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Verfahren zui Verminderung des Zusammenbackens von Natriumchlorid
Natriumchlorid neigt dazu, nach, längerem oder kürzerem Lagern gleich vielen anderen
Substanzen zusammenzubacken bzw. Agglomerate zu bilden. Das Zusammenbacken erreicht
oft ein, solches Ausmaß, da,ß die Masse nur unter großen Schwierigkeiten und sehr
hohem Kostenaufwand in ein: handliches, granuliertes und; frei fließendes Produkt
zurückverwandelt werden kann. Das Zusammenbacken wird verschiedenen Mechanismen
zugeschrieben, die sich nur schwierig voneinander trennen lassen und durch mehrere
äußere Umstände, wie Änderungen im. Feuchtigkeitsgehalt, Dauer der Lagerung, Temperatur
und Druck, beeinflußt werden.
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Das Ausmaß des Zusammenbackens hängt von der physikalischen oder kristallographischen
Natur des Salzes. ab. So ist es z. B. schon seit langem bekannt, daß man durch ein
Heraufsetzen der Korns oder Kristallgröße und Verminderung der Unterschiede in der
Kristallgröße die Neigung zum Zusammenbacken herabsetzen kann. Desgleichen ist bekannt,
daß Grubensalz wie auch sogenanntes Pfannensalz
und Seesalz, das
sich. an der Oberfläche einer Salzsole bildet, eine geringere Tendenz zum Zusammenbacken
zeigt als das kubische Salz, das sich in Lösungen, bildet.
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Es sind schon eine großeAnzahl von Maßnahmen vorgeschlagen worden,
um dieses Zusammenbacken von vornherein zu verringern. Allei diese Maßnahmen betreffen
einen Zusatz von Fremdstoffen.
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Unter den zahlreichen Verbindungen., welche für diesen Zweck benutzt
worden. sind, befinden sich z. B. wenig lösliche Verbindungen, die entweder, wie
Calciumsulfat oder Kieselsäuregel, die Fähigkeit besitzen, Wasser zu binden oder
Verbindungen, die, wie Magnesiumcarbonat, Calciumphosphat, Aluminiumstearat, die
einzelnen Kristalle mit einem Film überziehen, wodurch die Aufnahme von Feuchtigkeit
oder die Berührung mit anderen Kristallen verhindert wird. In dieser Weises behandelte
Salze geben jedoch keine klaren. Lösungen. Bisweilen sinkt ihr Lösungsvermögen so
stark ab, da.ß der Salzgeschmack verringert wird. Weitere Beispiele für wasserunlösliche
Verbindungen zur Verringerung des Zusammenbackens sind: Mineralöle sowie organische
Öle oder Fette. Sie zeigen jedoch dieselben Nachteile.
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Für denselben Zweck sind auch gewisse wasser' lösliche Verbindungen,
wie Magnesiurnchlorid, Sorbit und Calciumlactat, vorgeschlagen worden, wobei noch
nicht feststeht, worin die Ursache ihrer Wirkung zu sehen ist. Bei der Behandlung
mit ', Magnesiumchlorid bleibt jedoch das Salz mehr oder minder feucht, während
ein: Zusatz von Sorbet unät Calciumlactat verhältnismäßig kostspielig ist und in
der Wirkung viel zu wünschen übrig läßt. Die erforderlichen Mengen dieser löslichen
Verbindungen liegen: im allgemeinen zwischen o, r und; 5 0l0 auf das Salz
bezogen; nur in wenigen Fällen ist als Mindestmenge o,o2% erwähnt.
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Abschließend soll erwähnt werden, daß man schon Salz in Form von stark
verzweigten. Dendriten hergestellt hat. Zu diesem Zweck wird der Salzsole eine Substanz
zugefügt, welche bewirkt, daß das Natriumchlori.d in Farm von dreidimensionalen
Dendriten kristallisiert und die Flüssigkeit in so leichter Bewegung gehalten, daß
die sich bildenden Kristalle intakt bleiben. Dieser Effekt wird z. B. durch Zusatz
von octaedrischen koordinierten Komplexionen, wie KaJiumferro- und -ferri cyaniden,
zu den zu verdampfenden, Solen, erreicht. J, Die Dendritform wurde gewählt, um das.
Schüttgewicht des. Salzes bis höchstens 01 g/cms herabzusetzen. Nebenbei
wurde erwähnt, da.ß das Salz in dieser Kristallform an der Luft nicht wie die kubischen
Salzkristalle zusammenbackt. Wird die Salzsole bei dem Kristallisationsprozeß heftiger
bewegt, da= brechen die Dendrite und das Schutt geiwicht nimmt zu. Es ist nichts
darüber ausgesagt worden:, ob ein solches Salz eine geringere Tendenz zum Zusammenbacken
als. gewöhnliches Salz zeigt.
