Verfahren zum Erhöhen der Austauschfähigkeit von Glaukonit. CTlaukonit wird a.le Basenaustauseher ver wendet, und zwar als einer der bekanntesten Stoffe dieser Art. Hierunter versteht man Stoffe, :die die Fähigkeit besitzen, Basen, wie Kalk, Magnesium und dergleichen, die die sogenannte Härte des Wassers verursachen. aus Wasser, mit dem sie in Berührung ge bracht werden, aufzunehmen und dafür Alkali an :dieses abzugeben.
Anderseits ver mögen die Baeenaustauseher, wenn sie mit Kalk, Magnesium und ähnlichen Erdalkalien oder Erdmetallen gesättigt sind, durch Be handeln mit Alka.lisalzlösungen, z. B. Koch- salzlösungen, die Härtebildner des Wassers wieder von sich zu geben und Alkali dafür aufzunehmen, so dass sie von neuem zur W asserenthärtung dienen können.
Glaukonit, der durch Waschen und Sie-
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. <SEP> taen <SEP> von <SEP> Urünsa.nd <SEP> gewonnen <SEP> wird, <SEP> dient
<tb> *hon <SEP> seit <SEP> langem <SEP> in <SEP> grossem <SEP> Ausmasse <SEP> zur
<tb> W,ümreilthäärt-ung <SEP> wegen <SEP> seiner <SEP> wertvollen Eigenmhaften, die ihn gegenüber den künst- lichen Zeölithen - mögen diese auf nassem Wege oder sonstwie hergestellt sein - vor teilhaft unterscheiden. Natürlicher Glaukonit wurde bisher im allgemeinen schon einer Be handlung unterzogen, .die bezweckt,
seine Oberfläche zu stabilisieren, um dadurch .die nachteiligen Einwirkungen des Wassers be ziehungsweise der zur Regeneration dienen den Kochsalzlösung zu verhüten.
Es sind auch bereits Methoden vorge schlagen worden, die austauschende Wirkung des Glaukonits zu erhöhen. Diese Methoden sind aber entweder meistens nicht durchführ bar oder die erzielte Erhöhung des Aus tausches ist bei diesen Verfahren im allge meinen mehr oder weniger nur vorüber gehend. Alle so behandelten Glaukonite zeigen, nachdem sie eine gewisse Zeit zur Was.serenthärtung verwendet worden sind, einen Rückgang des Austausches auf den ursprünglichen Wert, das heisst sie kehren in den ursprünglichen Gleichgewichtszustand zurück.
Die austauschende Wirkung von Glau- konit oder irgend eines andern Basenaus- taus,ehers ist mit Genaugkeit nur schwer festzustellen. Vergleichbare Resultate sind nur .dann. zu erhalten, wenn man .die ver schiedenen veränderlichen Grössen dabei be- räcksichtigt, wie z. B.
Korngrösse, Tiefe des Filtrationsbettes, Schnelligkeit des Aus tausches, Menge des zur Regeneration ange wendeten Kochsalzes und so weiter. Der Gesamtaustausch kann durch Behandlung mit hartem Wasser bis. zur vollständigen Er schöpfung der Enthärtungsfähigkeit und darauffolgenddurch Behandeln mit einer ausreiohenden Menge einer Salzlösung zur Regeneration bestimmt werden,
wobei die härtebildenden Anionen - das Calcium und Magnesium - wieder vollkommen aus dem Basenaustauscher entfernt werden. Die so erhaltenen Werte ergeben den Gesamtaus tausch, !der jedoch von geringem praktischem Wert ist, da bei einem in der Praxis benutz- ten. Enthärter aus,
wirtschaftlichen Gründen eine unbegrenzte Kochsalzmenge zur Regene ration nicht .angewendet werden kann. Auch sind die physikalischen und sonstigen Be- & ngungen bei einer Enthärtungsanlage im praktischen: Betrieb nicht die gleichen wie bei Labo@ratoriumsvers@uchen, bei denen z. B.
nur schmale Experimentierrohre als Filter verwendet werden.
