DE1097963B - Verfahren zur Herstellung von nicht hygroskopischen frei fliessenden, kondensierten glasigen Phosphaten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von nicht hygroskopischen frei fließenden, kondensierten glasigen Phosphaten Kondensierte Phosphate der allgemeinen Formel Nan+2Pn 03n+1 bei denen n größer als 3 ist, werden in großem Umfang zur Wasseraufbereitung, zur Herstellung von Waschmitteln, bei der Schmelzkäseaufbereitung usw. verwendet. Zu diesen Phosphaten gehört das Grahamsche Salz, das auch als Natriummetaphosphat oder als Natriumhexametaphosphat bezeichnet wird, sowie Natriumtetrapolyphosphat, Natriumhexapolyphosphat usw. Bei den genannten Phosphaten handelt es sich um keine chemisch eindeutigen Individuen, sondern um Mischungen von Phosphaten verschiedener Kondensationsgrade, die jedoch im Alkalioxyd-Phosphorpentoxyd-Verhältnis der jeweiligen Bruttoformel entsprechen. Diese kondensierten Phosphate, die insbesondere wegen ihres guten Kalkbindevermögens sehr umfangreiche Einsatzmöglichkeiten bieten, haben den großen Nachteil, daß sie stark hygroskopisch sind und daher leicht verbacken. Beim Auflösen größerer Mengen in Wasser verkleben diese pulverförmigen Produkte so stark, daß sie im Gefäß einen sirupartigen Bodenbelag bilden, der äußerst schwer in Lösung zu bringen ist. Infolge der meist fehlenden Rieselfähigkeit können diese kondensierten Phosphate ebenfalls keinem gesprühten Pulver zugesetzt werden.
• Es ist bereits bekannt, ein besseres Auflösungsvermögen und eine bessere Rieselfähigkeit durch gröberes Mahlen von Schmelzphosphaten zu erreichen. Ferner wurde bereits versucht, durch Überziehen der Phosphatteilchen mit anderen Stoffen oder Vermischen dieser Phosphate mit nicht hygroskopischen Substanzen die Hygroskopizität herabzusetzen. Alle diese Maßnahmen führten jedoch nicht zu dem gewünschten Erfolg. Außerdem ist es bekannt, daß die Hygroskopizität pulverförmiger anhydrischer Phosphate durch Befeuchtung und anschließende Erhitzung herabgesetzt werden kann. Dieses Verfahren ist jedoch umständlich und unwirtschaftlich, weil das eingeführte Wasser zum größten Teil wieder verdampft werden muß.
• Es wurde nun gefunden, daß gut rieselfähige, nicht hygroskopibche, dabei leichtlösliche Produkte erhältlich sind, wenn man kondensierte Phosphate der allgemeinen Forme' Nan+2 Pn 03n+1 bei denen za größer als 3 ist, unter gleichzeitiger Zuhilfenahme zweier verschiedener Granulationshilfsmittel granuliert. Das eine Hilfsmittel ist eine Granulationsflüssigkeit, das andere ein Stoff, der in der Lage ist, die gerade zugeführte flüssige Substanz wieder zu binden.
• Durch dieses Verfahren werden die genannten kondensierten Phosphate mit dem bekannten Granulierteller in Granulate übergeführt, wobei die Größe der Granulate von der Geschwindigkeit, der Schrägstellung des Granu-Tiertellers und der Granulierzeit abhängig ist. Die während des Granulierens zuerst zudosierte flüssige Substanz hat den Zweck, die einzelnen Phosphatteilchen zu umhüllen und zu Agglomeraten zu vereinigen. Da die Agglomerate eine gewisse Klebrigkeit aufweisen, muß die zugeführte Flüssigkeit anschließend durch Bindemittel gebunden werden. Hierbei tritt der Effekt auf, daß die weichen, klebrigen Agglomerate zu Granulaten verfestigt und von den Bindemitteln überzogen werden.
• Als flüssige Granulationshilfsmittel können die verschiedensten Stoffe verwendet werden, wobei die Wahl des flüssigen Granulationshilfsmittels im wesentlichen vom gedachten Einsatzzweck des granulierten, kondensierten Phosphates abhängt. Bei Verwendung der kondensierten Phosphate beispielsweise in Wasch- und Reinigungsbädern wird man vorzugsweise flüssige waschaktive Substanzen bzw. deren wäßrige Lösungen einsetzen. Bei Phosphaten, die in Spülbädern oder beim Waschprozeß; bei dem keine Schaumbildung erforderlich bzw. erwünscht ist, eingesetzt werden, wird Wasser als flüssiges Granulationshilfsmittel verwendet.
• Als feste Granulationshilfsmittel kommen solche Stoffe in Frage, die sehr leicht das flüssige Granulationshilfsmittel zu binden vermögen. Da das Komplexbindevermögen der kondensierten Phosphate nicht herabgesetzt werden soll, hat sich die Verwendung von Natriumtripolyphosphat als besonders günstig erwiesen. Auch Natriumbikarbonat kann für sich allein oder in Verbindung mit Natriumtripolyphosphat verwendet werden, da es in Verbindung mit den kondensierten Phosphaten der Formel Nan+2 Pn 03n+1 bei denen n größer als 3 ist, beim Auflösen in Wasser Gasblasen entwickelt, wodurch die Löslichkeit des Produktes gefördert wird. An flüssigem Granulationshüfsmittel werden in der Regel 1 bis 10 °/a, vorzugsweise 1 bis 20/6-, bezogen auf das zu granulierende Produkt, zugesetzt, während von dem festen Granulationshilfsmittel 2 °/o und mehr je nach Art und gewünschter Wirkung zugegeben werden. . -Bei diesem Arbeitsverfahren bleibt die chemische Zusammensetzung der glasigen, kondensierten Phosphate unverändert, während die physikalischen Eigenschaften verbessert werden. Die sonst stark hygroskopischen, an der Luft leicht zerfließenden Phosphate bleiben nieselfähig, sind nicht hygroskopisch und lösen sich in Wasser, ohne zu verkleben, auf Das Kalkbindevermögen dieser Produkte bleibt erhalten. Weiterhin hat dieses Verfahren den Vorteil, daß keinerlei Wärmeenergie aufgewendet ,verden muß. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein schüttiges Produkt mit einem Schüttgewicht von 900 bis 1000 g/l erhalten, während ein gleiches, unbehandeltes Produkt ein Schüttgewicht von 1600 bis 1700 g/1 aufweist.
