DE1611088A1 - Process for improving the throughput rate of silica and perlite filter aid - Google Patents

Description

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GrBEFCO, IHG, PhilaäelphiäV Fav/USA GrBEFCO, IHG, PhilaäelphiäV Fav / USA

Verfahren zur Verbesserung der Durchsafczgescliwindigkeifc von Kieselerde- und PerlitfilterhilfsmittelProcess for improving the throughput speed of silica and perlite filter aid

Die Erfindung bezieht sich auf Filterhilfsmittel, die entweder aus Perlit oder aus Kieselerde (Diatomit) hergestellt werden, insbesondere auf ein Verfahren zur Verbesserung der Fließeigenschaften solcher Produkte.The invention relates to filter aids, which are made of either perlite or silica (diatomite) in particular to a method for improving the flow properties of such products.

Aus Kieselerde und Perlit hergestellte Filterhilfsmittel werden in weitem Ausmaße zur Filtration vieler Flüssigkeiten., die suspendierte Stoffe enthalten, welche zum Erhalt von Klärprodukten entfernt werden müssen, herangezogen. Bei den herkömmlichen Filtrationsverfahren, bei denen entweder Filterpressen oder vorbeschichtete Filter verwendet werden, dienen Kieselerde oder Perlitfilterhilf smittel dazu, die suspendierten Feststoffe aufzufangen. Das aus dem Filterhilfsmittel und den okkludierten Fest-Filter aids made from silica and perlite are widely used for the filtration of many Liquids containing suspended substances, which must be removed to obtain sewage products. In conventional filtration processes, at where either filter presses or pre-coated filters are used, silica or perlite filter aids are used means to collect the suspended solids. The resulting from the filter aid and the occluded solid

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stoffen bestehende Gemisch wird auf der Filtertrenn— wand zurückgehalten, so daß die gereinigte Flüssigkeit abgezogen und im nachfolgenden Betrieb weiterverwendet werden kann. Der Filterkuchen besteht aus den einzelnen Teilchen des Filterhilfsinittels mit einem hohen Anteil von ineinander verbundenen Hohlräumen oder Kanälen, durch welche die Flüssigkeit durchfließen kann während die festen Verunreinigungen auf diesen Teilchen aufgefangen werden.existing mixture is on the filter separator wall held back, so that the cleaned liquid is drawn off and reused in the subsequent operation can be. The filter cake consists of the individual particles of the filter aid with a high proportion of interconnected cavities or channels through which the liquid can flow during the solid contaminants are caught on these particles.

Filterhilfsmittel auf der Basis von Kieselerde werden technisch durch Zerkleinern, Vermählen und !Trocknen von Kieselerde hergestellt, !fach dem Entfernen unerwünschter Produkte wie grobkörniger Anteile oder Steine wird das Produkt in einem Drehkofen kalziniert was mit oder ohne Zusatz eines Alkalimetallflußmittels, das normalerweise der Erde vor Eintritt in den Drehofen in Form eines Äilvers-O, einer lösung zugesetzt wird, geschehen kann. Derartige Verfahren werden in den USA-Patentschriften 1 502 547; 1 980 204 j 2 693 456; 1 966 362 und 1 966 363 beschrieben. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Kieselerde unter Zugabe zerstäubter Flüssigkeitströpfchen mit oder ohne den Zusatz eines Flußmittels zu Kieselerdepulver zu kalzinieren, und daran die Kalzinierung anzuschließen» wie es in der USA-Patentschrift 3 0Ϊ3 98t beschrieben wird.Filter aids on the basis of silica are technically produced by crushing, grinding and! Drying of silica,! After removing undesired products such as coarse-grained fractions or stones, the product is calcined in a rotary kiln, with or without the addition of an alkali metal flux, which is normally found in the earth Entry into the rotary kiln in the form of an Äilvers-O, a solution is added, can happen. Such methods are described in U.S. Patents 1,502,547; 1,980,204 j 2,693,456; 1 966 362 and 1 966 363. It has also already been proposed to calcine silica with the addition of atomized liquid droplets with or without the addition of a flux to silica powder, and then to follow the calcination " as described in US Pat. No. 3,039,989.