Im praktischen Betriebe handelt es sich um die durchschnittliche Erschöpfung, be rechnet auf die Volumeneinheit eines Filter bettes eines Ba@senaustauschers von grösserer Fläche und Tiefe.
Die obern Schichten des Filterbettes werden bei dem Wasserdurch gang von oben nach unten mehr erschöpft als die untern und :der Enthärtunb vorgang wird im allgemeinen schon unterbrochen, bevor die untern. Schichten vollkommen er schöpft sind. Die Erfahrung hat weiter ge zeigt, -dass Veränderungen der zur Regene ration, angewendeten Salzmenge die Höhe des Austausches stark beeinflussen.
Deshalb haben nur solche Bestimmungen der Aus tausclifähigk-eit eines Ba)s.enaustauachers einen grösseren praktischen Wert, die eine bestimmte Kochsalzmenge zur Regeneration verwenden, weil sieden "nutzbaren Austau.sch" ergeben. Beiden naehstehen@den Vergleichen ist auch nur dieser nutzbare Austausch berücksichtigt.
Gemäss der vorliegenden Erfindung kann ein veränderter Glaukonit hergestellt erden, der einen höheren nutzbaren Austaus-cher gibt, als ihn die besten im Handel bekannten. in bisheriger Weise behandelten Glaukonite aufweisen. Diese Austauscherhöhung ist so gross, dass sie erhebliche Änderungen in der Bemessung der Wasserenthärter hervorruft.
1 Liter eines in bisheriger Weise be handelten Glaukonits vermag im Grossbetrieb bei Verwendung in einem von oben nach unten betriebenen Enthärter aus hartem Wasser etwa 3,9 gr Kalk (Ca0) aufzuneh men, wobei je Liter Glaukonit etwa. 22,0 gr Kochsalz zur Regeneration verwendet wer den.
Bei Laboratoriumsversuchen unter Ver wendung von Versuchsröhrchen kann der Austausch bei sehärfster Beobachtung aller Bedingungen, bis auf etwa 4,5 gr Ca0 je 1 Liter Glaukonit bei einer Regenerations- saIzmenge von 22,5 gr Kochsalz gesteigert werden.
Im praktischen Betriebe wurde fest gestellt, dass bei Erhöhung dieser Salzmenge nur eine geringe Steigerung des Austausch wertes erzielt werden konnte. Bei Laborato riumsversuchen steigt die Austauschfähigkeit je Liter -Glaukonit von etwa; 4,5 gr Ca0 auf etwa 5,4 gr, sofern die angewendete Koch salzmenge von. etwa 22,0 gr auf etwa 45,0 gr erhöht wird.
Die Verwendung der vierfachen Salzmenge, das heisst etwa 90,0 gr auf 1 Liter Material steigert den Austausch lediglich noch auf 5,7 gr Ca0, je, Liter Glaukonit.
Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zum Erhöhen der Austausch fähigkeit von Glaukonit, bei dem dagegen der praktisch "nutzbare Austausch" um 50 und mehr gegenüber dem. ursprünglichen Gleichgewichtszustand befindliehen Glau- konit gesteigert werden kann.
Das bedeutet, dass -der so gewonnene neue Basenaustäuscher mit denselben Regenerationssa-lzmenge etwa 50% mehr Wasser zwischen zwei Regenera tionen enthärten kann als der heute im Handel erhältliche Glaukonit; mit andern Worten:
Wenn eine gegebene Menge von Salz bei der Regeneration verwendet wird, so ist der Ba,senaustaus,eh des neuen Materials ausser ordentlich viel höher als der des alten. NTeben dieser Steigerung des "nutzbaren Aus tausches" zeigt das neue Material weiter aber noch einen starken Anstieg des Basen austausches bei Erhöhung der zur Regene ration angewendeten Salzmenge. Die Ergeb nisse in dieser Beziehung weichen völlig ab von denen des gewöhnlichen Glaukonits. Eine Verdoppelung der Regenerationssalzmenge steigert den Austauschwert des neuen Mate rials um etwa. 60% und mehr.
Gemäss .der Erfindung erfolgt die Er höhung der Austauschfähigkeit von Glau- konit durch Erhitzen und anschliessende Al kalibehandlung, und zwar wird die AlkaIi- beha.ndlung mit Alkalilaugen etwa vom spezifischen Gewicht von 1,25 bis 1,89 für ,der Hitze vorgenommen.