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Es wurde gefunden, daß man dies Neigung zum Zusammenbacken von Natriumchlorid
beträchtlich herabsetzen kann, wenn man dem festen Salz ein lösliches Ferro- oder
Ferricyanid oder ein lösliches Cadmiumsalz in Mengen zusetzt, die uhterhalb vön
o;o5 0/0, vorzugsweise im Bereich: von o,o2 bis, o,oooo2o/a, bezogen auf das Salz,
liegen.
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Weitere Untersuchungen haben ergeben, daß beste Wirkungen der genannten
Zusätze in einem Prozentbereich erzielt werden, der weit unterhalb der prozentualen,
Menge liegt, in welcher die bekannten löslichen Anttibackmittel im allgemeinen als
Zusatz zum schon abgetrennten Salz verwendet werden. In ihrer Wirkung sind sie jedoch
allen bekannten Antibaclnnitteln. weit überlegen.. Bei den untersuchten Mitteln
liegt der optimale Prozentbereich, wenn sie gewöhnlichem Salz mit einer Korngröße
von etwa o,q. mm zugefügt worden, gewöhnlich zwischen o,ooor und o,oo2%. Prozentsitze
von o,o5 oder höher kommen nicht in Betracht, weil diese unter normalen Bedingungen
keinen: Vorteil gegenüber niedrigeren Prozentsätzen aufweisen, während dies Kosten
der Behandlung und die Verunreinigung des Salzes hoch werden. Andererseits werden
mit noch geringeren Mengen, z. B. mit o,oooo2%, merkliche Effekte erzielt, die ausreichend
sein können, sofern die. Lagerungsbedingungen günstig und die Anforderungen nicht
sehr streng sind. Es soll jedoch ausdrücklich festgestellt werden, daß die .obenerwähnten
prozentuaJen Angaben. sich auf Untersuchungen beziehen, in denen die zugefügten
Verbindungen auf dem Salz sorgfältig. verteilt wurden. Bei ungleichmäßiger Verteilung
werden - insbesondere bei den niedrigen Prozentgehalten - weniger günstige Effekte
erzielt. In solchen Fällen müssen Mengen von 0,0 z o/o bis oo5 % angewandt werden.
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Da das Zusammenbacken mit der Oberflächengröße pro Gewichtseinheit
in Beziehung steht, ist es einleuchtend, daß der anzuwendende Prozentgehalt von.
der Korngröße des. Salzes abhängig ist; mit anderen Worten die Menge der Zusätze
könnte besser in g/m2 Salzoberfläche oder in der Dicke der Schicht dieser Mittel
in Molekülen. ausgedrückt werden; sofern, es auf der Salzoberfläche gleichmäßig
verteilt wäre. Die Berechnung dieser Schichtdicke hat ergeben, daß in manchen, Fällen
schon bei Zugabe einer Menget, die zur Erzielung einer monomolekularen Schicht auf
dem, Salz nicht ausreichend ist, eine- nahezu optimale Wirkung erreicht werden konnte.
In einigen Fällen, ergab die Umrechnung der angewandten Menge der Zusätze zwischen
0,3 und 2 Molekülen Schichtdicken bei maximaler Herabsetzung der Tendenz
des. Zusammenbackens. Wenn man sich vergegenwärtigt, daß die Verteilung auf der
Salzoberfläche natürlich sehr unvollkommen ist, dann geht hervor, daß nur ein Teil
dieser Oberfläche bedeckt zu sein braucht.
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Die weiter obenerwähnten Prozentangaben beziehen sich auf ein Salz
mit einer durchschnittlichen Korngröße von o,¢ mm. Bei feinerem odbr gröberem Salz
muß die- Menge, um gleiche Wirkungen zu erzielen, artsprechend vergrößert oder verringert
werden.
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Es ist daher wünschenswert, bei dem erflnd'ungsgemäßen Verfahren für
eine gute Verteilung des
Zusatzes auf dem Salz .Sorge zu tragen.
Vortenihafterweitse wird das Mittel in Lösung, vorzugsweise in verhältnismäßig verdünnter
Lösung, auf das Salz gestäubt. Anschließend mischt man das Salz gut durch.
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Eine andere Methode, rrnit der eine ausgezeichnete Verteilung erreicht
wird, besteht darin, das in Frage kommende Mittel einer Suspension des Salzes, in
der Mutterlauge zuzufügen,. Das Salz adsorbnert einen großen Teil des Mittels und
kann anschließend abzentrifugiert oder abfiltriert und getrocknet werden.
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Man kann das Mittel dem trockenen wie auch dem feuchten Salz zufügen;,
unabhängig davon, ob man es anschließend trocknet oder nicht. Die Wirksamkeit wird
dadurch nicht beennflußt, sofern man für eine gute Verteilung Sorge getragen hat.
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Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens. ist darin zu sehen,
daß bei richtiger Dosierung die erzielte Wirkung sehr viel größer als bei irgendeinem
der bekannten Mittel ist. Es, sind keine allgemiein.en Methoden bekannt,
die Tendenz des Zusammenbackens quantitativ zu bestimmen. Häufig ist auch keine
Beziehung zwischen den Ergebnissen von Untersuchungen im Laboratoriumsmaßstab und
dem Verhalten bei der Lagerung im großen Maßstab zu sehen.. Daher sind bis jetzt
keine zahlemnäBigen Bestimmungen möglich. Die . in den vorhergehenden Abschnitten
gemachten Angaben -über die erzielten Verbesserungen beziehen sich auf Vergleiche
mit dem besten der bisher bekannten Mittal zum Verhindern, des Zusammenbackens,
und zwar unter praktischen Bedingungen, welche sehr sorgfältig festgesetzt worden
sind.