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Die Herstellung von filterhilfsmittel auf der Basis von Perlit erfolgt im allgemeinen so, daß Perlit _f der ein natürlich vorkommendes vulkanisches Gas darstellt (im wesentlichen aluminiumsilikat mit 2-5ⁱ/i gebundenem Wasser) in einem Ofen bei einer kontrollierten Semperatur von 871 - 1093° C expandiert wird.- Die Perlitteilchen erweichen und expandieren unter Bildung eines "geplatzten" Produkts mit einer scheinbaren bcliüttdichte von 0,032 0,096 g/cm . Dieses Produkt wird vermählen und» zu .trodukten mit einer Vielzahl von iFilträtiönseigenschaften eingeordnet. Diese Arbeitsweise wird beispielsweise in der Britischen Patentschrift 791 993 beschrieben.The preparation of filter aid on the basis of pearlite takes place so in general that pearlite _f of a naturally occurring volcanic gas is (essentially aluminum silicate having 2-5 ⁱ / i bound water) in an oven at a controlled Semperatur 871-1093 ° C. The perlite particles soften and expand to form a "popped" product with an apparent bulk density of 0.032-0.096 g / cm. This product is ground and classified into products with a large number of filtering properties. This procedure is described in British Patent 791,993, for example.

3s ist weiterhin vorgeschlagen worden, einer wäßrigen Kieselerdesuspension Chemikalien zuzusetzen um die i'iltrationseigenschaften z. B. bei der Herstellung von Srinkwasser zu verbessern. Beispielsweise wurde ein Kieselerdefilterhilfsmittel in Wasser suspendiert, und Alaun zugefügt, der dann mit Alkali unter Bildung von Aluminiumhydroxyd ausgefällt wurde. Hierauf wurden die ieilclien gewaschen und getrocknet. Ein derartiges Verfahren wird in der USA-Patentschrift 2 036 254 beschrieben. Bei dem Verfahren gemäß der USA-Patentschrift 2 468 188-9 wird Kieselerde in eine wäßrige Lösung dreiwertiger Salze gegeben, wobei die -leuchen aufgrund der natürlichen Alkalinätät des wäßrigen Me-3s has also been proposed, an aqueous one Add chemicals to silica suspension to improve the filtration properties z. B. to improve the production of drinking water. For example, a silica filter aid was used suspended in water, and alum added, which then with alkali to form aluminum hydroxide has failed. The clothes were then washed and dried. One such method is described in U.S. Patent 2,036,254. In the procedure according to U.S. Patent 2,468,188-9 converts silica into a given aqueous solution of trivalent salts, the glow due to the natural alkalinity of the aqueous

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diums mit Aluminiumhydroxyd überzogen werden. In der USA-Patentschrift 3 253 741 wird weiterhin ein Verfahren "beschrieben, das" den in den vorstehend genannten Patentschriften beschriebenen Verfahren ähnlich ist, wobei aber die Konzentration der suspendierten Kieselteilchen auf mindestens 0,25 Gew^o in dem Yifasser erhöht ist worauf der Alaun ausgefällt wird, um die einzelnen Teilchen der Kieselerde (oder des Perlits) mit einem Metallhydroxyd zu*überziehen. Dieses Verfahren schreibt für die Flüssigkeit der Suspension einen pH von 4 bis 7, vorzugsweise von 5 - 6,5. vor. Schließlich wird in einer Arbeit von Culinan and Bauman, mit dem I¹It el "Streaming Potentials in Diatomaceous Earth Filtration ", Jour. A.W.W.A. 56: 915 (July, 1864); 56; 1233 (September, 1964; eine Methode zur Messung des Zeta-Potentials von Kieselerdefilterhilfsmitteln das mit lolyelektrolytenund auch mit Alaun beschichtet sind beschrieben. Es scheinen jedoch keine Anstrengungen unternommen worden zu sein, um den pH zu kontrollieren oder ein Filterhilfsmittel herzustellen, das eine verringerte Wasserlöslichkeit besitzt.diums are coated with aluminum hydroxide. US Pat. No. 3,253,741 further describes a process "which is similar" to the processes described in the above-mentioned patents, but with the concentration of the suspended silica particles being increased to at least 0.25% by weight in the water Alum is precipitated in order to coat the individual particles of silica (or perlite) with a metal hydroxide *. This method prescribes a pH of 4 to 7, preferably of 5 to 6.5, for the liquid in the suspension. before. Finally, in a work by Culinan and Bauman, I ¹ It el "Streaming Potentials in Diatomaceous Earth Filtration", Jour. AWWA 56: 915 (July, 1864); 56; 1233 (September, 1964; describes a method of measuring the zeta potential of silica filter aids coated with polyelectrolytes and also alum. However, no effort appears to have been made to control the pH or to produce a filter aid that has reduced water solubility owns.

