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Verfahren zur Herstellung von. pulverförmigem citrathaltigem Bariumsulfat
Die Erfindung betrifft die Herstellung von pulverförmigem Bariumsulfat, das sehr
feinkörnig ist, sich in Wasser in feinen. Teilchen dispergiert und sofort stabile
Suspensionen liefert.
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Es ist bekannt, daß das gefällte Bariumsulfat ursprünglich .aus Kristallen
besteht, deren, Durchmesser etwa 1/s bis einige Mikron beträgt, und daß diese elementaren
Kristallewghrenid der Trocknung größere Agglomerate bi,1.den, so deß nach der Trocknung,
selbst bei mäßiger Temperatur, das erhältene pulverförmige Produkt eine Feinhedt
besitzt, die wesentlich unter derjenigen .des frisch ä fällten. Produktes liegt.
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Aus diesem. Grunde sind die Herstefer von Blanc-fixe gezwungen, ihr
Produkt den. Verbrauehern als wäßrige Paste zu liefern, für die die Feinheit den
Glanz bedingt, und zwar insbesondere den Herstellern von gestrichenen Papieren und
fotografischen Emulsionen.
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Aus dem gleichen Grunde, d. h. wegen,der Größe der Körnung, wird auch
in der R.öntgenodogie das Bariumsuffat als Paste in einem Gel oder unter Zusatz
von Produkten, wie Guanmiarabikumy Gelatine, Kasein oder Dextrin, benutzt, durch
die die Viskosität des Mediums vergrößert und das Dekantieren der wäßrigen: Suspension
verhindert oder verzögert wird.
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In gewissen Industrien, wie der Farben- und der Druckfarbenindustrie;,
wird das gefällte Bariumsulfat auch als Füllstoff angesehen, der dem. zerkleinerten
natürlichen
Bariumsulfat kaum überlegen ist.
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Nun .ist zwar bekannt, @daß Natriumcitrat dispergierend auf Bariumsulfat
einwinkt. Es wurde so festgestellt, daß durch den Zusatz von Natriumcitrat im Zeitpunkt
der Fällung des Barium:sulfats diese Füllung verzögert oder sogar verhindert wird.
Auch wird, durch den Zusatz von Natriumcitrat zu B-ariumsullfat in verdünnter Suspension
eine Verteilung :der Körnchen des genannten Sulfats zu. sehr feinen Teilchen bewirkt
und eine stabile Suspension gebildet. Die in dieser Hinsicht gemachten Feststellungen
haaben jedoch nur @zu einigen theoretischen Betrachtungen oder zu einigen Anwendungen
in der analytischen Chemie geführt, ohne diese Erkenntnis indessen für die Te:chni'k
zu verwerten.
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Die Tatsache, daß .diese Erkenntnis keine technischen Anwendungen
gefunden hat, erklärt sich, wie festgestellt worden ist, daidurch,'daß es praktisch
unmöglich ist, das so dispergierte Barium= sulfat, @da.s d ie Eigenschaften eines
Kalloi-ds besitzt, zu filtrieren und daß selbst, wenn es gelingen sollte, das Bariumsulfat
aus einer derartigen Suspension in Form einer Paste abzuscheiden und diese: Paste
zu waschen, was wesentliche Schwierigkeiten macht, das Citrat mit den Waschwässern
entfernt und nach dem Trocknen und Zerkleinern ein Pulver erhalten wird-, das ebenso
.schwierig dispergie-r-t, wie das in üblicher Weise gefällteBariumsulfat.
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Die vorliegende Erfindung hat nun ein Verfahren zur Herstellung von
Bariumnsul!fat zum Gegenstand, das leicht in ein sehr feines Pulver zerkleinert
werden kann, das in Wasser in sehr feinen Teilchen dis.pergiert und sofort sehr
stabile Suspensionen liefert.
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Dieses Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß das Bariumsulfat
aus einer Lösung eines Bariumsalzes in beliebiger bekannter Weise gefällt, das so
gefällte Bariumsulfat .abgeschieden und. der Niederschlag gewaschen wird, wodurch
schließlich eine Paste mit einem Wassergehalt von etwa 25 bis 40 % erhalten wird,
dieser Paste dann Natri.umcitrat zugemischt wird, wodurch eine viskose Milch erhalten
wird und diese Milch dann durch Erhitzen auf mäfli@ge Temperatur zur Trockne gebracht
und das trockne Produkt schließlich zu einem Pulver zerrieben wird.
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Bei dem Mischen der Paste aus dem gefällten Bariumsulfat Moder dem
Blanc-fixe-Kuchen, wie er beispielsweise aus einer technischen Filterpresse erhalten
wird und etwa 2.5 'bis 40% Wasser enthält, mit einer verhältnismäßig geringen Menge
Natriumvcitrat erfolgt. ein sofortiges Erweichen der Paste und,dann anschließend.
eine tatsächliche Verflüssigung. Die erhaltene visikase Milch ist deutlich thixotrop,
d. h. siebesitzt in der Ruheeine gewisse Festigkeit, die jedoch beim Bewegen oder
Durchrühren verschwi-edet..Die so verflüssigte Piaste zeigt unter dem Mikroskop,
daß,die verschwunden sind und @daß die Barium.sul.fatkristalle selbständig geworden
sind.
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Wird das Natri.umeitrat ,dem gefällten .Bäriumsulfat zugesetzt, nachdem
sich :dieses im Zustand einer konzentrierten und gewaschenen Paste so kann dias
genannte Sulfat von der Fällungslö,sung ohne Schwierigkeit ,durch die üb-1,ichen
Hilfsmittel getrennt und gewaschen werden, im Gegensatz zu .der Arbeitsweise, :daß
das Citrat bei der Fällung oder der verdünnten Paste zugesetzt wird.
