AT392958B - Verfahren zur herstellung von silikatischen komplexbildnern fuer erdalkali-ionen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von silikatischen komplexbildnern fuer erdalkali-ionen Download PDFInfo
- Publication number
- AT392958B AT392958B AT4343/78A AT434378A AT392958B AT 392958 B AT392958 B AT 392958B AT 4343/78 A AT4343/78 A AT 4343/78A AT 434378 A AT434378 A AT 434378A AT 392958 B AT392958 B AT 392958B
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- acid
- content
- cao
- activated
- alkaline earth
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 title claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims description 11
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 9
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical class O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 6
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- VNSBYDPZHCQWNB-UHFFFAOYSA-N calcium;aluminum;dioxido(oxo)silane;sodium;hydrate Chemical class O.[Na].[Al].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O VNSBYDPZHCQWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 239000008233 hard water Substances 0.000 claims 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 17
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 8
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 7
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- -1 aluminum ions Chemical class 0.000 description 5
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 5
- 229940092782 bentonite Drugs 0.000 description 5
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 2
- ONCZQWJXONKSMM-UHFFFAOYSA-N dialuminum;disodium;oxygen(2-);silicon(4+);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[Si+4] ONCZQWJXONKSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 2
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006887 Ullmann reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000000184 acid digestion Methods 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000281 calcium bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L hectorite Chemical compound [Li+].[OH-].[OH-].[Na+].[Mg+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O[Si]([O-])(O1)O[Si]1([O-])O2 KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000271 hectorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 1
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000273 nontronite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 229910017059 organic montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910000275 saponite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000280 sodium bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940080314 sodium bentonite Drugs 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/12—Naturally occurring clays or bleaching earth
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
AT 392 958 B
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von adsorptiv wirkenden silikatischen Komplexbildnem für Erdalkali-Ionen.
Es ist bekannt, daß Tonminerale aus der Montmorillonit-Beidellit-Reihe natürliche Kationenaustauscher sind und in dies» Eigenschaft Erdalkali- und Schwermetall-Ionen zu binden vermögen. Zum Beispiel hat natürlicher 5 Bentonit ein Ionenaustauschvermögen von etwa 80 bis 100 mval/100 g. Der Ionenaustausch beruht auf einer elektronegativen Oberschußladung des Schichtsilikats Montmorillonit, dem Hauptbestandteil der Bentonite. Durch den natürlichen isomorphen Ersatz in der Oktaederschicht von zum Beispiel dreiwertigen Aluminium-Ionen durch zweiwertige, meist Magnesium-Ionen, oder auch in der Tetraederschicht von vierwertigen Silicium-Ionen durch zum Beispiel dreiwertige Aluminium-Ionen, »gibt sich ein elektrpposiüves Ladungsdefizit der 10 Silikatlamellen, welches durch Bindung von zum Beispiel Alkali- oder Erdalkali-Ionen ausgeglichen wird.
Bei säurcaküvierten Mineralen aus der Montmorillonit-Beidellit-Reihe werden Ionen der Oktaederschicht herausgelöst, wobei je nach Säurekonzentration, Temperatur, Zeit und Druck, die Menge der in Lösung gehenden Oktaed»schicht-Ionen und auch d» in Säure löslichen Tetraederschicht-Ionen variiert w»den kann, Hierbei nehmen die spezifische Oberfläche und die Anzahl der Mikroporen zu, während das Ionenaustauschv»mögen IS abnimmt.
Bei vielen Anwendungen ist es jedoch erwünscht, das durch die hohe spezifische Oberfläche bedingte gute Adsorptionsvermögen mit einem guten Ionenaustauschvermögen zu kombinieren. Dies gilt allgemein in denjenigen Fällen, in denen neben der Bindung von Kationen auch eine Bindung oder Adsorption von Molekülen, die unpolar oder mehr oder weniger stark polar sein können, angestrebt wird. Hierbei handelt es sich 20 beispielsweise um Farbstoffmoleküle, gefärbte Polymerisationsprodukte, Eiweißsubstanzen sowie um Verunreinigungen in Fetten und Ölen.
Weitere Anwendungen sind Abwässer, die neben kationischen Verunreinigungen zum Beispiel auch Öle, Fette und andere Chemikalien, wie Eiweißstoffe, Phenole, Lösungsmittelreste usw. enthalten. Ähnliche Probleme treten in der Wäscherei auf, wo einerseits die als Härtebildner im Waschwasser enthaltenen Erdalkali-Ionen und 25 anderseits die von d» Wäsche abgelösten Schmutz-, Farbstoff- und Fetteilchen entfernt werden müssen.
