads; rather, the peculiar fact was revealed that for
Manufacture of finely divided, high-volume carbonate of lime by converting
Solutions of a calcium salt and carbonates of alkalis or ammonium
at ordinary temperature by vigorous stirring initially one in the implementation
The resulting jelly is divided into a suspension of crystalline calcium carbonate
and then stabilization through continued
intensive stirring
must be done. This observation was based on the observation that the carbonic acid
Lime after combining the calcium salt solution and the carbonate solution first
as a gelatinous mass, in which the calcium carbonate microscopically also occurs
at the highest magnification cannot be recognized as crystalline, and that from
This jelly emerges from crystal nuclei, which are not visible with the consumption of the
crystalline material continue to grow into larger crystals. Experiments showed that
it is possible, through intense stirring, to remove the primarily developing jelly which is caused by
long standing becomes coarsely crystalline, in a short time in a milky suspension
to convert, in which the carbonic acid lime is present in the form of the finest crystals
is. However, such a suspension does not always lead to the same after filtration
Preparations. Apparently the smallest crystals disappear as a result of their larger ones
Solubility from the suspension, while the less soluble crystals under consumption
the smaller ones grow. This leads to a subsequent change
of precipitation.
Es wurde nun gefunden, daß die nachträgliche Teilchengrößenveränderung
durch intensives Rühren der Reaktionsmischung in gewissen Grenzen gehalten und die
gesamte Ausfällung in ziemlich einheitlicher Korngröße gewonnen werden kann, so
daß sich nach dem Filtrieren und Trocknen einheitliche Präparate von stets reproduzierbarer
Beschaffenheit ergeben. Die Rührzeit kann verhältnismäßig kurz gewählt werden; die
Intensität der Rührung ist entscheidend für den Erfolg. Zur Zerteilung der Gallerte
erwies sich eine Rührzeit von etwa 2 bis 3 Minuten als ausreichend und zur Stabilisierung
der entstandenen Kristalle eine solche von etwa 1o Minuten. Propellerrührer und
auch rotierende Schnecken haben sich als brauchbar erwiesen, wenn die Umdrehungszahl
des Rührers auf mindestens 80o, vorteilhafterweise auf 120o bis 150o U/min gehalten
wird. Aus den erfindungsgemäß gerührten Suspensionen werden durch Filtration Produkte
mit Schüttgewichten von etwa o,2 kg und weniger pro Liter gewonnen.It has now been found that the subsequent change in particle size
kept within certain limits by vigorous stirring of the reaction mixture and the
total precipitation can be obtained in fairly uniform grain size, so
that, after filtering and drying, uniform preparations that are always reproducible
Quality. The stirring time can be chosen to be relatively short; the
The intensity of the emotion is crucial for success. For dividing the jelly
A stirring time of about 2 to 3 minutes proved to be sufficient and for stabilization
of the crystals formed a length of about 10 minutes. Propeller stirrer and
Rotating screws have also proven to be useful if the number of revolutions
of the stirrer at at least 80o, advantageously kept at 120o to 150o rpm
will. The suspensions stirred according to the invention are converted into products by filtration
Obtained with bulk weights of about 0.2 kg and less per liter.
Die hervorragende Stabilität der erfindungsgemäß gewonnenen Suspensionen
kann auch daran erkannt werden, daß nach einstündigem Stehenlassen oberhalb der
Trübe nur eine wenige Millimeter (5 bis 1o) hohe, klare Schicht entsteht. Eine scharf
ausgeprägte Grenze zwischen klarer Flüssigkeit und Niederschlag zeigt, daß die suspendierten
Teilchen praktisch von gleicher Korngröße sein müssen. Die Stabilität der Suspension
offenbart sich weiterhin dadurch, daß aus einer 24 Stunden alten Suspension durch
Abfiltrieren und Waschen ein kohlensaurer Kalk erhalten wird, der das gleiche niedrige
Schüttgewicht zeigt wie kurz nach ihrer Herstellung filtrierte Suspensionen. Die
nach dem Verfahren der Erfindung bereiteten Suspensionen von kohlensaurem Kalk unterscheiden
sich demnach grundlegend von nach bekannten Verfahren hergestellten Suspensionen,
in denen die Kristalle sich nachträglich verändern.The excellent stability of the suspensions obtained according to the invention
can also be recognized by the fact that after standing for one hour above the
Only a few millimeters (5 to 1o) high, clear layer is cloudy. One sharp
pronounced boundary between clear liquid and precipitate shows that the suspended
Particles must be of practically the same grain size. The stability of the suspension
is further disclosed by the fact that from a 24 hour old suspension through
Filtering off and washing a carbonate of lime is obtained, which is the same low
The bulk density shows how filtered suspensions were produced shortly after their production. the
distinguish suspensions of carbonate of lime prepared by the method of the invention
therefore fundamentally differ from suspensions produced by known processes,
in which the crystals change afterwards.
