CH676979A5

CH676979A5 -

Info

Publication number: CH676979A5
Application number: CH4250/88A
Authority: CH
Inventors: Taiichio Sasae; Yoshio Taguchi
Original assignee: Kansai Eng; Yoshio Taguchi
Priority date: 1988-07-22
Filing date: 1988-11-16
Publication date: 1991-03-28
Also published as: GB8824558D0; IT1223875B; FR2634581B1; DE3838794A1; GB2220933B; IT8867974A0; JPH0234580A; FR2634581A1; DE3838794C2; GB2220933A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetische Wellen erzeugenden kontinuierlichen porösen Körper für die Verwendung zur Reinigung von gewerblichen und kommunalen Abwässern, Flüssen und dergleichen durch Adsorption toxischer Metallionen, übelriechender Gase, Mikrokolloide, organischer Lösungsmittel, verschiedenartiger Abgase, radioaktiver Materialien, toxischer gasförmiger Substanzen in der Atmosphäre, etc, Zur Reinigung verschiedenartiger Abwässer und anderer Flüssigkeiten, wie gewerblicher und kommunaler Abwässer, wird im allgemeinen Aktivkohle als Sorptionsmittel verwendet. Wenn in der Lösung Mikrokolloide vorhanden sind, so werden sie im allgemeinen durch Ausfällen mit Hilfe eines Flockungsmittels vom Polymertyp entfernt, wobei letzteres zusätzlich zu einem gewöhnlichen Reinigungsmittel zur Entfernung anderer Substanzen als Mikrokolloide eingesetzt wird.

Unter den im vorhergehenden genannten herkömmlichen Reinigungsmitteln entfaltet Aktivkohle eine schwache Adsorptionsfähigkeit in Flüssigkeiten. Daneben besteht eine Begrenzung hinsichtlich der Arten von Bestandteilen, welche die Kohle adsorbieren kann. Darüber hinaus ist Aktivkohle verhältnismässig teuer, sodass sie unter praktischen Gesichtspunkten nicht geeignet ist, zur Reinigung grosser Mengen von Abwasser verwendet zu werden. Unter diesen Umständen werden Abfallflüssigkeiten unbehandelt abgelassen oder, falls behandelt, enthalten sie noch Substanzen, die nicht durch Adsorption entfernt worden sind. Dies stellt einen wichtigen Faktor hinsichtlich der Verunreinigung von Seen und Marschen, Flüssen, Ozeanen und dergleichen dar. Schwermetallionen können mit Hilfe von Ionenaustauscher-Membranen aufgefangen werden, wobei letztere jedoch für die Verwendung in der Praxis auf« grund ihres hohen Preises wenig geeignet sind. Unter den oben erwähnten herkömmlichen Mitteln können Flockungsmittel vom Polymertyp ihrerseits eine sekundäre Verunreinigung hervorrufen.

Die Erfindung hat zum Ziel, die bei den herkömmlichen Mitteln zur Behandlung von Abwasser, z.B. Sorptionsmittel, auftretenden Schwierigkeiten zu meistern. Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen elektromagnetische Wellen erzeugenden kontinuierlichen porösen Körper zu schaffen, der nicht nur verschiedenartige Metallionen, übelriechende Gase und dergleichen wirksam adsorbieren kann, sondern ausserdem Mikrokolloide ausfällen kann. Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Herstellungsverfahren anzugeben, mit dessen Hilfe dieser eleWromagnetische Wellen erzeugende kontinuierliche poröse Körper, der mit Vorteil zur Behandlung grosser Mengen von Abfallflüssigkeiten verwendet werden kann, auf einfache Weise und mit niedrigen Kosten erhalten werden kann.

Der elektromagnetische Wellen erzeugende kontinuierliche poröse Körper gemäss der vorliegenden Erfindung ist ein kontinuierlicher poröser Körper, welcher im wesentlichen aus einem pulverförmigen Ton vom Zeolith-Typ und Ettringit-Kristallen, welche den pulverförmigen Ton verfestigen, gebildet ist. Dieser Körper weist verhältnismässig grosse Hohlräume und diese verbindende Poren auf. In diesen Körper ist ein magnetisches Material, welches eine magnetische Kraft besitzt, eingelagert.

