-
Verfahren zum Aufschließen von Asbest-Faserbüscheln und -Crudestückchen
unter Freilegung von einzelnen Asbestfasern Gegenstand der Erfindung bildet ein
neuartiges und besonders vorteilhaftes Verfahren zum Aufschließen von Asbest-Faserbüscheln
und -Crudestückchen unter Freilegung von einzelnen Asbestfasern.
-
Asbest, insbesondere Chrysotil-Asbest, kommt in der Natur bekanntlich
in Schichten, ähnlich den Kohleflözen, in Nestern, sogenannten Taschen oder ähnlichen
Formen eingebettet in einem verwandten Muttergestein vor.
-
Aus solchen Vorkommen wird Asbest nach verschiedenen mechanischen
Verfahren gewonnen, wie sie auch sonst in Bergbaubetrieben bekannt und üblich sind.
Hierbei läßt es sich nicht vermeiden, daß ein erheblicher Anteil an Muttergestein
mit gefördert wird> so daß aus den sowohl im Tage- wie im Untertagebau betriebenen
Asbestgruben ein Gemisch von Asbest und totem Muttergestein zur Weiterverarbeitung
gelangt. Die Abtrennung des Asbestes aus derartigen Konglomeraten erfolgt bisher
nur mechanisch., indem die betreffenden großen Gesteinsbrocken in Steinbrechern,
Mühlen, Schlagmaschinen od. dgl. behandelt und dabei auch der sich noch in Gesteinsform
befindliche Asbest, der sogenannte Crude, zerkleinert und in Asbest-Faserbüschel
und -Crudestückchen zerlegt wird. Dieser Vorgang wird dabei je nach dem geforderten
Reinheitsgrad gegebenenfalls auch noch ein oder mehrmals wiederholt.
-
Bei diesen mechanischen Bearbeitungsverfahren ist es unvermeidlich,
daß Gesteinsteilchen zwischen den Asbest-Faserbüscheln hängenbleiben und auch sonst
noch harte Crudestückchen in denselben enthalten sind. Außerdem ist es bei einer
solchen mechanischen Bearbeitung unvermeidlich, daß dabei die eigentlichen Asbestfasern
als solche durch Abknicken, Abreißen usw. stark gekürzt und damit erheblich entwertet
werden. Außerdem enthalten die Produkte, wie sie zur Zeit als sogenannte »Rohasbestfaser«
in den Handel kommen und in den Asbestspinnereien sowie für die Herstellung von
Asbestzement, Asbestpappen, Asbest-Reibbelägen, Asbest-Ztplatten u. dgl. mehr zur
Verarbeitung gelangen, neben reiner Asbestfaser auch noch Talkum, Magnetit, Gesteinsstaub
und eine Vielzahl harter, nicht aufgeteilter Crudestückchen als Verunreinigungen.
Schließlich besteht ein empfindlicher Mangel dieser sogenannten »Rohasbestfaser«
darin, daß dieselbe immer noch mehr oder minder starke Faserbüschel darstellt bzw.
in derselben der Auflösungsgrad der eigentlichen Asbestfasern nur gering ist. Dieser
Umstand ist dabei um so unbefriedigender, als nach den neuesten wissenschaftlichen
Erkenntnissen die eigentliche Asbestfaser eine außerordentlich geringe Faserdicke
besitzt, die beispielsweise für Chrysotil mit etwa 2 # 10-s mm angegeben wird und
damit die feinste bisher bekannte Faser überhaupt darstellt, ohne daß es bisher
gelungen wäre, die sich hieraus ergebenden Möglichkeiten nutzbar zu machen.