Durch die Erfindung wird die Durchsatzgeschwindigkeit von thermisch und mit Hilfe von Flußmitteln kalzinierten Filterhilfsmitteln auf eier Basis von Kieselerde und von Perlit, wie sie in den vorstehend genannten latentschriftenThrough the invention, the throughput rate of thermally and with the aid of fluxes is calcined Egg-based filter aids of silica and of Perlite, as described in the aforementioned latent documents

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beschrieben wurde, erfolgreich verbessert. Unter der Bezeichnung "thermisch Kalzinierte Kieselerdefiltsrhilfsmittel..."■ sollen Kieselerdefilterhilfsmittel'verstanden werden, die durch Kalzinierung von Kieselerde, äue welcher die unerwünschten Nebenprodukte ( d.h.. gröbere Verunreinigungen, Steine etc.): entfernt worden sind, durch Hochtemperaturbehandlung,z. B. in einem Drehrphrofen, hergestellt werden, wie es in der USA-Patentschrift 1 Θ27754 sowie in ITr. 52 der ACS Monografienreihe mit dem 2itel ''Kieselerde" beschrieben wird. Unter der Bezeichnung "mit Flußmitteln kalzinierte Kieselerdefilterhilfsmittel" sollen Filterhilfsmittel verstanden werden, die durch Kalzinieren mit Zusatz eines Flußmittels, wie wasserfreier Soda, Hatriumhydroxyd, Natriumsilikat etc. erhalten werden, wie es in mehreren der vorstehend genannten USA-Patentschriften beschrieben wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind Filterhilfsmittel aus Kieselerde oder aus Perlit mit einer Vielfalt von Filtrationseigenschaften , insbesondere hinsichtlich der Durchsatzgeschwindigkeit zugänglich..has been successfully improved. Under the designation "thermally calcined silica filter auxiliaries ..." ■ are to be understood silica filter auxiliaries which are produced by calcining silica, which the unwanted by-products (i.e. coarser impurities, Stones etc.): have been removed by high-temperature treatment, e.g. B. in a rotary tube furnace as described in US Pat. No. 1 Θ27754 and in ITr. 52 of the ACS monograph series with the 2 title '' Silica " is described. Under the label "with fluxes Calcined silica filter aid "are said to be filter aid are understood to mean that by calcining with the addition of a flux, such as anhydrous soda, sodium hydroxide, Sodium silicate etc. can be obtained as described in several of the aforementioned United States patents will. By the method according to the invention are Filter aid made of silica or perlite with a Diversity of filtration properties, especially accessible with regard to throughput speed.

Die Erfindung besteht daher in einem Verfahren zur Verbesserung der Durchsatzgeschwindigkeit von Filterhilfsmitteln aus Diatomenerde und Perlit, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Filterhilfsmittel gleichförmig mit einer Lösung eines dreiwertigen oder vierwertigen Metall-The invention therefore consists in a method for Improvement of the throughput speed of filter aids made of diatomaceous earth and perlite, which is characterized is that the filter aid uniformly with a solution of a trivalent or tetravalent metal

