DE1278320B - Verfahren zur Ton-Behandlung - Google Patents

Verfahren zur Ton-Behandlung

Info

Publication number
DE1278320B
DE1278320B DEF43975A DEF0043975A DE1278320B DE 1278320 B DE1278320 B DE 1278320B DE F43975 A DEF43975 A DE F43975A DE F0043975 A DEF0043975 A DE F0043975A DE 1278320 B DE1278320 B DE 1278320B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clay
bisulfite
borohydride
alkali
bleaching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEF43975A
Other languages
English (en)
Inventor
William Henry Kibbel Jun
James Erwin Kressbach
Fred Russell Sheldon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FMC Corp
Original Assignee
FMC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FMC Corp filed Critical FMC Corp
Publication of DE1278320B publication Critical patent/DE1278320B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/10Eliminating iron or lime
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/04Clay; Kaolin
    • C04B33/06Rendering lime harmless
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/30Drying methods

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Description

  • Verfahren zur Ton-Behandlung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bleichen und Verbessern von Tonen, insbesondere ein Verfahren zur Behandlung von Tonen, durch die deren Aufhellung gesteigert wird und deren günstige physikalische Eigenschaften beibehalten werden.
  • Tone, insbesondere verbesserte Kaolintone, werden für eine Vielzahl von Gebrauchszwecken, wie z. B. Füllstoffen und Appretur- bzw. überzugsmittel für Papiere und Kartone, als Grundbestandteile und als Füllstoffe beim Formen von elektrischen und anderen keramischen Produkten oder Kunststoffprodukten und als überzugs- bzw. Appreturmittel für eine Vielzahl von Gegenständen angewandt. Um für diese Anwendungsgebiete geeignet zu sein, ist es wichtig, daß ein Ton ein hohes Reflexionsvermögen besitzt, d. h., daß er einen hohen Grad von Aufhellung besitzt, gemessen auf der Basis der prozentuellen Lichtreflektanz. Ebenfalls wichtig ist es, daß der Ton eine niedrige und gleichmäßige Scherviskosität besitzt, um eine optimale und wiederholbare Verarbeitung bei der Verwendung zu gewährleisten; die elektrischen Ladungen auf den Tonteilchen beeinflussen die Viskosität und müssen in einem so großen Ausmaß, wie es irgend möglich ist, beibehalten werden.
  • Insofern, als die Tone in der Form wie sie aus natürlichen Vorkommen erhalten werden, normalerweise verfärbt sind, erwies es sich als notwendig, dieselben mit Bleichmitteln aufzuhellen, und das große Anwendungsgebiet von Tonen stellte einen erheblichen Anreiz für die Chemiker dar, welche einen beträchtlichen Forschungsaufwand zur Ausarbeitung von Bleichmethoden für dieselben entwickelten. Es wurden so oxydierende Bleichmittel, beispielsweise Bleichmittel auf Chlorbasis, wie z. B. Chlordioxyd, Iiypochlorite u. dgl. und Bleichmittel auf der Basis von aktivem Sauerstoff, z. B. Wasserstoffperoxyd, Natriumperoxyd und organische Peroxyde, zu dieser Problemlösung eingesetzt und ebenso auch reduzierende Bleichmittel, wie z. B. Oxalate und Schwefelverbindungen in niedrigem Oxydationszustand.
  • Ferner ist ein Bleichverfahren für Mineralien, wie Ton, bekannt, welches darin besteht, daß das in Wasser suspendierte Mineral mit einem sauren Salz der schwefligen Säure, wie Natriumbisulfit oder -metabisulfit, in Gegenwart eines schweflige Säure reduzierenden Metalls, wie Zink oder Aluminium, behandelt wird.