-
Wie oben angedeutet, leiden vielmehr die bisher aus solche- »Rohasbestfaser«
oder unter Zusatz solcher hergestellten Erzeugnisse durchweg unter dem Mangel, da
ß es nach den bisher bekannten Verfahren nicht möglich ist, dieAsbest-Faserbüschel
oderkleinen, noch harten Crudestückchen ohne weitgehende Schädigung der Faserlänge
bis zur Einzelfaser aufzulösen. Eine etwaige weitere mechanische Bearbeitung würde
vielmehr die Faserlänge noch mehr kürzen und damit ein günstiges Verhältnis zwischen
dem Durchschnitt der frei liegenden Asbestfasern und deren Faserlänge ebenfalls
nicht erreichen lassen. Bedingt durch den geringen Durchmesser der Einzelfaser des
Asbestes und die damit zwangläufig verbundene Größe der Oberfläche von etwa
130000 bis 220000 cm2/g gegenüber einer solchen von etwa ?200 cm2/g bei Baumwolle
sind nämlich die Adhäsions- und Cohäsionskräfte, welche die Einzelfasern aneinanderklammern,
derartig groß, daß sie die Festigkeit der Faser übersteigen können, d. h., die Aufhebung
dieser Querverbindung erfordert größere Kräfte, als die Faser in ihrer Längsrichtung
Festigkeit besitzt, und demgemäß ist eine mechanische Trennung der Einzelfasern
voneinander - wie schon gesagt - nur möglich, wenn dabei eine Kürzung der Faserlänge
in Kauf genommen wird.
-
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es demgegenüber, Asbest-Faserbüschel
und -Crudestückchen unter Freilegung der einzelnen Asbestfasern aufzuschließen bzw.
in solche aufzulösen, ohne hierbei die Faserlänge in einem auch nur irgendwie nennenswerten
Umfange zu beeinträchtigen.
Erfindungsgemäß wird-dies durch Einsatz
hierfür geeigneter Chemikalien, nämlich dadurch erreicht, daß eine vorzugsweise
wäßrige Dispersion der Ausgangsstoffe mit einem deren Ladung entgegengesetzt aktiven
Netzmittel, d. h. im Falle positiv geladener Asbestsorten mit einem änionäktiven
Netzmittel und int- Falle negativ geladener Asbestsorten mit einem kätionaktiven
Netzmittel, behandelt wird und nach hierdurch bewirkter -Freilegung der Asbestfasern
diese von den vorhandenen Verunreinigungen abgetrennt werden.
-
Bestimmte Asbestsorten; wie z. B. Chrysotil- oder Serpentin-Asbest,
sind nämlich positiv geladen, während andere Asbestsorten, wie z. B. Blauasbest,
der auch Hornblende- oder Krokyldolith-Asbest genannt wird, ferner Tremolit-, Amphibol-
u. dgl. Asbeste, negati-v geladen sind. Im allgemeinen sind Netzmittel auf der Grundlage
langkettiger, Nebengrüppen aufweisender Moleküle, insbesondere hochmolekularer zweigkettiger
Organoverbindungen aufgebaut, und sind solche Netzmittel in vielfachen Arten bekannt
und im Handel erhältlich. Werden nun beispielsweise Asbest-Faserbüschel und/oder
-Crudestückchen von Asbestsorten positiver Ladung in Form einer Dispersion mit einer
Flüssigkeit zusammengebracht, welche ein vorzugsweise-'stark wirkendes anionenaktives
Netzmittel enthält, so kann man sich vorstellen, daß sich dieses Netzmittel auf
Grund seiner Aktivität zur Ladung des positiv geladenen Asbestes mit seinem Stamm
parallel zur Faser legt, während sieh seine Nebengruppen infolge ihrer gleichen
elektrischen Ladung voneinander abstoßen-und dadurch Faser von Faser trennen, ohne
deren Faserlänge irgendwie zu beeinträchtigen. In sinngemäß gleicher Weise dürfte
solches erfolgen, wenn es sich um Asbestsorten negativer Ladung handelt und Netzmittel
eingesetzt werden, die ihrerseits kationäktiv sind, wie z. B.-Triäthyl-Lauryl Ammoniumchlorid:
Neben öder gegebenenfalls auch. an Stelle solcher Netzmittel können auch nichtiönögene
Netz- und Dispergiermittel od. dgl. zur Tonenbildung im Dispergiermedium befähigte
grenzflächenaktive Mittel verwendet werden.
