EP0000129A1 - Verfahren zum Reinigen von Tonsuspensionen und Verwendung der erhaltenen Produkte - Google Patents

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EP0000129A1
EP0000129A1 EP78100123A EP78100123A EP0000129A1 EP 0000129 A1 EP0000129 A1 EP 0000129A1 EP 78100123 A EP78100123 A EP 78100123A EP 78100123 A EP78100123 A EP 78100123A EP 0000129 A1 EP0000129 A1 EP 0000129A1
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EP
European Patent Office
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acid
clay
suspension
hydrocyclone
treated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP78100123A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Dipl.-Chem. Dr. Fahn
Nikolaus Dipl.-Chem. Dr. Fenderl
Georg Radlmaier
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Sued Chemie AG
Original Assignee
Sued Chemie AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/22—Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability

Definitions

  • the invention relates to a method for cleaning clay suspensions, in particular ven bentonite suspensions for the purpose of obtaining the fine fractions.
  • Naturally occurring clays such as Bentonites, usually contain begloit minerals, the grain size usually exceeds that of the clay particles and which are also generally harder than the clay dividers.
  • These coarse particles are, for example, quartz, Glimner feldspar, calcite, dolomite pyrite, hematite, etc.
  • Clay minerals that can be cleaned according to the invention include, for example, those of the structure type of swellable Montmorins and Montmorillonoids and clay minerals with species disorder (mixed-layer silicates).
  • species disorder mixed-layer silicates
  • the process according to the invention is preferably carried out from a suspension of a clay of the montmorillonite-beidellite series, preferably of bentonite.
  • Bentonites can contain varying amounts of alkali or alkaline earth. While the American Wyoming-type bentonites are characterized by a high alkali content, the European bentonites contain more exchangeable calcium, which is why they are sometimes subjected to an alkali treatment to increase their swelling capacity. These alkaline-activated bentonites are also suitable as starting materials according to the invention.
  • the acid treatment of the raw clay is generally known and is widely used for the production of oak.
  • acids for the can. practically all acids are used, in particular mineral acids, such as hydrochloric acid, heavy acid, nitric acid and phosphoric acid, or organic acids such as acetic acid.
  • the acid treatment is generally carried out in a dilute, aqueous suspension. But you can also make a so-called "dry digestion" by kneading the clay with relatively concentrated acids.
  • the clay can also be treated with gaseous acids, such as hydrogen chloride or sulfur dioxide.
  • gaseous acids such as hydrogen chloride or sulfur dioxide.
  • the acid treatment is usually carried out at elevated temperatures.
  • the acid treatment is preferably carried out with a mineral acid, such as hydrochloric acid or sulfuric acid, at elevated temperatures, preferably at about 90 to 100 ° C. or also under pressure.
  • a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid
  • the duration of the acid treatment depends on the type and concentration of the acid and on the temperature.
  • the acid treatment of the bentonite suspension prevents the gel formation of the clay minerals with an additional crushing effect of the active substance.
  • the gait (accompanying minerals) usually goes through the process without crushing effect.
  • the acid treatment is carried out until a specific BET surface area of at least 150 m 2 / g is reached.
  • the output tone has a specific surface area of approximately 60-80 g / m 2 .
  • the acid-treated clay generally has a micropore volume of less than 800 ⁇ of at least 0.13 ml / g and less than 140 ⁇ of at least 0.10 ml / g.
  • at least 18% by weight of the A1 2 0 3 and Fe 2 O 3 content should have been removed, and at least 12% by weight of hydrated silica (soluble in soda) should also be present.
  • the acid-treated clay suspension can be introduced directly into the hydrocyclone.
  • the acid-treated clay is freed of excess acid and soluble salts prior to treatment in the hydrocyclone. This is conveniently done through the clay suspension and then washing it out. Interfering salts are especially the iron salts, which sometimes hydrolyze when washed out with water. For this reason, it is often advisable to wash out with dilute acid until no more iron can be found in the wash water. The residues of the acid can then be washed out with water. Residual amounts of iron salts can also be removed by washing out with dilute solutions of complexing agents. The washed material for the hydrocyclone treatment is then resuspended in water.
  • Hydrocyclones designed according to the desired grain size are used to separate the coarse fractions from clay suspensions.