Die Erhitzungstempe- ratur bei der Vorbeha:ndlung soll etwa zwi schen 450 und<B>700'</B> liegen. Vorzugsweise können Temperaturen von<B>650'</B> angewendet werden. Besonders zweckmässig ist es, die Vorerhitzung in Gegenwart von Reduktions- tnitteln vorzunehmen. Nach der Erhitzung kann das zweckmässig abgekühlte Material durch heisse Atznatronlauge ausgelaugt wer den. Hierbei kann etwa eine Lauge von 40' B6 verwendet werden.
Die Dauer der Be handlung kann: beispielsweise zwischen einer halben. und zwei Stunden schwanken. Statt der angegebenen starken Lauge kann auch eine etwas schwächere Lauge verwendet wer den, sofern die Alkalibehandlung bei länge rer Zeit oder bei höherer Temperatur, zweck mässig unter geringem Überdruck, erfolgt.
Die Lauge kann wiederholt für die Be handlung neuer Ansätze verwendet werden, wobei sie zweckmässig gereinigt und wieder auf die ursprüngliche Konzentration gebracht wird. Die Laue entzieht dem Glaukonit
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erhebliche <SEP> Mengen <SEP> an <SEP> Kieselsäure.
<SEP> Es <SEP> ist
<tb> & her <SEP> vorteilhaft, <SEP> der <SEP> Lauge <SEP> Wasserglas <SEP> zu- zusetzen, um die lösende Wirkung auf die im Glaukonit vorhandene Kieselsäure zu ver- mindern. Ein solcher Zusatz erübrigt sich jedoch, wenn die Lösung im Kreislauf wiede verwendet wird.
Nach Behandlung mit kaustischer Soda kann das Material gewaschen wei=den, wobei. die ersten Waochwä@sser zur Wiederverwen dung des darin enthaltenen Ätznatrons auf gefangen werden können.
Das so gewonnene Material besitzt nun schon den hohen nutz baren Austausch, doch ist seine Oberfläche im allgemeinen noch nicht in einem Gleich- gewichtszustan:d gegenüber dem zu ent härtenden Wasser. Daher empfiehlt es sich, das Material zu stabilisieren.
Ein sehr wirksamer Weg zur Stabilisie- rüng des behandelten Glaukonits ist das Waschen mit schwachen Lösungen von Natriumsilikat. Dadurch werden anscheinend gewisse Mengen Kieselsäure, die durch die Behandlung mit starker Atznatronlösung herausgelöst waren, wieder aufgenommen.
Das mit Natrium.silikat behandelte Mate rial wird dann zweckmässig zunächst ge waschen. Zur Vollendung der Stabilisierung empfiehlt es sich im allgemeinen, dasselbe mit einer verdünnten Lösung von käuflichem Aluminiumsulfat oder Eisenchlorid zu be handeln. Ein folgendes Waschen und Trock nen bis zum handelsüblichen Trockengrad macht dann das Material für den. Gebrauch in Enthärtern fertig.
Die Stabilisierung kann aber auch nur mit Silikatlösung oder nur Aluminiumsulfat usw. vorgenommen oder auch die Reihenfolge geändert werden. An Stelle des oben genannten Atznatrons kann z. B. auch Ätzkali oder auch Pottasche oder ein Gemisch dieser miteinander oder mit Ätznatron verwendet werden.
Der so erhaltene, veränderte Glaukonit besitzt nun den oben beschriebenen hohen "nutzbaren Austausch" und lässt bei schwa cher Vergrösserung an der Oberfläche Zeichen eines infolge starker chemischer Ein wirkung hervorgerufenen Angriffs erkennen, der als: Anätzen 'oder Korrosion bezeichnet werden kann..
Der gemäss der oben beschriebenen Ar beitsweise, und zwar unter reduzierender Er hitzung bei höheren Temperaturen usw. her- gestellte Glaukonit ist stark magnetisch, und zwar stärker als der ursprüngliche Glau- konit. Der so veränderte Glaukonit ist auch poröser und besitzt ein entsprechend ge ringeres Schüttgewicht. Im allgemeinen ist Glaukonit, wie er bisher in Wa.ss-erenthär- tungsanlagen in grossem Umfange verwendet wird, nicht porös.