Es wurde ferner die überraschende Feststellung gemacht, daß bei gleichen
Arbeitsbedingungen und gleichen Konzentrationen der angewandten Lösungen an Ca und
C02 verschiedene Produkte erhalten werden, je nachdem das CO, in Form von
Bicarbonat oder von neutralem Carbonat vorliegt. Und zwar ergeben sich um so höhere
Schüttgewichte, je größer der Anteil an Bicarbonat in der Fällungslauge ist, während
besonders voluminöse Produkte erhalten werden, wenn die Fällung so geleitet wird,
daß in der Suspension eine alkalische Reaktion aufrechterhalten bleibt, also ein
PH-Wert von über 7 eingehalten wird.It was also found that, with the same working conditions and the same concentrations of the Ca and CO 2 solutions used, different products are obtained, depending on whether the CO is present in the form of bicarbonate or of neutral carbonate. The bulk weights are higher, the greater the proportion of bicarbonate in the precipitation liquor, while particularly voluminous products are obtained if the precipitation is conducted in such a way that an alkaline reaction is maintained in the suspension, i.e. a pH of above 7 is complied with.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist keineswegs beschränkt
auf die reinen Lösungen von Calciumsalzen und Carbonaten; es wurde vielmehr gefunden,
daß die Fällung durch Anwesenheit anderer Salze, die an der Umsetzung nicht teilnehmen,
z. B. der Chloride, der Alkalien und/oder des Ammoniums nicht beeinträchtigt wird,
sondern sogar im Gegenteil von Vorteil ist. Ausführungsbeispiel 1 Durch Einleiten
von C OZ und N H3 Gas in Wasser wird eine Lösung hergestellt, die im Liter etwa
9o g C02 und 75 g, gegebenenfalls auch mehr, NH3 enthält. Zugleich mit der nahezu
stöchiometrischen Menge gereinigter Calciumehloridlösung wird die Carbonatlösung
bei gewöhnlicher Temperatur auf einen mit 1400 U/min laufenden Rührer gegeben, der
in einem Behälter angeordnet ist. Die primär entstehende Gallerte wird dabei in
kurzer Zeit in eine milchige Suspension übergeführt, die zur Stabilisierung noch
weitere 1o Minuten gerührt wird. Im Verlauf der nächsten Stunden wird die nunmehr
stabilisierte Suspension abfiltriert. Der Filterkuchen wird auf dem Filter gewaschen,
anschließend getrocknet und zerkleinert. Er ist außerordentlich voluminös, hat ein
Schüttgewicht von etwa o,2 kgil, ist schneeweiß und von außerordentlich hoher chemischer
Reinheit, da er frei von Verunreinigungen, wie Gips und Kieselsäure, ist. Ausführungsbeispiel
2 Durch Einleiten von CO,- und N H3 Gas in Wasser, das Kochsalz und Salmiak
gelöst enthält, wird eine Lösung hergestellt, die 4m Liter etwa go g C02 und 75
g oder mehr NH3, etwa 8o g Na Cl und etwa 16o g NH.CI enthält. Die Carbonatlösung
wird mit der nahezu stöchiometrischen Menge Calciumchloridlösung, die neben etwa
12o g CaC12 ungefähr 5o g NaCI im Liter enthält, in gleicher Weise, wie im Ausführungsbeispiel
1 beschrieben, umgesetzt. Das gewonnene Produkt ist von gleicher chemischer Beschaffenheit
wie das nach Ausführungsbeispiel s erhaltene, hat aber ein um etwa 20°/o niedrigeres
Schüttgewicht.The application of the process according to the invention is in no way restricted to the pure solutions of calcium salts and carbonates; Rather, it has been found that the precipitation is prevented by the presence of other salts which do not take part in the reaction, e.g. B. the chlorides, the alkalis and / or the ammonium is not impaired, but on the contrary is advantageous. Embodiment 1 By introducing COZ and N H3 gas into water, a solution is produced which contains about 90 g of CO 2 and 75 g, possibly even more, of NH 3 per liter. At the same time as the almost stoichiometric amount of purified calcium chloride solution, the carbonate solution is added at normal temperature to a stirrer running at 1400 rpm, which is arranged in a container. The jelly that forms primarily is converted into a milky suspension in a short time, which is stirred for a further 10 minutes to stabilize it. The suspension, which has now stabilized, is filtered off over the course of the next few hours. The filter cake is washed on the filter, then dried and crushed. It is extremely voluminous, has a bulk density of about 0.2 kgil, is snow-white and of extremely high chemical purity, since it is free from impurities such as gypsum and silica. Embodiment 2 By introducing CO, - and N H3 gas into water, which contains common salt and ammonia in solution, a solution is produced which contains 4m liters of about 100 g of CO2 and 75 g or more of NH3, about 80 g of NaCl and about 160 g Contains NH.CI. The carbonate solution is reacted with the almost stoichiometric amount of calcium chloride solution, which in addition to about 120 g CaCl 2 contains about 50 g NaCl per liter, in the same way as described in embodiment 1. The product obtained is of the same chemical nature as that obtained according to exemplary embodiment s, but has a bulk density that is about 20% lower.