  • a particle size of 15-20 ⁇ m is generally sufficient for most purposes. Size grain diameter is understood to mean that no particles larger than 15-20 ⁇ m are present in the finely divided cyclone overflow with 100% separation effect. This is about one with a diameter of 40 mm and an inlet nozzle about 3 x 10 mm.
  • the pump pressure is around 2 to 5 atm.
  • the dripping effect is usually less than 100%.
  • the separating effect decreases considerably due to excessive underflow quantities and that the cyclone in the underflow and at the inlet nozzle sometimes clogs when the concentration of grain contents is too high, approximately 10 times the limit grain diameter.
  • the process according to the invention is therefore generally carried out in such a way that the acid-treated bentonite suspension is pumped over a plurality of cyclone stages connected in series, the required separation limit being able to be doubled for the first stage.
  • Such cyclones have an inner diameter of about 80 mm and are operated with about 1.5 to 3.5 atü pump pressure. This first cleaning course separates roughly 10% of coarse parts.
  • the cyclone passage has a grain size of approximately 95% less than 32 ⁇ m.
  • the yield in this stage is about 55%, so that the overall yield is generally between 45 and 55%.
  • the division of the process into two steps also has the advantage that the cyclone run (coarse fractions) of the second stage can optionally be obtained as an independent product, for example as rapidly filtering bleaching earth.
  • an untreated clay is used instead of this acid-treated clay, e.g. a sodium bentonite of the Wyoming type, in order to obtain a fine-grain fraction with a comparable particle size, a correspondingly diluted suspension must be used, i.e. one only comes to a solids concentration of about 30 g / liter.
  • the suspension of fine particles obtained from the hydrocyclone can be worked up in a conventional manner, e.g. in that the solid particles are separated from the liquid by filtering or centrifuging.
  • the damp cake can then be dried at moderate temperatures.
  • the product obtained from the suspension of the acid-treated bentonite is very suitable as an adsorbent and bleaching agent for the refining of oils and fats and solvents, as a filler for paper, plastic, rubber, etc., also as a paper coating agent and for the production of catalysts and support material for Catalysts.
  • the product is particularly suitable because of its small grain size and homogeneity as a color developer for carbon-free copying material.
  • These color developers are applied as coating compositions to paper or typewriter tapes.
  • Another sheet of paper contains an oil solution of a leuco dye, enclosed in microcapsules. If the microcapsules are destroyed by the typewriter type or by the pressure of a ballpoint pen, the released leuco dye reacts with the color developer
  • the acid-treated material freed from the coarse fractions, can be loaded again with alkali or alkaline earth ions. But you get here generally no longer the starting material, since the acid treatment also removed the trivalent ions or part of them and the crystal lattice has undergone a certain change as a result of this treatment.
  • the particle size of the products again loaded with alkali or alkaline earth ions is comparable to that of the acid-treated products; but they also have the surprising property that they act as ion exchangers and complexing agents.
  • the loading with alkali or alkaline earth ions generally takes place in that the acid-treated products are heated in solutions of alkali or alkaline earth metal salts or hydroxides. When salts are used, alkaline solutions of salts, such as sodium carbonate or sodium borate, are preferred.
  • Bentonite raw clay from the Bavarian deposits in the Moosburg-Mainburg-Landshut area is mixed with about 1000 meq of hydrochloric acid, based on 100 g of dry clay, and heated to about 95 ° C. for 8 hours. The portions dissolved are separated from the solid together with the excess acid. The acid-treated clay is washed out to a pH of about 3.5 to 5.
  • the still moist material is converted into a suspension with a solids content of about 200 g / liter by adding water.
  • the suspension is passed through two hydrocyclone stages and order, which are usually made from the coarse fractions above 25 / quartz, mica, feldspar, pyrite and hematite, largely freed.
  • the slurry with the fine particles is filtered and the filter cake obtained is dried and milled at moderate temperatures.
  • a non-acid-treated bentonite suspension of the Wyoming type was subjected to a hydrocyclone treatment to enrich the fines, the solids content of the suspension being at most 30 g / liter.
  • the percentage of the fines in the starting material or in the hydrocyclone fines is given below depending on the solids content of the respective suspension.
  • the viscosity of suspensions of the bentoniti raw clay and of the acid-treated clay obtained by the above procedure was also determined.