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salzes deren pH unter 4»0 liegt, behandelt wird, wobei die Menge der Lösung zur gleichförmigen Benetzung der Filterhilfsmittel ausreichend ist und daß das erhaltene behandelte Filterhilfsmittel auf eine Temperatur erhitzt wird, die zur Entfernung im wesentlichen des gesamten Lösungsmittels ausreicht, die aber unterhalb der Schmelztemperatur des behandelten Produkts liegt.salt whose pH is below 4 »0, is treated, with the amount of solution for uniform wetting of the Filter aid is sufficient and that the resulting treated filter aid is heated to a temperature is necessary to remove essentially the entire Solvent is sufficient, but which is below the melting temperature of the treated product.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Löslichkeit des behandelten Filterhilfsmittels in wäßrigen Systemen verringert, wodurch die Uachteile der bekannten Verfahren vermieden werden, die die gemeinsame Zugabe des Filterhilfsmittels und eines Salzes, wie Alaun zu der Flüssigkeit bei einem pH von weniger als 7 vorsehen, was zu dem Verbleib des Salzes in dem Filtrat führt. Es wurde festgestellt, daß die Durchsatzgeschwindigkeit des so behandelten Filterhilf smittels sehr stark verbessert wurde, wobei in manchen Fällen die erhaltene Verbesserung in der Gegend von 100 bis 3009έ liegt. Aus wirtschaftlichen Gründen wird für die Salze normalerweise Wasser als Lösungsmittel verwendet. Es können aber auch andere Solventien, wie organische Lösungsmittel (d.h. Alkohole, Ketone, Äther etc.) in denen die betreffenden Salze löslich sind, eingesetzt werden. Soll während des Betriebs und für die endgültige Verwendung das Produkt wasserfrei sein, dann können wasserfreie organische Lösungsmittel verwendet werden.The process according to the invention increases the solubility of the treated filter aid in aqueous systems reduced, whereby the disadvantages of the known methods are avoided, which the common addition of the filter aid and a salt such as alum to provide the liquid at a pH of less than 7, resulting in retention of the salt in the filtrate. It was found that the throughput rate of the filter aid treated in this way s means has been improved very much, with in some cases the improvement obtained in the region of 100 up to 3009έ. For economic reasons, the Salts usually used water as a solvent. However, other solvents such as organic solvents can also be used (i.e. alcohols, ketones, ethers, etc.) in which the relevant salts are soluble can be used. If the product is to be anhydrous during operation and for final use, then anhydrous organic Solvents can be used.

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3Ss wurde gefunden, daß für das erfindungsgemäße Verfaliren: Aluminiumchlorid und zv/ar entweder in wasserfreier oder in hydratisierter Form eingesetzt werden kann. Daneben sind auch Aluminiumsulfat, ^xsen (III) Chlorid, Eisen (III) Sulfat, Zinnchlorid und Verbindungen des Gers (wie Ce (HSO.): Ce (SOj)₀ und des Zirkons (ZrOCl₀) sowie anaere Verbindungen der allgemeinen Klasse zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens geeignet.It has been found that for the process according to the invention: aluminum chloride and zv / ar can be used either in anhydrous or in hydrated form. In addition, there are also aluminum sulfate, ^ xsen (III) chloride, iron (III) sulfate, tin chloride and compounds of Gers (such as Ce (HSO.): Ce (SOj) ₀ and zirconium (ZrOCl ₀ ) as well as other compounds of the general class for Implementation of the present method suitable.

Bei der Vornahme der s/ärmebehandlung, die sich an die Behandlung der Filterhilfsmittel aus Kieselerde oder aus Perlit mit lösungen der beschriebenen dreiwertigen und vierwertigen Metallsalze anschließt, wird eine genügend hohe Temperatur gewählt, damit aus dem behandelten Produkt praktisch das gesamte lösungsmittel entfernt wird, wobei es aber wesentlich ist, daß diese !temperatur nicht so hoch liegt, daß ein beginnendes Schmelzen des Produktes erfolgt. Unter "Beginnendem Schmelzen " wird ein fließendes Produkt verstanden, bei welchem die Oberflächen der Teilchen angeschmolzen werden bzw. glasig werden und wobei eine Agglomeration der teilchen erfolgt. Obwohl der Mechanismus dieser Erscheinung noch nicht völlig geklärt ist, scheint es doch, daß das erwärmce Produkt auf seine Oberfläche durch die drei- und vierwertigen Salze eine bestimmte Gestaltung erfährt, wodurch sehr schwache Agglomerate gebildet werden, die leicht aufgespalten oder abgetrennt werden, in denenWhen undertaking the s / heat treatment, which is based on the Treatment of filter aids made of silica or perlite with solutions of the trivalent and described tetravalent metal salts, one becomes sufficient selected high temperature so that practically all of the solvent is removed from the treated product, wherein However, it is essential that this temperature is not so high that the product begins to melt. "Beginning Melting" indicates a flowing product understood, at which the surfaces of the particles melted become or become glassy and an agglomeration of the particles takes place. Although the mechanism of this Appearance has not yet been fully clarified, it seems that the heated product on its surface through the trivalent and tetravalent salts experience a certain design, whereby very weak agglomerates are formed, which are easily split or severed in which