  • Es muß als völlig überraschend bezeichnet werden, daß diese Bemühungen kein Bleichverfahren ergaben, welches den gewünschten hohen Aufhellungsgrad bei Tonen ergibt und gleichzeitig die günstigen physikalischen Eigenschaften, die als solche von diesen aufgewiesen werden, beibehält. Zwar zeigte es sich, daß die reduzierenden Bleichmittel im allgemeinen gegenüber den oxydierenden Bleichmitteln auf diesem Anwendungssektor überlegen sind, jedoch ergaben auch die günstigsten dieser Mittel die erwarteten Eigenschaften in dem fertiggestellten gebleichten Ton nicht. Im übrigen ist das Arbeiten mit diesen Mitteln zeitraubend und teuer.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bleichen von Tonen ist für ein kontinuierliches Arbeiten mit niedrigen Kosten geeignet, und es ergibt sich dabei auch ein Aufhellungsgrad der Tone, wie er für Papierhersteller, Erzeuger von keramischen Produkten, Erzeuger von Appreturmitteln bzw. überzugsmitteln u. dgl. zufriedenstellend ist.
  • Erfindungsgemäß erwies es sich als möglich, Tone bis zu einem Aufhellungsgrad, gegenüber jedem bisherigen Verfahren unübertroffen, mittels eines neuen Verfahrens zu bleichen, welches trotz seiner Wirksamkeit hinsichtlich des Bleichens den Ton im wesentlichen nicht schädigt. Diese 'günstigen Endzwecke werden dadurch erreicht, daß eine wäßrige Aufschlämmung mit einem Tongehalt in einer Menge zwischen etwa 5 und 7504, vorzugsweise zwischen etwa 15 und 35 0/0, hergestellt, zu dieser Aufschlämmung ein Alkalibisulfit in einer solchen Menge zugesetzt wird, daß sich 0,35 bis 2,8 kg, vorzugsweise 1,000 bis 2,25 kg Bisulfit je Tonne Ton ergeben, daß ein Alkaliborhydrid zu dieser Aufschlämmung in einer Menge zugefügt wird, daß sich 0,065 bis 0,5 kg, vorzugsweise 0,18 bis 0,42 kg Borhydrid je Tonne Ton ergeben, worauf die Aufschlämmung während eines zum Bewirken des Bleichens des Tones geeigneten Zeitraumes gelinde gerührt wird und anschließend der Ton gewaschen wird, um ihn von hinterbliebenen Bleichreagenzien und Reaktionsprodukten zu befreien. Die Verarbeitung wird bei einem pH-Wert von etwa 2,5 bis 4 und vorzugsweise von etwa 3 bis 3,5 ausgeführt. Erforderlichenfalls werden Mineralsäuren, wie z. B. Schwefelsäure oder andere Säuren, angewandt, um diesen pH-Wert zu ergeben. Die angewandte Arbeitstemperatur liegt zwischen etwa 4,44 und 93° C, vorzugsweise zwischen 21,1 und 82° C.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das Bisulfit in einer etwa 5,6fachen Menge des Borhydrides verwendet, wobei die oben aufgeführten Bereiche eingehalten werden. Bei Verwendung einer erheblich größeren Menge als dieser Menge wird die Bleichung nicht verbessert, und bei Verwendung von weniger als dieser Menge stellt sich eine geringere Bleichung ein, als normalerweise mit der angegebenen Menge Borhydrid erzielt werden könnte.
  • Auf Grund des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich ein gebleichter Ton mit einem höheren Aufhellungsgrad, als er sich nach irgendeinem anderen bekannten Verfahren erzielen läßt. Diese ausgezeichnete Bleichwirkung ist völlig unerwartet; wenn das Borhydrid in den hier aufgeführten Mengen allein angewandt wird, um Ton zu bleichen, wird praktisch kein Aufhellungsanstieg erreicht, und in einigen Fällen wird die Aufhellung sogar vermindert. Dies tritt trotz der Tatsache ein, daß Natriumborhydrid als Reduzierbleichmittel für bestimmte Materialien bekannt ist. In gleicher Weise ergibt sich allein auf Grund des Bisulfits keine Aufhellungsverbesserung.
