PL8733B1 - Sposób otrzymywania i podniesienia zdolnosci wymiennej zasad. - Google Patents

Sposób otrzymywania i podniesienia zdolnosci wymiennej zasad. Download PDF

Info

Publication number
PL8733B1
PL8733B1 PL8733A PL873327A PL8733B1 PL 8733 B1 PL8733 B1 PL 8733B1 PL 8733 A PL8733 A PL 8733A PL 873327 A PL873327 A PL 873327A PL 8733 B1 PL8733 B1 PL 8733B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
materials
pressure
treatment
under
parts
Prior art date
Application number
PL8733A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL8733B1 publication Critical patent/PL8733B1/pl

Links

Description

Znamy materjaly posiadajace wpraw¬ dzie zdolnosc wymiany zasad, ale w nie¬ znacznym stopniu, tak ze po krótkiem uzy¬ ciu niezbedna jest regeneracja. Materja¬ lem tego rodzaju jest glaukonit lub mine¬ raly o podobnym skladzie, wzglednie ma¬ terjaly zawierajace glaukonit. Aby pod¬ wyzszyc dla tego rodzaju cial zdolnosc wymiany zasad jak naprzyklad w celu zmiekczenia wody poddaje sie wzajemne¬ mu oddzialywaniu roztwory soli, w szcze¬ gólnosci alkaljów oraz amonjaku, naj do¬ godniej przytem w temperaturach ponad 70°, przy zwyklem lub tez podwyzszonem cisnieniu. Czas, temperature oraz stezenie roztworów soli dobiera sie w zaleznosci od rodzaju danej soli oraz wysokosci zadane¬ go stopnia wymiany zasad; warunki te pozostaja miedzy soba w zaleznosci wza¬ jemnej i tak np, wyzsza temperatura wa¬ runkuje naogól wziawszy krótszy czas.Przyklad I. Mozna zastosowac stezenie 10—30% soli, ale nadaja sie tu tez i steze¬ nia wieksze. Szczególnie skutecznemi oka¬ zaly sie takie sole, które wykazuja alka¬ liczna reakcje, jak np. weglan, krzemian, boran, fosforan i t. d. sodu, potasu lub amonjaku.Osiaga sie jednak tez dobre rezultaty przez dzialanie soli obojetnych, jak np. so¬ li kuchennej, chlorku potasowego, azota¬ nów, mleczanów oraz octanów, w szczegól¬ nosci, gdy stosuje sie temperatury ponad 90°, oraz takze wtedy, gdy skutecznoscdzialania tych soli zdeAe sie byc wogóle mniejsza od dzialania soli alkalicznych. W wypadku gdy stosuj emyrtemperatury wyz¬ sze od temperatur wrzenia, pracowac nale¬ zy pod cisnieniem, co jest jednoczesnie no¬ wym pomyslem.Wykonanie moze byc uskutecznione za- pomoca przepuszczania roztworów przez materjal przy zachowaniu kierunku zgóry nadól, lub zdolu do góry, albo wreszcie zmieniajac kierunki, przyczem mozna sa¬ memu przeprowadzic dzialanie takze i we¬ wnatrz filtru.Mozna takze poddawac materjal wstrzasaniu z roztworem soli i pozostawiac nastepnie do osadzenia sie, a nastepnie od¬ dzielic osad od roztworu soli przez np. od¬ wirowywanie.Mozna tez stosowac kilka soli zmiesza¬ nych razem lub wprowadzac je kolejno jed¬ na po drugiej. Po traktowaniu i po zlaniu lub innem podobnem oddzieleniu roztwo¬ rów przemywa sie substancje, które wy¬ mienily owe zasady.Osiagniety przytem skutek jest taki, ze w filtrze piaskowym zawierajacym glauko- nit zmiekcza sie 2,8 m3 wody. Po potrak¬ towaniu tego piasku roztworem krzemianu w cieiple, w 90°, moze byc przezen jeszcze zmiekczone 5 m3 wody.Podniesienie zdolnosci wymiany zacho¬ dzi takze i wtedy gdy materjaly zawiera¬ jace glaukonit, lub tez mineraly o podob¬ nym skladzie, poddac przeróbce jak np. o- grzewaniu do temperatury:. 150—250°C i wtedy dopiero przerabiac dalej. Mozna tez poddac materjaly przeróbce najsamprzód wedlug przedlozonego sposobu, a nastep¬ nie stosowac ogrzewanie np. do 150— 250°.Szczególniej korzystnemi okazuja sie o- kreslone rodzaje krzemianów jak np. alka¬ liczne roztwory szkla wodnego w których zachodzi stosunek: R:Si02=l < 1, gdzie R oznacza, tlenek alkaliczny jak np, Na20.Szczególnie wygodnym jest przytem krze- mian o mozliwie duzej zawartosci kwasu krzemowego.Przyklad II. Ogrzewa sie np. 50 czesci objetosciowych glaukonitu ziarnistego z o- kolo 40—75 czesci objetosciowych roztwo¬ ru szkla wodnego (np. potasowo-sodo- wega) w autoklawach w ciagu 2"V2 godzin przy zachowaniu temperatury 200° i okolo 16 atmosfer. Po przemyciu otrzy¬ muje sie produkt ziarnisty o