Materialien, welche als das oben erwähnte magnetische Material eingesetzt werden können, sind: Magnetische Substanzen, wie beispielsweise Kobaltferrit, Bariumferrit, Heuslersche Aluminium-Legierungen, Magnetit, Nickelferrit, Yttrium-Eisen-Granat, oder Permanentmagnete, wie Alnico-Magnete, Magnete vom Ferrit-Typ, Magnete vom Seltene-Erden-Typ.

Die oben erwähnten Ettringit-Kristalle sind vorzugsweise aus Zement, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Calciumchlorid, Natriumsulfat, Citronensäure und Kobaltchlorid gebildet. Das Ge-wichtsverhältnis dieser Substanzen in Bezug auf den pulverförmigen Ton vom Zeolith-Typ beträgt vorzugsweise:

5 bis 30% Zement, 0,02 bis 0,025% Kaliumchlorid, 0,015 bis 0,02% Magnesiumchlorid, 0,015 bis 0,02% Natriumchlorid, 0,015 bis 0,02% Calciumchlorid, 0,001 bis 0,002% Natriumsulfat, 0,0005 bis 0,001% Citronensäure, 0,0001 bis 0,0002% Kobaltchlorid und 5 bis 30% magnetisches Material.

Die Gefügezusammensetzung in Gewichtsanteilen ist vorzugsweise die folgende:

40 bis 60% SÎO2,10 bis 30% AI2O3,10 bis 30% CaO, 2 bis 3% MgO, 5 bis 10% NaO und 5 bis 30% magnetisches Material.

Das magnetische Material ist als den Kern bildender Anteil zu betrachten, dessen Moleküle oder Molekülgruppen eine kontinuierliche polyedrische Struktur bilden. Die oben erwähnten Hohlräume und Poren, die in diese polyedrische Struktur eingeschlossen sind, weisen vorzugsweise einen Durchmesser von 5 bis 7000 x 10_1°m auf. Die spezifische Oberfläche des porösen Körpers beträgt 10 bis 150 m2/g.

Der erfindungsgemässe elektromagnetische Wellen erzeugende kontinuierliche poröse Körper wird hergestellt, indem man pulverförmigen Ton vom Zeolith-Typ und Zement, welche durch Desorption der Oberflächenladungen neutralisiert worden waren und in deren Inneren das magnetische Material eingelagert ist, mit einem Zuschlagsmittel, welches aus Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Calciumchlorid, Natriumsulfat, Citronensäure und Kobaltchlorid zusammengesetzt ist, und Wasser vermischt und die erhaltene Mischung zur Bildung eines kontinuierlichen porösen Körpers trocknet.

Das oben erwähnte magnetische Material wird vorzugsweise magnetisiert, nachdem der es umgebende kontinuierliche poröse Körper gebildet worden ist. Weiterhin besteht dieses magnetische Material vorzugsweise aus einer magnetischen Substanz, z.B. Kobaltferrit, Bariumferrit, einer Heusierschen Aluminium-Legierung, Magnetit, Nickelferrit oder Yttrium-Eisen-Granat, oder einem Permanentmagne-

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ten, 2.B. Alnico-Magnete, Magnete vom Ferrit-Typ und Magnete vom Seltene-Erden-Typ. Der oben erwähnte pulverförmige Ton vom Zeolith-Typ wird mit 0,04 bis 0,05 Gew.-% Ammoniumchlorid, 0,05 bis 0,07 Gew.-% Kaliumchlorid und 15 bis 25 Gew.-% Wasser vermischt. Die Mischung wird dann getrocknet und neutralisiert, vorzugsweise durch Ladungsdesorptiön. Der so durch Ladungsdesorption neutralisierte pulverförmige Ton vom Zeolith-Typ wird mit dem Zuschiagsmittel derart vermischt, dass die nachfolgende gewichtsmässige Zusammensetzung erhalten wird:

5 bis 30% Zement, 0,02 bis 0,025% Kaliumchlorid, 0,015 bis 0,025% Magnesiumchlorid, 0,015 bis 0,02% Natriumchlorid, 0,015 bis 0,02% Calciumchlorid, 0,001 bis 0,002% Natriumsulfat, 0,0005 bis 0,001% Citronensäure, 0,0001 bis 0,0002% Kobaltchlorid, 5 bis 30% magnetisches Material und 15 bis 25 % Wasser. Die Korngrösse des magnetischen Materials beträgt vorzugsweise 0,4 mm oder weniger; als Zement kommt Portland-Zement oder anderer Zement in Betracht.

