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KAISERLICHES

PATElTAMT.

PATENTSCHRI

- M 291163 KLASSE \2d. GRUPPE

Bei der Neutralisation von sauren Flüssigkeiten, wie solche z. B. als Abwässer der Metallbeizindustrie vorliegen, machen sich insofern große Schwierigkeiten bemerkbar, als man hierzu große Bassins benötigt, in denen die Neutralisation bewirkt wird, und ebenso große Flächen, wo der sich bildende Niederschlag zum Absetzen gelangt. Diese Neutralisation geschieht bisher nach gewissen Zeitabständen, nach An-Sammlung einer gewissen Menge des Abwassers, durch Zusatz der entsprechenden Reagenzien. Dagegen ist ein fortlaufendes Neutralisieren der Säure ohne nachfolgendes Absetzenlassen der sich bildenden Niederschläge nicht möglich.

Schließlich ist auch die Aufbereitung der gebildeten Niederschläge zur Wiedergewinnung der etwaigen Metallsalze eine derart schwierige, daß man hiervon meistens überhaupt absieht und so nicht unbedeutende Werte der Vernich-

ao tung preisgibt.

Diesen Übelständen vermag die Erfindung abzuhelfen. Es wurde nämlich von der Erfinderin beobachtet, daß Körper aus poröser, nach dem unter I. weiterhin beschriebenen Verfahren hergestellter Kieselsäure imstande sind, größere Mengen wasserlöslicher, alkalisch reagierender Verbindungen der Alkalien oder Erdalkalien chemisch und mittels Absorption zu binden. Die hierdurch entstandenen Körper vermögen ihrerseits sodann nicht nur freie Säure, sondern auch Metallverbindungen zu binden, so daß ζ. B. eine saure metallhaltige Lösung nicht nur von ihrer Säure, sondern auch von Metallsalzen befreit - wird, ohne daß . hierbei irgendwelche Niederschläge entstehen. Will man das Filtermaterial wieder gebrauchsfähig zur Säurebindung machen, so geschieht dies einfach in der Weise, daß man das Filtermaterial mit einer wäßrigen Lösung von Erdalkali- oder Alkalihydroxyd bzw. alkalisch reagierenden Salzen der Alkalien, wie Soda u. a., auswäscht bis zur vollständigen Sättigung. Sind außer der Säure auch noch Metallsalze gebunden worden, so entfernt man die Metallverbindung durch entsprechendes Auslaugen mit einer stärkeren Säure, wie z. B. ioprozentiger Salzsäure. Nach dieser Auslaugung, welche dem Filtermaterial als solchem keinen Schaden zufügt, wird das Filtermaterial kurz mit Wasser gespült und durch Behandeln mit den oben genannten Alkali- oder Erdalkaliverbindungen wieder zur Bindung von Säuren oder Metallsalzen vorbereitet.

I. Die Herstellung des Mittels.

Bei der Herstellung des Mittels ist die Hauptsache, daß die Kieselsäure in einer besonderen Form abgeschieden wird, in welcher sie die größte Aufnahmefähigkeit zu zeigen imstande ist. Es genügt nicht, einfach die Kieselsäure aus ihren löslichen Verbindungen durch Zusatz von Säure zur · Abscheidung zu bringen, sondern es muß dieses unter Zuhilfenahme von. wasserlöslichen Neutralsalzen, wie Natriumsulfat, Natriumnitrat, Natriumchlorid, Natrium-

phosphat oder Natriumazetat, geschehen. Das zu den nachstehend beschriebenen Versuchen der Erfinderin verwandte Präparat wurde in folgender Weise hergestellt:

7V₂I einer ioprozentigen Natriumphosphatlösung wurden mit i¹/, 1 technischer Wasserglaslösung und 150 ecm einer ßoprozentigen Salzsäure in der Kälte gemischt. Nach kurzer Zeit trat die Abscheidung der Kieselsäure unter Bildung einer festen Gallerte ein. Das Erhaltene wurde mit Wasser zur Entfernung der überschüssigen Alkaliverbindungen ausgewaschen und nach dem Auswaschen getrocknet. Nach dem Trocknen wurde das Produkt in geeigneter Weise zerkleinert und in Filterröhren so lange mit Kalkwasser behandelt, bis das abfließende Wasser keine Alkalinitätsabgabe mehr aufwies. Nach der Kalkwasserbehandlung wurde kurz mit gewöhnlichem Wasser gespült, um das mechanisch auf dem Material haftende Kalkwasser zu entfernen. Der so erhaltene Körper stellt das Mittel dar, um einerseits Säure, anderseits Metallverbindungen aus Wasser zu entfernen.

II. Beispiel der fortlaufenden Entfernung von Säuren aus Flüssigkeiten.

150 g des nach I. hergestellten Mittels wurden in eine Filterröhre gefüllt und hierdurch so lange V₁₀ normal Schwefelsäure nitriert, bis die Neutralisationsfähigkeit des Mittels erschöpft war und das ablaufende Filtrat sauer zu reagieren begann. Es wurde gefunden, daß auf diese Weise 625 ecm V₁₀ normal Schwefelsäure neutralisiert wurden. Das ablaufende Filtrat war vollkommen klar. Das Filtermaterial wurde jetzt mit Wasser gespült, wieder mit Kalkwasser gebrauchsfähig gemacht und von neuem zum Entsäuern von Vio normal Schwefelsäure verwandt. Es wurden wieder 625 ecm Vio normal Schwefelsäure neutralisiert und ergab sich das gleiche Resultat bei weiteren vier Versuchen. Ebenso konnten verschiedene saure Fabrikabwässer, welche Salzsäure und Salpetersäure enthielten, fortlaufend neutralisiert werden.