objetosci mniej wiecej 75 czesci objetosciowych. Podczas gdy produkt pierwotny byl barwy czarno- zielonej, nowy produkt posiada barwe ja- sno-zielona. Temperatura cisnienia, czas trwania przeróbki jak tez i stosunki iloscio¬ we moga tu wahac sie w zaleznosci od fi¬ zycznych wlasciwosci (wielkosc ziam, sto¬ sunek ilosci ziarn najrozmaitszych wielko¬ sci i tym podobnych), przytem optimum musi byc w kazdym wypadku scisle wy¬ znaczone podlug tych wlasnosci fizycznych.Otrzymany nowy produkt posiada np. mniej wiecej podwójnie wieksza zdolnosc wymiany niz ilosc glaukonitu z której zo¬ stal on wytworzony. Tak samo, gdy prze¬ liczymy w stosunku do objetosci, okaze sie, ze zdolnosc wymiany zostala zwiekszona.Produkt ten znajduje zastosowanie tak sa¬ mo do zmiekczenia zimnej wody, jak i go¬ racej. Produkt przemyty jak najstaranniej i wysuszony mozna jeszcze udoskonalic przez ogrzewanie do temperatur ponad 100°, najlepiej do okolo 100—350°.Przy materjalach, które nie posiadaja zadnej zdolnosci wymiennej, np. mineraly i ciala, które wskutek braku pewnych okre¬ slonych czesci skladowych, lub tez wogóle niezdatne sa do wymiany wskutek swej mechanicznej wzglednie czasteczkowej bu¬ dowy, lub wreszcie materjalach niewymie¬ rnajacych zasad. Osiaga sie zdolnosc wy¬ miany zasad przez przyswojenie materja¬ tom brakujacych im czesci skladowych na drodze chemicznej lub molekularnej. Moz¬ na to tez uskutecznic przez odciagniecie czesci skladowych bedacych w nadmiarze, — 2 -lub tez zmieniajac strukture przynajmniej powierzchniowo w stan zdolnosci do reak¬ cji wzglednie w stan koloidalny, przyczem materjal winien byc odpowiednio rozdrob¬ niony do wielkosci ziarn zdatnej do prze¬ róbki. Wprowadza sie wiec do materjalu np, kwas krzemowy i alkalja lub inne sub¬ stancje brakujace zapomoca hydratyzacji lub zwieksza sie powierzchnie zewnetrzna, przystosowujac ja do zdolnosci reakcyjnej.Przedlozony sposób pozwala zastoso¬ wac np. mineraly zawierajace zelazo jak turyngit, szamozyt oraz inne materjaly, za¬ wierajace zamiast zelaza, czesciowo lub calkowicie glinke wzglednie jej pokrewne zwiazki jak np, leucyt Mozna tez uzyc mi¬ neralów, praktycznie niezawierajacych kwasu krzemowego, którym przyswaja sie ten ostatni obok innych niezbednych sub- stancyj jak alkaljów, glinki i tym podob¬ nych; przykladem moze byc tutaj zelaziak brunatny, ruda darniowa lub bauksyt. W wypadku zelaziaka brunatnego wprowadza sie don kwas krzemowy, alkalja, glinke, zas w wypadku bauksytu — kwas krze¬ mowy i alkalja. Wprowadzenie np. kwasu krzemowego i zmiana budo¬ wy, mianowicie struktury powierzchnio¬ wej mineralów moze zachodzic rozmaite- mi sposobami. Mozna np. zmieszac mine¬ raly z roztworami krzemianów jak szklo wodne i przez dluzszy czas poddawac je sklócaniu, stosujac np. wstrzasanie. Mozna tez stosowac przesaczanie krzemianów przez ewentualnie rozdrobniony mineral i uzyc do tego zamiast krzeniianów rozpu¬ szczalnych w wodzie roztworów, które za¬ wieraja kwas krzemowy w postaci rozpu¬ szczonej, rozpuszczalnej, albo tez w posta¬ ci zdolnej do reakcji. Mozna naprzyklad meta-krzemiany, które moga byc takze sa¬ me uzyte do tego celu, wzbogacic zapomo¬ ca kwasu krzemowego. Mozna przytem za¬ miast krzemianów uzyc alkaljów lub cial oddajacych swe alkalja, wzglednie cial re¬ agujacych zasadowo jak np, glinianów, fo¬ sforanów, przytem albo samyek, albo tez we wzajemnych mieszaninach, lub wreszcie w mieszaninach z krzemianami. Mozna tez przedsiebrac albo najprzód traktowanie al- kaljami lub cialami wywierajacemi dziala¬ nie alkaliczne, a nastepnie poddawac dzia¬ laniu cieczy zawierajacych kwas krzemo¬ wy wzglednie krzemianów albo tez stoso¬ wac postepowanie odwrotne. Sposób po¬ stepowania moze byc przeprowadzony przy zwyklej lub podwyzszonej temperaturze i przy zwyklem, zmniejszonem lub podwyz- szonem cisnieniu. Sposób ten i zastosowa¬ nie najrozmaitszych substancyj dobiera sie wedlug skladu chemicznego i mechanicz¬ nych wlasnosci przerabianych materjalów, np. czy mozliwe jest przenikanie przez