Die Ettringit-Kristalle (CaeAh2(S04)3(0H)i2.25H20) werden hauptsächlich aus den Bestandteilen des Zementes gebildet. Die Calciumionen-Reaktion wird aktiviert, wenn der Zement in der flüssigen Phase vorliegt. Zur gleichen Zeit wird die hochmolekulare Verbindung R.COOH, welche die Verfestigung des Zementes behindert, entfernt, indem man sie mit Ammoniumchlorid und Citronensäure reagieren lässt, und so eine lonenreaktion zwischen dem pulverförmigen Ton vom Zeolith-Typ und Calcium herbeiführt, um so zu erreichen, dass der Zement entsprechend seiner Eigenart aushärtet. Die Calciumionen erhalten ihre Fähigkeit, in die Zeolithpartikel einzudringen, durch die Einwirkung von Natriumchlorid und Kaliumchlorid, derart, dass aus dem pulverförmigen Ton vom Zeolith-Typ und dem Zement Calciumsilikat gebildet wird. Ausserdem werden nadeiförmige Ettringit-Kristalle erzeugt, welche die Tonpartikel untereinander verbinden. Dadurch wird ermöglicht, den oben beschriebenen kontinuierlichen porösen Körper zu bilden, welcher von verfestigtem Zement völlig verschieden ist. SiCH-Tetraeder werden dann nach Art eines zweidimensionalen Netzes angeordnet, wobei die drei Sauerstoffatome in der Grundfläche eines jeden Tetraeders gleichzeitig den Nachbar-Tetraedern angehören und das andere Sauerstoffatom, welches im Scheitel angeordnet ist, der gleichen Seite gegenüber liegt und Aluminium-Ionen und die anderen, den zugesetzten Zement bildenden Kationen, wie Ca++, K+, Mg++ und Fe++ zwischen ihnen angeordnet sind. Zwischen zwei Ebenen der Blattstruktur angeordnete Kationen bilden einen Octaeder, welcher von den vier Scheitelsauerstoffatomen und zwei Hydroxylgruppen umgeben ist. Dementsprechend wird eine Grundstruktur erhalten, die aus Tetraedern und Octaedern zusammengesetzt ist. Die Struktur ergibt eine Kieselsäure-Aluminium-Verbindung, welche negative Ladungen durch die Substitution des Si im Tetraeder durch AI oder durch die Substitution von dreiwertigen und zweiwertigen Ionen im Octaeder erzeugt.

