DE931591C - Verfahren zum Klaeren von Trueben anorganischer Salzloesungen durch Dekantieren - Google Patents

Description

• Verfahren zum Klären von Trüben anorganischer Salzlösungen durch Dekantieren Neben einer Reihe von rein mechanischen Verfahren zum Klären von Trüben sind auch Verfahren bekannt, bei denen durch Zugabe von Substanzen, oder je nach Art der Substanz, deren echter oder kolloidaler Lösung, eine Klärung dadurch erreicht wird, daß diese Substanzen in der Trübe zum Ausflocken gebracht werden und dabei die die Trübe bildenden Partikelchen einschließen, so daß sich große Aggregate bilden, die rasch nach unten sinken. In dieser Weise wirken beispielsweise in der Trübe gefällte Niederschläge oder kolloidale Lösungen von Stärke, Gelatine, Cellulosederivaten und andere mehr, die in der Trübe ausflocken.
• Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß suspendierte Partikelchen von einer peptisierend wirkenden Hülle, die aus Ionen oder Dipolen besteht, umgeben sind. Wie bereits bekannt, können in der Weise suspendierte Stoffe dadurch zum Ausflocken gebracht werden, daß die elektrische Ladung der Hüllen kompensiert wird, indem z. B. mittels eines Elektrolyten die gleiche Menge entgegengesetzter elektrischer Ladungen der Trübe zugesetzt wird.
• Dieses Verfahren ist dort unzweckmäßig und unwirtschaftlich, wo die betreffende Trübe bereits eine große Menge von Ionen enthält, wie beispielsweise in einer Salzlösung.
• Es hat sich jedoch gezeigt, daß die peptisierende Wirkung solcher Hüllen auch dadurch aufgehoben wird, daß der Trübe solche Stoffe zugesetzt werden, die unter gleichzeitigem Durchstoßen dieser Hüllen von den suspendierten Partikelchen adsorbiert werden und dabei Umhüllungen bilden, die sich nicht mehr gegenseitig abstoßen. Als solche Stoffe haben sich viele Netz- und Flotationsmittel erwiesen, deren funktionelle Gruppe an das Partikelchen tritt, während der andere nach außen gekehrte Teil des betreffenden Netzmittels den Zusammenschluß derart umhüllter Partikelchen zu großen, rasch absinkenden Agglomeraten gestattet.
• Zum Beispiel zeigen beim Umkristallisieren von technischem Kaliumsulfat die in der s50 heißen Lösung dieses Salzes suspendierten ungelösten Anteile eine Absetzgeschwindigkeit von 5,35 m/Std.
• Bei Zusatz von 40 g Cellulosederivat je Kubikmeter Lösung wird die Absetzgeschwindigkeit auf 7,70 m/Std., bei Zusatz von 40 g des als Flotationsmittel bekannten Alkoholsulfonats je Kubikmeter Lösung ebenfalls auf 7,70 m/Std. und bei Zusatz von 40 g des als Flotationsmittel bekannten Oxystearinsäuresulfonats je Kubikmeter Lösung auf 8,io m/Std. erhöht.
• Beim Umsatz von Kieserit zu Kalimagnesia entsteht eine Trübe, die außer Kalimagnesiakristallen Verunreinigungen, bestehend aus Tonschlamm, nicht umgesetztem Kieserit und Anhydrit enthält.
• Diese Trübe setzt sich bei Zusatz von 45 g/m3 Fettsäurepolyglykoläther rasch ab.
• Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die mit solchen Stoffen versetzte Trübe gleichzeitig mit Schallschwingungen zu behandeln, um ein schnelleres Zusammenführen der mit diesen Stoffen umhüllten Partikelchen zu erreichen und damit die Absetzgeschwindigkeit zu erhöhen.
• So zeigt z. B. eine tonschlammhaltige Salzlösung nach Zugabe von 40 g eines Fettsäuresulfonats je Kubikmeter Lösung keine Erhöhung der Absetzgeschwindigkeit des suspendierten Tonschlammes.
• Wird jedoch diese mit Fettsäuresulfonat versetzte Trübe mit Schallschwingungen von 6000 Schwingungen je Minute behandelt, so tritt eine erhebliche Erhöhung der Absetzgeschwindigkeit ein. Ohne Zusatz dieses Netzmittels bewirkt jedoch die Behandlung mit Schallschwingungen allein keine Erhöhung der Absetzgeschwindigkeit. Dabei ist die Wirkung der Schallschwingungen von der Größe der Amplitude der Schwingungen abhängig, d. h. die Amplitude muß so groß sein, daß benachbarte suspendierte Teilchen zusammengeführt werden.