In der DE-AS 11 83 024 ist ein Verfahren zur Vorreinigung von Wässern durch Langsamfiltration beschrieben, wobei ein Filter mit einem aktivierbaren Anschwemm-Mittel beschichtet wird; dieses wird durch Behandlung von Kaolin (Beispiel 1), Natriumbentonit (Beispiel 2) oder Calciumbentonit (Beispiel 3) mit 5 %iger Säure bei 60 bis 80 °C aktiviert. 30 Es erfolgt ab» keine Behandlung des durch Säureaktivierung hergestellten Materials mit Alkaliverbindungen; man stellt lediglich das von Huminsäuren und ähnlichen Substanzen zu reinigende Wass» auf einen pH-Wert in einem Bereich von 8 bis 4 ein. Dies bedeutet, daß man überwiegend bei einem sauren pH-Wert (3 bis 7) arbeitet Im Bereich von 7 bis 8 liegen praktisch noch neutrale V»hältnisse vor, so daß man nicht von einem Zusatz von Alkaliv»bindungen im Sinne d» vorliegenden Erfindung sprechen kann. 35 Die Herstellung künstlich» Zeolithe aus natürlichen od» künstlichen Alkali-Aluminium-Silikaten, die in schwachen Säuren löslich sind, ist in d» DE-PS 767 097 beschrieben. Aus der erhaltenen klaren Lösung wird (gegebenenfalls unter Rühren oder/und Einleiten von Gasen) durch Erhitzen ein Nied»schlag ansgeschieden, der mit Alkalilösung befeuchtet wird und aus S1O2, A^O^, NajO und Fe^j besteht
Dieses Verfahren unterscheidet sich grundlegend von dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei welchem durch 40 Säurebehandlung ein fester, in Salzsäure unlöslicher Niederschlag erhalten wird, dem anschließend Alkaliverbindungen zugesetzt werden.
Die DE-AS 10 48 887 (AMP Inc.) betrifft ein Verfahren zum Ersetzen der austauschbaren Kationen eines Tones mit dehnbarem Gitter durch andere Kationen, wobei zunächst die austauschbaren Kationen durch Zwischenkationen, die sich in gasförmigen Zustand aus dem Ton entfernen lassen, »setzt werden, worauf die 45 Zwischenkationen entfernt und durch andere Kationen ersetzt w»den.
In der US-PS 33 26 632 ist die Herstellung von ionenaustauschfähigen Substanzen aus Montmorillonit-Tonmineralien beschrieben, wobei diese zunächst mit einer wasserlöslichen organischen Verbindung (z. B. Glukose) behandelt werden. Es wird hi»bei zunächst ein organisch» Montmorillonit-Komplex gebildet, d» auf eine Temperatur von etwa 200 bis 1000 °C erhitzt wird, um die organische Verbindung zu zersetzen. Auf 50 diese Weise wird die Montmorillonit-Kristallstruktur durch Dehydratation des Strukturwassers nach der Hochtemperaturerhitzung verändert. Das erhaltene Zersetzungsprodukt wird nach dem Abkühlen einer Säurebehandlung unterzogen und gewaschen sowie anschließend einer Alkalibehandlung unterzogen und erneut gewaschen.
Die DE-PS 445 378 und 445 377 (Gradenwitz) betreffen Verfahren zur Herstellung basenaustauschender 55 Stoffe zur Enteisenung, Entmanganung und Enthärtung von Trink- und Gebrauchswasser.
Hierbei weiden gebrannte Tone (Ziegelsteine) mit Säuren behandelt, die durch nachfolgende Behandlung mit Alkalicarbonadaugen (oder auch ohne nachgeschalteten Verfahrensschritt) eine genügende Austauschfähigkeit aufweisen sollen. Es ist ausdrücklich angegeben, daß man ”an sich gering austauschende gebrannte Tone" verwendet 60 Die GB-PS 434 663 (Sullivan) betrifft die Herstellung basenaustauschender Materialien zur Wasserenthärtung. Es ist angegeben, daß unbehandelte "clays" nur eine geringe Basenaustauschfähigkeit besitzen, -2-
AT 392 958 B so daß davon ausgegangen werden kann daß es sich nicht um Montmorillonit handelt. Außerdem wird der ausgeschlossene Ton vor der Behandlung mit Na-Silikat und Na-Aluminat bei 500 bis 600 °C kalciniert.