próznie lub pod cisnieniem. I tak naprzyklad udalo sie przez traktowanie w odpowiecLni sposób rozdrobnionego szamozytu zapomo¬ ca technicznego roztworu szkla wodnego przy 200°C pod cisnieniem, otrzymac ma¬ terjal, który posiada nietylko technicznie wystarczajaca zdolnosc wymiany, ale zna¬ komicie wyróznia sie przez swe wlasnosci mechaniczne.Ledwie potrzebna staje sie tu hydraty- zacja, która moze byc uskuteczniona przez traktowanie na goraco ogrzanych materja¬ lów zapomoca wody lub pary wodnej. Moz¬ na tez prazyc suche materjaly przed lub po wlasciwem traktowaniu, bez doplywu po¬ wietrza, lub przy dostepie powietrza, wreszcie przy zwyklem, zmniejszeniem lub zwiekszonem cisnieniu. Sposób wedlug wy¬ nalazku dotyczy przemiany materj alów nie- posiadajacych zdolnosci wymiany zasad, lub tez posiadajacych takowe w niewystar¬ czajacym stopniu, ale nie dotyczy regene¬ racji materjalów juz wymieniajacych za¬ sady.Pomiedzy materjalami, które moga byc uzyte przy niniejszym sposobie, najko¬ rzystniejszemi sa te, które wystepuja w na¬ turze calkowicie lub czesciowo w stanie szklistym wzglednie które moga byc otrzy- rrr 3 —mane w takim stanie. Mianowicie odpo- wiedniemi tutaj sa materjaly eruptywnego lub wulkanicznego pochodzenia oraz ka¬ mienie odlewne jak równiez i inne kamie¬ nie wystepujace razem z niemi z natury geologicznej wzglednie petrograficznej.Przykladem moze byc tu lawa, bazalty, szlaka, tras. Szczególnie dogodnemi okaza¬ ly sie te materjaly wtedy, gdy wystepuja juz w naturze w stanie porowatym, jak np. zlepieniec, pumeks (zlepieniec pumeksowy, bazaltowy, fonolitowy), albo tez moga byc przeprowadzone w stan porowaty (np. przez wdmuchiwanie po¬ wietrza, pary, mieszaniny tych ostatnich i t, d). I tak naprzyklad udalo sie otrzy¬ mac doskonaly srodek wymieniajacy zasa^ dy, nadajacy sie zarówno do zmiekczania wody, jak do innych tego rodzaju celów przez traktowanie pumeksu rozdrobnione¬ go do odpowiedniej wielkosci ziarna zapo- moca roztworów krzemianówalkaljów, jak naprzyklad roztworów szkla wodnego so¬ dowego (potasowego lub potasowo-sodo- wego szkla wodnego) przy jednoczesnem celowem zastosowaniu podwyzszonej tem¬ peratury oraz cisnienia.Przyklad III. Ogrzewa sie naprzyklad 50 czesci objetosciowych pumeksu zmielo¬ nego na ziarna wielkosci 1—0,3 mm wraz z okolo 50—100 czesciami objetosciowemi technicznego roztworu szkla wodnego o ciezarze gatunkowym 1,35 w autoklawie do 15 atmosfer (okolo 200°C) w ciagu 2 go¬ dzin; po przemyciu otrzymuje sie produkt, mogacy zmiekczyc 40—80 razy wieksza ilosc wody okolo 10° twardosci. Gdy uzyte materjaly okaza sie krystalicznemi lub kry¬ stalizuj acemi, lub bezpostaciowemu, wzgled¬ nie przezroczystemi, to moga one wymie¬ niac zasady niedostatecznie lub tez czasa¬ mi wymiana ta moze wcale nie zachodzic.Wymiana wynosi naprzyklad 0,1%, nawet gdy zostana one poddane przeróbce wpro¬ wadzenia niezbednych grup. W takich wy¬ padkach mozna przeprowadzic traktowanie materjalów na goraco, az do chwili gdy zaj¬ dzie calkowite lub czesciowe zeszklenie bu¬ dowy (przez stapianie wzglednie zciecze- nie), przyczem przyspiesza sie zdolnosc wymiany zasad. Mozna przedsiewziac tez powyzej opisane traktowanie na goraco w obecnosci innych materjalów, które ula¬ twiaja stopienie, wzglednie przygotowac materjal do pózniejszej przeróbki. Otrzy¬ mane w ten sposób masy moga byc w ca¬ losci lub tez wedlug wyboru najwiekszej ilosci szklistych czesci skladowych uzyte do wymiany zasad, przyczem poddaje sie je w danym razie dzialaniu podanego wy¬ zej sposobu dla wprowadzenia brakuja¬ cych grup.Odpowiednie wykrystalizowane iub krystaliczne materjaly sa pod postacia; le- ucytu, spatu polnego, nefelinu, ortoklazu i plagioklazu, adularu, nikroklinu, sodalitu, noseanu, hauinu, lazurowego kamienia, ar nalsimu, natrolitu, cliabazytu, harmotonu, fillupsitu, krzyzowca, desminu, apofilitu.Materjaly te mozna naprzyklad ogrzewac w piecu elektrycznym lub jakim innym pie¬ cu posiadajacym dosc wysoka temperature, az do chwili znikniecia stanu krystaliczne¬ go i bezpostaciowego, a stop przy krzepnie¬ ciu winien byc calkowicie lub tez czescio¬ wo pod postacia szklista. Osiaga sie to przez pobieranie prób i ich ochladzanie, przyczem naprzyklad poddaje sie badaniu pod mikroskopem skrzepnieta próbe, aby skonstatowac czy zawiera ona dostateczna ilosc zeszklonej substancji.Mozna tez do powyzszych materjalów domieszac materjaly ulatwiajace zeszkle¬ nie, które pomagaja do stopienia, wzgled¬ nie doprowadzenie do stanu cieklego* np. weglany alkalj ów jak weglan sodu, siarcza¬ ny, jak siarczan sodu, wapien, szklo wodne i tym podobne. Potrzeba przytem wogóle tylko tyle tych dodatków, aby przeprowadzic zeszklenie lub tez ulatwic takowe; nie nalezy jednak dopuszczac do — 4mozliwosci znacznego hydrolitycznego roz¬ padania sie.Przyklad IV. Mozna ogrzewac naprzy¬ klad 100 czesci spatu polnego, lub jakiego¬ kolwiek innego materjalu nalezacego do wyzej wymienionej kategorji z 1—10 cze¬ sciami sody lub tez innego topnika odpo¬ wiedniego w danym razie, az do chwili do¬ statecznego zeszklenia. Mozna tez stapiac rudy zelazne z krzemianami np. ze stalym szklem wodnem. I tak naprzyklad otrzy¬ muje sie przez stopienie 1 czesci szamozy- tu lub spatu zelaznego, turyngitu z 1—2 l czesciami stalego szkla wodnego az do ze¬ szklenia materjal odpowiedni do pózniej¬ szej przeróbki pod cisnieniem np. zapomo- ca roztworów szkla wodnego.Mozna tez uzyc do tych celów juz cie¬ klych lub stopionych materjalów np. zwy¬ kle szklo szybowe lub lustrzane i tym po¬ dobne, przyczem przetapia sie lub zamie¬ nia w ciecz takowe powtórnie, jezeli nie sa odpowiednie lub tez niedostatecznie zdatne do uzycia; czasami dodaje sie topników, u- latwiajacych te procesy, a dopiero potem poddaje sie przeróbce majacej na celu wprowadzenie brakujacych grup.Przyklad V. Jako przyklad jak masy winny byc przystosowane do wymiany za¬ sad, sluzyc moze nastepujacy przyklad: 100 czesci wagowych przetopionego spatu polnego potasowo-sodowego rozdrobnione¬ go na odpowiedniej wielkosci ziarna prze¬ rabia sie ze 150 czesciami wagowemi szkla wodnego o gestosci 30—35% pod cisnie¬ niem 16 atmosfer iw podwyzszonej tempe¬ raturze okolo 200° w ciagu 2—3 godzin.Zamiast szkla wodnego mozna tu tez uzy¬ wac jak to jest wyzej wskazane innych sposobów do wprowadzenia brakujacych grup. Dla otrzymania zdolnosci wymiany zasad dla naszych materjalów, lub tez dla zwiekszenia tej zdolnosci wymiennej moze¬ my uskuteczniac wprowadzenie brakuja¬ cych grup przy zastosowaniu cisnienia.Traktowanie wedlug niniejszego sposo¬ bu polega na stosowaniu kwasów, kwasnych soli, zasad, soli reagujacych zasadowo, lub wreszcie soli obojetnych. Mozna traktowac kwasami materjaly rozkladajace sie pod wplywem tych ostatnich jak np. szklo, zle¬ pience trachitowe, palagoninowe, fonolito- we, szkla bogate w alkalja i wogóle te ma¬ terjaly, które z powodu za wysokiej zawar¬ tosci alkaljów posiadaja za mala zdolnosc wymiany zasad, lub tez takowej nie posia¬ daja wcale. W niektórych wypadkach mo¬ ze polegac dzialanie na wydzielaniu sie kwasu krzemowego, lub zwiazków boga¬ tych w kwas krzemowy.I tak naprzyklad mozna postepowac w taki sposób: Przyklad VI. 100 czesci wagowych zle¬ pienca trachitowego (lub innych doprowa¬ dzonych materjalów) traktuje sie 100—200 czesci wagowych^wasu siarkowego 1—5% w ciagu okolo 1 godziny pod cisnieniem 10 —15 atmosfer, przyczem proces ten prze¬ prowadza sie w autoklawach olowianych lub tym podobnych, ogrzewajac do okolo 170—200°C. Po dokonaniu traktowania przemywa sie od nadmiaru kwasu.Przyklad VII. 100 czesci wagowych wy¬ palonego lub tez niewypalonego kaolinu o- grzewa sie z wodorotlenkiem alkalicznym, jak wodorotlenek ^sodu 10% (ciezar wla¬ sciwy 1,15) w ilosci 15—20 czesci wago¬ wych. Proces ten prowadzi sie w ciagu mniej wiecej 1 godziny pod cisnieniem 10— 15 atmosfer ogrzewajac do 170—200°C.Potem wymywa sie nadmiar alkalj ów.Przyklad VIII. Kwas siarkowy w przy¬ kladzie VI moze byc zastapiony przez 2— 10% roztwór kwasnego siarczanu, przy¬ czem postepuje sie w identyczny