DE324082C

DE324082C - Verfahren zum Abscheiden von in Fluessigkeiten schwebenden, fein verteilten festen Stoffteilchen

Info

Publication number: DE324082C
Application number: DE1918324082D
Authority: DE
Original assignee: TITAN CO AS
Current assignee: TITAN CO AS
Priority date: 1917-12-12
Filing date: 1918-11-02
Publication date: 1920-08-19

Description

Verfahren zum Abscheiden von in Flüssigkeiten schwebenden, fein verteilten festen Stoffteilchen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Befreiung von Lösungen von darin in fein verteiltem Zustand schwebenden Teilchen, die im allgemeinen als Schlamm zu U bezeichnen sind. Solcher Schlamm bildet sich vielfach, z. B. bei der Auflösung von Mineralien oder Kunstprodukten, die schwer lösliche oder unlösliche Stoffe enthalten. Diese unlöslichen Teile werden, wenn sie hinreichend fein verteilt sind, in der Lösung schwebend bleiben. Die Schwierigkeit der Entfernung des Schlammes steigt mit seiner Feinheit, aber auch mit der Konzentration der Lösung, und bei besonders feinem Schlamm, dessen Korngröße bis unter O, OOI mm Durchmesser heruntergeht, ist es, namentlich wenn die Lösung gleichzeitig eine hohe Konzentration hat, unmöglich, den Schlamm in üblicher Weise durch Absitzenlassen, Filtration oder Schleudern zu entfernen. Selbst die feinsten Filter werden nach einiger Zeit von solchen Schlammteilchen verstopft und unbrauchbar. Benutzt man das Absitzenlassen zur Abscheidung, so wird diese infolge des geringen spezifischen Gewichts der Schlammteilchen und ihrer geringen Größe bei der großen inneren Reibung in der Flüssigkeit entweder sehr lange Zeit erfordern oder überhaupt keine vollkommen klare Flüssigkeit ergeben. Insbesondere ist die Gegenwart äußerst feiner kolloidaler Teilchen dem Absetzen des Schlammes hinderlich. Derartige kolloidale Teilchen brauchen einerseits wegen ihrer geringen Größe sehr lange Zeit, um zu Boden zu sinken, wenn nicht die Brownsche Molekularbewegung das Herabsinken überhaupt verhindert, anderseits werden sie die innere Reibung in der Lösung steigern und dadurch auch die Abscheidung der größeren Teilchen erschweren. Dasselbe gilt auch für die Abscheidung des Schlammes durch Schleudern.
Es ist bekannt, fein verteilte Stoffteilchen in einer Flüssigkeit durch Bildung eines Niederschlags, besonders in kolloider Form, der die feinen Stoffteilchen mitreißen kann, abzuscheiden. Dadurch wird die Ausfällung schneller gehen, so daß man Zeit sparen und die Größe der Fällungsgefäße etwas beschränken kann.
Das vorliegende Verfahren beruht auf der Beobachtung, daß, wenn eine Fällung von Schwefel in fein verteiltem Zustande in einer Flüssigkeit, die schwebenden Schlamm enthält, bewirkt wird, die physikalischen Eigenschaften des Schlammes sehr wesentlich geändert werden und der Schlamm sich sehr leicht durch Absetzenlassen, Filtration oder Schleudern von der Flüssigkeit trennen läßt. Man kann diese Erscheinung auf verschiedene Weise zu erklären versuchen, indem man z. B. annimmt, daß die feinen Schlammteilchen von gefälltem Schwefel umschlossen und dadurch von der Flüssigkeit leicht trennbar werden. Eine andere Erklärungsweise für den Vorgang ist vielleicht in den besonderen chemischen Eigenschaften des kolloidalen Schlammes und des ausgeschiedenen Schwefels zu suchen. Der kolloidale Schwefel ist bekanntlich ein elektronegatives Kolloid, wogegen der Schlamm, wenn derselbe zum wesentlichen Teil aus kolloidalem Kieselsäurehydrat besteht, was häufig der Fall ist, und wenn er in einer stark säurehaltigen Lösung schwebt, ein elektropositives Kolloid ist. Möglicherweise beruht dann die Wirkung des Schwefels auf einer gemeinsamen Koagulation des elektronegativen Kolloid, Schwefels, mit dem elektropositiven Kieselsäurehydrat.