Da* Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine silikatische Stoffzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die einerseits ein gutes Adsoiptionsvermögen und anderseits ein gutes Komplexbildungsvermögen für Erdalkali-Ionen besitzt
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man eine derartige Stoffzusammensetzung erhält wenn ein durch Säureaktivierung eines Minerals aus der Montmorillonit-Beidellit-Reihe erhaltenes Material mit Alkalihydroxyden, -carbonaten, -phosphaten oder -boraten durch trockenes oder nasses Vermischen oder in wässeriger Dispersion umsetzt
Die Minerale aus der Montmorillonit-Beidellit-Reihe sind beispielsweise in "Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie", Band 17, Seiten 593 bis 594 näher erläutert In diese Reihe fallen der Montmorillonit (das Hauptmineral der Bentonite), der Hectorit der Beidellit, der Saponit und der Nontronit
Erfindungsgemäß wird bevorzugt ein säureaktivierter Bentonit als Ausgangsmaterial verwendet, der dann mit Alkali beladen wird. Die Herstellung von säureaktivierten Bentoniten ist an sich bekannt. Zur Aktivierung wird das Ausgangsmaterial vorzugsweise mit einer Mineralsäure, wie Salzsäure, Schwefelsäure oder Salpetersäure, aufgeschlossen. Auch die Verwendung von organischen Säuren, wie Essigsäure, ist möglich. Der Säureaufschluß kann in einer verdünnten Suspension oder durch Behandlung einer plastischen Tonmasse mit konzentrierter Säure erfolgen. Ferner ist es möglich, die Säureaktivierung des plastischen Tons in der Gasphase, zum Beispiel mit Chlorwasserstoff oder Schwefeldioxid, durchzuführen. Nach der Aktivierung wird das Material entweder mit Wasser oder verdünnter Säure gewaschen und getrocknet.
Vorzugsweise hat sich ein säureaktiviertes Material mit einem Si02-Gehalt von etwa 68 bis 74 Gew.-%, einem A^Og^ F^OgJ-Gehalt von etwa 15 bis 20 Gew.-%, einem Erdalkali-(CaO + MgO)-Gehalt von etwa 1 bis 4 Gew.-% und einem Alkali-(Na20 + K20)-Gehalt von etwa 1 bis 2 Gew.-%, Rest gebundenes Wasser, das eine spezifische Oberfläche von etwa 200 bis 350 m^/g hat, als besonders geeignet erwiesen. Die spezifische Oberfläche wird im allgemeinen nach der BET-Methode bestimmt.
Besonders bevorzugt geht man von einem säureaktivierten Material mit einer Teilchengröße von nicht mehr als etwa 50 μπι aus. Ein derartiges Material kann beispielsweise dadurch erhalten werden, daß man die Grobanteile oberhalb 50 pm vorzugsweise oberhalb etwa 15 - 20 pm durch eine Hydrozyklonbehandlung entfernt. Man kann hierbei entweder das noch nicht aktivierte Ausgangsmaterial oder aber das säureaktivierte Material der Hydrozyklonreinigung unterziehen. Vorzugsweise führt man diese Behandlung mit dem säurebehandelten Material durch, da man auf diese Weise auch bei konzentrierteren Suspensionen noch einen guten Trenneffekt erzielt. Bei den ausgeschiedenen Grobanteilen handelt es sich üblicherweise um Quarz-, Glimmer-, Feldspat-, Pyrit- und Hämatitteilchen, die ein minimales Adsorptions- bzw. Ionenbindungsvermögen zeigen.
Bei vielen Anwendungen würden diese Grobanteile wegen ihrer größeren Härte auch stören. Beispielsweise würden sie bei einer Anwendung der Komplexbildner in der Wäscherei zu einem erhöhten Faserabrieb führen.
Die Beladung erfolgt vorzugsweise dadurch, daß das säureaktivierte Material mit der alkalischen Substanz zu einem trockenen Gemisch vereinigt wird, sie kann auch durch Behandlung in einer wässerigen Suspension oder Paste bei etwa 25 -100 °C erfolgen.