Der nach obiger Arbeits weise erhaltene veränderte Glaukonit jedoch ist ausgesprochen porös.
Dias Schüttgewicht des wie oben beschrie ben aus Glaukonit als Rohstoff hergestellten neuen Materials beträgt etwa. 1,15 bis 1,2 kg je Liter, während das von gutem Ha.ndels- glaukonitetwa zwischen 1,25 und 1,45'kg je Liter liegt.
Dieses geringere Schüttge- wicht hängt zusammen mit der grösseren Porosität des veränderten Glaukonits. Die Porosität beträgt etwa 30 bis 3.5 % vom Ge samtvolumen, während beim gewöhnlichen Glaukonit die Porosität 15 bis 20% beträgt. Der veränderte Glaukonit hat somit eine künstlich erhöhte Porosität,
die über die natärliche Porosität hinausgeht. Dabei ist der veränderte Glaukonit trotz seiner verringer ten Dichte und seiner erhöhten Austausch fähigkeit gegen heisse oder saure Wässer widerstandsfähig. Bei seiner Verwendung zur Behandlung agressiver oder heisser Wässer wird er nicht irgendwie bemerkens wert beeinflusst oder zerstört. Er erzeugt auch keinerlei Trübung des Wassers.
Das Verhältnis von Ferro- zu Ferrieisen in dem bei hoher Temperatur unter Reduktion her gestellten Material ist höher als in dem Aus gangsmaterial.
In den beigefügten Zeichnungen sind Kurven dargestellt, welche die eharakteristi- schen Eigenschaften des neuen aus Glau- konit hergestellten Materials im Vergleich zum gewöhnlichen Glaukonit zeigen.
Die voll ausgezogenen Kurven zeigen das Verhalten eines Durchschnittsmusters des neuen veränderten Materials (obere Kurve) beziehungsweise das-des gewöhnlichen Glau- konits (untere Kurve) bei verschiedenen zur Regeneration angewendeten Salzmengen.
Die Kurven lassen erkennen, :dass das ver änderte Material (Glaukonit) bei einer zur Regeneration angewendeten Salzmenge von 22,0 gr je Liter Glaukonit einen nutzbaren Austausch von 6,00 gr Ca0 erreicht, während der gewöhnliche Glaukonit mit. der gleichen Menge Salz nur einen Austauschwert von 4,5 gr Ca0 je Liter besitzt.
Weiter zeigt,das- Diagramm, :dass bei Ver doppelung der Salzmenge auf etwa 45,0 gr je Liter Material der nutzbare Austauschwert .des neuen veränderten Glaukonits von, 6 gr Ca0/1 auf etwa 9,5 gr Ca0 je Liter, das heisst etwa 601% steigt, während der des ge wöhnliGhen Glaukonits nur wenig,
nämlich von 4,5 gr Ca0/1 auf 5,2 gr Ca0/1, also nur um etwa 157o ansteigt. Die erhebliche Steigerung .des Austausehwertes. bei erhöhter Salzmenge rechtfertigt :
diese bei dem neuen Material, nicht aber bei gewöhnlichem Glau- konit. Eine so erhebliche Erhöhung .der Aus- tauschfähigkeit,d,es Materials ist deshalb sehr wertvoll, weil hierdurch die Materialmenge und die Apparatur erheblich kleiner werden. Auch ist es im Betriebe sehr erwünscht, zeit weise selbst unter Erhöhung der Kosten -der Enthärtung die Leistung vorübergehend steigern zu können.
Beispiel: Gut gereinigter und gesiebter Glaukonit wird mit handelsüblichem schweren Brennöl angefeuchtet und die Mischung unmittelbar durch eine Flamme erhitzt, bis eine Tempe ratur von etwa 650 erreicht ist. Die Er hitzung, die zweckmässig in einem innerlich geheizten Drehofen, erfolgt, soll etwa ein bis zwei Stunden dauern.. Der heisse Glaukonit wird dann abgekühlt und in einen mit Dampf geheizten offenen Kessel gebracht, wo er mit starker auf etwa 100 bis.<B>110'</B> er wärmter Ätznatronlauge etwa 60 Minuten lang behandelt wird.