  • a rotary viscometer from Haake, type Roto-Visco RV 11 with a rotating body MV I, was used for the measurements. The measurements were made with a shear rate of D-63 (sec -1 ) and D 570 carried out. The results below were
  • the raw clay pretreated as in Example 1 is passed as a hot acid suspension, as is obtained after the acid treatment, with 2.0 atm into an acid-resistant hydrocyclone stage and largely freed from the coarse fractions above 35 / u.
  • the results show an increase in the bleaching effect of the fines content.

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Abstract

Verfahren zum Reinigen von Tonsuspensionen zwecks Gewinnung der Feinanteile, wobei der Rohton, z.B. ein Ton der Montmorillonit-Beidellit- Reihe, wie Bentonit, einer Säurebehandlung unterworfen und die Suspension des säurebehandelten Materials in einem Hydrozyklon von den Grobanteilen befreit wird. Die Tonsuspension hat gewöhnlich einen Feststoffanteil von etwa 150 bis 250 g/Liter, vorzugsweise von etwa 180 bis 200 g/Liter. Das von den Grobanteilen befreite säurebehandelte Material kann wieder mit Alkalioder Erdalkali-Ionen beladen werden. Die erhaltenen Produkte eigen sich als Adsorptions- und Bleichmittel, Füllstoffe, Papierbeschichtungsmittel, Farbentwickler, Katalysatoren und Träger für Katalysatoren, Ionenaustauscher und Komplexbildner.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Tonsuspensionen, insbesondere ven Bentonitsuspensionen zwecks Gewinnung der Feinanteile.
  • Natürlich vorkommende Tone wie z.B. Bentonite, enthalten gewöhnlich Begloitminerale, doren Korngröße meist die der Tonteilchen überschreitet und die ferner in allgemeinen härter als die Tonteileren sind. Bei diesen Grobteilchen handelt es sich beispeileweise un Quarz, Glimner Feldspat Kalkspat Dolomit pyrit, Hämatit usw.
  • Diese Grobanteile sind wegen ihrer
    Figure imgb0001
    duren Trooker-und Naßvermahlung nur sehr sohwer zu
    Figure imgb0002
    . Auoh eine Abtrennung durch Trocken- oder
    Figure imgb0003
    führ nur bis herab zu einer bestimmten
    Figure imgb0004
    der Grobanteile zum gewünschten Erfolg;
  • Bei Versuchen, die Abtrennung der Grobanteile von Bentonitsuspensionen in einem Hydrozyklon durchzuführen, hat die Anmelderin festgestellt, daß infolge der innerkristallinen Quellung und Aufteilung des Tonminerals Montmorillonit die Viskosität von höherkonzentrierten Tonsuspensionen so stark zunahm, daß eine Abscheidung der Grobanteile behindert wurde. Hierbei erniedrigten sich die Zentrifugalbeschleunigung und die Sinkgeschwindigkeit der Teilchen, so daß der benötigte Pumpendruck mit steigender Viskosität quadratisch anstieg.
  • Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, war es notwendig, die Tonsuspensionen sehr stark zu verdünnen, wodurch die anschließende Aufarbeitung erschwert und die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigt wurde.
  • Es liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem auch hochviskose Bentonitsuspensionen ohne die vorgenannten Schwierigkeiten von Grobanteilen gereinigt werden können.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 darin gesehen, daß man den Rohton einer Säurebehandlung unterwirft und die Suspension des säurebehandelten Materials in einem Hydrozyklon von den'Grobanteilen befreit.
  • Tonminerale, die nach dem verfaheu gema der Erfidung gereinigt werden können, umfassen z.B. solche vom Strukturtyp der quellfähigen
    Figure imgb0005
    Montmorine und Montmorillonoide und Tonminerale mit Arten- Fehlordnung (Mixed-layer-Silikate). Eine Zusammenfassung dieser Minerale findet sich in "Ullraanns Enzyklopädie der technischen Chemie", Band 17 1966, Seiten 583 bis
    Figure imgb0006
  • Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung gent man vorzugsweise von einer Suspension eines Tons der Montmorillonit-Beidellit-Reihe, vorzugsweise von Bentonit, aus. Bentonite können wechselnde Mengen an Alkali bzw. Erdalkali enthalten. Während die amerikanishen Bentonite vom Wyoming- Typ durch einen hohen Alkaligehalt gekennzeichnet sind, enthalten die europäischen Bentonite mehr austauschfähiges Calcium, weshalb man sie zur Erhöhung ihres Quellvermögens manchmal einer Alkalibehandlung unterzieht. Als erfindungsgemäße Ausgangsmaterialien kommen auch diese alkalisch aktivierten Bentonite in Betracht.
