DE456406C - Herstellung aktiver Kieselsaeure bzw. kieselsaeurehaltiger Massen - Google Patents

Description

• Herstellung aktiver Kieselsäure -bzw. kieselsäurehaltiger Dtassen Bei der Herstellung von aktiver Kieselsäure wird gewöhnlich so verfahren, daß Silikatlösungen, feste Silikate oder andere Siliciumverbindungen, wie Siliciumtetrachlorid, Siliciumfluorid u. dgl., mit Säuren bzw. Wasser in solchen Mengen und Konzentrationsverhältnissen zersetzt werden, daß ein Sol entsteht, welches nach einiger Zeit erstarrt. Die so erhaltene Gallerte wird dann gewaschen und langsam getrocknet. Gele, die zu rasch, etwa schon während der Umsetzung erstarrten, erweisen sich nach der Fertigstellung meist als grobporige Gebilde von nicht sehr großer Festigkeit.
• Die bekannten Herstellungsverfahren für aktive Kieselsäure haben aber alle den Nachteil aufzuweisen, daß das Sol verhältnismäßig wenig freie Kieselsäure enthält. So bewegt sich der Si OZ-Gehalt der bis jetzt zur Herstellung aktiver Kieselsäure erzeugten Sole und der durch Erstarren daraus erhaltenen Gallerten, auf die Gesamtflüssigkeit bezogen, zwischen i und 8,5 Volumenprozenten. Die Benutzung von Gallerten mit derartig niedrigen Gehalten an S' OZ wie auch die Anwendung eines großen Überschusses einer der an der Umsetzung beteiligten Komponenten ist aber unzweckmäßig.
• Es wurde nun gefunden, daß sich weit wirtschaftlicher und unter Gewinnung von Solen, die hochaktive Produkte ergeben, arbeiten läßt, wenn man die Silikatlösungen bzw. festen Silikate oder andere zersetzliche Siliciumverbindungen, 'wie Siliciumtetrachlorid usw., unter solchen Konzentrationsverhältnissen in die Zersetzungsmittel einträgt, daß ein nicht alkalisch reagierendes Sol mit mindestens 9g Kieselsäure auf je iooccm der vorhandenen Gesamtflüssigkeit erhalten wird. Mit anderen Worten, daß also mindestens eine zur \Teutralisation des Silikatalkalis ausreichende Menge Zersetzungsmittel angewandt wird. Wenn man im Gegensatz hierzu, wie üblich, Säure der zu zersetzenden Siliciumverbindung zusetzt, flockt ein- Teil der Kieselsäure vorzeitig aus, so daß die Restlösung um diesen abgeschiedenen Teil ärmer ist, oder es tritt bei langsamem Eintragen schon nach Zugabe eines zur völligen Umsetzung ungenügenden Teiles des Zersetzungsmittels eine plötzliche Koagulation der alkalischenMischung zur stark alkalischen Gallerte ein. Die nach vorliegender Erfindung hergestellten Solen von hohem Kieselsäuregehalt liefern eine durch hohes Schüttgewicht, große Härte und Feinporigkeit ausgezeichnete aktive Kieselsäure, welche der aus niedrigprozentigen Kieselsäuresolen erhaltenen mindestens gleichwertig ist. Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist aber die Verwendung solcher hochprozentiger Sole den bisherigen Verfahren «-eitaus überlegen.
• Geht man beispielsweise einmal von einer Mischung mit 7, ein anderes Mal von einer solchen mit 14 g Si O., aus, so ist im letzteren Fall zur Erzielung derselben Menge aktiver Kieselsäure sowohl zur Umsetzung wie auch für den Wasch- und Trockenprozeß nur halb so viel Raum erforderlich und zum Trocknen nur die Hälfte der Wärmemenge nötig, die bei Anwendung einer 7prozentigen Gallerte erforderlich ist. Diese hochprozentigen Kieselsäuregallerten stellen keine schleimigen, sondern feste, leicht filtrier- und waschbare Massen dar. Hieraus ergibt sich eine weitere Ersparnis infolge des geringeren Zeit-, Raum- und Wasseraufwandes. Auch sind die Verluste an Kieselsäure wesentlich geringer als sonst. Beim Eintrocknen erhält man' in der Regel ein sehr engporiges und daher zur Adsorption vonGasen undDämpfen besonders geeignetes Gel. Zufälligkeiten, die z. B. beim Trocken- und Wascr.prozeß zu weiten Poren führen können, spielen bei den nach vorliegendem Verfahren hergestellten hochprozentigen Gallerten eine wesentlich geringere Rolle als bei den Gelen mit geringerem Kieselsäuregehalt. Aber auch weitporige, harte aktive Kieselsäure, wie sie zur Durchführung gewisser Prozesse, z. B. zur Raffination von Ölen, erforderlich ist, kann man nach dem geschilderten Verfahren erhalten, indem man die Reinigung der Gallerte nicht finit destilliertem, ölfreiem oder mittels poröser Stoffe gereinigtem Wasser vornimmt, das in der Regel zur Erzeugung feinporiger Gele nötig ist, sondern gewöhnliches Wasser, gegebenenfalls unter Zusatz von ölen, Kolloiden, kapillaraktiven Substanzen usw., benutzt. Solche Stoffe können auch dem Sol bzw. dessen Komponenten beigemischt werden. Auch durch nur schwaches Pressen oder rasches Trocknen der Gallerte erhält man weitporige Produkte, mitunter sind solche auch durch ungenügendes Auswaschen zu erreichen. Wird aber die Gallerte vor oder nach dem Waschen zur Entfernung eines `-rollen Teiles des Wassers hohen Drucken ausgesetzt, wie es bei niedrigprozentigen Gallrrteii bekannt ist, so erhält man feinporige Grle.