sposób.Przyklad IX. 100 czesci wagowych wy¬ palonego lub niewypalonego kaolinu prze¬ rabia sie tak jak w przykladzie VII, zaste¬ puje sie tu jedynie wodorotlenek alkalicz¬ ny przez wodorotlenek ziem alkalicznych jak np. wodorotlenek barowy lub wodoro¬ tlenek wapniowy. — 5 —¦Przyklad X, 100 czesci wagowych glau- konitu ogrzewa sie z 200 czesciami wago- wemi 20%-towego roztworu soli kuchen¬ nej (lub azotanu sodu, albo chlorku pota¬ su, albo azotanu potasu, albo fosforanu so¬ du, albo chlorku amonowego, lub tym po¬ dobnych), pod cisnieniem 2 atmosfer oraz w ciagu 3 godzin.Przyklad XL Lupek, który nie wykazu¬ je zadnej zdolnosci wymiany zasad, prze¬ prowadza sie w ten sposób w cialo obda¬ rzone ta zdolnoscia, ze ogrzewa go sie z dajmy na to l1/^ razy wieksza iloscia szkla wodnego 30—35° Be (moze byc mniejsza gestosc, np, 10—25° Be) przyczem poste¬ puje sie tutaj takze pod cisnieniem np, 16 atmosfer.Sposób niniejszy moze byc w dalszym ciagu przeprowadzony i w tym sensie, ze dziala sie najrozmaitszemi materjalami wykazujacemi reakcje jednakowa lub tez odmienna, kolejno jedne za drugiemi, na materjaly przygotowane do tego traktowa¬ nia. I tak naprzyklad mozna materjal któ¬ ry ma byc dostosowany do wymiany zasad, lub tez którego zdolnosc wymiany zasad ma zostac podwyzszona, traktowac kwasem w tym rodzaju jak kwas siarkowy lub sol¬ ny. Nastepnie dopiero prowadzi sie trakto¬ wanie solami reaguj acemi zasadowo jak np, zrace alkalja, weglany alkaljów, krze¬ miany, fosforany, gliniany. Osiaga sie przy- tem w wielu wypadkach znaczne podwyz¬ szenie zdolnosci wymiany zasad w porów¬ naniu do wypadku traktowania tylko jed¬ nym z kategorji tych zwiazków. W szcze¬ gólnych wypadkach mozna wprowadzic do cial wyjsciowych materjaly brakujace im do moznosci wymieniania zasad*w ilosciach znacznie wiekszych i silniej przez to samo dzialajacych. Dzialanie rozmaitych mate- rjalów mozna przeprowadzic pod zwiek- szonem cisnieniem, stosujac je wszystkie razem, poza tern mozna tez stosowac dziala¬ nie jednego z tych materjalów pod zwy¬ klem cisnieniem albo tez w zwyklej lub podwyzszonej temperaturze. Koniecznem jest jednak aby jeden z tych materjalów wywieral swe dzialanie pod cisnieniem.Przyklad XII. 100 czesci wagowych wy¬ palonej cegly, cegly holenderskiej czy tez wogóle wypalonej glinki ogrzewa sie z 50 czesciami wagowemi 1—10%-wego kwasu solnego pod cisnieniem okolo 5 atmosfer.Zlewa sie kwas i przemywa nastepnie wo¬ da. Traktowanie kwasem moze trwac okolo V2 godziny. Mozna tez stosowac gotowanie przy zwyklem cisnieniu, lub tez dac sie od¬ stac w zimnie, najkorzystniej przy jedno- czesnem mieszaniu w ciagu 3-ch godzin.Nastepnie traktuje sie 150 czesciami wago¬ wemi roztworu krzemianu alkalicznego pod cisnieniem. Jezeli pierwsze traktowanie zo¬ stalo wykonane zapomoca kwasu pod ci¬ snieniem, to dzialanie krzemianem alka¬ licznym moze byc przeprowadzone przy zwyklem cisnieniu. Mozna jednak praco¬ wac pod zmniejszonem cisnieniem, przy¬ czem moze byc osiagniete glebsze przeni¬ kanie roztworu do srodka ziaren, w szcze¬ gólnosci przy uzyciu materjalów porowa¬ tych, potem natomiast poddaje sie dziala¬ niu zwiekszonego cisnienia. Taki sposób przeróbki daje sie zastosowac i dla kwasu solnego czy tez innej substancji mogacej w danym razie wchodzic w gre, W tych wszystkich wypadkach musi jednak jedna z przeróbek byc wykonana pod zwiekszo- nem cisnieniem. W przykladzie niniejszym mozna uzyc zamiast krzemianu alkalicz¬ nego 5-—10%-owy roztwór wodorotlenku sodowego, lub tez 10%-owy roztwór wegla¬ nu alkalicznego, albo fosforanu, wzglednie glinianu.Zamiast wypalonej glinki moga byc u- zyte mineraly jak spat polny, leucyt, fono- lit, kamienie krystaliczne lub zeszklence jak wyzej wymienione pumeksy, zlepience, bazalty, zwaly, szlaki jak lawa, szkla tak samo naturalne jak i sztuczne, np, zwykle szklo w kawalkach lub w stanie porowa¬ tym, w postaci proszku mianowicie po jego — 6 —spaleniu, w podobny sposób nadaja sle tu ziemie lub mieszaniny ziem jak zwykla gli¬ na, ziemia orna