  • Die Säurebehandlung des Rohtones ist im allgemeinen bekannt und wird zur Herstellung von Eleicherden in großem Umfang angewendet. Für den
    Figure imgb0007
    können. praktisch alle Säuren verwendet werden, insbesondere Mineralsäuren, wie Salzsäure, Schwere lsäure, Salpetersäure und Phosphorsäure, oder aber such organische Säuren, wie Essigsäure. Die Säurebehandlurg wird im allgemeinen in verdünnter, wäßriger suspension durchgeführt. Man kann aber auch einen so genannten "trockenen Aufschluß" vornehmen, inden man den Ton mit verhältnismäßig konzentrierten Säuren knetet.
  • Ferner kann der Ton auch mit gasförmigen Säuren, wie Chlorwasserstoff oder Schwefeldioxid, behandelt werden. Üblicherweise erfolgt die Säurebehandlung bei erhöhten Temperaturen.
  • Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird die Säurebehandlung vorzugsweise mit einer Mineralsäure, wie Salzsäure oder Schwefelsäure bei erhöhten Temperaturen, vorzugsweise bei etwa 90 bis 100° C oder auch unter Druck durchgeführt.
  • Die Dauer der Säurebehandlung hängt von der Art und der Konzentration der Säure sowie von der Temperatur ab.
  • Durch die Säurebehandlung der Bentonitsuspension wird bei einem zusätzlichen Zerkleinerungseffekt der aktiven Substanz die Gelbildung der Tonminerale unterbunden. Die Gangart (Begleitminerale) durchläuft den Prozeß meist ohne Zerkleinerungseffekt. Im allgemeinen führt man die Säurebehandlung so lange durch, bis eine spezifische Oberfläche des Tons nach BET von mindestens 150 m2/g erreicht wird. Der Ausgangston hat eine spezifische Oberfläche von etwa 60 - 80 g/m2. Ferner hat der säurebehandelte Ton im allgemeinen ein Mikroporenvolumen kleiner 800 Å von mindestens 0,13 ml/g und kle.iner 140 Å von mindestens 0,10 ml/g. Außerdem sollen mindestens 18 Gew.-% des A1203- und Fe2O3-Gehalt, herausgelöst worden sein, und ferner sollen mindestens 12 Gew.-% hydratisierte Kieselsäure (in Soda löslich)) vorliegen.
  • Die säurebehandelte Tonsuspension kann unmittelbar in den Hydrozyklon eingebracht werden. Vorzugsweise wird der säurebehandelte Ton jdoch vor der Behandlung imHydrozyklon von überschüssiger Säure und löslichenSalzen befreit. Dies geschieht zweckmäßig durch
    Figure imgb0008
    trieren der Tonsuspension und anschließendes Auswaschen. Störende Salze sind insbesondere die Eisensalze, die manchmal beim Auswaschen mit Wasser hydrolysieren. Aus diesem Grunde ist es häufig zweckmäßig, das Auswaschen mit verdünnter Säure vorzunehmen, bis im Waschwasser kein Eisen mehr festgestellt werden kann. Die Reste der Säure können dann mit Wasser ausgewaschen werden. Restmengen an Eisensalzen können aber auch durch Auswaschen mit verdünnten Lösungen von Komplexbildnern entfernt werden. Danach wird das gewaschene Material für die Hydrozyklonbehandlung wieder in Wasser suspendiert.
  • In den Hydrozyklon wird vorzugsweise eine Suspension mit einem Feststoffgehalt von etwa 150 bis 250 g/Liter, vorzugsweise von 180 bis 200 g/Liter, eingesetzt.
  • Die Wirkungsweise des Hydrozyklons ist im allgemeinen bekannt. Es wird beispielsweise auf "Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie", Band 2, Verfahrenstechnik I, (1972) Seiten 208 und 220 bis 223 verwiesen.
  • Für die Abtrennung der Grobanteile aus Tonsuspensionen Werden Hydrozyklone, die nach dem gewünschten Grenzkorndurchmesser ausgelegt sind, verwendet.