Ist im Zuge der oben erwähnten Herstellung der Anteil des Ammoniumchlorids kleiner als 0,04%, so ist es schwierig, die Ladung zwischen den Zeolithpartikeln herabzusetzen. Beträgt der Anteil des Ammoniumchlorids mehr als 0,05%, so wird die Festigkeit des kontinuierlichen porösen Körpers nach der Herstellung zerstört. Dieses Ammoniumchforid dient ausserdem dazu, die Huminsäure, welche das Aushärten des Zementes behindert, durch Reaktion mit dieser zu entfernen. Beträgt die Menge des Kaliumchlorids einschliesslich der zur Neutralisation der Zeolithpartikeln durch Desorption verwendeten Kaliumchloridmenge weniger als 0,07%, so entfalten die Calciumionen im Zement eine geringe Eindringfähigkeit in die Zeolithpartikeln. Beträgt die Menge des Kaliumchlorids mehr als 0,095%, so ist es schwer zu lösen, wodurch seine Wirkung, den Calciumionen eine Eindringfähigkeit zu verleihen, nicht verbessert wird. Beträgt die Menge des Calciumchlorids weniger als 0,015%, so zeigt das Calcium im Zement nur eine geringe Eindrängfähigkeit. Beträgt die Menge des Calciumchlorids mehr als 0,02%, so ist es schwer aufzulösen und seine Wirksamkeit, den Calciumionen eine Eindringfähigkeit zu verleihen, wird nicht verbessert. Beträgt die Menge des Calciumchlorids, welches eine Verkürzung der Aushärtezeit bewirkt, weniger als 0,015%, so ist es nicht möglich, in einem frühen Stadium eine Festigkeit zu erreichen. Beträgt der Anteil des Calciumchlorids mehr als 0,02%, so kommt es zu einer Beeinträchtigung der Festigkeitseigenschaften. Beträgt die Menge des Natriumsulfates weniger als 0,001%, so kann der Zement nicht schnell ausgehärtet werden. Beträgt seine Menge hingegen mehr als 0,002%, so wird die Langzeitfestigkeit des Zementes während der Neutralisation beeinträchtigt. Durch Zugabe von Citronensäure wird die Löslichkeit der oben erwähnten anorganischen Salze in Wasser verbessert. Beträgt die Menge der Citronensäure weniger als 0,0005%, so können die Metallsalze nur schwer gelöst werden, während bei Mengen von mehr als 0,001% die Festigkeit des kontinuierlichen porösen Körpers beeinträchtigt wird. Die oben erwähnte Reaktion kann durch Verwendung von Kobaltchlorid aktiviert werden, wodurch erreicht wird, dass die Verbindung zwischen den Partikeln gesetzmässig verläuft. Beträgt die Menge des Kobaltchlorids weniger als 0,0001%, so können die Jonenreaktionen nicht aktiviert werden. Beträgt die Menge des Kobaltchlorids mehr als 0,002%, so wird seine Verwendung zu kostspielig, wobei keine Verbesserung der Wirksamkeit erreicht wird.

Das Mischen der oben erwähnten Materialien kann mit Hilfe bekannter Methoden durchgeführt werden. Die Bestandteile mit Ausnahme des magnetischen Materials werden mitteis einer gewöhnlichen Mischeinrichtung miteinander vermischt. Dann werden granuliertes magnetisches Material und Wasser zu der Mischung zugesetzt und alles zusammen in einem Walzengranulator während drei Minuten vermischt. Auf diese Weise erhält man einen kontinuierlichen porösen Körper mit einem Korndurchmesser von 2 bis 10 mm, welcher den gewünschten Wert darstellt. Der Korndurchmesser des Produktes muss jedoch nicht immer auf einen bestimmten Wert beschränkt werden. Obgleich keine Beschränkungen hin3

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sichtlich der Temperatur bestehen, sollte die Herstellung des Produktes, da Zement verwendet wird, entweder bei annähernd 80°G oder darunter durchgeführt werden.

Die oben erwähnte Trocknung erfolgt zweckmässigerweise durch Dampftrocknung bei 80°C oder darunter, um die Aushärtung des Zementes zu beschleunigen. Es wurde gefunden, dass eine Trocknung von annähernd 5000°/Std. ein befriedigendes Produkt ergibt. Eine Trocknung während 10 Tagen bei 20°C ergibt beispielsweise 4800°/Std. nach folgendem Ansatz: 20ÔC x 24 Std. x 10 Tage = 4800°/Std.

Die oben erwähnte Magnetisierung kann vor der Bildung des kontinuierlichen porösen Körpers in einem gewöhnlichen Mischer durchgeführt werden. Es ist jedoch vorteilhafter, die Magnetisierung nach der Bildung des kontinuierlichen porösen Körpers oder während der Trocknung, wenn das Gefüge schon in einem gewissen Ausmass stabil geworden ist, durchzuführen, da die Teilchen des magnetisier-ten Materials zusammenbacken, sodass es notwendig ist, die Teilchen des magnetisierten Materials für die Beschickung voneinander zu trennen, wenn die Magnetisierung vor den übrigen Verfahrensschritten durchgeführt wird. Ausserdem muss in diesem Falle der Granulator aus nicht magnetischen Materialien aufgebaut sein. Darüberhinaus erschwert die Neigung der Teilchen des magnetischen Materials, aneinander zu haften, die Herstellung des kontinuierlichen porösen Materials durch Granulation. Die Magnetisierung wird deshalb vorzugsweise im Zuge der Trocknung durchgeführt. Die Magnetisierung wird dann vorzugsweise nach 400 bis 500°/Std. des Trocknungsvorganges begonnen.