Unter "Beladen mit Alkali” versteht man erfindungsgemäß sowohl den Austausch der H-Ionen auf der Oberfläche und zwischen den Schichten, als auch die Reaktion mit den sauren Gruppen des säureaktivierten Materials. Ferner umfaßt dieser Begriff die adsorptive Bindung sowie die innerkristalline Einlagerung der alkalischen Substanz im Gitter des Materials.
Der erfindungsgemäße Komplexbildner kann allgemein durch die Bruttoformel (Me*2 0)x (Me110)y Me***2 O3 (Si02)z gekennzeichnet werden, worin die Symbole folgende Bedeutungen haben:
Me* s Natrium und Kalium (wobei das Verhältnis Na20: K20 vorzugsweise etwa 10 bis 100:1 beträgt)
Me1* = Magnesium und Calcium (wobei das Verhältnis MgO: CaO vorzugsweise etwa 0,5 bis 3:1 beträgt)
Me*** = Aluminium und Eisen (wobei das Verhältnis AI2O3: Fe203 vorzugsweise etwa 3 bis 6:1 beträgt). x = 1,5 bis 6, vorzugsweise 3 bis 5 y = 2 bis 1, vorzugsweise 0,3 bis 0,5 z = 6,2 bis 8, vorzugsweise 7,5 bis 8 -3-
AT 392 958 B
Der erfindungsgemäß erhältliche Komplexbildner kann auch in Form einer wässerigen Suspension vorliegen. Eine derartige Suspension enthält etwa 100 - 200 g unlösliche Feststoffe je Liter.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Komplexbildner haben in einem pH-Bereich von etwa 9 bis 11 ein Bindevermögen für Calcium-Ionen zwischen etwa 700 und 1000 mval/100 g, wobei das Bindevermögen bei höheren Temperaturen im allgemeinen ansteigt. Das Bindevermögen der erfindungsgemäß erhältlichen Komplexbildner für Calcium-Ionen ist also um etwa eine Zehnerpotenz größer als das Ionenaustauschvermögen der natürlichen Bentonite, das bei etwa 70 -100 mval/100 g liegt
Die Erfindung ist anhand der nachstehenden Beispiele in nicht einschränkender Weise erläutert
Beispiel 1
Bentonitischer Rohton aus den bayerischen Lagerstätten im Raum Moosburg-Mainburg-Landshut wird mit 280 - 1680, vorzugsweise 840 mval, Mineralsäure, vorzugsweise Salzsäure, bezogen auf 100 g Trockenton, versetzt und 5 - 10, vorzugsweise 8 h auf etwa 95 °C erhitzt Die in Lösung gegangenen Anteile werden zusammen mit der restlichen Säure vom Feststoff abgetrennt Nach dem Auswaschen des säureaktivierten Bentonits auf einen pH-Wert von 4-5 wird dieser getrocknet und gemahlen.
Der so erhaltene Feststoff wird einer Alkalibehandlung unterzogen, wobei dem Feststoff Alkaliverbindungen, wie Hydroxide oder Carbonate, vorzugsweise Na2C03 in Mengen von etwa 20 bis 50 Teilen je 100 Gewichtsteile Feststoff zugesetzt werden. Bei Verwendung von festen Alkaliverbindungen werden diese mit dem Feststoff vermahlen. Bei Verwendung von Lösungen der Alkaliverbindungen wird vorzugsweise eine konzentrierte Lösung in eine Paste des Feststoffes eingeknetet. Dieses Produkt wird anschließend getrocknet und gemahlen.