  • Dieser Grenzkorndurchmesser ist nach der Formel
    Figure imgb0009
    vor allem von der Umfangsgeschwindigkeit (Ui) der Suspen- 'sion am Staurohr und'der Aufgabemenge (Ve) abhängig. In der Formel bedeuten fernere die Viskosität der Suspension, g die Erdbeschleunigung, h die Höhe des Hydrozyklons und (XF - γ) die Dichtedifferenz zwischen Feststoff und Flüssigkeit
  • Aus der Formel ergibt sich, daß die Baugröße der Hydrozyklone mit steigendem gefordertem Grenzkorndurchmesser ansteigt und umgekehrt. Zugleich mussen kleinere Hydro- zyklone im allgemeinen mit hoheren Pumpendrücken gefahren werden als größere.
  • Für säurebehandelte Bentcnitsuspensionen ist ein Granzkcrndurchmesser von 15 - 20- µm im allgemeinen für die meisten Verwendungszwecke ausreichend. Unter Grsnzkorndurchmesser versteht man dabei, daß im feinteiligen Zyklonüberlauf bei 100%iger Trennwirkung keine Teilchen größer als 15- 20µm enthaiten sind. Dies entpricht etwa einen
    Figure imgb0010
    mit 40 mm Durchmesser und einer Einlaufschlltzduse etwa 3 x 10 mm. Der Pumpendruck liegt bei etwa 2 bis 5 atü.
  • In der Praxis liegt die Trannwirkung aber meist unter 100 %. Versuche haben gezeigt, daß die Trennwirkung durch zu große Unterlaufmengen stark abnimmt und daß bei zu hoher Konzentration von Kornanteilen etwa des 10fachen Grenzkorndurchmessers der Zyklon im Unterlauf und an der Einleufdüse manchmal zusetzt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird deshalb im allgemeinen so durchgeführt, daß die säurebehandelte Bentonitsuspension über mehrere hintereinander geschaltete Zyklonstufen gepumpt wird, wobei für die erste Stufe die geforderte Trenngrenze verdoppelt werden kann. Derartige Zyklone haben einen Innendurchmesser von etwa 80 mm und werden mit etwa 1,5 bis 3,5 atü Pumpendruck betrieben. Durch diese erste Reinigungssturs werden etwa 10 % Grobanteile abgetrennt. Der Zyklondurchgang hat eine Kornfeinheit von etwa 95 % kleiner als 32 µm.
  • Figure imgb0011
    wird ein Zyklonfeingut mit einer
    Figure imgb0012
    von bis zu 99 % feiner 25 µm erhalten wobei die Ausbeute in dieser Stufe etwa 55 % betrëgt so daß die Gesamtausbeute im allgemeinen zwischen 45 und 55 % liegt.
  • Die Aufteilung des Verfahrens in zwei Schritte hat auch noch den Vorteil, daß der Zyklondurchlauf (Grobanteile) der zweiten Stufe gegebenenfalls als selbständiges Produkt gewonnen werden kann, zum Beispiel als schnell filtrierende Bleicherde.
  • Setzt man statt dieses säurebehandelten Tons einen unbehandelten Ton ein, z.B. einen Natriumbentonit vom Typ Wyoming, so muß man, um eine Feinkornfraktion mit vergleichbarer Teilchenfeinheit zu erzielen, eine entsprechend verdünnte Suspension verwenden, d.h. man kommt nur auf eine Feststoffkonzentration von etwa 30 g/Liter.
  • Die aus dem Hydrozyklon erhaltene Suspension der feinen Teilchen kann in üblicher Weise aufgearbeitet werden, z.B. dadurch, daß die festen Teilchen durch Abfiltrieren oder Abzentrifugieren von der Flüssigkeit abgetrennt werden. Der feuchte Kuchen kann dann bei mäßigen Temperaturen getrocknet werden. Das aus der Suspension des säurebehandelten Bentonits erhaltene Produkt eignet sich sehr gutals Adsorptions- und Bleichmittel für die Raffination von Ölen und Fetten sowie von Lösungsmitteln, als Füllstoff für Papier, Kunststoff, Kautschuk usw., ferner als Papierbeschichtungsmittel sowie zur Herstellung von Katalysatoren und Trägermaterial für Katalysatoren. Besonders geeignet ist das Produkt wegen seiner geringen Korngröße und Homogenität als Farbentwickler für kohlefreies Kopiermaterial. Diese Farbentwickler werden als Beschichtungsmassen auf Papier bzw. Schreibmaschinenbänder aufgebracht. Auf einem anderen Papierblatt befindet sich, in Mikrokapseln eingeschlossen, eine Öllösung eines Leukofarbstoffes. Werden die Mikrokapseln durch den Anschlag der Schreibmaschinentypen oder durch den Druck einer Kugelschreibermine zerstört, so reagiert der freigesetzte Leukofarbstoff mit dem Farbentwickler.
