DE954150C

DE954150C - Process for the production of lead silicate from lead salts of strong mineral acids, preferably lead sulfate

Info

Publication number: DE954150C
Application number: DEG15464A
Authority: DE
Inventors: Dr Bernhard Rodewald; Dr Wilhelm Weber
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1954-09-30
Filing date: 1954-09-30
Publication date: 1956-12-13

Description

Verfahren zur Herstellung von Bleisilicat aus Bleisalzen starker Mineralsäuren, vorzugsweise Bleisulfat Bleisilicate haben seit den frühesten Anfängen der Fertigung keramischer Erzeugnisse bis heute ihren Platz in der Keramotechnik behauptet und finden sowohl als reine Bleisilicate wie auch als zusammengesetzte, z. B. Bleialkalisilicate, Bleiborosilicate oder Bleitonerdesilicate u. ä., Anwendung zur Herstellung von Fritten, Engoben und Glasuren.Process for the production of lead silicate from lead salts of strong mineral acids, preferably lead sulfate lead silicates have been around since the earliest days of manufacturing of ceramic products to this day and has maintained its place in ceramic technology can be found both as pure lead silicates and as composite, e.g. B. lead alkali silicates, Lead borosilicates or lead alumina silicates, etc., used in the production of frits, Engobes and glazes.

Die technische Herstellung solcher einfachen und zusammengesetzten Bleisilicate erfolgt heute ausschließlich ,aus Bleioxyden (z. B. aus Bleiglätte oder Bleimennige) und Kieselsäure .durch Zusammenschmelzen"evantuell mit entsprechenden Zusätzen -(z.B. Soda, Borax, Zinkoxyd u. a.).The technical manufacture of such simple and compound Today, lead silicates are made exclusively from lead oxides (e.g. from black lead or red lead) and silicic acid .by melting together "possibly with corresponding Additives - (e.g. soda, borax, zinc oxide, etc.).

Es wurde nun gefunden, daß sich auch Bleisalze starker Mineralsäuren, vorzugsweise Bleisulfate, die als Neben- und Abfallprodukte bei verschiedenen technischen Verfahren anfallen, nach Reinigung zu Bleisilicat verarbeiten lassen. Dies wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daß man Bleisalze starker Mineralsäuren, vorzugsweise Bleisulfat mit Quarzmehl, in Gegenwart von Bleicarbonat, Bleiglätte, Bleimennige oder Bleisilicat oder eine Mischung dieser Verbindungen, vorzu.gsweise unter Absaugung der abgespaltenen 7-ersetzungsgase .der Salze bzw. des Schwefeloxyds, so lange schmilzt, bis keine Gasabspaltung mehr wahrnehmbar ist.It has now been found that lead salts of strong mineral acids, preferably lead sulfates, which are used as by-products and waste products in various technical Process incurred, process to lead silicate after cleaning. this will achieved by the process according to the invention by making lead salts stronger Mineral acids, preferably lead sulfate with quartz powder, in the presence of lead carbonate, Black lead, red lead or lead silicate or a mixture of these compounds, preferably with suction of the split off 7-replacement gases, the salts or of sulfur oxide, melts until no more gas is released.

Die Zusätze von Bleicarbonat, Bleiglätte, Bleimennige oder Bleisilicat oder deren Mischungen übernehmen in dem neuen Verfahren die Funktion von Hilfsstoffen, da ihre Schmelzen ein gutes Lösungsvermögen für Bleisalze starker Mineralsäuren, vorzugsweise Bleisulfat, besitzen. Diese werden dabei in eine reaktionsfähigere Form übergeführt und zur schnelleren Reaktion. mit Kieselsäure gebracht, die ihrerseits in der Schmelze der Hilfsstoffe zur Lösung und erhöhter Reaktionsbereitschaft gelangt. Eine Verschiebung des Reaktionsgleichgewichts zugunsten der Bleisilicatbildung wird ferner dadurch erreicht, daß man die Flammgase über die Schmelze streichen läßt und gemeinsam mit den abgespaltenen Zersetzungsgasen der Salze, insbesondere des Schwefeldioxyds, absaugt. Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Dauer der Schmelzreaktion abhängig von dem Verhältnis der eingesetzten Menge Bleisalze starker Mineralsäuren zur Menge der genannten Hilfsstoff. Diese Hilfsstoffe weichen in ihrem Reaktionsvermögen nur unwesentlich voneinander ab. Dieses ist vorwiegend durch den Dispersitätsgrad der Hilfsstoffe bedingt. In Schmelzöfen mit guter Wärmeführung erreicht man bei einem Mischungsverhältnis von beispielsweise 3 Teilen Bleisulfat mit i Teil Bleiglätte nach 2 Stunden bei Temperaturen um i ooo° C einen vollständig homogenen Schmeizfiuß, der eine vollkommen transparente Glasur abgibt, die auch nach längerem Tempern .dicht unterhalb des Glasufrerweichungspunktes und anschließender Lagerung weder Rekristallisationserscheinungen noch Ausblühungen aufweist.The additions of lead carbonate, black lead, red lead or lead silicate or their mixtures take over the function in the new process from Auxiliary materials, as their melts have a good dissolving power for lead salts stronger Mineral acids, preferably lead sulfate, possess. These will be turned into a more responsive one Form transferred and for faster response. brought with silica, which in turn dissolves in the melt of the auxiliary materials and increases the willingness to react. A shift in the reaction equilibrium in favor of lead silicate formation occurs also achieved by letting the flame gases sweep over the melt and together with the split off decomposition gases of the salts, especially des Sulfur dioxide, sucks off. When using the method according to the invention is the duration of the melting reaction depends on the ratio of the amount used Lead salts of strong mineral acids to the amount of said excipient. These auxiliaries differ only insignificantly from one another in their ability to react. This is predominant due to the degree of dispersion of the auxiliaries. In melting furnaces with good heat conduction is achieved with a mixing ratio of, for example, 3 parts of lead sulfate with 1 part of black lead after 2 hours at temperatures of around 10,000 ° C one completely homogeneous melt, which gives off a completely transparent glaze, that too after prolonged tempering .tightly below the glass softening point and then Storage shows neither recrystallization nor efflorescence.