-
-Gegebenenfalls kann es beialledem von Vorteil sein, die-erfindungsgemäße
Behandlung unter vorzugsweise nur '-leichter mechanischer -Durcharbeitung vorzunehmen,
hierdurch die Einwirkung zu intensivieren und die Behandlungszeit abzukürzen. In
gleichem Sinne kann es, je nach der Art des jeweils verwendeten Netzmittels, gegebenenfalls
von Vorteil sein, die erfindungsgemäße Behandlung bei veränderter, z. B. erhöhter
Temperatur durchzuführen, da gewisse Netzmittel bei einer solchen intensiver wirken,
während a n -dere iv deder am besten bei 'Normaltemperatur (etwa 20' C) arbeiten.
was durch entsprechende kleine Vorversuche-jeweils leicht feststellbar ist.
-
Je nach Art des jeweils -verwendeten Netzmittels kann -als Trägerflüssigkeit
für dasselbe bzw. als Dispersiönsflüssigkeit für die Asbestfaser entweder nur )Yasseroder
an Stelle odervorzugsweise neben solchem auch eine Säure. Lauge oder ein sonstiges
Lösungsmittel, wie (51, Kohlenwasserstoff od. dgl., verwendet werden. -Die Konzentration
an Netzmittel kann in Abhäng e ffi gk it von der jeweils zu- behandelnden Asbestsorte
und der zur Verfügung stehenden Zeit in verhältnismäßig weiten Grenzen schwanken.
Beispielsweise können-für die Aufbereitung eines kanadischen Chrysotil-Asbestes
5;"e Netzmittel, auf das Trockengewicht des Rohasbestes bezogen, verwendet werden.
Eine so hergestellte Dispersion-wird- leicht. gerührt oder sonstwie mechanisch bewegt
und hat in etwa 10 bis 20 Minuten eine Auflösung bis zur Einzelfaser bewirkt.
-
Je nach der angewandten Menge Wasser oder sonstiger Trägerflüssigkeit
ergibt sich eine mehr oder minder feine Dispersion von einzelnen Asbestfasern, die
sich nunmehr ohne besondere Schwierigkeiten von allen ihnen anhaftenden bzw. in
der Dispersion vorhandenen Verunreinigungen trennen lassen. Hierfür kann man die
Fasern abspülen, die Dispersion verdampfen, zentrifugieren bzw. abschleudern oder
nach sonstigen bekannten Methoden separieren.
-
Auch verhältnismäßig große harte Crudestücke lassen sich unter entsprechender
Erhöhung der Netzmittelkonzentration und/oder Verlängerung der Einwirkungsdauer
selbst ohne mechanische und/oder temperaturmäßige Unterstützung nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren bis zur Einzelfaser auflösen.
-
Im Schrifttum findet sich bereits der Vorschlag, kolloidale Dispersionen
von Chrysotilasbestfasern in einer wäßrigen Flüssigkeit für die Herstellung von
Asbestfilzen und -pappen auf entsprechenden Maschinen dadurch geeigneter zu machen,
daß man denselben eine wasserlösliche Fettsäureseife in einer etwa die Hälfte des
Asbestgewichtes ausmachenden Menge als Dispergiermittel zusetzt und den p11-Wert
der Dispersion mittels Alkalizusatz um 0,5 bis 1,5 erhöht, um dadurch die dem Asbest
innewohnende Klebrigkeit zu vermindern und die Röschheit derartiger Dispersionen
zu erhöhen, so daß die Pappenherstellungsmaschinen dann mit größerer Geschwindigkeit
laufen können und sich die Stärke der@herzustellenden filzartigen Asbestpappe besser
regeln und ändern läßt.
-
Dieser Vorschlag ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht zu
vergleichen und führt nicht zu dessen vorerwähnten Effekten, sondern dient den genannten;
-ganz andersartigen Zwecken. Beim Einsatz vön Netzmitteln im Sinne der Erfindung
genügen sehr viel geringere Konzentrationen an solchen und wirken dieselben sehr
viel intensiver. Außerdem kommt hierbei dem p11-Wert keinerlei entscheidende Bedeutung
zu. Eingehende Versuche mit Fettsäureseifen verschiedenster Zusammensetzung haben
klar erwiesen, daß mit solchen an Stelle der erfindungsgemäß zu verwendenden, auf
die Ladung des -zu behandelnden Asbestes abgestimmten Netzmitteln- die vorerwähnten
erfindungsgemäßen Wirkungen nicht zu erzielen sind.