Nach Ablassen der Ätznatronlauge erfolgt Waschen des Glau- konits; er wird dann mit einer Lösung von käuflichem Wasserglas oder Natriumeilikat von etwa 4 B6 durcheinander gerührt, dann wieder ausgelaugt und gewaschen, um end- lich in gleicher Weise mit einer Lösung von Aluminiumsulfat oder Alaun von<B>2,5'</B> B6 behandelt zu werden.
Nach erneutem Wa- sehen, bis keine Säurereaktion mehr vorhan den, ist er dann für den Gebrauch. im Basen- austauschfilter fertig.
Bei der oben geschilderten Behandlung des Glaukonits werden etwa 2 Liter Brennöl auf 10 Liter = 14 bis 15 kg gereinigten Glaukonits verwendet. Die Behandlung des reduzierten Materials mit Ätznatron erfor dert auf 1 Liter des reduzierten Materials etwa 2 Liter einer Atznatronlösung, die etwa 0,4 kg festes. Ätznatron im Liter ent hält.
Nach dieser Behandlung mit Itznatron lässt man die kaustische Soda ablaufen und wäscht mit etwa 2/3 ihres Volumens an Wasser aus. Die alkalische Lauge, die ab gelaufen ist, und das erste Waschwasser ent halten den grössten Teil des Natrons und er hebliche Mengen Kieselsäure;
diese Laugen werden durch Zugabe von etwa. 0,'32 kg festen Ätznatrons auf je 1 Liter Glaukonit für eine zweite Behandlung wieder verwend- bar gemacht.
Bei :der Reduktion des Glaukonits unter Anwendung hoher Temperaturen kann an Stelle der Zumi.sehung des reduzierenden Mittels zum Glaukonit z. B. auch 01 während der Erhitzung oder, nachdem die gewünschte Temperatur erreicht ist, Öl oder reduzierende Gase in den Ofen eingeführt werden.
Statt schwerem Brennöl können auoh leichtere 01e verwendet werden, .oder Wasser stoff, Leuchtgas, Blaugas., Holzkohle und anderes. Alle diese reduzierenden Mittel liefern gleichartige Ergebnisse. Es wurde ,jedoch festgestellt, dass Seh-,veröl besonders geeignet und billig ist.
Bei Verwendung von Holzkohle wird beispielsweise so verfahren, dass man :den Glaukonit mit einer Menge von etwa 2 bis 10% Holzkohlepulver vermischt =d diese Mischung der oben angegebenen Zrhiteung aussetzt.
Nach dem Abkühlen wird die Holzkohle beziehungsweise deren Reste durch einen leicht durchfühmbaren Schlämmprozess von dem Glaukonit getrennt. Die weitere Behandlung erfolgt wie oben beschrieben.
Durch Verwendung des neuen Glaukonits konnte beispielsweise in einem Basenaus- tausehfilter die zwischen zwei Regeneratio nen erzielbare Weichwassermenge um etwa 75 bis<B>80%</B> dadurch gesteigert werden, dass man in ihm den nach der Erfindung herge stellten Glaukonit an Stelle von gewöhn lichem verwendete, während der tägliche Salzverbrauch nur um etwa <B>50%</B> erhöht zu %verden brauchte.
Die Verbesserung des nutzbaren Aus tausches, der bei der Herstellung des ver änderten Glaukonits gemäss. der vorliegenden Erfindung erzielt wird, ist eine bleibende. Das, neue Material gelangt bei Verwendung in einem Basenaustauschfilter schnell in den Beharrungszustand, in dem die erhöhte Awetauschfähigkeit erhalten bleibt.
In die sem Beliarrungs.zustand enthält der ver änderte Glaukonit mehr austauschbares Al kali auf die Gewichtseinheit beziehungsweise Volumeneinheit bezogen als der gewöhn liebe, früher verwendete Glaukonit in seinem Beharrungszustand.