10fc;M5/153i ^: · — 8 -10fc; M5 / 153i ^: - 8 -

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Jedoch, die einzelnen teilchen ihre eigene charakteristische Gestalt und Größe beibehalten. Die verbesserte DurehsatzgeBchwindigkeit des Endprodukts ist nicht auf eine, bchmelzwirⁿcang zurückzufahren, was für die mit l'lußmittlen kalzinierten herkömmlichen Produkte keimzeichnend ist, sondern vielmehr offensichtlich auf die elektrokinetische uberflächenerscheinunc auf den ursprünglichen Filterhilfsmittelteilchen, welche durch das Beschichten mit dem dreiwertigen oder dem vierwerti^en Salz, das die elekurische Iiadung in der zu filtrierenden ilussigkeiT; suspendierten Schmutzteilchen beeinflusst bewirkt wird.However, the individual particles retain their own characteristic shape and size. The improved DurehsatzgeBchwindigkeit of the final product is not cut back on one bchmelzwir ⁿ cang what germ drawing for those with l'lußmittlen calcined conventional products, but rather obviously on the electrokinetic uberflächenerscheinunc to the original filter aid, which by coating with the trivalent or vierwerti the salt which the electrical charge in the fluid to be filtered; suspended dirt particles is effected.

Bs wurde gefunken, daß die hierin beschriebenen gewünschten Ergebnisse dann erhalten werden, wenn das ι rodulrt ptwas über die Yerdamifun£Stemperatur des Lösungsmittels aber auf eine ieirperatur unter 76O⁰G erhitzt wird» vorzugsweise auf eine !Temperatur von 371° - 538° bis 760⁰G,Bs was gefunken that the desired results described herein are obtained when the ι rodulrt ptwas £ about Yerdamifun ture of the solvent, but is heated to a ieirperatur under 76o ⁰ G "preferably to a temperature of 371 ° - 538 ° to 760 ⁰ G,

Es ist wichtig, dpΩ mindeEtens für wässrige Systeme bei denen das zur Behandlung der Filterhilfsmittelteilchen verwendete !lösungsmittel 's7asser ist, die Salzlösung eine pH von weniger als 4,0 aufweist. Vorzugsweise wird er auf einen Wert von zwischen 2,0 und 3,9 gehalten. Die hierin beschriebenen erwünschten Effekte werden ferner nicht erhalten, wenn das zur Behandlung verwendete Salz mitIt is important to use a minimum of water for aqueous systems where the solvent used to treat the filter aid particles is water, the salt solution has a pH of less than 4.0. It is preferably kept at a value between 2.0 and 3.9. The desired effects described herein are also not obtained when the salt used for the treatment with

i; 8 15/T₅ 3Ίi; 8 15 / T ₅ 3Ί

1l10881l1088

weniger als 0,25Gew?o bezogen auf das Gewicht des Filterhilfsmittels vorliegt. Andererseitsführen Mengen über 10$ zu einer hohen Löslichkeit deο'Endproduktes! was ,deswegen unerwünscht ist, weil dann zunehmende Mengen des Salzes in dem erhaltenen Filtrat gelöster sein würden. 3s ist auch aus wirtschaftlichen Gründen nicht angebracht, den Anteil des Salzes über 10Gew$ (bezogen auf dasFilterhilfsmittel) zu steigern.less than 0.25 weight based on the weight of the filter aid is present. On the other hand, amounts over $ 10 will add a high solubility of the end product! which is undesirable because then increasing amounts of the salt in the resulting filtrate would be more dissolved. 3s is also not appropriate for economic reasons, the share of the salt over 10% by weight (based on the filter aid) to increase.