• Die Herstellung hochprozentiger Kiesel- s. uresole wird mit wachsendem Si O2-Gehalt schwieriger, da leicht schon während derUmsrtzung völlige oder teilweise Koagulation stattfindet. Wie sich gezeigt hat, läßt sich dies aber dadurch verhindern, daß man bei tiefer Umsetzungstemperatur arbeitet, wodurch die Adsorptionsfähigkeit der fertigen Masse in vielen Fällen noch erhöht wird.
• Beispiele 1. Zu 126,s Raumteilen konzentrierter Salzsäure läßt man unter starkem Rühren iooo Rauanteile einer technischen \atronwasserglaslösttng vom spezifischen Gewicht 1,152 fließen. Nach einigen Stunden ist das Sol, das 12 g Si O, in ioo ccm enthält, zur klaren Gallerte erstarrt. Diese wird mit destilliertem Wasser ausgewaschen, dann bei 7o bis 12o° vorgetrocknet und darauf allmählich auf 3oo bis 4oo° erhitzt.
• Man kann z. B. auch folgende Mischungen verwenden a) 127 Raumteile einer 55prozentigen Salpetersäure + iooo Raumteile technischer Natronwasserglaslösung von 1,152 spezifischem Gewicht, b) 915 Raumteile einer 16prozentigen Salpetersäure + iooo Rauanteile technischer Natronwasserglaslösung von 1,24 spezifischem Gewicht, c) 2o6 Raumteile einer 3oprozentigen Schwefelsäure -f- iooo Raumteile technischer Natronwasserglaslösung von 1,16 spezifischem Gewicht, d) 89o Raumteile einer 12,7prozentigen Abfallschwefelsäure + iooo Raumteile technischer Natronwasserglaslösung von 4238 spezifischem Gewicht.
• 2. 248 Raumteile einer eiskalten, 3oprozentigen Schwefelsäure und iooo Raumteile eiskalte, technische Natronwasserglaslösung vom spezifischen Gewicht 1,i9 werden wie in Beispiel i zusammengebracht. Das erhaltene Sol enthält 1d. g Si O= auf ioo ccni. 'Man kann die nachfolgende Koagulation in der Kälte oder Wärme vor sich gehen lassen.
• 3. ioo Gewichtsteile gepulverter künstlicher Zeolith werden in kleinen Teilmengen unter Rühren zu 383 Gewichtsteilen einer 16prozentigen Salzsäure bei Zimmertemperatur oder noch besser darunter, z. B. bei o°, hinzugegeben. Das gebildete So], von dem ioo ccm 12 g Si 0, enthalten, erstarrt bald zur Gallerte, die wie oben weiter behandelt wird.
• Die nach den Beispielen 1 bis 3 unter Vermeidung eines Säure- oder Silikatüberschusses gewonnenen, trocknen und erhitzten Kieselsäuregele sind glasige Körner von außerordentlicher Härte. ioo ccm dieser Gele (Schüttvolumen bei 1,5 bis 3 mm Körnung) adsorbieren 13 bis 16 g Benzol aus einem Gas, das 1 Volumenprozent Benzol enthält. Ferner haben sich diese Gele u. a. auch für die Reinigung von Salzsäuregasen, wie sie byei der Chlorierung organischer Verbindungen erhalten werden, als geeignet erwiesen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung aktiver Kieselsäure bzw. aktiver kieselsäurehaltiger Massen aus gelösten oder festen Silikaten oder aus anderen zersetzbaren Siliciumverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Stoffe unter solchen Konzentrationsverhältnissen den Zersetzungsmitteln zugesetzt werden, daß ein nicht alkalisch reagierendes Sol.mit mindestens 9- Si O, auf ioo ccin der Gesamtflüssigkeit entsteht, worauf das Sol, ivie üblich, zu festem Gel verarbeitet iwird. z. Besondere Ausführungsform des Verfahrens gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Sols bei tiefer Temperatur erfolgt.