• Hierbei genügt eine Frequenz unterhalb von I kHz, da eine peptisierende Wirkung mittels Schwingungsenergie auf Grund der Zugabe von Mitteln, wie sie oben beschrieben worden sind, nicht mehr aufgehoben zu werden braucht. Die Erzeugung so niedriger Frequenzen ist technisch einfach und vorteilhafter als die Erzeugung von Ultraschallschwingungen.
• Der Vorgang kann so erklärt werden, daß nach Entfernen der polaren Hydrathüllen der Schlammpartikelchen, welche sich trotz Zusammenführens mittels Schallschwingungen immer wieder gegenseitig abstoßen, die nunmehr an den Schlammteilchen sitzenden und nach außen hydrophob und unpolar wirkenden Hüllen des Netzmittels beim durch die Schwingungen bewirkten Zusammenstoßen ein Zusammenlagern der Teilchen ermöglichen.
• Die Aufhebung der peptisierenden Wirkung der Ionen- oder Dipolhüllen unter gleichzeitiger Zusammenziehung der einzelnen Partikelchen kann auch dadurch bewirkt werden, daß der Trübe Stoffe, vorzugsweise Kondensations- oder Polymerisationsprodukte, wie z. B. Polyacrylnitril oder Vinylacetatmaleinsäure enthaltende Mittel, zugesetzt werden, die in Lösung Polyionen bilden, welche ebenfalls die peptisierenden Hüllen durchstoßen, und daß dabei das einzelne Makromolekül dieser Stoffe auf Grund seiner vielen funktionellen Gruppen an vielen suspendierten Partikelchen gleichzeitig adsorbiert wird, wobei ein rasch nach unten sinkendes Agglomerat entsteht.
• Es hat sich dabei herausgestellt, daß diese Wirkung der Polyionen durch solche Netzmittel verstärkt wird, die ihrerseits besonders leicht Ionen-oder Dipolhüllen zu durchstoßen vermögen. So gelingt es beispielsweise mit Hilfe solcher Mittel Trüben auch dann noch zum Zusammenballen zu bringen, wenn die Konzentration, z. B. des Polyacrylnitrils, allein nicht ausreicht.
• Die klärende Wirkung derartiger Polyionen beträgt ein Vielfaches der Wirkung von beispielsweise Cellulosederivaten. So bewirken o,4g der genannten Polymerisationsprodukte je Kubikmeter einer etwa I,5 g Tonschlamm je Liter enthaltenden Trübe von 800 die gleiche Absetzgeschwindigkeit wie 40 g Cellulosederivate. Bei Zimmertemperatur verliert diese geringe Konzentration der Polymerisationsprodukte jedoch jegliche Wirkung. Es hat sich aber herausgestellt, daß bei Zugabe eines Netzmittels diese klärende Wirkung der in so geringer Menge zugesetzten Polymerisationsprodukte wieder eintritt, während dieses Netzmittel allein keine Klärwirkung zeigt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Klären von Trüben anorganischer Salzlösungen durch Dekantieren, dadurch gekennzeichnet, daß der Trübe durch die Festteilchen adsorbierbare oberflächenaktive Stoffe, wie beispielsweise Flotationsmittel und/ oder polyionenbildende Polymerisations- oder Kondensationsprodukte, wie beispielsweise Polyacrylnitril oder Vinylacetatmaieinsäurederivate, zugesetzt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, unter gleichzeitiger Behandlung der Trübe mit Schallschwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß diese etwa unter I kHz liegen und die Amplitude den Schwingungen der jeweiligen Trübedichte angepaßt wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den polyionenbildenden Substanzen oder deren Lösung oder der zu klärenden Trübe außerdem Substanzen, wie beispielsweise Netzmittel, zugesetzt werden, - die Ionen oder Dipolhüllen zu durchstoßen vermögen.

   Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 655 420, 679 277, 856 259; britische Patentschriften Nr. 508 675, 622 282.