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Das nach idem Trocknen der Milch aus dem citrathaltigen Bariumsulfat
schließlich erhaltene Produkt liefert durch Zerkleinerung ein Meines und fettiges
Pulver, -das das gesamte zugesetzte Clitrat enthält und sich in Wasser augenlb'licklich
in Form einer sehr stabilen Susipension dispergiert. Überraschenderweise wurde festgestellt,
daß sich das erfindungsgemäß durch Trocknung der citrathaltigen Milch erhaltene
Bariumsulfat viel leichter zerkleinern läßt als das in üblicher Weise gefällte Bariumsulfat.
Es wird in einer harten' und dichten, aber leicht zu zerkleinernden Form erhalten.
Außerdem muß die übliche Paste aus Bariumsulfat nach hem Waschen zu ihrer Trocknung
verdünnt werden, wenn die technischen Treckenverfahren mittels Trockentrommel oder
Zerstäubung an-. gewendet werden sollen. Im Gegensatz hierzu kann die im Lawfe des
erfindungsgemäßen Verfährens erhaltene citr.athaltige Milch unmittelbar ohne neue
Verdünnung nach den genannten Verfahren zur Trockne gebracht werden, wodurch an
Wärmteaufwand gespart wird.
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Die der Paste aus gefälltem. Bariwmsulfat zuzusetzende Menge Natriumcitrat
beträgt vorzugsweise etwa 0,5 ,bis 4 Gewichtsprozent -des Trockenproduktes,
aber diese Menge kann auch. noch .unter tdie angegebene untere Grenze erniedrigt
werden. Die Trocknungstemperatur für die erhaltene viskose Milch soll indessen vorzugsweise
70° nicht übersteigen.
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Wie bereits oben angegeben, -besitzt das nach diesem Verfahren erhaltene
pulverförmige Bariumsulfat nicht nur die Feinheit des frisch gefällten Bariumsulfats,
sondern es setzt sich auch aus Elementarteilchen zusammen, die vielkleiner sind
als .die bei der Fällung gebildeten Agglomerate. Diese mehr oder weniger von der
Brau:nschen Bewegung beeinflußten elementaren Kristalle setzen sich nicht ab und
erteilen der Suspension eine außergewöhnliche Stabilität.
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Dieses- Bariumsulfat in Pulverform, wie es: aus ,der .Behandlung des
Kuchens vor der Trocknung mittels Natriumti.trat erhalten wird, ermöglicht die sofortige:
Herstellung von Milch für die Röntgenologie ohne Mitverwendung von irgendwelchen,
Zusatzstoffen. Es kann auch unmittelbar zur Herstellung von fotografischen Papieren
und von gestrichenem Papier benutzt werden. Während ferner das Blanc-fixe mit 3o
1/o Feuchtigkeit zu fest ist und zur Herstellung der Str:eich'bäder verdünnt werden
mu@ßy verflüssigt sich das pulverförmige citrathaltige Bariumsulfat mit einer sehr
geringen Menge Wasser. Auf :diese Weise wird auch. wieder während ider Trocknung
.des- Papiers wesentlich an Dampf gespart, und dieVerfahrensmaßnahmenwer-,den vereinifacht.
Außerdembildet das citrathaltige
Bariumsulfat einen hochwertigen
Füllstoff bei der Herstellung von feinen Farben für :die Malerei, fair Druckfarben,
weiche Kautschukgegenstände, Papiermassen und für :die Herstellung von Ledern und
Fellen.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Ausführungsbeispiele
beschrieben: Beispiel i Es wurde durch Zusatz von Natriumsulfat zu einer Lösung
von Bariumehlorid Barium-sulfat gefällt. Der Niederschlag wurde in einer Filterpresse
filtriert und gewaschen, und es wurde schließlich eine Paste .aus Blanc-fixe mit
einem Gehalt von etwa 3,0'10 Wasser erhalten.
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ioo Gewic.h.tsteile dieser Paste wurden 30 Minuten mit 1,5 Teilen
Natrium,citrat vermischt. Die Paste verlor hierbei allmählich ihre Steifheit und
wandelt sich in eine pump;bare Milch :um.
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Diese Milch wurde auf einer auf 7o° erwärmten Trommel getrocknet und
dann zerkleinert. Es wurde ein sehr feines, fettiges Pulver erhalten, das beim Verdünnen
mit Wasser eine Milch lieferte, die mehr als 12 Stunden beständig war; selbst nach
24 Stunden war !kaum eine Scheidung zu bemerken.
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Die nicht mit Citrat lbehantdelte Paste aus- Bllancfixe ergab nach
:dem Trocknen bei 7,0° und Zerkleinern ein unregelmäßiges 'körni:ges Pulver, das
beim. Einrühren in Wasser innerhalb einiger Minuten sich vollständig abschied.
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Bei-spiel 2 Es wurde wie im Beispiel i verifahren, aber nur o,! Teil.
Citrat benutzt. Es trat noch eine Verflüssigung der Paste ein, und nach dem Trocknen
und Zerkleinern wurde ein sehr feines, fettiges Produkt erhalten, das noch sehr
gut in Wasser dispergierte und mehrere Stunden suspendiert blieb. Beisp,iel3 Eine
Paste aus Barfumsulfat, wie sie nach Beispiel i erhalten wird und wie sie von einer
Filterpresse kam., wurde in einen Mischer begeben. Es wurde eine Menge Natriumcitrat
von etRVa i Gewichtsprozent der Paste zugesetzt.
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Es wurde i Stunde gerührt, bis eine pump'bare Milch erhalten wurde,
worauf diese Milch in einen Zerstäubertrockner geschickt wurde. Das getrocknete
feine und fette Produkt ergab augenblicklich vollkommen stabile wäßrige .Suspensionen.