  • Obwohl auf Grund theoretischer Einwände vorgebracht werden könnte, daß Natriumborhydrid und Natriumbisulfit untereinander unter Bildung des zum Bleichen von Tonen bekannten Bleichmittels Natriumhydrosulfit reagieren könnten, ergibt sich bei direkter Zugabe von Natriumhydrosulfit zu dem Ton als Bleichmittel ein bemerkenswert niedrigerer Bleichgrad, als er auf Grund des vorliegenden Verfahrens erzielbar ist, selbst wenn erheblich höhere Mengen des Hydrosulfits angewandt werden, als auf Grund theoretischer Überlegungen durch die Umsetzung der vorstehend aufgeführten Mengen an Borhydrid und Bisulfit gebildet werden könnte. Tatsächlich wurden bei Versuchen, den auf Grund des vorliegenden Verfahrens erzielbaren Grad der Tonaufhellung durch Zugabe steigender Mengen von Hydrosulfit zu erzielen, in Wirklichkeit die Aufhellung vermindert, und es ergab sich eine unerwünschte Schädigung des Tones. Weiterhin und in völlig unerwarteter Weise zu dem, was erwartet werden könnte, falls der Bleichmechanismus einfach durch Hydrosulfitbildung erfolgen würde, wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die Bleichwirkung weit rascher erzielt, als dies bei Hydrosulfit der Fall ist. Diese Faktoren sind einer einfachen Erklärung nicht zugänglich.
  • Der gemäß dem hier umfaßten Verfahren gebleichte Ton besteht aus einem hydratisierten Aluminiumsilikat, vorzugsweise Kaolin. Andere Ausbildungsformen von hydratisierten, d. h. wasserhaltigen Aluminiumsilikattonen, beispielsweise Bentonite, Montmorillonite u. dgl., können ebenfalls nach dem vorliegenden Verfahren behandelt werden, und derartige Tone fallen infolgedessen in den Bereich der vorliegenden Erfindung.
  • Normalerweise wird der Ton zum Bleichen durch eine Wäsche vorbereitet, welche durch Dispergieren des Tones in Wasser, beispielsweise mit Hilfe von kaustischer Soda oder einem Phosphat, wie Natriumhexametaphosphat, durchgeführt wird, worauf der Ton zur Entfernung von kieselsäurehaltigen Verunreinigungen, wie z. B. Sand, Glimmer u. dgl., gewaschen wird. Dies stellt eine Standardbehandlung, wie sie beim Tonbleichen zur Verminderung der erforderlichen Bleichmittelmenge und zur Reinigung des Tones angewandt wird, dar. Je nach seiner Art hat der gewaschene Ton eine Farbe, und diese Farbe liegt irgendwo zwischen Blaugrün bis Dunkelbraun bis nahezu Weiß.
  • In der, ersten Stufe des vorliegenden Verfahrens wird der Ton in Wasser aufgeschlämmt, so daß sich eine Aufschlämmung mit einer Tonkonzentration von etwa 5 bis 75 %, vorzugsweise etwa 15 bis 35 %, bezogen auf das Gewicht des Tons in Wasser, ergibt. Diese Aufschlämmung wird dann durch Hinzugabe eines Alkalibisulfits in einer Menge behandelt, so daß sich etwa 0,35 bis 2,8 kg, vorzugsweise 1,000 bis 2"25 kg Bisulfit je Tonne ergeben. Das Bilsulfit kann in jeder physikalischen Form zugegeben werden, obwohl dessen Einführung im trockenen Zustand bevorzugt wird. Wenn Metabisulfit, Na2S205, verwendet wird, verwandelt es sich in wäßriger Lösung durch Addition von Wasser in das normale Bisulfit, NaHS03. Infolgedessen kann jedes der beiden Bisulfite angewandt werden. Wichtig ist lediglich, daß das Bisulfit in Lösung in der wäßrigen Phase der Tonaufschlämmung vorliegt, und es kann in fester Form, in Form einer Aufschlämmung oder in Lösung zugefügt werden, sofern es sich in dem wäßrigen System auflöst. In ähnlicher Weise können Hilfsmittel, die zur Dispersion des Tones brauchbar sind, beispielsweise Phosphate, wie sie üblicherweise bei der Tonverarbeitung eingesetzt werden, angewandt werden.
