PL4851B1 - osiagniecia procesów chemicznych, polegajacych na wymianie zasad, oraz wytwarzania do tego sluzacych srodków. - Google Patents

Description

Sposób osiagniecia zjawisk chemicz¬ nych, polegajacych na wymianie zasad, po¬ lega na zastosowaniu osadów, otrzymanych przez dzialanie roztworów gliiniamiów alka¬ licznych na roztwory krzemianów alkalicz¬ nych i roztwory soli metali.Ciala powstale przez dzialainiie roztwo¬ rów glinianów alkalicznych na osady z krze. mianów alkalicznych i soli metali, które do¬ tychczas nie byly znane, przedstawiaja te korzysc, ze posiadaja wieksza zdolnosc do wymiany, anizeli same krzemiiatny, otrzyma¬ ne zapomoca zwiazków metali. Wskutek tego zachodzi znacznie energicznieij sza wy¬ miana zasad i moze byc przez dluzszy czas przeprowadzana. Oprócz tego ciala, otrzy¬ mane przez dzialanie glinianów alkalicz¬ nych na; osady z krzemianów alkalicznych i soli metali, posiadaja te zalete, ze latwo daja sie otrzymywac, przyczem wymywa¬ nie osadów nie jest potrzebne, co wiecej ze pozyteczne fizyczne wlasnosci cial daja .sie równiez osiagnac i przy nadmiarze alfca- ljów, Dalsza korzysc zastosowaniu cial we¬ dlug tego sposobu polega na tern, ze ciala te sa bardzo odporne i nie rozkladaja sie przy procesach wymiany zasad.Osady krzemianów alkalicznych, na któ¬ re dziala sie glinianami alkalUcznemi, mo¬ ga byc otrzymane przez, dzialanie soli zela¬ za, isoli chromu, Wolframu, kobaltu, mie**- dzi, soli niklu i podobnych.Ciala wymieniajace zasady, zastosowa¬ ne wedlug przytoczonego wynalazku, moga byc otrzymane w ten sposób, ze dodaje si$Roztworu glinianu alkalicznego do osadów krzeimianów metalicznych, przed oddziele¬ niem tych ostatnich od plynu i suszeniem o- sadu, stale mieszajac. Moznat równiez naj¬ pierw dodac do osadów* krzemianów meta¬ licznych rozpuszczalnej soli glinu i nastep¬ nie dodac roztworu wodorotlenku alkalicz¬ nego. Potraktowany osad oddziela sie od plynu, suszy i hydratyzuje przez zwilze¬ nie woda.Odnosne ciala otrzymuje sie np. w spo¬ sób nastepujacy: 20 kg szkla wodnego o mniej wiecej 38° Be rozciencza sie 200 1 wody i straca zapomoca 4,5 kg chlorku zelazowego, roz¬ puszczonego w 150 1 wódy w zmany sposób.Ilosc dodanego roztworu chlorku zelazo- wejgo moze sie zmieniac. Celowo je&t doda¬ wac tyle roztworu chlorku zelazowego, aby sitra.cony roztwór reagowal obojetnie lub stóbo-kwaisno; wydajnosc, po wysuszeniu na pow,ietr^u^4wyncisi 8,8 kg. Osad, wysuszony na powietrzu, posiada nastepujacy sklad: Strata pc zarzeniu 30,6% Si02 52,5% Fe203 14,7% Na20 2,4% Praktyczna zdolnosc wymienna wynosi 0f99%, przyczeon zdolnosc wymienna ozna¬ cza ilosc CaO, która byla pobrana od masy odtwardzajacej, podczas gdy woda twar¬ da: byla filtrowana z szybkoscia 4 m przez slój srodka odtwardzajacego mniej wiecej 60 cm wysoki. W celu regeneracji po kaz- darazowem wyczerpaniu srodka cdtwar- dzajacego zuzywa sie mnieij wiecej 5-cio kanotna ilosc teoretyczna soli kuchennej.Do otrzymanego osadu dodaje sie ciagle miesizaijac roztwór glikiiafnu alkalicznego, który otrzymuje sie przez zadawanie roz¬ tworu 6,6 k|g chlorku glinowego (krystalicz¬ nego) lugiem sodowym az do rozpuszcze¬ nia powstalego z poczatkuj osadu wodoro¬ tlenku. Powstajaca przy tern mieszanina al¬ kaliczna uwalnia sie od lugu macierzystego przez wyciskanie; bez uprzedniego przemy¬ wania, cc daje sie bardzo latwo uskutecz¬ nic'. Sprasowana masa suszy sie przy u- miarkcwanej temperaturze i hydratyzuje woda.Wyzej wskazany sposób wykonania da¬ je wydajnosc materjalu w ilosci 13,5 kg.Po wysuszeniu na powietrzu posiada ten materjal nastepujacy sklad: Strata po zarzeniu 27,5% S102 41,2 % Fe20£ -. 