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Weitere Vorteile bestehen einmal in. der Löslichkeit der Zusätze,
so daß die behandelten Salze klare Lösungen bilden und zum anderen. Mal darin, daß
die Mengen; in denen die Mittel angewandt werden, derartig gering sind, daß dadurch
bedingte Verunreinigungen des Salzes vernachlässigt werden können und sogar analytisch
nur unter großen Schwierigkeiten. nachweisbar- sind.
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Im Zusammenhang mit dem weiter oben beschriebenen Verfahren, nach
welchem ein Salz mit geringem Schüttgewicht hergestellt wird:, war als weiterer
Vorteil erwähnt worden, d.aß das gebildete dendritische Salz nicht in dem Maße zusammenbadet,
wie es. die kubischen, Kristalle tun. Da dänach das Zusammenbacken äusschließlich
mit der Kristallform des. Produktes in Beziehung gesetzt wurde, konnte aus dieser
Feststellung nicht geschlossen, werden, daß einige der vielen angeführten Stoffe,
die beim Hinzufügen zu der Salzlösung vor dem Eindampfen zu Dendritbildung Anlaß
geben, nach Zusatz zu dem festen Salz von normalem Schüttgewicht befähigt sein würden,
dessen Tendenz des Zusammenbackens herabzusetzen. Beispiele der nach der Erfindung
zu verwendenden Zusätze sind die AlkaJiferro- und' -ferrioyanide, Cadmiumchlorid,
Cadmiumsulfat, Cadrniumnitrat.
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Die Zusätze gemäß der Erfindung können, auch mit bekannten Mitteln
kombiniert werden, beispielswense mit dem Zusatz von Magnesiumncarbonat, um die
Streufähigkeit von Tischs@adz beizubehalten.-Beispiele i. Auf einen Strom von
30 t gewöhnlichen Salzes pro Stunde mit eiirrem Feuchtigkeitsgehalt von 0,o8%,
einer Temperatur von 45° und einer zwischen 0,2 und o,8 mm Biegenden Korngröße werden
pro Stunde 5 1 einer 2%igen Natriumferro-. cyanidlösung äußerst fein zerstäubt.
Anschließend leitet man das Salz durch eine Mischschraube, durch die es gründlich
vermischt wird.
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Ein derartig behandeltes Salz bleibt bei Lagerung in einem Silo vollkommen
locker und berentet keine nennenswerten Transportschwierigkeiten., im Gegensatz
zu unbehandeltem Salz, das mit demselben Feuchtigkeitsgehalt und bei derselben Temperatur
im Silo. gelagert wird. Selbst wem, d'as Salz in Säcke gepackt und unter ungünstigen
Bedingungen gelagert wird (bei starken Änderungen der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur),
zeigt das erfindungsgemäß behandelte Salz keine Neigung zusammenzubacken, während
Salz, das mit der optimalen Menge des bestem. der bekannten Antiback mittel behandelt
worden war, einen Klumpen. bildet, der nicht mit der Hand zerdrückt werden kann.
Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn man an Stelle der Natriumferrocyanidlösung
in derselben Weise pro, Stunde 5 1 einer 2%igen Cadmiumchloridlösung auf das feste
Salz zerstäubt.
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2. Eine Verdampferanlage liefert pro Stundb eine Mischung von 4o t
festem. Salz und 30 ms Mutterlauge. Diesem Brei werden pro Stunde
200g
Kaliumferricyanid zugeführt. Die Leitung, welche die Suspension, durchfließt,
ist so konstrutiert, dh.ß während des Durchgangs eine gründliche Durchm.ischung
stattfindet. Anschließend wird das Salz von der Mutterlauge abzentrifugiert. Das
Salz, däs beim Verlassen der Zentrifuge noch immer 0-,5010 Mutterlauge enthält,
wird dhoach getrocknet. Es zeigt dieselben Qualitäten wie das nach Beispiel i. Zu.
entsprechenden Ergebnissen, kommt man, wenn man das Kaliumferricyanid durch Zoo
g Cadtniiumsttlfat ersetzt.
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3. Zu einer Tonne festes Natriu@mchloridsalz mit einem Feuchtigkeitsgehalt
von etwa 3 % werden 5 g Kaliumferrocyän@id in inniger Mischung mit 200 g Natriumchlomidsalz
zugegeben und alles gründlich miteinander vermischt. Das behandelte Salz zeig auch
nach längerer Aufbewahrung kenne Tendenz zum Zusammenbacken,, während ein unbehandeltes
Salz unter gleichen Lagerangsbedtingungen, herte Klumpen bildet.