Der erfindungsgemässe elektromagnetische Wellen erzeugende kontinuierliche Körper weist einen kontinuierlichen porösen Anteil auf, welcher das magnetische Material umgibt und hauptsächlich aus mittels Ettringit-Kristallen verfestigten Tonen vom Zeolith-Typ gebildet ist. Dieser Körper zeigt eine korbähnliche Struktur mit verhältnismässig grossen Hohlräumen (Makrohohlräume) und verhältnismässig kleinen Poren (Mikrohohlräume), die untereinander netzartig verbunden sind. Aufgrund dieses Aufbaus ermöglicht der Körper in befriedigender Weise den Durchtritt von Wasser und Luft. Betrachtet man den Körper als Ganzes, so weist er Leerstellen im Übermass auf, d.h. er weist eine grosse spezifische Oberfläche auf, derart, dass er auf elektrische Weise Kationen einfängt. Dies führt zum Ergebnis, dass die Moleküle eines übelriechenden Gases, die mit diesem elektromagnetische Wellen erzeugenden kontinuierlichen porösen Körper in Kontakt gebracht werden, durch die mikroskopische kontinuierliche Porenstruktur physikalisch adsorbiert werden. Unterschiedliche Metallionen treten in die Vielzahl von Mikro- und Makrohohlräumen ein und unterliegen einem lonenaustausch mit den Ionen, die elektrisch eingefangen oder physikalisch adsorbiert worden sind. Da dieser adsorptionsfähige kontinuierliche poröse Körper in seinem Inneren einen Bereich aus magnetischem Material enthält, ist er befähigt, elektromagnetische Wellen zu erzeugen. Die erzeugten elektromagnetischen Wellen machen jegliches Wasser, welches mit ihm in Kontakt kommt, weich, wodurch das Lösungsvermögen des Wassers verbessert wird. Als Folge davon wird die Fluidität des Wassers verbessert, welche in synergistischer Weise die Austauschfähigkeit des porösen Körpers erhöht. Zu gleicher Zeit werden sämtliche im Wasser enthaltenen Mikrokolloide agglomeriert und rasch ausgefällt, wodurch es möglich ist, das Wasser über lange Zeiträume hinweg zu reinigen. Die Wirkung elektromagnetischer Wellen auf Wasser, welches Verunreinigungen enthält, kann wie folgt erklärt werden: Wassermoleküle, deren Vielfache oder Hydratationsionen sowie Mikropartikeln von Verunreinigungen führen eine oszillierende Bewegung aus, welche einer bestimmten Energie entspricht. Wird auf dieses System eine elektro-magnetische Welle mit einer besonders geeigneten Frequenz angewendet, so werden die Struktureigenschaften dieser Partikeln durch Belastung verändert, welche es ermöglicht, eine Resonanz, welche die Energieerzeugung begleitet, hervorzurufen. Die Änderung der Eigenschaften des Wassers selbst, welche durch die elektromagnetische Welle hervorgerufen wird, verändert den Valenzwinkel der Wassermolküle, Mit anderen Worten, das molekulare Dipolmoment wird vergrössert und die Wechselwirkung zwischen den Molekülen verändert, was bewirkt, dass diese Kolloidagglomerate voluminös werden. Die Magnetisierung der Lösung unter der Einwirkung der magnetischen Welle verändert die molekulare Verteilung, welche das Fortschreiten der chemischen Reaktion im Wasser beeinflussen kann, wodurch die Struktur des Wassers und dessen Hydratationseigenschaften geändert bzw. gesteigert werden.