Nachstehend wird ein Beispiel für das Verfahren gegeben.
Liegt z. B. eine Lösung vom spezifischen Gewicht von etwa I,5 mit einem Gehalt von zweiwertig und dreiwertig als Sulfat gebundenem Eisen und von Titansulfat neben anderen Sulfaten vor, und schwebt in der Lösung ein Schlamm, der hauptsächlich aus fein verteiltem Kieselsäurehydrat besteht und sich nicht ohne Schwierigkeiten durch Absitzenlassen usw. von der Lösung trennen läßt, so leitet man in die Lösung Schwefelwasserstoff ein, oder man setzt Sulfide hinzu, die mit der anwesenden Säure Schwefelwasserstoff entwickeln. Der Schwefelwasserstoff wird sehr bald durch das in der Lösung vorhandene Oxydationsmittel, in diesem Falle Ferrisulfat, oxydiert, wobei Schwefel ausgeschieden wird.
Sollte nicht schon ein Oxydationsmittel in der Lösung enthalten sein, so muß ein solches, wie z. B. Salpetersäure, Nitrate, Chlor oder Chlorate, zugesetzt werden. Da das Oxydationsmittel in der Flüssigkeit gelöst ist, wird der Schwefel gleichmäßig in der Flüssigkeit ausgeschieden und kann so auf alle Schlammteilchen in der Flüssigkeit einwirken. Die Behandlung mit Schwefelwasserstoff kann bei höherer oder niedriger Temperatur stattfinden, sie kann auch in einem Kessel unter Druck vorgenommen werden. Es ist dann leicht, die Flüssigkeit von dem Schlamm durch Absitzenlassen, Filtration oder Schleudern in bekannter Weise zu trennen.
Als Beweis für die Wirksamkeit des Verfahrens kann erwähnt werden, daß die vorher bezeichnete Lösung, die ursprünglich etwa 20 g Schlamm je Liter enthält, durch gewöhnliches Absitzenlassen bis auf einen Schlammgehalt von nur 5 bis IO g je Liter herabgebracht werden konnte, wogegen sie durch Einleiten von Schwefelwasserstoff bis auf einen Gehalt von unterhalb 0, I g Schlamm je Liter gereinigt werden konnte. Zu dieser Scheidung war etwa 0,5 g Schwefel pro Liter erforderlich.
Anstatt den Schwefel durch Oxydation in der Flüssigkeit aus Schwefelwasserstoff zu erzeugen, kann man die Fällung von Schwefel auf irgendwelche andere Art darin vornehmen.
Es ist nur erforderlich, daß er in möglichst fein verteilter Form darin ausgeschieden wird.

Claims

PATENT-ANSPRüCHE: I. Verfahren zum Abscheiden von in Flüssigkeiten schwebenden, fein verteilten festen Stoffteilchen durch Bildung eines Niederschlages in der Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß Schwefelwasserstoff oder ein Sulfid in die Flüssigkeit eingeführt und mittels eines Oxydationsmittels Schwefel in der Flüssigkeit ausgeschieden wird, worauf die Trennung des Ausgeschiedenen in bekannter Weise durch Absitzenlassen, Filtrieren oder Schleudern vorgenommen wird. z. zu Anwendung des Verfahrens nach Anspruch I auf Flüssigkeiten, die Ferrosulfat, Ferrisulfat und Titansulfat in Lösung neben festen, hauptsächlich aus Kieselsäure oder Kieselsäurehydrat bestehenden Teilchen enthalten.