  • Schließlich kann das von den Grobanteilen befreite säurebehandelte Material wieder mit Alkali- oder Erdalkali-Ionen beladen werden. Man erhält aber hierbei in der Regel nicht mehr das Ausgangsmaterial, da durch die Säurebehandlung auch die dreiwertigen Ionen bzw. ein Teil davon herausgelöst wurde und das Kristallgitter aufgrund dieser Behandlung eine gewisse Veränderung erfahren hat.
  • Die wieder mit Alkali--oder Erdalkali-Ionen beladenen Produkte sind hinsichtlich ihrer Teilchengröße mit den säurebehandelten Produkten vergleichbar; sie haben aber auch die überraschende Eigenschaft, daß sie als Ionenaustauscher und Komplexbildner wirken. Die Beladung mit Alkali- bzw. Erdalkali-Ionen erfolgt im allgemeinen dadurch, daß die säurebehandelten Produkte in Lösungen von Alkali- bzw. Erdalkalisalzen oder -hydroxiden erwärmt werden. Bei Verwendung von Salzen werden alkalisch reagierende Lösungen von Salzen, wie Natriumcarbonat oder Natriumborat, bevorzugt.
  • Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele in nicht einschränkender Weise erläutert:
    • Beispiel 1
  • Bentonitischer Rohton aus den bayerischen Lagerstätten im Raum Moosburg-Mainburg-Landshut wird mit etwa 1000 mval Salzsäure, bezogen auf 100 g Trockenton versetzt und 8 Stunden auf etwa 95°C erhitzt. Die in Lösung gegangenen Anteile werden zusammen mit der überschüssigen Säure vom Feststoff abgetrennt. Der säurebehandelte Ton wird bis auf einen pH-Wert von etwa 3,'5 bis 5 ausgewaschen.
  • Das noch feuchte Material wird durch Zusatz von Wasser in eine Suspension mit einem Feststoffgehalt von etwa 200 g/Liter übergeführt. Die Suspension wird über zwei Hydrozyklonstufen geleitet und von den Grobanteilen über 25/um, die üblicherweise aus Quarz, Glimmer, Feldspat, Pyrit und Hämatit bestehen, weitgehend befreit.
  • Im Vergleich zum säurebehandelten Einsatzmatecial hatten die nach der zweiten Hydrozyklonsture
    Figure imgb0013
    Feinanteile aus dem Überlauf folgende
    Figure imgb0014
    Figure imgb0015
  • Die Trübe mit den feinen Teilchen wird filtriert, und der erhaltene Filterkuchen bei mäßigen Temperaturen getrocknet und gemahlen.
  • Zum Vergleich wurde eine nicht mit Säure behandelte Bentonitsuspension vom Typ Wyoming zur Anreicherung der Feinanteile einer Hydrozyklonbehandlung, unterzogen, wobei der Feststoffgehalt der Suspension im Höchstfall 30 g/Liter betrug. Der Prozentgehalt der Feinstanteile im Ausgangsmaterial bzw. im Hydrozyklon-Feingut (Teilchen kleiner als 25 µ) ist nachstehend in Abhängigkeit vom Feststoffgehalt der jeweiligen Suspension angegeben.
    Figure imgb0016
  • Man erkennt also, daß der
    Figure imgb0017
    zyklon schon bei einem Feststoffgehalt
    Figure imgb0018
    30 g/Liter deutlich absinkt.
