DE1043231B

DE1043231B - Process for opening up asbestos fiber clusters and crumbs, exposing individual asbestos fibers

Info

Publication number: DE1043231B
Application number: DER19352A
Authority: DE
Inventors: Werner Wilke
Original assignee: Rex Asbestwerke Graf Von Rex KG
Current assignee: Rex Asbestwerke Graf Von Rex KG
Priority date: 1956-07-31
Filing date: 1956-07-31
Publication date: 1958-11-13

Description

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.Process for opening up tufts and pieces of asbestos fibers exposing individual asbestos fibers the subject of the invention forms a novel and particularly advantageous method for opening up asbestos fiber tufts and crumbs exposing individual asbestos fibers.

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.Asbestos, especially chrysotile asbestos, is known to occur in nature in layers, similar to coal seams, in nests, so-called pockets or similar Forms embedded in a related host rock.

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.Asbestos is made from such deposits according to various mechanical methods Process obtained, as they are otherwise known and customary in mining operations. Here it can not be avoided that a considerable proportion of mother rock is funded with> so that from both opencast and underground mining Asbestos mines a mixture of asbestos and dead bedrock for further processing got. The separation of asbestos from such conglomerates has been carried out so far only mechanically. by breaking the relevant large boulders in stone crushers, Mills, beating machines or the like. Treated and that is still in rock form The asbestos present, the so-called crude, is crushed and in asbestos fiber tufts and crumbs is dismantled. This process is done depending on the required The degree of purity may also be repeated one or more times.

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.With these mechanical machining processes, it is inevitable that rock particles get caught between the asbestos fiber tufts and otherwise there are still hard pieces of crude in them. Besides, it's with one such mechanical processing inevitable that doing the actual asbestos fibers as such, severely shortened by kinking, tearing, etc. and thus significantly devalued will. In addition, the products contain what is currently known as "raw asbestos fibers" come on the market and in asbestos mills as well as for the production of Asbestos cement, asbestos cardboard, asbestos friction linings, asbestos Ztplatten and the like. More for In addition to pure asbestos fibers, talc, magnetite and rock dust are also processed and a variety of hard, undivided pieces of crude as impurities. After all, there is a serious deficiency in this so-called "raw asbestos fiber" in the fact that it is still more or less strong tufts of fibers or in the same the degree of dissolution of the actual asbestos fibers is only slight. This This circumstance is all the more unsatisfactory than according to the latest scientific Realizations the actual asbestos fiber has an extremely small fiber thickness possesses, which is given for example for chrysotile with about 2 # 10-s mm and so that it represents the finest fiber known so far, without it being so far would have succeeded in making use of the resulting possibilities.

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.As indicated above, the products made from such "raw asbestos fibers" or with the addition of such consistently suffer from the deficiency that according to the previously known methods it is not possible to remove the asbestos fiber tufts or small, still hard crude pieces without extensive damage to the fiber length dissolve down to the single fiber. Any further mechanical processing would rather shorten the fiber length even more and thus likewise not allow a favorable ratio between the average of the exposed asbestos fibers and their fiber length to be achieved. Due to the small diameter of the individual asbestos fibers and the inevitably associated size of the surface of around 130,000 to 220,000 cm2 / g compared to around 200 cm2 / g for cotton, the adhesion and cohesion forces that hold the individual fibers together are so large that they can exceed the strength of the fiber, that is, the breaking of this cross connection requires greater forces than the fiber has strength in its longitudinal direction, and accordingly a mechanical separation of the individual fibers from one another - as already said - is only possible when doing so a shortening of the fiber length is accepted.

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.By contrast, the method according to the invention makes it possible to obtain asbestos fiber tufts opening up or breaking down the individual asbestos fibers, exposing the individual asbestos fibers. to dissolve into such, without the fiber length in any way worth mentioning Affect scope. According to the invention, this is achieved through use chemicals suitable for this purpose, namely achieved in that one preferably Aqueous dispersion of the starting materials with an oppositely active charge Wetting agents, d. H. in the case of positively charged asbestos types with an ionic Wetting agent and int- trap of negatively charged asbestos types with a cation-active one Wetting agent, is treated and after the asbestos fibers are exposed as a result these are separated from the existing impurities.