Beispiel 2 Für die Herstellung sehr feinteiliger silikatischer Komplexbildner wird der nach Beispiel 1 säureaktivierte Bentonit nach dem Erhitzen durch Hydrozyldonbehandlung von üblicherweise im Bentonit enthaltenen Begleitmineralien wie Quarz, Glimmer, Feldspat, Pyrit usw. abgetrennt. Nach Entfernung der Grobanteile wird der feinteilige Feststoff wie in Beispiel 1 aus der Suspension äbgetrennt, ausgewaschen, getrocknet und gemahlen sowie einer Alkalibehandlung unterzogen. Man erhält hierbei ein Produkt, das hinsichtlich des Ca-Bindevermögens eine höhere Ergiebigkeit aufweist, da es gegenüber dem Produkt in Beispiel 1 geringere Mengen inaktiver Anteile enthält
Beispiel 3
Ein ähnlich feinteiliger silikatischer Komplexbildner wie in Beispiel 2 wird erhalten, wenn der nach Beispiel 1 von der restlichen Säure abgetrennte Feststoff erneut in Wasser suspendiert (etwa 200 g/1) und einer Hydrozyklonbehandlung unterzogen wird. Der Feststoffgehalt der Hydrozyklon-Feinanteilfraktion, deren Teilchen zu etwa 98 % kleiner als 20 μ sind, wird abgetrennt, und der Feststoff wird wie in Beispiel 1 getrocknet, gemahlen und beispielsweise wie folgt alkalibehandelt: 3 a: Einmahlen von 25 Gew.-% gemahlener wasserfreier Soda 3 b: Einmahlen von 50 Gew.-% gemahlener wasserfreier Soda 3 c: Einkneten von 20 Gew.-% NaOH in wässeriger Suspension 3 d: Einkneten von 40 Gew.-% NaOH in wässeriger Suspension zu 3 c und 3 d:
Die berechnete Menge NaOH wird in Form einer 20 %igen Natronlauge vorgelegt. In diese Lösung wird das trockene Produkt eingeknetet. Die entstandene Paste wird bei 80 °C getrocknet und anschließend vermahlen.
Anwendungsbeispiel 200 ml Wasser mit einer Ca-Härte von 30 °dh (es wurde mit einem im Labor durch Auflösen von analysenreinem CaCl2 in destilliertem Wasser gearbeitet. 786,5 mg CaCl2.2H20 entsprechen 5,35 mMol Ca bzw. 300 mg CaO pro 1 Liter destilliertem Wasser) werden in einem 250 ml Zentrifugenglas unter Rühren auf 90 °C bzw. 65 und 40 eC erwärmt. Nun werden 0,2 g des erfindungsgemäß erhältl. Produktes zugesetzt und unter Rühren vollständig dispergiert Die Suspension wird danach mit 0,5 η-NaOH auf pH 10 eingestellt und 10 min lang gerührt Gegebenenfalls müssen Flüssigkeitsverluste infolge Verdampfung durch Zugabe von dest Wasser ausgeglichen werden. Anschließend wird die Lösung auf Raumtemperatur äbgekühlt und zentrifugiert. Von der überstehenden klaren Lösung wird die Resthärte durch komplexometrische Ca-Bestimmung ermittelt. Das Ca-Bindevermögen der wasserfreien Aktivsubstanz wird wie folgt errechnet -4-
Claims (6)
- AT 392 958 B A-R K =- SxT K = Ca-Bindevermögen (mg CaO/g Aktivsubstanz) A = Ausgangs-Konzentration des eingesetzten Hartwassers (300 mg CaO/1) R = Restgehalt der zentrifugierten Lösung (mg CaO/1) S = Konzentration des silikatischen Komplexbildners = 1 g/1 T = Trockensubstanzgehalt des silikatischen Komplexbildners (nach Trocknung bei 105 °C bis zur Gewichtskonstanz). Beispiele Ca-Bindevermögen Temp. °C mg CaO/g Aktivsubstanz 3a 271 90 3b 289 90 3b 274 65 3b 276 40 3b 259 20 3c 221 90 3d 249 90 PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von silikatischen Komplexbildnem für Erdalkali-Ionen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein durch Säureaktivierung eines Minerals aus der MontmoriUonit-Beidellit-Reihe erhaltenes Material mit Alkalihydroxiden, -carbonaten, -phosphaten oder -boraten durch trockenes oder nasses Vermischen oder in wässeriger Dispersion umsetzt
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man säureaktivierten Bentonit als Ausgangsmaterial verwendet
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man von einem säureaktivierten Material mit einem SiC^-Gehalt von etwa 68 bis 74 Gew.-%, einem A^Oj^ ^-Gehalt von etwa 15 bis 20-Gew.-%, einem Erdalkali-(CaO + MgO)-Gehalt von etwa 1 bis 4 Gew.-% und einem Alkalif^O + ^0)-Gehalt von etwa 1 bis 2 Gew.-%, Rest gebundenes Wasser, das eine spezifische Oberfläche von etwa 200 bis 350 m2/g hat, ausgeht
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man von einem säureaklivierten Material mit einer Teilchengröße von nicht mehr als etwa 50 pm ausgeht