In den nächstehenden Beispielen wurden 500ml-Proben zweier Arten von Perlitfilterhilfsmittel folgendermaßen mit einer Aluminiumchloridlösung behandeltiIn the examples below, 500ml samples were used treated two kinds of perlite filter aid with an aluminum chloride solution as follows

Die Proben wurden mit 75 bis 100 ml Wasser, in dem verschiedene Mengen Aluminiumchlorid oder Aluminiumsulfat aufgelöst waren, vermischt. Im allgemeinen wurde so viel Wasser "verwendet, daß eine IQ^ige Lösung des Salzes erhalten wurde. Der pH der Lösung wurde vor dem Vermischen mit dem Filterhilfsmittel auf einen Wert unter 4 eingestellt. Die Salzlösung wurde unter Rühren über das Filterhilfsmittel-, pulver gegossen, worauf das Gemisch zur gleichmäßigen Vertellung der Salzlösung auf allen Teilchen -heftig gerührt wurde. Fach beendigtem Rühren würde das Produkt bis zum konstanten Gewicht auf 104⁰G erhitzt und dann durch ein 50mesh-Sleb (0,3Ömm lichte Maschenweite) zur AbtrennungThe samples were mixed with 75 to 100 ml of water in which various amounts of aluminum chloride or aluminum sulfate were dissolved. In general, enough water was used to obtain an aqueous solution of the salt. The pH of the solution was adjusted to a value below 4 prior to mixing with the filter aid. The salt solution was poured over the filter aid powder with stirring was stirred -heftig whereupon the mixture for uniform Vertellung the salt solution on all particles. skilled beendigtem stirring, the product would be heated to constant weight to 104 ⁰ G and then through a 50mesh-SLEB (0,3Ömm mesh size) to remove

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. . ■'-:, . BAD OHIGiNAL. . ■ '- :,. BATHROOM OHIGiNAL

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der schwachen Agglomerate gepinselt.of weak agglomerates brushed.

Die beiden Perlitfilterhilfsmittel mit handelsüblicher Reinheit, die gemäß dem in der Britischen Patentschrift 791 993 beschriebenen Verfahren hergestellt worden waren, wiesen folgende Teilchengrößenverteilung auf:The two perlite filter aids with commercially available Purity according to that in the British patent specification 791 993 processes described had the following particle size distribution:

Teilchengröße(/^u) Kontrollprodukt A Kontrollprodukt BParticle size (/ ^u ) control product A control product B

00 bis 2up to 2 5,05.0 16,016.0 22 " 6"6 23,523.5 64,064.0 66th » 10»10 32,032.0 ie,oie, o 1010 " 20"20th 25,025.0 3,03.0 2020th « 30 « 30 8,08.0 1,01.0 +30+30 6,06.0

Als Bewertungsindex für die Verbesserung der Durchsatzgeerehwindigkeit der behandelten Produkte,im Vergleich 25U den Kontrollprodukten (unbehandelt), wurde das iermeabilitätsfließverhältnis (PFH) der fertigen Produkte herangezogen. Die PFR-Werte werden durch Messung der für eine bestimmte Wassermenge zur Filtration durch eine bestimmte Menge Filterhilfsmittel erforderlichen Zeit berechnet. Das erhaltene Filtratvolumen wird dann mit dem Wasservolumen, das durch dieselbe Menge eines Standard-Perlitfilterhilfsmittels (Type 476 hergestellt von der Dicalite Division of Grefeo,Inc) filtriert wurde verglichen, wobei dem Standardprodukt fürAs a rating index for improving the throughput speed of the treated products, compared to the control products (untreated), became the permeability-flow ratio (PFH) of the finished products are used. The PFR values are measured by measuring the amount of water required to filter through a certain Amount of filter aid required time is calculated. The volume of filtrate obtained is then combined with the volume of water that by the same amount of a standard perlite filter aid (Type 476 manufactured by the Dicalite Division of Grefeo, Inc) filtered was compared, being the standard product for