Process for increasing the interchangeability of glauconite. Llauconite is used for all base exchangers, namely as one of the best-known substances of this type. This is understood to be substances: which have the ability to make bases such as lime, magnesium and the like, which cause the so-called hardness of water. from the water with which they are brought into contact, and in return add alkali: to release this.
On the other hand, the Baeenaustauseher ver like, if they are saturated with lime, magnesium and similar alkaline earths or earth metals, act by Be with Alka.lisalzlösung, z. B. saline solutions to release the hardness constituents of the water and to absorb alkali so that they can be used again to soften the water.
Glauconite, which by washing and
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. <SEP> taen <SEP> from <SEP> Urünsa.nd <SEP> won <SEP>, <SEP> serves
<tb> * hon <SEP> since <SEP> long <SEP> in <SEP> large <SEP> dimensions <SEP> for
<tb> W, ümreilthäärt-ung <SEP> because of <SEP> its <SEP> valuable peculiarities, which distinguish it from the artificial zeolites - whether these are produced in a wet way or in some other way - particularly. Natural glauconite has generally already been subjected to a treatment which aims to
to stabilize its surface in order to prevent the detrimental effects of the water or the saline solution used for regeneration.
Methods have also been proposed to increase the replacing effect of the glauconite. However, these methods are either mostly not feasible or the increase in the exchange achieved is generally more or less temporary in these methods. All glauconites treated in this way show, after they have been used for a certain time to soften water, a decrease in the exchange to the original value, i.e. they return to the original state of equilibrium.
The exchanging effect of glauconite or any other base exchange is difficult to ascertain with accuracy. Only then are comparable results. to get, if one .die ver different variable sizes in it, like z. B.
Grain size, depth of the filtration bed, speed of exchange, amount of table salt used for regeneration and so on. The total exchange can be increased by treatment with hard water. be determined to completely exhaust the softening ability and then by treatment with a sufficient amount of a salt solution for regeneration,
the hardness-forming anions - calcium and magnesium - are completely removed from the base exchanger again. The values obtained in this way result in the total exchange, which, however, is of little practical value, as with one that is used in practice.
For economic reasons, an unlimited amount of table salt cannot be used for regeneration. Also, the physical and other constraints in a water softening system are in practice: Operation not the same as with laboratory tests, where e.g. B.
only narrow experiment tubes can be used as filters.
In practical operation it is the average exhaustion calculated on the volume unit of a filter bed of a base exchanger with a larger area and depth.
The upper layers of the filter bed are more exhausted in the passage of water from top to bottom than the bottom and: the Enthärtunb process is generally interrupted before the bottom. Layers are completely exhausted. Experience has also shown that changes in the amount of salt used for regeneration have a strong influence on the level of exchange.
Therefore, only those determinations of the exchangeability of a battery exchanger that use a certain amount of table salt for regeneration have a greater practical value, because they result in "usable exchanges". Both close @ the comparisons only take this useful exchange into account.
According to the present invention, a modified glauconite can be produced which gives a higher usable exchanger than the best known commercially. have previously treated glauconites. This increase in exchange rate is so great that it causes considerable changes in the size of the water softener.
1 liter of a previously treated glauconite is able to take up about 3.9 grams of lime (Ca0) in large-scale operations when used in a hard water softener operated from top to bottom, with approximately per liter of glauconite. 22.0 grams of table salt are used for regeneration.
In laboratory tests using test tubes, the exchange can be increased to about 4.5 grams of Ca0 per 1 liter of glauconite with a regeneration salt amount of 22.5 grams of table salt when all conditions are closely observed.
In practical operation it was found that increasing this amount of salt could only achieve a small increase in the exchange value. In laboratory tests, the exchangeability per liter -gluconite increases by about; 4.5 grams of Ca0 to about 5.4 grams, provided that the amount of cooking salt used is. about 22.0 gr is increased to about 45.0 gr.
The use of four times the amount of salt, i.e. about 90.0 grams per liter of material, increases the exchange to just 5.7 grams of Ca0 per. Liter of glauconite.