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man von einem säurebehandelten Mineral ausgeht, bei dem die Grobanteile oberhalb etwa 15 bis 20 pm durch eine Hydrozyklonbehandlung entfernt worden sind.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das säureaktivierte Material in wässeriger Suspension oder als Paste bei etwa 25 bis 100 °C um setzt -5-
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2727053A DE2727053C2 (de) | 1977-06-15 | 1977-06-15 | Adsorptiv wirkendes silikatisches Mittel zur Bindung von Erdalkali-Ionen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ATA434378A ATA434378A (de) | 1980-05-15 |
| AT392958B true AT392958B (de) | 1991-07-25 |
Family
ID=6011607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| AT4343/78A AT392958B (de) | 1977-06-15 | 1978-06-14 | Verfahren zur herstellung von silikatischen komplexbildnern fuer erdalkali-ionen |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4255276A (de) |
| EP (1) | EP0000130B1 (de) |
| JP (1) | JPS546899A (de) |
| AT (1) | AT392958B (de) |
| CA (1) | CA1110824A (de) |
| DE (1) | DE2727053C2 (de) |
| ES (1) | ES470773A1 (de) |
| IT (1) | IT1105719B (de) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3026403C2 (de) * | 1980-07-11 | 1982-07-01 | Süd-Chemie AG, 8000 München | Mittel und Verfahren zur Behandlung von Fabrikationskreislauf- und Abwässern der papiererzeugenden und verwandter Industrien |
| DE3120195C2 (de) * | 1981-05-21 | 1986-09-04 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Polymere Ammoniumverbindungen mit kieselsäureartigem Grundgerüst, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung |
| US4664820A (en) * | 1985-10-28 | 1987-05-12 | Nl Industries, Inc. | Preactivated organophilic clay gellant lubricating grease thickened with preactivated organophilic clay gellant and process for preparing preactivated organophilic clay gellants |
| JP3054153B2 (ja) * | 1989-02-28 | 2000-06-19 | 水澤化学工業株式会社 | 感圧複写紙用顕色剤 |
| DE4327158A1 (de) * | 1993-08-12 | 1995-02-16 | Sued Chemie Ag | Verfahren zur Herstellung von neutralen bis alkalischen Farbentwicklerpigmenten |
| US5398385A (en) * | 1994-05-02 | 1995-03-21 | Plut; Louis | Cargo transport accessory |
| CN1055282C (zh) * | 1995-09-21 | 2000-08-09 | 上海石油化工高等专科学校 | 工业碳五馏份催化加氢制造戊烷的方法 |
| EP0885847A1 (de) * | 1997-04-25 | 1998-12-23 | Gschwind, Mireco, Dr. | Verfahren zur Behandlung von Abwasser |
| US6245142B1 (en) | 1999-01-12 | 2001-06-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Flow properties of dry cementitious materials |
| US6379456B1 (en) | 1999-01-12 | 2002-04-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Flow properties of dry cementitious and non-cementitious materials |
| US6660080B2 (en) | 1999-01-12 | 2003-12-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Particulate flow enhancing additives |
| US6170575B1 (en) | 1999-01-12 | 2001-01-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cementing methods using dry cementitious materials having improved flow properties |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1493455A (en) * | 1923-10-04 | 1924-05-06 | Kobelt Valerius | Process of making a base-exchanging compound |
| GB313522A (en) * | 1928-06-13 | 1930-09-04 | Reymersholms Gamla Ind Ab | Improved manufacture of artificial zeolites |
| FR767204A (fr) * | 1933-01-19 | 1934-07-12 | Peter Spence & Sons Ltd | Procédé de préparation de produits échangeurs de bases |
| US2076443A (en) * | 1935-01-22 | 1937-04-06 | Permutit Co | Altering glauconite |
| FR1221950A (fr) * | 1958-02-17 | 1960-06-07 | Continental Oil Co | Argiles alcalinisées et leur procédé de fabrication |
| US3326632A (en) * | 1962-01-25 | 1967-06-20 | Hojun Kogyo Kabushiki Kaisha | Production of ion exchangeable substances from montmorillonite clay minerals |
| GB1104281A (en) * | 1964-05-12 | 1968-02-21 | Fullers Earth Union Ltd | Treatment of clay minerals |
| US3431218A (en) * | 1966-10-26 | 1969-03-04 | Mobil Oil Corp | Conversion of clays to crystalline aluminosilicates and catalysts therefrom |