1098 15/15311098 15/1531

I : -^_η\. > HStTOf I: - ^ _η \. > HStTOf

die Durchsatzgesehwindigkeit fein Wert von 1ÖO zugesehrieben wird. Bei näleser Arbeitsweise wird; eine bestimmte-lienge" des Filte-rhilfsmlttels in einen Kolben gebracht und mit einer .genügenden Äjenge von destilliertem Wässer versetzt* Das Filterhilfsmittel wird in dem V/asser dlspergiert und Ih -^ ein "llferiaealbilitätsrohr¹¹ gegossen, letzteres stellt ein graduiertes Rohr dar> über dessen eines Eüde ein Stück eines nassen Supfenflltertuehes gezogen 1st und das auf einen durchbohrten Stopfen aufgebracht wlrcU der seinerseits in einen EiIterkolben eingesetzt Ist, so daß eine vertikale Ausrichtung des Permeabilitätsrohrs erfolgt.the throughput speed is finely assigned a value of 1ÖO. In the case of a similar working method; a specific-lienge "of the Filter-rhilfsmlttels placed in a flask and treated with a .genügenden Äjenge of distilled water * The filter aid is dlspergiert in the V / ater and Ih - ^ a" llferiaealbilitätsrohr ¹¹ poured, the latter represents a graduated tube> On one side of which a piece of a wet soup bottle is drawn and which is applied to a pierced stopper, which in turn is inserted into an egg-shaped flask so that the permeability tube is aligned vertically.

Während in dem Fllterkolbeh mittels eines Vakuumreglers ein konstantes Vakuum aufrechterhalten wirdj wird der Filterhllfsmittelschläiiua allmählich in das Permeabilitatsrohr eingegossen»While in the flask by means of a vacuum regulator a constant vacuum is maintained Filter aid tube gradually into the permeability tube poured in »

Uach nahezu VoIlständiger Aushildung des Ellterkuchens wird zur Auffüllung des Rohres eine zusätzliche Menge von destilliertem Ytesser zugegeben. Die Zeit für den Durchfluß von 8ml wird registriert. Das Volumen des !lichens wird auf den nächsten i/TÖmm-Strlch abgelesenj und das Vakuum, die Semperatur, die gelt und das Volumen des ikUchens festgehalten. Ber PPE-lffert wird folgendermaßen eraeechnet t After almost complete development of the puff cake, an additional amount of distilled yeast is added to fill the tube. The time for the flow of 8ml is recorded. The volume of the liquid is read off to the nearest fifteen minutes and the vacuum, the temperature, the gel and the volume of the kitchen are recorded. Ber PPE-lffert is as follows eraeechnet t

StanaardStanaard

^2 ™ -!PermeaMlItätskönstante ^ 2 ™ -! Permeability Constant

O = Durchflusszeit für 8ml ( See«; bei konstanten Vakuuinen und konstanten ivassertemperaturenO = flow time for 8ml (See «; at constant Vacuuins and constant iv water temperatures

Da der ΡΪΕ—V/ert ein Filtrationsf ließ verhältnis darstellt» ist er eine Punktion der Quadratwurzel des lermeabilität sverhältni sse β .Since the ΡΪΕ — V / ert represents a filtration flow ratio » he is a puncture of the square root of lermeability ratio β.

Es v/urde-nun gefunden» daii die IFH-'Jerte ^enau das Verhalten des FiIterhilfsiaitteIs bei einer Vielzahl γοη durch-das iroaukt su filtriereiiue teelmisohe Fit Is &!., ice it en It has now been found that the IFH-'Jerte ^ exactly the behavior of the filter aid in a large number of γοη by-the iroaukt su filtriereiiue teelmisohe Fit Is &!., Ice it en

jj&nzi icurdo;. .ie '.,'erle für uas 1 erneabilitl^:tfc,flie;'berhi ltnis (iilij des "behandelten 'Perlitfilterhilfsmittels bestiiiat und nit denjenigen der Kontrollproben verglichen. Diese v/erte sind in der nachstehenden tabelle I & jj & nzi icurdo ;. .ie '.,' er for uas 1 erneabilitl ^: tfc, flie; 'berhi ltnis (iilij of the "treated" perlite filter aid determined and not compared with those of the control samples. These values are given in the following table I &