The invention provides a method for increasing the exchange ability of glauconite, in which, however, the practical "usable exchange" by 50 and more compared to the. glauconite which is in its original state of equilibrium can be increased.
This means that the new base exchanger obtained in this way can soften about 50% more water between two regenerations with the same amount of regeneration salt than the glauconite commercially available today; in other words:
If a given amount of salt is used in the regeneration, the exchange of base of the new material is considerably higher than that of the old. In addition to this increase in the "usable exchange", the new material still shows a strong increase in the base exchange when the amount of salt used for regeneration is increased. The results in this regard differ completely from those of ordinary glauconite. Doubling the amount of regeneration salt increases the exchange value of the new material by about. 60% and more.
According to the invention, the exchangeability of glauconite is increased by heating and subsequent alkali treatment, namely the alkali treatment is carried out with alkali solutions of about a specific gravity of 1.25 to 1.89 for the heat.
The heating temperature during the pretreatment should be between 450 and <B> 700 '</B>. Temperatures of <B> 650 '</B> can preferably be used. It is particularly useful to carry out the preheating in the presence of reducing agents. After the heating, the expediently cooled material can be leached with hot caustic soda solution. A caustic solution of 40 'B6 can be used here.
The duration of the treatment can be: for example between half a. and two hours sway. Instead of the specified strong alkali, a somewhat weaker alkali can also be used, provided the alkali treatment is carried out over a long period of time or at a higher temperature, expediently under a slight excess pressure.
The lye can be used repeatedly for the treatment of new batches, it being conveniently cleaned and brought back to the original concentration. The tepid removes the glauconite
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significant <SEP> amounts of <SEP> <SEP> silica.
<SEP> It is <SEP>
<tb> & her <SEP> advantageous to add <SEP> to the <SEP> lye <SEP> water glass <SEP> in order to reduce the dissolving effect on the silica present in the glauconite. However, such an addition is unnecessary if the solution is used again in the circuit.
After treatment with caustic soda, the material can be washed, whereby. the first Waochwä @ sser can be collected to reuse the caustic soda it contains.
The material obtained in this way already has a high level of usable exchange, but its surface is generally not yet in a state of equilibrium with respect to the water to be softened. It is therefore advisable to stabilize the material.
A very effective way to stabilize the treated glauconite is to wash it with weak solutions of sodium silicate. As a result, certain amounts of silica that had been dissolved out by the treatment with strong caustic soda solution are apparently reabsorbed.
The material treated with sodium silicate is then appropriately washed first. To complete the stabilization, it is generally advisable to treat the same with a dilute solution of commercially available aluminum sulfate or iron chloride. Subsequent washing and drying to the commercial degree of dryness then makes the material for the. Use in softeners ready.
However, the stabilization can also be carried out with just a silicate solution or just aluminum sulfate, etc., or the sequence can also be changed. Instead of the above-mentioned caustic soda, z. B. caustic potash or potash or a mixture of these with each other or with caustic soda can be used.
The modified glauconite obtained in this way now has the high "usable exchange" described above and, when slightly enlarged, shows signs of an attack caused by strong chemical effects on the surface, which can be described as "etching" or corrosion.
The glauconite produced in accordance with the procedure described above, namely with reducing heating at higher temperatures, etc., is strongly magnetic, and more specifically than the original glauconite. The glauconite modified in this way is also more porous and has a correspondingly lower bulk density. In general, glauconite, as it has been used to a large extent in water softening plants, is not porous.
The modified glauconite obtained as described above, however, is extremely porous.
The bulk density of the new material made from glauconite as a raw material as described above is approximately. 1.15 to 1.2 kg per liter, while that of good commercial glauconite is between 1.25 and 1.45 kg per liter.
This lower bulk weight is related to the greater porosity of the modified glauconite. The porosity is about 30 to 3.5% of the total volume, while the porosity of ordinary glauconite is 15 to 20%. The modified glauconite thus has an artificially increased porosity,
which goes beyond the natural porosity. The modified glauconite is resistant to hot or acidic water despite its reduced density and increased exchangeability. When used to treat aggressive or hot water, it is not in any way noticeably affected or destroyed. It also does not create any turbidity in the water.