  • Es wurde auch die Viskosität von Suspensionen des bentoniti sehen Rohtons und des nach der vorstehenden Arbeitsweise erhaltenen säurebehandelten Tons bestimmt. Für die Messungen wurde ein Rotations-Viskosimeter der Firma Haake, Typ Roto-Visco RV 11 mit einem Drehkörper MV I verwendet. Die Messungen wurden mit einem Schergefälle von D-63(sec-1) und D=570
    Figure imgb0019
    durchgeführt. Es wurden die nachstehenden Ergebnisse
    Figure imgb0020
    Figure imgb0021
  • Man erkennt deutlich den Abfall der Viskosität und die Verminderung des typisch thixotropen Verhaltens von Bentonitsuspensionen nach der Säurebehandlung.
  • Berücksichtigt man die Tatsache, daß durch die Säurebehandlung etwa 15 % unwirksamer Substanz herausgelöst werden, dann müßte der Effektivität nach eine Rohtonsuspension mit z.B. 20 % Feststoffgehalt mit einer säurebehandelten Suspension von nur 17 % Feststoffgehalt verglichen werden. Die bei den beschriebenen Verhältnissen auftretende Viskositätsabnahme beträgt also (Werte graphisch ermittelt bei D = 570 sec-1) unter Berücksichtigung der Viskosität von reinem Wasser bei 20° C von 0,4 mPa.s:
    Figure imgb0022
  • Es wurden ferner Suspensionen des säurebehandelten Tons mit einem Feststoffgehalt von etwa 20 Gew.-% (pH-Wert etwa 3,7) durch Zusatz von Alkali bzw. Säure auf bestimmte pH-Werte eingestellt, und die Viskositäten dieser Suspensionen wurden in der vorstehend angegebenen Weise bei einem Schergefälle D=570 sec-1 bestimmt. Es wurden die nachstehenden Ergebnisse
    Figure imgb0023
  • Hieraus ergibt sich, daß der günstigste pH-Wert im schwach sauren Bereich liegt.
    • Beispiel 2
  • Der wie nach Beispiel 1 vorbehandelte Rohton wird als heiße saure Suspension, wie sie nach der Säurebehandlung anfällt, mit 2,0 atü in eine säurefeste Hydrozyklonstufe geleitet und von den Grobanteilen über 35/u weitgehend befreit.
  • Im Vergleich zum säurebehandelten Ausgangsmaterial hatte das nach der Hydrozyklonbehandlung und nachfolgender Filtration und Waschung erhaltene Feingut eine wesentlich verbesserte Adsorptionskraft, wie nachfolgende Tabelle zeigt:
    Figure imgb0024
  • Die Ergebnisse zeigen die Erhöhung der Bleichwirkung des Feingutanteiles.

Claims (9)

1. Verfahren zum Reinigen von Tonsuspensionen zwecks
Figure imgb0025
der Feinanteils, dadurch gekennzeichnet,
Figure imgb0026
man den Rohton einer Säurebehandlung unterwirft und die Suspension des säurebehandelten Materials in einem Hydrozyklon von den Grobanteilen befreit.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das man von einer Suspension eines Tons der Mont-
Figure imgb0027
-Beidellit-Reihe, vorzugsweise von
Figure imgb0028
ausgeht.
3. Verhfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Säurebehandlung mit einer Mineralsäure, vorzugsweise mit Salzsäure oder
Figure imgb0029
erhöhter Temperatur, vorzugs-
Figure imgb0030
bei etwa 90 bis 100°C oder unter
Figure imgb0031
bei etwa joo bis 300°C durchführt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Säurebehandlung so lange durchführt, bis die spezifische Oberfläche (BET) mindestens etwa 150 g/m2 und das Mikroporenvolumen kleiner 800 Å mindestens 0,13 ml/g und kleiner 140 Å mindestens 0,10-ml/g beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den säurebehandelten Ton vor der Behandlung im Hydrozyklon von überschüssiger Säure und löslichen Salzen befreit.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man.im Hydrozyklon eine Suspension mit einem Feststoffanteil von etwa 150 bis 250 g/Liter, vorzugsweise von etwa 180 bis 200 g/Liter, einsetzt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die säurebehandelte Bentonitsuspension über mindestens zwei hintereinander geschaltete Zyklonstufen pumpt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das von den Grobanteilen befreite säurebehandelte Material wieder mit Alkali-oder Erdalkali-Ionen belädt.
9. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 8 erhaltenen Produkte als Adsorptions- und Bleichmittel, Füllstoffe, Papierbeschichtungsmittel, Farbentwickler, Katalysatoren und Träger für Katalysatoren, Ionenaustauscher und Komplexbildner.
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