Wie im Vorhergehenden beschrieben, kann der erfindungsgemässe elektromagnetische Wellen erzeugende kontinuierliche poröse Körper leicht hergestellt werden, indem man pulverförmigen Zeolith, welcher als Hauptbestandteil dient, mit Zement und einem Zuschlagstoff in Form einer wässerigen Lösung vermischt und die so erhaltene Mischung trocknet.

Beispiele:

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun beschrieben.

Zu 1000 kg eines pulverförmigen Tons vom Zeolith-Typ werden 0,045 kg Ammoniumchlorid, 0,06 kg Kaliumchlorid und 20 kg Wasser zugegeben. Diese Materialien werden miteinander vermischt, getrocknet und durch Desorption der Ladungen vom Zeolith neutralisiert. Der pulverförmige Zeolith hat die folgenden Eigenschaften:

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Viskositätsverteilung:

Schlamm (0,074 bis 0,005 mm): 69,3%

Ton (0,005 mm oder weniger): 30,7%

Maximaler Korndurchmesser: 0,074 mm

Korndurchmesser (bei 60%): 0,0128 mm

Korndurchmesser (bei 30%): 0,0049 mm

Spezifisches Gewicht der Teilchen (SG): , 2,282

Dichte im feuchten Zustand (Pt): 1,548 (g/cm3)

Dichte im trockenen Zustand (Pd): 1,168 (g/cm3)

Verhältnis der Leerstellen (e): 0,954

Sättigung (Sr): 77,9 (%) (Pt, Pd, e und Sr bezeichnen die Werte bei optimalem Wassergehalt), Konsistenz:

Fiiessgrenze (FG): 48,85%

Plastizitätsgrenze (PG): 29,74%

Plastizitätsindex (PI): 19,11%

Vor der Verwendung wird der so erhaltene, durch Desorption der Ladungen neutralisierte Zeolith mit Hilfe einer Mischeinrichtung (Omnimixer) vermischt und die erhaltene Mischung mit Hilfe eines mit hoher Geschwindigkeit betriebenen Walzengranulators (Marmelizer, hergestellt von Fuji Powdal) granuliert.

Zeolith:

1000 kg

Zement:

200 kg

Kaliumchlorid:

0,7 kg

Magnesiumchlorid:

0,5 kg

Natriumchlorid:

0,2 kg

Calciumchlorid:

0,2 kg

Natriumsulfat:

0,17 kg

Kobaltchlorid:

0,015 kg

Citronensäure:

0,001 kg

Wasser:

0,007 kg

Ais magnetisches Material wurde Bariumferrit mit einem Korndurchmesser von 3 mm verwendet. Die Komponenten mit Ausnahme des neutralisierten Zeoliths und des Zements wurden vor der Zugabe in Wasser gelöst. Das erhaltene Granulat wurde während 62 Std. bei 80°C und einer Feuchtigkeit von 100% getrocknet. Zwölf Stunden nach dem Beginn des Trocknungsvorganges wurde das Granulat mit einer Magnetisierungseinrichtung (Model HD-100, hergestellt von Denshi-Jiki Kogyo K.K.) unter Anwendung eines Magnetisierungsstromes von 4000 A magnetisiert. Auf diese Weise wurde ein elektromagnetische Wellen erzeugender kontinuierlicher poröser Körper entsprechend der Erfindung mit einem durchschnittlichen Korndurchmesser von 10 mm erhalten. Die Eigenschaften dieses elektromagnetische Wellen erzeugenden kontinuierlichen porösen Körpers waren die folgenden:

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Eigenschaften:

Spezifisches Gewicht: 1,98 g/cm3

(nach der Lufttrocknung mît dem inkorporierten magnetischen Material)

Spezifische Oberfläche: 35 m2/g

Chemische Komponenten des Gefüges: SÌO2 45%

AI2O3 20%

CaO 12,5%

MgO 2,5%

NaO 5%

Bariumferrit 15%

Versuchsbeispiele:

Das Adsorptionsvermögen des elektromagnetische Wellen erzeugenden kontinuierlichen porösen Körpers, erhalten entsprechend der oben beschriebenen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wurde unter Verwendung einer Säulenapparatur untersucht. Das Resultat war das folgende:

GasförmigeSubstanzen:

Zu untersuchendes Gas:

H2S

Versuchsbedingungen:

H2S:

1000ppm

DG:

1000/Std.