i tym podobne. Mozna tez stosowac mieszaniny rozmaitych materja¬ lów, np. szkla ze szlakami, mieszaniny szlak, szkla ze zlepiencami lub spatem pol¬ nym, ze szlakami lub szklami, z niewypalo- na glinka lub wypalona glinka wreszcie z ziemia orna.We wszystkich wypadkach mozna sto¬ sowac mieszaniny rozmaitych materjalów wykazujacych jednakowe reakcje, np. mie¬ szaniny rozmaitych kwasów lub mieszani¬ ny kwasów z kwasnemi solami, np. miesza¬ niny kwasu siarkowego oraz kwasnego siar¬ czanu, lub mieszaniny rozmaitych zasad lub soli zasadowych np, wodorotlenku al¬ kaljów z weglanem alkaljów. Mozna tez uzywac mieszanin kwasów lub zasad, kwa¬ snych materjalów i zasadowych z solami o- bojetnemi, naprzyklad kwas solny z chlor¬ kiem sodu, lub wodorotlenek sodu z chlor¬ kiem sodu. Jezeli uzyje sie alkaljów ziem, lub soli alkaljów ziem alkalicznych jak chlorków: strontu, wapnia, baru i magnezu, to nalezy we wszystkich wypadkach stoso¬ wac wtórne traktowanie zapomoca chlor¬ ków alkaljów lub tez innych soli alkalicz¬ nych, naj dogodniej takich, które z alkalja- mi ziem nie przechodza w sole nierozpu¬ szczalne, jezeli juz podczas biegu procesu alkalja ziem nie zostaly zastapione przez alkalja.Dzialanie najrozmaitszych materjalów, zarówno gdy uzyje sie róznych lub tych sa¬ mych materjalów, moze byc przeprowa¬ dzane kilkakrotnie, przyczem tylko jedna z przeróbek, najdogodniej ostatnia uskutecz¬ nia sie przy zastosowaniu cisnienia. I tak naprzyklad, biorac pod uwage przyklad I, mozna pracowac z poczatku 5% kwasem siarkowym (kwas moze byc tez 10%), a nastepnie dopiero przeprowadzic powtór¬ ne traktowanie zapomoca kwasu siarko¬ wego o takiej samej procentowosci, wzgled¬ nie o procentowosci nizszej lub wyzszej. I tutaj tak samo tylko ostatnie traktowanie winno byc przeprowadzone pod cisnieniem.Mozna tez jednak przeprowadzic pod ci¬ snieniem i laczne traktowania, a wiec moz¬ na pracowac najpierw z kwasem siarko¬ wym, potem zas z kwasnym siarczanem jak to jest wykazane w przykladzie II, Do- puszczalnem jest jednak kilkakrotne prze¬ prowadzenie wszystkich tych traktowan, zawsze stosownie do zdolnosci reakcyjnej traktowanych materjalów, Czas trwania dzialania, oraz sposób je¬ go przeprowadzenia, zagadnienie, czy pro¬ ces ma zachodzic w zwyklej lub podwyz¬ szonej temperaturze, stezenie materjalów uzytych do dzialania, jak i wreszcie ro¬ dzaj materjalów uzytych do dzialania, wszystkie te punkty normuje sie w zalez¬ nosci od materjalu, uzytego do przeróbki.Jezeli mamy materjaly, które kwasy ata¬ kuja z trudnoscia, to stosuje sie wyzsze temperatury i odpowiadajace im wyzsze ci¬ snienia oraz wieksze stezenia niz w wypad¬ ku materjalów, które kwasy moga atako¬ wac z latwoscia. W poprzednio przytoczo¬ nych przykladach wchodza w gre materja- ly czesciowo latwo podlegajace wplywom kwasu; jako przyklady materjalów trudno rozkladajacych sie zapomoca kwasu sluzyc moga: granit, bazalt i inne kamienie lub mieszaniny tychze. W wypadku przeróbki takich materjalów, przeprowadza sie wszystkie powyzej wspomniane operacje, najskuteczniej pod cisnieniem i w podwyz¬ szonej temperaturze.Przyklad XIII. 100 czesci wagowych granitu rozdrobnionego na ziarna wielkosci 0,3—0,5 mm traktuje sie 200 czesciami wa- gowemi 15% kwasu solnego pod cisnieniem 16 atmosfer i w temperaturze 200°, Nagry- ziony w ten sposób granit traktuje sie krze¬ mianem alkaljów (roztworem szkla wod¬ nego) pod cisnieniem 10 atmosfer i w tem¬ peraturze 150°; uprzednio jednak trzeba go pozbawic resztek kwasu solnego.Mozna tez postepowac w ten sposób, ze — 7 —materjaly które chcemy uczynic zdolnemi do wymiany zasad, wzglednie których zdol¬ nosc wymiany zasad chcemy podwyzszyc, traktuje sie materjalami lub roztworami takowych, które przez nastepne zadanie srodkami wytracaj acemi wytracaja sie na tych materjalach, sluzacych wtedy do dal¬ szej przeróbki. Jezeli uzyjemy materjalów porowatych, to osad wytraci sie w ich wne¬ trzu* I tak naprzyklad mozna wytracic na powierzchni, lub tez wewnatrz materjalów uzytych do tej przeróbki