  • Besonders brauchbar erwiesen sich leim vorliegenden Verfahren als Bisulfite die Alkali-, Erdalkali-und Ammoniumbisulfite, insbesondere die Natrium-, Kalium-, Lithium-, Magnesium- und Ammoniumbisulfite, wobei am günstigsten die Alkahbisulfite sind. Mit den Bisulfiten können erhebliche Mengen der Sulfite von Ammoniak oder einem dieser Metalle ohne Nachteile vorhanden sein; bei dem pH-Wert der vorliegenden Lösungen verwandeln sich die Sulfite in das Bisulfit.
  • Das Alkaliborhydrid stellt einen Feststoff dar, und normalerweise wird es in dieser Form eingebracht, da es in wäßrigen Lösungen eine gewisse Neigung zur Zersetzung zeigt. Jedoch ist es auch möglich, dieses Reagens in dessen wäßriger Lösung einzubringen, vorausgesetzt, daß der pH-Wert der Lösung vor der Verwendung schwach alkalisch gehalten wird, z. B. durch Zugabe eines inerten alkalischen Materials, wie z. B. Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat u. dgl. Die bevorzugten alkalischen Borhydride zur erfindungsgemäßen Verwendung stellen die Alkaliborhydride dar, insbesondere die Natrium- und Kaliumborhydride, obwohl sämtliche wasserlöslichen alkalischen Borhydride, beispielsweise Magnesiumborhydrid und ähnliche Borhydride, ebenfalls verwendet werden können.
  • Das Alkaliborhydrid wird in einer Menge von etwa 0,065 bis 0,5 kg, vorzugsweise etwa 0,18 bis 0,42 kg je Tonne Ton angewandt. Nicht mehr als etwa 1 Gewichtsteil Borhydrid wird normalerweise für jeweils 5,6 Gewichtsteile des Bisulfits verwendet. Es ist wichtig, zu betonen, daß eine Verwendung dieser Mengen Borhydrid und auch mehr in Abwesenheit des Bisulfits unwirksam ist, um eine wirksame Bleichung der Tone zu erzielen.
  • Die bei der Durchführung des Verfahrens angewandte Temperatur liegt zwischen etwa Raumtemperatur und etwa 93° C, vorzugsweise zwischen etwa 21 und 82° C. Wenn die höheren Temperaturen innerhalb dieses Bereiches zur Anwendung kommen, verläuft die Bleich- und Verbesserungsarbeit rasch, so daß diese für einen kontinuierlichen Betrieb besonders geeignet sind. Jedoch ist ein Arbeiten bei den niedrigeren Temperaturen innerhalb der oben aufgeführten Bereiche besonders in den Fällen wertvoll, in denen die Einrichtung einer Heizvorrichtung nicht gewünscht wird oder auch aus anderen Arbeitsgründen. Beim Arbeiten oberhalb von etwa 93° C zeigt sich eine Neigung zur Zersetzung der aktiven Bestandteile des Systems, und eine derartige Arbeitsweise ist infolgedessen, von wirtschaftlichen Gesichtspunkten her betrachtet, ungünstig. Andererseits besteht einer der Hauptvorteile des hier beschriebenen Verfahrens in seiner Eignung, Ton auch bei Temperaturen zu bleichen und zu verbessern, wie sie in Wasserzuführungen selbst während der kalten Jahreszeit auftreten. Infolgedessen ist es möglich, Ton nach dem vorliegenden Verfahren auch mit Wasser bis herab zu Temperaturen von etwa 4° C zu bleichen, d. h. Wassertemperaturen, wie sie in einigen Gegenden vorkommen.
  • Der pH-Wert des Reaktionssystems wird zwischen etwa 2,5 und 5, vorzugsweise zwischen etwa 3 und 3,5 gehalten. Beim Arbeiten unterhalb von etwa pH 2,5 ergibt sich eine Nichtlösung erheblicher Mengen von Aluminiumionen aus dem Ton, während bei Durchführung der Umsetzung oberhalb etwa pH 5 die Aufhellung des gebleichten Tones vermindert wird. Erforderlichenfalls werden Mineralsäuren, vorzugsweise Schwefelsäure, zur Einstellung des pH-Wertes auf die hier aufgeführten Werte zugegeben.