| US3725528A (en) * | 1971-02-18 | 1973-04-03 | Yissum Res Dev Co | Quantitative ion exchange process for clay |
| US3927171A (en) * | 1974-03-29 | 1975-12-16 | Mobil Oil Corp | Zeolite production |
| US4102977A (en) * | 1975-11-18 | 1978-07-25 | Mizusawa Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for the preparation of alkali aluminosilicate detergent builder |
| DE2635357A1 (de) * | 1976-08-06 | 1978-02-09 | Degussa | Verfahren zur herstellung eisenarmer zeolithischer aluminiumsilikate |
-
1977
- 1977-06-15 DE DE2727053A patent/DE2727053C2/de not_active Expired
-
1978
- 1978-06-09 EP EP78100124A patent/EP0000130B1/de not_active Expired
- 1978-06-13 IT IT49841/78A patent/IT1105719B/it active
- 1978-06-14 CA CA305,421A patent/CA1110824A/en not_active Expired
- 1978-06-14 AT AT4343/78A patent/AT392958B/de not_active IP Right Cessation
- 1978-06-14 ES ES470773A patent/ES470773A1/es not_active Expired
- 1978-06-14 US US05/915,626 patent/US4255276A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-06-15 JP JP7159178A patent/JPS546899A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT7849841A0 (it) | 1978-06-13 |
| ATA434378A (de) | 1980-05-15 |
| IT1105719B (it) | 1985-11-04 |
| DE2727053C2 (de) | 1982-11-25 |
| ES470773A1 (es) | 1979-02-01 |
| JPS546899A (en) | 1979-01-19 |
| EP0000130A1 (de) | 1979-01-10 |
| CA1110824A (en) | 1981-10-20 |
| US4255276A (en) | 1981-03-10 |
| EP0000130B1 (de) | 1981-08-26 |
| DE2727053A1 (de) | 1978-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69525373T2 (de) | Verfahren zur herstellung von alumosilikatderivaten | |
| AT392958B (de) | Verfahren zur herstellung von silikatischen komplexbildnern fuer erdalkali-ionen | |
| DE2036819C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von silikatischen Adsorptions- und Trocknungsmitteln | |
| DE1467062A1 (de) | Reaktives siliziumhaltiges Material und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| EP0224182B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines kristallinen, quellfähigen Schichtsilikats vom Saponit-Typ | |
| DE2651446C2 (de) | Verfahren zur Aufbereitung von Siliziumdioxid enthaltenden Abfallflugstäuben zu kristallinem zeolithischen Molekularsieb vom Typ Y mit Faujasit Struktur | |
| EP0088372B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Hectorits | |
| DE1767645C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Titandioxyd aus einem Titansalz einer Phosphorsauerstoffsäure | |
| EP0092108A2 (de) | Verfahren zur Aufarbeitung von aluminium- und eisenhaltigen sauren Abwässern | |
| DE1068232B (de) | Verfahren zur Herstellung von Alumosifficat-Gelien | |
| DE1224721B (de) | Verfahren zur Herstellung von geformten Zeolith-A-Koerpern | |
| DE1467130A1 (de) | Pigmente und Verfahren zu deren Herstellung | |
| EP1635943A1 (de) | Semi-synthetische bleicherde | |
| DE4015857A1 (de) | Vereinfachtes verfahren zur herstellung von quellfaehigen schichtsilikaten (ii) | |
| DE1900066A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Alkalimetallsilikaten | |
| DE688503C (de) | Verfahren zur Herstellung von als Bodenverbesserungsmittel verwendbaren Huminsaeure-Komplexverbindungen | |
| DE1814488A1 (de) | Herstellung von Zeolithen mit Faujasit-Struktur | |
| DE2449100C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Produkten, die vollständig oder überwiegend aus Aluminiumoxychloriden bestehen | |
| EP0639113A1 (de) | Verfahren zur umweltfreundlichen verwertung von sauren abwässern. | |
| DE681370C (de) | Reinigungsmittel | |
| DE1567507A1 (de) | Synthetische Zeolithe vom Faujasit-Typ | |
| DE571206C (de) | Herstellung von Adsorptionsmitteln | |
| DE69515466T2 (de) | Synthetische zeolithpigmente | |
| DE2343341C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Tonerde unter Aufarbeitung der anfallenden Nebenprodukte | |
| DE1258102B (de) | Verfahren zum Aufbereiten von beim Verschmelzen von Kupferkies enthaltenden Erzen im Flammofen angefallener Schlacke |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ELJ | Ceased due to non-payment of the annual fee |