• Produkte, die Gemische aus Grahamschem Salz mit 18 % Natriumtripolyphosphat und 3 % Natriumbikarbonat darstellen, haben ein Schüttgewicht von 1600 g/1. Die physikalischen Eigenschaften dieser Gemische sind gegenüber der reinen Substanz unverändert, d. h., sie neigen zum Verbacken, zum Zerfließen beim Lagern an feuchter Luft und zum Verkleben beim Auflösen in Wasser. Ein nach der Erfindung hergestelltes Produkt bleibt dagegen bei Lagerung an feuchter Atmosphäre mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 90 % nieselfähig.
• In der britischen Patentschrift 633 952 wird bereits ein Verfahren zur Herstellung von agglomeriertem Natriumhexametaphosphat mittels Wasser und gegebenenfalls eines alkalischen Adjustiermittels, wie Natriumkarbonat bzw. Natriumbikarbonat, beschrieben. Das Natriumhexametaphosphat wird durch Hinzufügen von Wasser agglomeriert, ausgesiebt und durch Trocknung im Vakuum auf einen Restwassergehalt von 0,5 bis 0,2 °/o gebracht. Zur Erzeugung der Agglomerate wird ein Rührbehälter, vorzugsweise ein Kippknetmassenmischer, verwendet. Abgesehen davon, daß nach der britischen Patentschrift 633 952 zwei Verfahrensstufen erforderlich sind; nämlich die Aussiebung vor der Trocknung und die Trocknung durch Wärme im Vakuum, die gemäß vorliegender Erfindung nicht notwendig sind, werden im Kippknetmasgenmischer keine frei fließenden, nicht hygroskopischen und nicht klebenden Granulate erhalten, die ohne weitere Behandlung verwendbar sind.
• Beispiele 1. Es wurde der Versuch 1 aus der britischen Patentschrift 633 952 unter Verwendung des genannten Kippknetmassenmischers nachgearbeitet. Das anfallende Produkt stellt eine knetbare und grobbröcklige Masse dar, die ohne weitere Trocknung und Vermahlung nicht verwendbar ist. Nach einer Lagerzeit von 3 Monaten ist das Produkt steinhart.
• 2. Die verfabrensgemäße Granulierung wurde im Kippknetmassenmischer durchgeführt. Das anfallende Produkt stellt ein grobkörniges Pulver dar, das nicht frei rieselfähig ist.und noch klebt. Nach 3 Monaten ist das Produkt verhärtet.
• 3. Auf einen Granuliezteller mit einem Durchmesser von etwa 1,2 m wurden in leichter Schrägstellung 20 kg pulverförmiges Grahamsches Salz gegeben. Unter fortlaufender konstanter Umdrehung des Tellers wurden 900 ml Wasser mit Hilfe eines Sprühaggregates zugefügt. Nach erfolgter Agglomeration wurden 2 kg Natriumbikarbonat in Pulverform zugesetzt. Nach kurzer Granulierzeit erhält man ein kugelförmiges, frei fließendes, nicht hygroskopisches und nicht klebendes Granulat, welches ohne weitere Behandlung verwendbar ist. Das Produkt ist nach 3 Monaten unverändert.
• 4. Der im Beispiel 3 beschriebene.. Versuch- wurde in der Weise abgeändert, daß die festen Komponenten zunächst gemischt und dann erst mit Wasser besprüht wurden. Das anfallende Produkt stellt ein grobkörniges Pulver entsprechend Beispiel 2 dar, das nicht frei nieselfähig ist und noch klebt. Nach einer Lagerzeit von 3 Monaten ist das Produkt hart, verbacken und nicht nieselfähig.
• Die Versuche zeigen, daß nur bei Anwendung der verfahrensgemäßen Maßnahmen - zuerst Besprühen mit dem flüssigen Granulierhilfsmittel und dann Zusatz des festen Granulierhilfsmittels - in einem Granulierteller die technisch brauchbaren Granulate erhalten werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von nicht hygroskopischen, frei fließenden, kondensierten, glasigen Phosphaten, die der allgemeinen Formel Nan+z P1& 0s+1 entsprechen und bei denen zz größer als 3 ist, mit flüssigen und festen Granulierhilfsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man die pulverförnnigen, kondensierten Phosphate mit einem flüssigen Granulierhilfsmittel auf einem Granulierteller granuliert und anschließend ein das flüsbige Granulierhilfsmittel bindendes, festes Granulierhilfsmittel zusetzt.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiges Granulierhüfsmittel Wasser und/oder flüssige, waschaktive Substanzen und/oder deren wäßrige Lösungen verwendet werden.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als festes Granulationshilfsmittel Phosphate verwendet werden, die der allgemeinen Formel Nan+zPn 0,+i entsprechen und bei denen n nicht größer als 3 ist.
4. 4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als festes Granulationshüfsmittel ganz oder teilweise Natriumbikarbonat verwendet wird.
5. 5. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Granulationshüfsmittel teilweise den flüssigen Granulationshilfsmitteln zugesetzt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 633 952.