  • Die Konzentration der Tonaufschlämmung während der Verarbeitung ist nicht kritisch. Jedoch ist es günstig, eine so hohe Konzentration an Ton und Bleichmitteln wie möglich vorliegen zu haben, soweit es sich mit einer wirksamen und gleichmäßigen Kontaktierung der Reaktionsteilnehmer verträgt; weshalb zu diesem Zweck Konzentrationen von 5 bis 70% und vorzugsweise 15 bis 351/o, bezogen auf das Gewicht des Tones, bevorzugt sind.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl kontinuierlich als auch im Einzelansatz ausgeführt werden und verläuft in beiden Fällen rasch. Diese Umsetzungsgeschwindigkeit kann den Grund für die ausgezeichnete Beibehaltung der physikalischen Eigenschaften des Tones, beispielsweise die Beibehaltung seiner rheologischen Eigenschaften, darstellen. Es wurde gefunden, daß insgesamt das Verfahren in etwa 30 Minuten bei 21,1° C und in nur etwa 20 Minuten bei 49° C durchgeführt werden kann, während beim Arbeiten mit den bisherigen Verfahren häufig eine zweimal so lange Zeitdauer bis zur völligen Bleichung erforderlich war.
  • Die verschiedenen Stufen des Verfahrens werden unter gelindem Rühren durchgeführt, um eine innige Berührung der Reagenzien miteinander und mit dem Ton zu erreichen. Das Waschen des behandelten Tones wird normalerweise mit Wasser durchgeführt, obwohl auch die üblichen Hilfsmittel, wie Seifen, Waschmittel u. dgl., zugegeben werden können und auch andere Waschmedien, beispielsweise Alkohole, angewandt werden können. Die Trennung des Tons von der Waschflüssigkeit wird durch übliche Mittel, beispielsweise Filtration, Zentrifugation, Abpressen u. dgl., erreicht. Der Ton kann anschließend an die Abtrennung von der wäßrigen Waschflüssigkeit oder einer anderen Waschflüssigkeit gegebenenfalls getrocknet werden, und zwar bei einer Temperatur und einem Druck, bei dem praktisch das gesamte Wasser entfernt wird. In einigen Fällen ist es günstig, den Ton als Aufschlämmung zu verwenden, und in derartigen Fällen braucht der Ton nicht getrocknet zu werden.
  • Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne sie zu beschränken. Beispiel 1 Herstellung von Tonproben zum Bleichen Ein von einer Mine erhaltener Rohkaolin wurde in Wasser mit einem Gehalt von etwa 0,1 Gewichtsprozent Natriumhexametaphosphat dispergiert, so daß sich eine wäßrige Aufschlämmung mit einem Gehalt von etwa 30 Gewichtsprozent Rohton ergab. Diese Aufschlämmung wurde m einem Rührwerk mit hoher Geschwindigkeit 30 Minuten gerührt, worauf sie in einen großen Behälter überbracht wurde und die Aufschlämmung zu einer Aufschlämmung mit 20% Feststoffgehalt verdünnt wurde. Die Aufschlämmung wurde 20 Minuten der Absetzung überlassen. Die gebildete Suspension wurde dekantiert und aufbewahrt, während das abgesessene Material verworfen wurde. Die Suspension wurde dann der Absetzung während 48 Stunden überlassen, und das daraus ausgefällte oder abgesessene Material wurde für die Bleichuntersuchungen verwendet. Das Material wurde über Nacht bei 80 bis l00° C getrocknet, wobei die Standardprobe eines sogenannten klassifizierten Tones zur Verwendung bei den folgenden Versuchen erhalten wurde.