nastepujace tlen¬ ki: tlenek zelazowy, tlenek cyrkonu, tlenek tytanu oraz nastepujace zwiazki: glinke, kwas krzemowy i inne. Uskutecznia sie to na drodze traktowania tych materjalów solami zelaza, solami glinowemi, krzemia¬ nami alkaljów i tym podobnemi, a nastep- nie wydziela sie tlenki zapomoca zwiazków reagujacych alkalicznie lub kwasno.Podobne impregnowanie moze byc z powodzeniem powtarzane wieksza ilosc ra¬ zy. Mozna tez postepowac naodwrót, t \. dajmy na to pokryc materjaly warstwa re¬ agujaca alkalicznie lub kwasno, a potem poddac je dzialaniu odpowiednich wyzej wymienionych soli.Powyzsze impregnowanie moze miec miejsce przy zastosowaniu prózni, lub w zwyklem cisnieniu i temperaturze, poczem mozna ten proces przeprowadzic powtór¬ nie. Mozna tez stosowac najprzód zmniej¬ szone cisnienie, a nastepnie dopiero zwy¬ kle lub podwyzszone. Po takiej wstepnej przeróbce materjaly poddaje sie traktowa¬ niu srodkiem wytracajacym, postepujac identycznie pod zmniejszonem zwyklem lub podwyzszonem cisnieniem, wzglednie temperaturze. Do tego rodzaju wytwarzania materjalów posiadajacych zdolnosc wymia¬ ny zasad nadaja sie tak samo zwiazki orga¬ niczne przytern naj odpowiedniej szemi sa tu materjaly porowate. I tak naprzyklad mozna impregnowac rozdrobniony na od¬ powiedniej wielkosci ziarna koks uzywajac do tego celu siarczanu glinowego. Przero¬ biony w ten sposób koks traktuje sie roz¬ tworami krzemianu alkaljów (roztwory szkla wodnego). Obydwie te przeróbki, lub jedna z tych przeróbek, moze byc dokonana pod cisnieniem. Po takiem traktowaniu mozna stosowac dalsze oddzialywanie za¬ pomoca innych materjalów, np. zapomoca soli kuchennej.Przyklad XIV. 100 czesci szamozytu zawierajacego weglany przetapia sie ze 100 wagowemi czesciami szkla wodnego. Do stopionej masy wprowadza sie celowo pare lub dwutlenek wegla czyniac ja w ten spo¬ sób porowata, po ostygnieciu miele na od¬ powiedniej wielkosci ziarna srednicy okolo 0,3—0,8 mm. Kazde 100 czesci wagowych w ten sposób przerobionego stopu ogrzewa sie mieszajac z roztworami szkla wodnego o 20—30° Be pod cisnieniem 16 atmosfer w temperaturze 200° i w ciagu 2—5 godzin.Po oddzieleniu oziebionego produktu reakcji od nadmiaru roztworu szkla wod¬ nego oraz po przemyciu woda az do reak¬ cji obojetnej i wreszcie po zregenerowaniu zapomoca roztworu soli kuchennej, otrzy¬ muje sie materjal bardzo dobrze wymienia¬ jacy zasady.Przyklad XV. Spat zelazny przetapia sie z takaz lub do trzykrotnie wieksza ilo¬ scia szkla wodnego. Dalsza przeróbka we- \ dlug przykladu XIV.Przyklad XVI. Przetapia sie np. szamo- zyt lub pumeks wzglednie podobne mate- ijaly z jedna do czterokrotna iloscia szkla wodnego, a potem ogrzewa z woda pod ci¬ snieniem np. 10 do 20 atmosfer. Otrzymuje sie wtedy zupelnie dostateczne uwodnienie dajace nam materjal posiadajacy zdolnosc wymiany zasad i nadajacy sie wysmienicie do uzytku.W wypadku wielokrotnosci przeróbek niezbednych dla otrzymania materjalów wymieniajacych zasady, wzglednie dla pod¬ wyzszenia ich zdolnosci wymiennych, moz- aa w pewnych wypadkach pominac calko¬ wicie zastosowanie cisnienia. I tak naprzy- — 8 —klad mozna poddac pumeks nagryzaniu za- pomoca kwasów a potem traktowac roztwo¬ rem krzemianu alkaljów w temperaturze 100°C w ciagu 8 godzin. Wogóle jednak i w takich wypadkach korzystnem jest sto¬ sowanie cisnienia. PL

Claims (8)

  1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób osiagniecia i podwyzszenia zdolnosci wymiany zasad, znamienny tern, ze w wypadku glaukonitu i podobnych mi¬ neralów mozna stosowac traktowanie so¬ lami obojetnemi lub zasadowemi, np. chlor¬ kami, azotanami, octanami, weglanami, krzemianami, fosforanami, boranami al¬ kaljów w temperaturach przewyzszajacych 70°C, przyczem moze byc stosowane ogrze¬ wanie mineralu do wyzszej temperatury, uskutecznione po lub tez przed traktowa¬ niem.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tem, ze stosuje sie cisnienie, np, przy pod- wyzsz^ych temperaturach, przyczem mo¬ ga byc takze uzyte wolne zasady.