In. anderer Ausführungsform kann das erfin-.dungsgemäße Verfahren auch so angewandt werden, daß man das Quarzmehl .erst nachträglich in die Auflösung von Bleisulfat in eine Schmelze von Bleiglätte einträgt.In. Another embodiment can be the method according to the invention can also be used in such a way that the quartz powder is only subsequently added to the dissolution of lead sulphate enters a melt of litharge.

Die Vorteile des :erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen vor allem darin, ein in der chemischen Technik anfallendes Neben- und Abfallprodukt in einem Einstudem-Verfahren urimittelbar zur dem gewünschten Bleisilicat umsetzen zu können, wobei die vexvvenideten Hilfsstoffe mit in das Reaktionsprodukt eingellen. Dieses brauecht in der anfallenden Form lediglich granuliert und gemahlen zu werden. Auch ist keinerlei Arbeit zur Abtrennung von Nebenprodukten aufzuwenden. Die abgesaugten Abgase können nutzbar gemacht werden. Das Verfahren stellt gegenüber den belmmnten Verfahren der Herstellung von Bleisilicaten den großen technischen Fortschritt dar, daß ein z. B. als Abfallprodukt anfallendes, trockenes Bleisulfat unmittelbar in ein wertvolles Endprodukt umgewandelt werden kann, ohne @daß das Bleisulfat erst in Bleiglätte, dem üblichen .Ausgangsprodukt zur Herstellung von Bleisilicaten, umgewandelt zu werden braucht.The main advantages of the method according to the invention are in it, a by-product and waste product in chemical engineering in one One-study process to be able to implement the desired lead silicate directly, whereby the vexvvenideten auxiliaries are incorporated into the reaction product. This Just need to be granulated and ground in the resulting form. Even no work has to be done to separate by-products. The suctioned Exhaust gases can be made usable. The procedure is opposite to the belmmnten Process for the production of lead silicates represents the great technical progress, that a z. B. as a waste product, dry lead sulfate directly in a valuable end product can be converted without @ the lead sulfate first in black lead, the usual starting product for the production of lead silicates, needs to be converted.

Beispiel i Ein inniges Gemisch aus 545 Gewichtsteilen Bleisulfat, 13,3 Gewichtsteilen Bleiglätte und 14,3 Gewichtsteilen Quarzmehl wird 2 Stunden lang auf 110o° C -erhitzt. Man erhält mit 95%iger Ausbeute ein Bleisilicat mit weniger als o, i 0,'o Sulfatgehalt. Beispiel 2 11,3 Gewichtsteile eines Mennige-Bleicarbonat-Gemisches mit 85,9% Bleigehalt gibt bei. Zusatz von 25 Gewichtsteilen Bleisulfat und 9 Gewichtsteilen Quarzmehl. nach 3stündigem Schmelzen bei io5o° C ein transparent erstarrendes Bleisilicat. Beispiel 3 Bringt man 8o Gewichtsteile Bleisulfat mit 2o Gewichtsteilen Bleiglätte zum klaren Schmelz-Ruß und trägt in diesen 21 Gewichtsteile Quarzmehl ein, so erhält man nach 21/2 Stunden ein praktisch sulfatfrei:es Bleisilicat.Example i An intimate mixture of 545 parts by weight of lead sulfate, 13.3 parts by weight of black lead and 14.3 parts by weight of quartz powder is 2 hours heated to 110o ° C for a long time. A lead silicate with less is obtained with a 95% yield as o, i 0, 'o sulphate content. Example 2 11.3 parts by weight of a red lead-lead carbonate mixture with 85.9% lead content is included. Addition of 25 parts by weight of lead sulfate and 9 parts by weight Quartz flour. after 3 hours of melting at 10o ° C, a lead silicate that solidifies transparently. Example 3 8o parts by weight of lead sulfate are added to 2o parts by weight of black lead to the clear enamel carbon black and enters 21 parts by weight of quartz powder in this, so that it is obtained after 21/2 hours you get practically sulfate-free: it is lead silicate.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the manufacture of lead silicate, thereby. characterized in that lead salts of strong mineral acids, preferably lead sulfate, and quartz powder in the presence of lead carbonate, red lead, black lead or lead silicate or a mixture of these substances at temperatures below the melting point of pure lead sulfate.

2. Procedure according to. Claim i, thereby characterized in that the molar ratio of lead sulfate to lead carbonate, red lead, Black lead or lead silicate or a mixture of these substances 7: i, preferably 3: i, is.

3. The method according to claim i, characterized in that in a Melt of lead carbonate, red lead, black lead or lead silicate or a mixture of these substances and quartz powder is entered lead sulfate.

4. The method according to claim i, characterized in that @ that in a melt of lead sulfate and lead carbonate, Red lead, black lead or lead silicate or yeast mixture of these substances quartz flour is entered ..