  • Dieser klassifizierte Kaolinton hatte eine prozentuelle Reüektanzaufhellung von 83,10/a bei 458 Mikron an der GE-Aufhellungsskala. Zu der Bestimmung wurde ein Bausch-und-Lomb-505-Spectronic-Spectrophotometer verwendet; die in den nachfolgenden Beispielen gebrachten Aufhellungswerte wurden sämtlich mit diesem Instrument bestimmt. Beispiel 2 100 g des klassifizierten Tones nach Beispiel 1 wurden in 400 g Wasser unter mildem Rühren aufgeschlämmt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde auf 3,3 mit Schwefelsäure eingestellt und die Temperatur der Aufschlämmung auf 49° C gesteigert. Dieser pH-Wert und diese Temperatur wurden während des Versuches beibehalten. 0,138 g Natriummetabisulfit (1,38 kg je Tonne Ton) wurden zu der Aufschlämmung zugegeben und unter Rühren in einigen Sekunden gelöst. 0,025 g Natriumborhydrid (0,25 kg je Tonne Ton) wurden dann der Aufschlämmung zugefügt, und die erhaltene Aufschlämmung des Tones in einer Lösung von Metabisulfit und Borhydrid wurde 30 Minuten mäßig gerührt. Der Ton wurde dann aus der Bleichlösung auf einem Filter abgetrennt und mit Wasser bei Raumtemperatur gewaschen, worauf er bei 100° C in einem Ofen getrocknet wurde.
  • Die Aufhellung des Tones vor dem Bleicharbeitsgang betrug 83,1%, während sie nach dem Bleichen 87,9 % betrug. Diese Verbesserung ist sehr bemerkenswert; mit dem unbewaffneten Auge können Unterschiede der Aufhellung von 0,1% festgestellt werden, und ein Unterschied von 0,5% ist im Tonhandel äußerst bedeutsam. Auch hat der Ton anschließend an den Bleicharbeitsgang eine einheitliche und niedrige Scherviskosität, was ihn zur Verwendung als Papierfüllstof£ und Appretur- bzw. Überzugsmittel und als Formmassenbestandteil bei der Herstellung von elektrischen Produkten und anderen keramischen und Kunststoffprodukten äußerst geeignet macht. Beispiel 3 Das im Beispie12 beschriebene Verfahren wurde in einer Versuchsreihe wiederholt, wobei die Temperatur der Bleichung zwischen 21,1 und 821C variiert wurde. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengefaßt.
    Tabelle I
    Temperatur, ° C Aufhellung - % GE-Reflek tanz
    (Ungebleichter Ton 83,1 /o)
    21,1 85,6
    37,8 85,9
    49 87,8
    60 87,0
    71 87,0
    82 85,9
    Wie sich aus diesem Beispiel ergibt, hängt die Aufhellung des .Tones von der Temperatur, bei der der Bleicharbeitsgang ausgeführt wird, ab, wobei optimale Aufhellung bei etwa 49° C erreicht wird, während die Aufhellung nach beiden Seiten von dieser Temperatur allmählich abfällt. Beim Arbeiten bei 4,44°C wird der Ton auf eine höhere Aufhellung gebleicht, als er sie vor dem Bleichen aufwies, was ebenfalls beim Bleichen bei Temperaturen von 93° C der Fall ist. Der bevorzugte Bereich des Bleichens liegt jedoch zwischen etwa 21 und 82° C.
  • Beispiel 4 Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde durchgeführt unter Verwendung unterschiedlicher Konzentrationen von Natriumbisulfit und Natriumborhydrid. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der nachfolgenden Tabelle II zusammengestellt.
    Tabelle II
    Konzentration der Chemikalien Aufhellung -
    Natrium- ) Natrium- % GE-Reflektanz
    bisulfit borhydrid (Ungebleichter Ton
    (kg/t) (kg/t) 83,1%)
    0,35 0,0625 84,0
    0,69 0,125 85,5
    1,0 0,18 86,3
    1,38 0,25 87,8
    1,8 0,32 87,1
    2,25 0,41 86,6
    2,8 0,5 85,9
    Wie sich aus diesem Beispiel ergibt, können die Mengen an Bisulfit und Borhydrid erheblich variiert werden, ohne daß die Fähigkeit des Systems, Ton wirksam zu bleichen, gestört wird.