The ratio of ferrous to ferrous iron in the material produced under reduction at high temperature is higher than in the starting material.
In the attached drawings, curves are shown which show the characteristic properties of the new material made from glauconite in comparison to ordinary glauconite.
The solid curves show the behavior of an average pattern of the new, modified material (upper curve) or that of ordinary glauconite (lower curve) with different amounts of salt used for regeneration.
The curves show that: the changed material (glauconite) with a salt quantity of 22.0 g per liter of glauconite used for regeneration achieves a usable exchange of 6.00 g of Ca0, while the normal glauconite with. the same amount of salt only has an exchange value of 4.5 grams of Ca0 per liter.
The diagram also shows that when the amount of salt is doubled to around 45.0 grams per liter of material, the usable exchange value of the new, modified glauconite from .6 grams of Ca0 / 1 to around 9.5 grams of Ca0 per liter, i.e. about 601% increases, while that of the usual glauconite increases only slightly,
namely from 4.5 g Ca0 / 1 to 5.2 g Ca0 / 1, i.e. only increases by about 157o. The considerable increase in the exchange value. in the case of an increased amount of salt justifies:
this with the new material, but not with ordinary glauconite. Such a considerable increase in the ability to exchange, i.e. material, is very valuable because it reduces the amount of material and the equipment considerably. It is also very desirable in the company to be able to temporarily increase performance even while increasing the costs of softening.
Example: Well-cleaned and sieved glauconite is moistened with commercially available heavy fuel oil and the mixture is immediately heated by a flame until a temperature of around 650 is reached. The heating, which is expediently carried out in an internally heated rotary kiln, should take about one to two hours. The hot glauconite is then cooled and placed in an open boiler heated with steam, where it is heated to about 100 to. <B. > 110 '</B> he heated caustic soda is treated for about 60 minutes.
After the caustic soda has been drained off, the glauconite is washed; it is then mixed with a solution of commercially available water glass or sodium silicate of about 4 B6, then leached and washed again, finally in the same way with a solution of aluminum sulfate or alum of <B> 2.5 '</B> B6 to be treated.
After checking again, until there is no longer any acid reaction, it is then ready for use. finished in the base exchange filter.
For the treatment of glauconite described above, about 2 liters of fuel oil are used for 10 liters = 14 to 15 kg of purified glauconite. The treatment of the reduced material with caustic soda requires about 2 liters of a caustic soda solution, which is about 0.4 kg solid, for 1 liter of the reduced material. Contains caustic soda per liter.
After this treatment with Itznatron, the caustic soda is allowed to run off and washed out with about 2/3 of its volume of water. The alkaline lye that has run off and the first wash water contain most of the sodium and considerable amounts of silica;
these lyes are made by adding about. 0.32 kg of solid caustic soda per 1 liter of glauconite made reusable for a second treatment.
In: the reduction of the glauconite using high temperatures, instead of adding the reducing agent to the glauconite, e.g. B. 01 during heating or, after the desired temperature has been reached, oil or reducing gases are introduced into the furnace.
Instead of heavy fuel oil, lighter oils can also be used, or hydrogen, luminous gas, blue gas, charcoal and others. All of these reducing agents give similar results. It was found, however, that visual oil is particularly suitable and cheap.
When using charcoal, for example, the procedure is as follows: the glauconite is mixed with an amount of about 2 to 10% charcoal powder = this mixture is exposed to the above-mentioned preparation.
After cooling, the charcoal or its remains are separated from the glauconite using an easy-to-carry-out slurry process. Further treatment is carried out as described above.
By using the new glauconite, for example, in a base exchange filter, the amount of soft water that can be achieved between two regenerations can be increased by about 75 to 80% by replacing the glauconite produced according to the invention in it normally used, while the daily salt consumption only needed to be increased by around <B> 50% </B>%.
The improvement of the usable exchange that occurs in the manufacture of the modified glauconite according to. of the present invention is an enduring one. When used in a base exchange filter, the new material quickly reaches the steady state, in which the increased exchange capacity is retained.
In this condition, the modified glauconite contains more exchangeable alkali based on the unit of weight or volume than the usual, previously used glauconite in its steady state.