III. Beispiel der fortlaufenden Entfernung von Säuren und Metallverbin-

_₀ düngen aus Flüssigkeiten.

Das gleiche mit Kalkwasser vorbehandelte Filtermaterial wurde zum Entsäuern einer Vio normal Schwefelsäure, welcher 1 Prozent Kupfersulfat zugesetzt war, benutzt. Das Filtrat lief kupfer- und säurefrei ab, während sich das Filtermaterial stark blau färbte. Nach Beendigung des Versuches wurde das Filtermaterial mit Wasser ausgewaschen und. mit Kalkwasser wieder gebrauchsfähig gemacht. Bei beiden Behandlungen wurde kein Kupfersalz aus dem Filtermaterial herausgelöst, was ein Beweis dafür ist, daß das Kupfer chemisch gebunden war. Es wurde jetzt von neuem ^l/io normal Schwefelsäure mit 1 Prozent Kupfersulfat durch das Material hindurchfiltriert, wobei sich wiederum zeigte, daß das Filtrat kupfer- und säurefrei ablief. Das gleiche war der Fall bei einer Wiederholung des Versuches zum dritten und vierten Male. Naturgemäß nahm die Bindungsfähigkeit des Materials für Metall und Säure mit dem Steigen der Versuche ab. Es wurde, um das Filtermaterial vollständig wieder gebrauchsfähig zu machen, jetzt mit einer ioprozentigen Salzsäure ausgewaschen, wobei das Kupfersalz mit Leichtigkeit entfernt wurde, während das Filtermaterial selbst keine Einbuße erlitt. Hierauf · wurde ausgewaschen, durch Behandeln mit Kalkwasser das Filter wieder gebrauchsfähig gemacht, und es zeigte sich bei weiteren Versuchen, daß der Filterkörper vollständig seine Fähigkeit, Säure und Metallverbindungen zu binden, bewahrt hatte. Außer mit Kupfersalz wurden dieselben Versuche auch mit Nickel-, Eisen-, Zinn- und Zinkverbindungen durchgeführt, und es ergab sich auch hier, daß die betreffenden Metalle von dem Filtermaterial gebunden wurden.

Aus]j[den gegebenen Beispielen geht klar hervor, daß der nach dem unter I. beschriebenen Verfahren hergestellte Körper imstande ist, fortlaufend Säure und Metall zu binden.

Die Vorteile und die technischen Neuheiten, welche dieses Verfahren bietet, bestehen in folgenden Tatsachen:

1. Während nach dem bisherigen Verfahren die Neutralisation größerer Mengen saurer Flüssigkeiten insofern Schwierigkeiten bot, als dieselbe nur zeitweilig und außerdem noch in großen Sammelbassins und unter Zuhilfenahme umständlicher Mischvorrichtungen ausgeführt werden konnte, gestattet das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren eine einfache, fortlaufende und räumlich sehr beschränkte Ausführung des Neutralisierens, indem man die betreffende Flüssigkeit einfach über ein Filtermaterial rieseln läßt.

2. Während bei dem früheren Verfahren sich meistens erhebliche Mengen Schlamm bildeten, welche eine nachfolgende Klärung beanspruchten, fallen diese Schlammbildungen bei iao dem neuen Verfahren vollständig fort.

3. Während bei dem früheren Verfahren eine Vereinigung von Neutralisation der Flüssigkeit und Wiedergewinnung der etwa in dieser enthaltenen Metallverbindungen nicht möglich war, weil die Metallverbindungen in die großen Mengen des sich bildenden Schlammes übergingen, ist eine derartige Vereinigung bei dem neuen Verfahren ein leichtes, da die Metallverbindungen im Filtermaterial zurückgehalten werden und aus diesem leicht in konzentrierter Form wieder ausgezogen werden können.

Claims

Patεnt-Anspruch:

Verfahren zur Herstellung eines porösen, aufnahmefähigen Filtermaterials aus Kieselsäure zur fortlaufenden Bindung und Entfernung von freier Säure als auch Metallverbindungen aus sauren metallhaltigen Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Ausscheidungsprozeß der Kieselsäure aus ihren löslichen Verbindungen (Alkalisilikaten) durch stärkere Säuren (Schwefelsäure, Salzsäure) ein wasserlösliches Neutralsalz von Alkalien (Natriumsulfat, -chlorid, -nitrat, -phosphat oder -azetat) zugesetzt und das nach dem Auswaschen und Trocknen des ausgeschiedenen Niederschlages erhaltene Filtermaterial vor dem jedesmaligen Gebrauch mit wäßrigen alkalischen Lösungen von Alkali- oder Erdalkaliverbindixngen (Natriumhydroxyd, -karbonat, Kalziumhydroxyd oder Bariumhydroxyd) bis zur Sättigung behandelt wird.

di:rlin. gedruckt in der Reichsdruckerei.