Temperatur:

20°C

Adsorptionsfähigkeit:

3,6 kg/m3

(Wert bei Einl.assdichte/Auslassdichte = 0,1)

Schwermetall:

Zu untersuchendes Metali:

Pb

Testbedingungen:

Pb:

18 ppm

DG:

5/Std.

Temperatur:

20°C

Adsorptionsfähigkeit:

Anteil des entfernten Metalls:

98%

(DG = Durchflussgeschwindigkeit)

Wie im Vorhergehenden beschrieben, besitzt der erfindungsgemässe elektromagnetische Wellen erzeugende kontinuierliche poröse Körper eine korbähnliche Struktur, in der ein kontinuierlicher poröser Körper ein magnetisches Material umgibt, wobei der poröse Körper grosse Hohlräume (Makrohohl-räume) aufweist, die untereinander netzartig durch verhältnismässig kleine Poren (Mikrohohlräume) verbunden sind. Diese Struktur ermöglicht es, dass Wasser und Luft ungehindert passieren können. Da die spezifische Oberfläche des gesamten Körpers gross ist, ist er in der Lage, Kationen elektrisch einzufangen. Als Ergebnis werden sämtliche Moleküle übelriechender Gase, welche mit diesem elektromagnetische Wellen erzeugenden kontinuierlichen porösen Körper in Berührung kommen, durch die kontinuierliche mikroporöse Struktur physikalisch adsorbiert. Metallionen, welche in die Vielzahl von Mikro-hohlräumen und Makrohohlräumen eintreten, unterliegen einem lonenaustausch mit den Ionen, welche elektrisch eingefangen oder physikalisch adsorbiert worden waren. Da der adsorptionsfähige kontinuierliche poröse Körper ausserdem zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen befähigt ist, kann er sämtliches Wasser, welches mit ihm in Berührung gekommen ist, weich machen, wodurch das Lösungsvermögen des Wassers verbessert wird. Die Fluidität des Wassers wird folglich verbessert, was zur Erhöhung der Adsorptionsfähigkeit des kontinuierlichen porösen Körpers beiträgt. Gleichzeitig werden gelöste Mikrokolloide agglomeriert und rasch ausgefällt, wodurch eine Wasserreinigung auf Langzeitbasis bewirkt werden kann.

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Wie im Vorhergehenden beschrieben, kann der erfindungsgemässe elektromagnetische Wellen erzeugende kontinuierliche poröse Körper leicht hergestellt werden, indem man Zeolithpulver, welches den Hauptbestandteil bildet, mit Zement und einem Zusatz in Form einer wässerigen Lösung vermischt und die so erhaltene Mischung trocknet. Folglich kann er mit geringerem Kostenaufwand hergestellt werden, als dies bei früheren Produkten der Fall war, und kann mit Erfolg zur Reinigung grosser Mengen von Abfallflüssigkeiten verwendet werden.

Claims

Patentansprüche

1. Elektromagnetische Wellen erzeugender kontinuierlicher poröser Körper, welcher im wesentlichen aus einem pulverförmigen Ton vom Zeolith-Typ und Ettringit-Kristallen, welche den pulverförmigen Ton verfestigen, aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass der kontinuierliche poröse Körper einen kontinuierlichen porösen Anteil mit verhältnismässig grossen Hohlräumen und diese Hohlräume miteinander verbindenden Poren und einen Anteil aus darin eingelagertem magnetischem Material aufweist.

2. Elektromagnetische Wellen erzeugender kontinuierlicher poröser Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Material aus einer magnetischen Substanz, z.B. Kobaltferrit, Bariumferrit, Heuslersche Aluminium-Legierung, Magnetit, Nickelferrit oder Yttrium-Eisen-Granat, oder einem Permanentmagneten, z.B. Alnico-Magnete, Magnete vom Ferrit-Typ oder Magnete vom Seltenen-Erden-Typ, besteht.