  3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1—2, znamien¬ ny tem, ze stosuje sie krzemiany, mianowi¬ cie bogate w kwas krzemowy najkorzystniej w ilosciach 1—2 czesci objetosciowych na 1 czesc objetosciowa glaukonitu, pod cisnie¬ niem najodpowiedniejszem 16 atmosfer.
  4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamien¬ ny tem, ze wprowadza sie grupy niezbedne dla wymiany, w roztworach wolnych w podwyzszonej temperaturze, pod zwyklem lub zmniejszonem cisnieniem, przyczem grupy te wprowadza sie do materjalów nie- posiadajacych lub posiadajacych za niska zdolnosc wymiany zasad.
  5. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tem, ze stosuje sie naturalne lub sztuczne, calkowicie lub tez czesciowo zeszklone ma- terjaly, szlaki sztuczne lub naturalne ta¬ kiez szkla, stopy oraz inne materjaly ta¬ kiego samego eruptywnego lub wulkanicz¬ nego pochodzenia, porowate lub homoge¬ niczne jak np. pumeks lub zlepience w sta- Pruk L. Boguslaw: nie ziarnistym, przyczem te ostatnie moga byc ogrzewane z roztworami krzemianów alkaljów pod cisnieniem do temperatur po¬ nad 100°.
  6. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tem, ze materjaly krystaliczne, skrystalizo¬ wane lub bezpostaciowe, które nie posia¬ daja zdolnosci wymiany wskutek nieobec¬ nosci grup niezbednych do wymiany, pod¬ daje sie zeszkleniu, do czego dodaje sie materjalów ulatwiajacych topienie wzgled¬ nie pózniejsza przeróbke, przyczem przy uzyciu materjalów znajdujacych sie juz w stanie zeszklonym, poddaje sie je ponow¬ nemu zeszkleniu tak, ze po oddzieleniu od czesci, które nie ulegly zeszkleniu mozna u- skutecznic wprowadzenie grup brakuja¬ cych, stosujac zwykle, zmniejszone lub tez podwyzszone cisnienie powietrza oraz zwy¬ kla lub podwyzszona temperature.
  7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1—6, znamien¬ ny tem, ze traktuje sie zwiazkami kwasne- mi, obo-jetnemi lub alkalicznemi, jednemi z nich lub kolejno kilkoma pod cisnieniem, poza tem w podwyzszonej temperaturze, przyczem przy prowadzeniu wielokrotnego traktowania, tylko jedno z traktowan win¬ no zachodzic pod cisnieniem, a traktowanie jednakowemi zwiazkami moze byc stosowa¬ ne wielokrotnie, co daje moznosc uzycia jednoczesnie lub w kolejnosci jednych za drugiemi. materjalów kwasnych, obojet¬ nych lub tez alkalicznych.
  8. 8. Sposób wedlug zastrz, 1—7, znamien¬ ny tem, ze materjaly uzyte do przeróbki impregnuje sie roztworami i poddaje sie je nastepnie dzialaniu substancyj wytracaja¬ cych pod cisnieniem zmniejszonem, zwy¬ klem lub podwyzszonem lub (oraz) tempe¬ ratury, poczem mozna stosowac jeszcze jedno lub wiecej dzialan materjalów we¬ dlug zastrz. 1—7. ¦ • Arthur Rosenheim. Zastepca: Inz. Cz. Raczynski, rzecznik patentowy kiego, Warszawo. PL
PL8733A 1927-04-21 Sposób otrzymywania i podniesienia zdolnosci wymiennej zasad. PL8733B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL8733B1 true PL8733B1 (pl) 1928-05-31

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0436835B1 (de) Verfahren zur Herstellung von kristallinen Natriumsilikaten
Jiang et al. Reaction behaviour of Al2O3 and SiO2 in high alumina coal fly ash during alkali hydrothermal process
US4074992A (en) Sodium ion-exchange on surface of beta-spodumene
US4074993A (en) Potassium ion-exchange on surface of beta-spodumene
DE1287763B (pl)
JPH02188450A (ja) ガラスまたはガラスセラミックスのイオン交換方法
JP2022507481A (ja) ガラスのアルカリ消化
CN105668574A (zh) 一种高纯连通型多孔氧化物粉体的制备方法
PL8733B1 (pl) Sposób otrzymywania i podniesienia zdolnosci wymiennej zasad.
US3586521A (en) Glass-ceramic article and method
DE2619604A1 (de) Verfahren zur herstellung von fluessigem wasserglas
US1932832A (en) Decolorizing, purifying, and adsorbing agent, and method of making the same
US3573020A (en) Glass-ceramic article and method
Maslennikova et al. The process of porcelain formation in the presence of additives (a review)
KR840005058A (ko) 알루미노규산염
JP4988187B2 (ja) ゼオライトの製造方法
US3585053A (en) Glass-ceramic article and method
US3573073A (en) Glass-ceramic article and method
US3326632A (en) Production of ion exchangeable substances from montmorillonite clay minerals
US2096030A (en) Acid resisting vitreous enamels
US3573075A (en) Glass-ceramic article and method
US4453981A (en) Direct preparation of slurries for ceramic board
Melkonyan Kanazite: A promising material for glass melting
US1745337A (en) Zeolite and method of making same
DE583974C (de) Erzeugung eines Metallo-Silikates