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.Certain types of asbestos; such as B. chrysotile or serpentine asbestos, are positively charged, while other types of asbestos, such as. B. blue asbestos, also called hornblende or crocyldolite asbestos, also tremolite, amphibole and the like asbestos, negatively charged. Generally wetting agents are based long-chain molecules having minor groups, in particular high-molecular two-chain ones Organo compounds built up, and such wetting agents are known in many ways and commercially available. For example, asbestos tufts and / or -Cross pieces of asbestos types of positive charge in the form of a dispersion with a Liquid brought together, which is a preferably-'strongly acting anion-active Contains wetting agents, so you can imagine that this wetting agent is on Reason for its activity to charge the positively charged asbestos with its trunk parallel to the fiber, while see its subgroups as a result of their like repel electric charge from one another - and thereby separate fiber from fiber without affect their fiber length somehow. In the same way, should this occurs when it comes to asbestos types with a negative charge and wetting agents are used, which in turn are cationic, such as. B.-triethyl-lauryl ammonium chloride: In addition to dreary if necessary. In place of such wetting agents, non-ionic ones can also be used Wetting and dispersing agents or the like capable of clays in the dispersing medium surfactants can be used.

-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.-If necessary, it can be of advantage in all of this to use the inventive To carry out treatment with preferably only slight mechanical working through, thereby intensifying the effect and shortening the treatment time. In In the same way, it can optionally, depending on the type of wetting agent used in each case be advantageous, the treatment according to the invention in changed, z. B. increased Temperature, as certain wetting agents work more intensely at such a temperature, while a n -dere iv deder work best at 'normal temperature (about 20' C). which can easily be determined by means of corresponding small preliminary tests.

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.Depending on the type of wetting agent used, it can be used as a carrier liquid for the same or as a dispersion liquid for the asbestos fibers either only) Yasser or instead of or preferably in addition to such an acid. Lye or something else Solvents such as (51, hydrocarbon or the like, can be used. -The concentration of wetting agent can be used depending on the type of asbestos to be treated and the available time fluctuate within relatively wide limits. For example, can-for the processing of a Canadian chrysotile asbestos 5; "e wetting agents based on the dry weight of the raw asbestos can be used. A dispersion produced in this way becomes easy. stirred or otherwise mechanically moved and caused disintegration down to the single fiber in about 10 to 20 minutes.

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.Depending on the amount of water or other carrier liquid used the result is a more or less fine dispersion of individual asbestos fibers, which now without any particular difficulties from all adhering to or in allow any impurities present in the dispersion to separate. For this you can use the Rinse fibers, evaporate, centrifuge or spin off the dispersion or separate according to other known methods.

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.Relatively large, hard pieces of crude can also be found under corresponding Increase in the concentration of wetting agent and / or increase the duration of action even without mechanical and / or temperature support according to the invention Dissolve the process down to the single fiber.

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.In the literature there is already the suggestion of colloidal dispersions of chrysotile asbestos fibers in an aqueous liquid for the manufacture of To make asbestos felt and cardboard more suitable on appropriate machines, that the same a water-soluble fatty acid soap in about half of the Asbestos weight is added as a dispersant and the p11 value the dispersion is increased by 0.5 to 1.5 by adding alkali, thereby reducing the asbestos inherent stickiness and the crispness of such dispersions to increase, so that the paperboard machines then at greater speed and the strength of the felt-like asbestos cardboard to be produced is better regulate and change.

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.This proposal does not apply to the method according to the invention compare and does not lead to the aforementioned effects, but serves the named ones; -completely different purposes. When using wetting agents within the meaning of the invention Much lower concentrations of these suffice and they have a great effect much more intense. In addition, the p11 value is of no decisive importance here to. Thorough experiments with fatty acid soaps of various compositions clearly shown that with such in place of those to be used according to the invention, on the load of the asbestos to be treated, coordinated wetting agents, the aforementioned Effects according to the invention can not be achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for opening up asbestos fiber tufts and crumbs exposing individual asbestos fibers, characterized in that that a dispersion of the starting materials with an oppositely active charge Wetting agents, d. H. in the case of positively charged asbestos types with an ion-active one Wetting agent and, in the case of negatively charged asbestos types, with a cationic wetting agent, is treated and after the asbestos fibers have been exposed as a result the existing impurities are separated.

2. The method according to claim 1, characterized in that water is used as the dispersion medium for the starting materials is used.

3. The method according to claim 1 or 2, dadui = Ch characterized in that the treatment is also carried out with slight mechanical working through will.

4. The method according to any one of the preceding claims, - characterized in that the neglect when changed, z. B. elevated temperature is carried out.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that, in addition to water, an acid, an alkali, is used as the dispersion liquid or another solvent is used.

6. Method according to one of the preceding Claims, characterized in that in addition to or instead of ion-active wetting agents per se non-ionic wetting and dispersing agents or the like for forming ions in the dispersing medium capable surfactants can be used.