3. Elektromagnetische Wellen erzeugender kontinuierlicher poröser Körper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ettringit-Kristalle aus Zement, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Calciumchlorid, Natriumsulfat, Citronensäure und Kobaltchlorid gebildet sind.

4. Elektromagnetische Wellen erzeugender kontinuierlicher poröser Körper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gewichtsmässige Zusammensetzung des kontinuierlichen porösen Körpers in Bezug auf den pulverförmigen Ton vom Zeolith-Typ 5 bis 30% Zement, 0,02 bis 0,025% Kaliumchlorid, 0,015 bis 0,02% Magnesiumchlorid, 0,015 bis 0,02% Natriumchlorid, 0,015 bis 0,02% Calciumchlorid, 0,001 bis 0,002% Natriumsulfat, 0,0005 bis 0,001% Citronensäure, 0,0001 bis 0,0002% Kobaltchlorid und 5 bis 30% magnetisches Material beträgt.

5. Elektromagnetische Wellen erzeugender kontinuierlicher poröser Körper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass seine gewichtsmässige Gefügezusammensetzung 40 bis 60% SIO2, 10 bis 30% AI2O3,10 bis 30% CaO, 2 bis 3% MgO, 5 bis 10% NaO und 5 bis 30% magnetisches Material beträgt.

6. Elektromagnetische Wellen erzeugender kontinuierlicher poröser Körper nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Hohlräume und derjenige der Poren im Bereich von 5 bis 7000 x 10-10 m liegt.

7. Elektromagnetische Wellen erzeugender kontinuierlicher poröser Körper nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass seine spezifische Oberfläche 10 bis 150m2/g beträgt.

8. Verfahren zur Herstellung eines magnetische Wellen erzeugenden kontinuierlichen porösen Körpers, dadurch gekennzeichnet, dass man einen pulverförmigen Ton vom Zeolith-Typ, nach Neutralisation durch Desorption seiner Aufladung, mit einem darin eingelagerten magnetischen Material mit Zement, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Calciumchlorid, Natriumsulfat, Citronensäure, Kobaltchlorid und Wasser vermischt und die so erhaltene Mischung trocknet, um einen kontinuierlichen porösen Körper zu bilden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man den Anteil aus magnetischem Material magnetisiert, nachdem der ihn umgebende kontinuierliche poröse Körper gebildet worden ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Material aus einer magnetischen Substanz, z.B. Kobaltferrit, Bariumferrit, Heuslersche Aluminium-Legiërung, Magnetit, Nickelferrit, oder Yttrium-Eisen-Granat, oder einem Permanentmagneten, z.B. Alnico-Magnete, Magnete vom Ferrit-Typ oder Magnete vom Seltene-Erden-Typ, besteht.

11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der pulverförmige Ton vom Zeolith-Typ neutralisiert wird, indem man ihn mit einer wässerigen Lösung von Ammoniumchlorid und Ka-liumchlorid vermischt und die Mischung trocknet, um seine Aufladung durch Desorption zu entfernen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ton vom Zeolith-Typ neutralisiert wird, indem man ihn mit 0,04 bis 0,05 Gew.-% Ammoniumchlorid, 0,05 bis 0,07 Gew.-% Kaliumchlorid und 15 bis 25 Gew.-% Wasser vermischt und eine Aufladung durch Desorption entfernt.

13. Verfahren nach Anspruch 8 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vermischen so durchgeführt wird, dass die gewichtsmässige Zusammensetzung in Bezug auf den pulverförmigen Ton vom Zeo-lith-Typ, welcher durch Desorption seiner Aufladung neutralisiert worden ist, 5 bis 30% Zement, 0,02 bis 0,025% Kaliumchlorid, 0,015 bis 0,02% Magnesiumchlorid, 0,015 bis 0,02% Natriumchlorid, 0,015 bis 0,02% Calciumchlorid, 0,001 bis 0,002% Natriumsulfat, 0,0005 bis 0,001% Citronensäure, 0,0001 bis 0,0002% Kobaitchlorid, 5 bis 30% magnetisches Material und 15 bis 25% Wasser beträgt.

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