21,5% Na20 9,2% Praktyczna zdolnosc wymienna wynosi po wydaleniu nadmikru alkaljów przez pló- .kanie okolo 3,2J3L_Zdolnosc wymienna wy¬ raza ten stosunek ilosci tlenku' wapnia da¬ jacej sie pcibrac praktycznie w stosunku do ilosci srodka odtwardzajacego.Przy zastosowaniu zwiazku miedziowe¬ go postepuje sie naprzyklad w sposób na¬ stepujacy.Osadza sie 20 kg szkla wodnego q mniej wiecej 38° Be roztworem 7,2 kg siiarczanu miedziowego w 150 1 wody, ciagle miesza¬ jac. Osad nalezy wycisnac, wysuszyc i zgra- nulowae.Wydajnosc: 10,3 kg przy wysuszeniu na powietrzu.Analiza wykazala: Strata po zarzeniu: 28,28% CuO 18,28% Si02 51,24% Fe203—Al203 1,04% (po¬ wstale z zanieczyszczenia szkla wodnego) Na20 0,49% Zdolnosc wymienna. wynosi 0,14 %.Iloisc soli potrzebna) dla regeneracji wynosi wielokrotna teorji. Osad krzemianu mie¬ dziowego przed odcisnieciem zadaje sie roztworem glinianu sodowego, który otrzy¬ mano zadajac 5,6 kg chlorku glinowego (krystalicznego) lugiem sodowym az do rozpuszczenia powstajacego osadu wodoro¬ tlenku. Nastepnie caly osad odciska sie,, su¬ szy i granuluje. — 2 -Wydajnosc: 12,6 kg po wysuszeniu na powietrzu.Analiza po przeplakaniu wykazala na¬ stepujacy sklad: Strata po zarzeniu: 28,40% Si02 40,38% CuO 14,3% Al2Os^Fe203 9,9% Na20 6,67% Praktyczna zdolnosc wymienina produk¬ tu uwolnionego od nadmiairu lugu przez wymywanie wynosila 1,35%. Ilosc soli ku¬ chennej, niezbedna do regeneracji wyczer¬ panej imiasy, wynosi pieciokrotna ilosc teorji .W ten isposflb powstaja ciala twarde o wysokiej zdolnosci wymiany zasad, na fi¬ zyczna uzytecznosc których alkalja, zawar¬ te w osadzie, nie wplywaja w sposób ujem¬ ny. Jedynie tylko ilosciowa zdolnosc wy¬ mienna produktu koncowego zalezy od ilo¬ sci uzytego przy wy|twTarzaniu plynu alka¬ licznego.Zastosowanie tych nowych cial, wymie¬ niajjacych zasady jest jeszcze dlatego znacznie tansze, poniewaz, wedlug opisa¬ nego sposobu wytwarzanlia, otrzymuje sie wieksza wydajnosc materjalu. Pod wply¬ wem dzialania chlorku zelazowego na szklo wiodne, stosownie do przytoczonego przy¬ kladu, otrzymuje sie po wyprasowaniu, wy¬ suszeniu i hydbatyzaicjii okolo 8,8 kg z zdol¬ noscia wymienna okolo 1 % , podczas gdy przez poitraktowanie osaidu) roztiworefm glinianu alkalicznego wydajnosc materjalu stanowi 13,5 kg , a wiec o 53% wiecej, ze znacznie podwyziszona zdolnoscia wy¬ mienna.W ten sam aposób, jak osady krzemianu zelazowego mozna równiez i traktowac gli¬ nianami alkaliicznemi osady itanych soli metalicznych z krzemianami alkalicznemi; sposób wykonania procesów wymiany za¬ sad odbywa sie w ten sam sposób. Mozna np. wode, przeznaczona do odtwairdizenia, filtrowac przez ciala wymieniajace zasady.Otrzymywano juz zwiazki wymieniaja¬ ce zia&ady prz&z dziallaftie gliiiiiamów alka¬ licznych na wodzian kwasu krzemowego.Te jednak ciala nie nadawaly sie piraktycz- nie do przeprowadzenia wymiany zasad z powodu ich wlasnosci kleistych. Aby u- niknac tej wlasnosci kleistej i razem z tern technicznie trudnego do wykonania oczy¬ szczania krzemianów alkaliicznOMglinowych, dodawano do mieszaniny nadmiaru kwasu krzemowego (niemiecki patent Nr 174097) i utworzony zfwiiazek alkaliczny traktowano chlorkiem wapniowym, przyczem powsta¬ wal zwiazek wapniowy, który latwiej sie oczyszczal. Dalej, otrzymywano ciala wy¬ mieniajace zasady w ten sposób, ze po od- fiUltrowaniiu wymywano je niezupelnie i na¬ stepnie suszono przy temperaturze ponizej 100° C (niemiecki patent Nr 295 623), przy- czgm moglo miec miejsce prasowanie pod wysokiem cisnieniem, przed,, podczas, lub po wymyciu (patent niemiecki Nr 302 638).Zastosowanie tych cial bylo niedojgodne, gdyz wytwarzanie cial tych bylo utrudniio- ne, poniewaz musiala! byc obecliai pewna ilosc wolnych allkaljów, z powodta czego na¬ lezalo stosowac przy wytwarzianiu plókanie, co powiodbwalo szczególne trudnosci przy galaretowatydi osadach, zawierajacych kwtas krzemowy. W przeciwiienstwie do te¬ go iprzy wytwa/rzianiru ciail uzywanych we¬ dlug niniejszego sposobu nie stosuje sie plókania, i co wiecej moga byc osady w za¬ leznosci od ilosci uzytego lug|u obojetnemi, albo tez posiadac dowolny stopien zasado¬ wosci tak, ze wymywanie osadów wogóle nie j ©sit potrzebne.W patencie niemieckim Nr 274650 opi¬ sany jest sposób traktowania alkalicznych roztworów cyny, olowiu, tytanu, cyrkonu zwiazkami sodu i krzemianami alkaliczne¬ mi tak, ze powstaja podwójne zwiazki kwa¬ su krzemowego z alkaljami i teimii metala¬ mi. Wedlug niniejiszefgo sposobu, wytwarza sie zwiazki metaliczne z krzemianem alka;- licznym i zwiazki te traktuje sie rdztwoanem glinianu alkalicznego, przez co osiaga sie — 3 —podwyzszenie zdolnosci wymiennej. Zwiaz¬ ki wedlug niniejjszego sposobu zawieraja przeto oprócz metali, -zaleznie od okolicz¬ nosci, adkalja; kwas krzemowy i tlenek gli¬ nu, którego brakuje przy sposobie postepo¬ wania wedlujg niemieckiego patentu Nr 274 650, podczas gdy zwiazki metaliczne z kwasem krzemowym sa innego rodzaju, anizeli przytoczone. Równiez gdy stosuje sie wedlug patenltu Nr 274650 roztwory eynkanianów w celu dzialania na krzemian sodowy, nie moze nastapic takie' dzialanie, jak kiedy reagujje glinian alkaliczny na krzemian metaliczny.Wytwarzanie osadów oraz dzialanie roztworów glinianów alkalicznych moze miec miejisce przy zwyklej temperaturze.Ogrzewanie przeto nie jest potrzebne,, przez co ulatwia sie sposób wytwarzania i tansze je*st otrzymywanie tych cial niniejsza .me¬ toda przez co tanszem jest takze wykona¬ nie wymiany zasad.Niniejszy sposób moze byc zuzytkowany do wydalenia z wody tlenku wapniowego, tlenku magnezowego, zelaJzowego i man¬ ganowego; w tym celu mozna impregnowac ciala w znany sposób nadtlenkiem manga¬ nu lub wyzszemi tlenkami manganu. Rów¬ niez moze ten sposób sluzyc do wykonania inm/ych reakcyj chemicznych, polegajacych na wymianie zajsad, np. dla wyciagania al- kaljów z soków cukrowych i do przeprowa¬ dzenia soli) ziem alkalicznych organicznych kwasów sulfonowych w odpowiednie sole alkaliczne. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób osiagniecia procesów chemicz¬ nych, a mianowicie odtwardzania, uwolnie¬ nia od manganu i od zelaza wody, jak rów¬ niez przeprowadzenia innych reakcyj pole¬ gajacych na wymianie zasad, znamienny zastosowaniem cial, powstalych przez dzia- latnie roztworów glinianów alkalicznych na osady wytworzione z roztworów krzemianów alkalicznych i roztworów soli meta¬ li.
2. 2. Sposób otrzymania srodka odtwar- dzajacego wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze traktuje sie roztworem glinianu alkalicz¬ nego osady powstale z roztworów krzemia¬ nów alkalicznych i roztworów soli metali,- przyczem plókanie moze byc, pominiete, poczem osady sie odpirasowuje, suszy i hy¬ dratyzuje.
3. 3. Sposób otrzymywania cial wedlug zastrz. 1, znamienny team, ze osady, otrzy¬ mane z roztworów krzemianów alkalicz¬ nych i roztwórów.soli metali, przed odpra¬ sowaniem, wysuisaeniem i hydratyzowaniemj przed odcisniecielm i suszeniem kolejno za¬ daj e sie rozpuszczalnemi solami giUnoweimi i zasada, przyczem plókanie moze byc po¬ miniete. Franz Kubatt a. Zastepca: Cz. Raczynski, rzecznik patentowy. bruk L. Boguslawskiego, Worszawd. PL