  • Beispiel s Vergleichsbeispiel zur reduzierenden Bleichung nach einem nicht erfindungsgemäßen Verfahren Zum Vergleich wurde eine Bleichung durchgeführt mit Natriumhydrosulfit als Bleichmittel. Der Versuch wurde unter den Bedingungen des vorstehenden Beispiels 2 ausgeführt, mit der Ausnahme, daß an Stelle von Natriummetabisulfit und Natriumborhydrid, wie sie dort angewandt wurden, 0,136 g (1,36 kg/t) Natriumhydrosulfit in der Bleichlösung gelöst wurden. Der bei dieser Arbeitsweise erhaltene gebleichte Ton hatte eine Helligkeit, die 1,5% unterhalb derjenigen des gebleichten Tones nach Beispiel 2 lag, d. h., der Ton des vorliegenden Beispiels 5 hatte eine Aufhellung von 86,31/o. Dieser Unterschied ist ziemlich erheblich und ist bei der Herstellung eines Tones zum Papierfinishen und als Füllmittel bedeutsam. Bei einer Verlängerung der Bleichzeit mit Natriumhydrosulfit als Bleichmittel ergab sich keine Steigerung der Aufhellung, vielmehr ergab sich ein Abfall der Aufhellung und eine nachteilige Beeinflussung der Viskosität des Tones. In gleicher Weise ergab sich sowohl beim Steigern als auch beim Senken der Menge des Hydrosulfits ein Abfall der Aufhellung und keine Verbesserung dieser wünschenswerten Eigenschaft. Beispiel 6 Wenn man Kaliumborhydrid, Lithiumborhydrid und Magnesiumborhydrid an Stelle des im Beispiel 2 angewandten Natriumborhydrids verwendet, ergibt sich ein gebleichter Ton mit einer ausgezeichneten Aufhellung. Dasselbe Resultat tritt ein, wenn Natriummetabisulfit bzw. Natriumbisulfit gemäß den vorstehenden Beispielen durch Kalium-, Magnesium-oder Ammoniumbisulfit ersetzt wird.
  • Aus den vorstehenden Beispielen ergibt es sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren rasch durchgeführt werden kann und sich eine ausgezeichnete Aufhellung des Tones ergibt. Darüber hinaus wird ein leicht erzielbarer Vorteil im Aufhellungsgrad gegenüber einem Vergleichsverfahren erzielt, bei dem Natriumhydrosulfit als Bleichmittel eingesetzt wird. Die auf Grund des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielbare Verbesserung der Aufhellung ist für Tonherstellung und -verbraucher äußerst bedeutsam; sie stellt eine mit dem Auge leicht feststellbare Verbesserung dar, und es ergibt sich eine Verbesserung der besten Bleichergebnisse, wie bisher erzielbar waren.
  • Diese Eigenschaftskombination ist von großer Bedeutung für die Tonindustrie, da es die Verbesserung eines Tones in einem Ausmaß ermöglicht, durch die bisher nicht zufriedenstellende Tone für viele Anwendungsgebiete geeignet werden. Dies ist von besonderer Bedeutung, da die Lager an Tonen von hoher Qualität allmählich verarmen und es infolgedessen zunehmend wichtiger wird, Tone mit niedrigerer Qualität einzusetzen.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Aufhellen von Tonen durch Behandeln mit einem Alkalibisulfit, bei welchem der Ton in einem wäßrigen Medium aufgeschlämmt und mit einem Alkalibisulfit verrührt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zu der das Alkalibisulfit in einer Menge von etwa 0,35 bis 2,8 kg je Tonne Ton enthaltenden Aufschlämmung ein Alkaliborhydrid in einer Menge von 0,065 bis 0,5 kg je Tonne Ton zugegeben wird, wobei die Temperatur des Reaktionssystems zwischen etwa 4 und 93° C gehalten und der pH-Wert zwischen 2,5 und 5 eingestellt wird und der Ton anschließend von hinterbliebenen Bleichmitteln und Reaktionsprodukten freigewaschen wird.
  2. 2. Verfahren zur Aufhellung von Ton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ton in einem wäßrigen Medium aufgeschlämmt, ein Alkalibisulfit zu der Aufschlämmung unter Rühren in einer Menge von etwa 1 bis 2,25 kg je Tonne Ton zugegeben und ein Alkaliborhydrid zu der erhaltenen Aufschlämmung in einer Menge von etwa 0,18 bis 0,42 kg je Tonne Ton zugesetzt wird, wobei die Temperatur des Reaktionssystems zwischen etwa 21 und 82° C gehalten wird und der phH-Wert zwischen 3 und 3,5 aufrechterhalten wird, und anschließend der Ton von hinterbliebenen Bleichmitteln und Reaktionsprodukten freigewaschen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalisches Bisulfit ein Alkalibisulfit und als alkalisches Borhydrid ein Alkaliborhydrid verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalisches Bisulfit Natriumbisulfit und als alkalisches Borhydrid Natriumborhydrid verwendet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalisches Bisulfit Kaliumbisulfit und als alkalisches Borhydrid Kaliumborhydrid verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 443 231; USA: Patentschrift Nr. 2165 532.
DEF43975A 1963-10-04 1964-09-14 Verfahren zur Ton-Behandlung Pending DE1278320B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1278320XA 1963-10-04 1963-10-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1278320B true DE1278320B (de) 1968-09-19

Family

ID=22432190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEF43975A Pending DE1278320B (de) 1963-10-04 1964-09-14 Verfahren zur Ton-Behandlung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1278320B (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE443231C (de) * 1924-08-07 1927-04-21 William Feldenheimer Bleichverfahren fuer Mineralien, wie Ton
US2165532A (en) * 1935-04-19 1939-07-11 Virginia Smelting Company Method of bleaching mineral matter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE443231C (de) * 1924-08-07 1927-04-21 William Feldenheimer Bleichverfahren fuer Mineralien, wie Ton
US2165532A (en) * 1935-04-19 1939-07-11 Virginia Smelting Company Method of bleaching mineral matter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2448220C3 (de) Verfahren zum Abtrennen des beim Aufschluß von Bauxit mit wäßrigem Natriumhydroxid anfallenden Rotschlamms unter Verwendung eines synthetischen Polymerisats
DE2746077C2 (de)
DE68909736T2 (de) Verfahren zur Herstellung von wässerigen Lösungen von basischem Aluminiumsulfat.
DE2329454A1 (de) Verfahren zur raschen selektiven ausflockung von kaolin-schlaemmen
DE69202346T2 (de) Verfahren zur Raffinierung einer Fasersuspension.
DE69005869T2 (de) Verfahren zur reinigenden Oberflächenbehandlung von mineralischen Pigmenten.
DE3324740C2 (de) Verfahren zur Darstellung von Kieselsäuregel
DE3739655A1 (de) Bleichmittelzusatz
DE1467130A1 (de) Pigmente und Verfahren zu deren Herstellung
DE1278320B (de) Verfahren zur Ton-Behandlung
EP1487927B1 (de) Verfahren zur herstellung von gefälltem calciumcarbonat mit hohem weissgrad
DE2108238C3 (de) Verfahren zum Verbessern des Glanzes und der Weiße von Tonen be ziehungsweise Kaolinen
EP0278469A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Böhmit
EP0389872A2 (de) Verfahren zur Altpapieraufbereitung
DE19530062C2 (de) Verfahren zur Herstellung aufgehellter Mineralien
DE3434220C2 (de)
DE1767782A1 (de) Pigment
DE69917692T2 (de) Verfahren zum Bleichen von Pigmenten
DE2704758B2 (de) Verfahren zum Peroxydbleichen von durch Refinen von Spanen gebildetem Cellulosefaserbrei
DE3630377A1 (de) Entfernung von organischen verbindungen von hohem molekulargewicht aus der laugefluessigkeit des bayer-verfahrens
DE2826821A1 (de) Verfahren zur reduktion von holzpulpe oder ton
DE2152283B2 (de) Verfahren zur gewinnung von kieselsaeure, silikaten und/oder entsprechenden organischen komplexen aus bei der zellstoffherstellung anfallender schwarzlauge und verwendung der so erhaltenen produkte als pigment
DE2420436A1 (de) Verfahren zur entfernung von faerbenden verunreinigungen aus tonen
EP0247307A1 (de) Verfahren zum Entfärben von in der Masse gefärbten Papieren und Selbstdurchschreibepapieren
CH487811A (de) Verfahren zur Aufhellung von Tonen