G-evjyj 1-I¹H- G-evjyj 1-I ¹ H -

100100

O,.25 134. 0,73 166 1,46 196 2,92 217 5,0 189 42O, .25 134. 0.73 166 1.46 196 2.92 217 5.0 189 42

1,5 1141.5 114

3,0 1083.0 108

5,0 1045.0 104

1,5 711.5 71

+ Type 476 lerlitefilterhilfsmittel
++feinkörnigeres irodukt als üype 47b+ Type 476 lerlite filter aid
++ finer-grained product than type 47b

Vers. IJr.Vers. IJr. 11 üalzüalz ÜontrolIproC.ÜontrolIproC. 22 keinesnone 33 Al Gl₃ Al Eq ₃ 44th IlIl VJlVJl IlIl B++B ++ IlIl 66th titi Kontrollprod.Control prod. 77th keinesnone 88th Al Gl₃ Al Eq ₃ 99 IlIl IlIl Al^(SOAl ^ (SO

Die in Tabelle II gezeigten.'"Werte veranschaulichen den Einfluß der femperatur auf die oben beschriebenen· behandelten Produkte, Mehrere Produkte, der Beispiele sowie die Tergleichsproben wurden nach der Behandlung 30 Hinuten auf eine Temperatur von 538° C erhitzt, worauf die Löslichkeit des Produkts in Wasser und die PPR-Werte bestimmt wurden. The "" values shown in Table II illustrate the Influence of the temperature on the above-described treated products, several products, the examples and the equal samples were 30 minutes after treatment heated to a temperature of 538 ° C, whereupon the solubility of the product in water and the PPR values were determined.

Tabelle II
Einfluß der temperatur bei der Wärmebehandlung; der be- Table II
Influence of temperature during heat treatment; the loading

handeltenacted Perlitfilterhilfsmittel derPerlite filter aid the ä_o0-Löslichkeitä _o 0 solubility Tabelle I.Table I. Vers.Nr.Vers.No. Tempf. ⁰CTempf. ⁰ C Zeit ]Time ] 0,42 ££ 0.42 PPRPPR Kontroll
produkt A Control
product A __ 1,341.34 100100 44th 100100 30 Min.30 min. 0,700.70 252252 44th 5,335.33 30 »30 » 0,540.54 252252 Kontroll
produkt BControl
product B —- .' —. ' - 1,401.40 4242 66th '■■"■ 100'■■ "■ 100 30 Min.30 min. 0,330.33 102102 66th 30 Min.30 min. 128128

Bei den folgenden Beispielen wurde, wie vorstehend beschrieben, eine wässrige lösung der angegebenen Salze bereitet und diese Lösung auf ein Perlitfilterhilfsmittel (Kontrollprodukt ) aufgebracht, worauf die erhaltenen Produkte auf verschiedene Temperaturen erhitzt wurden· Dann wurden die ΡΪΒ-lfferte. bestimmt.In the following examples, as described above, an aqueous solution of the specified salts is prepared and this solution is applied to a perlite filter aid (control product), whereupon the products obtained are applied Different temperatures were heated · Then were the ΡΪΒ-lfferte. certainly.

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10 98157Ί53110 98157-531

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Salz*Salt* ZrOOl₂ ZrOOl ₂ Tabelle IIITable III Wärmewarmth ZeitTime •• 30Min,30 min, ■"'" IPR■ "'" IPR Vers.Ur.Vers.Ur. HH QeW₁OQeW ₁ O behandlungtreatment IlIl Ce(HSO₄ Ce (HSO ₄ IlIl 558558 IlIl 128128 1111 IlIl - ... · M- ... M )₄ 0,25) ₄ 0.25 IlIl 10Min.10min. 135135 1212th IlIl 2,02.0 IlIl 10 "10 " 195195 1515th Ce(SO₄)Ce (SO ₄ ) 5,05.0 516516 10 »10 » 157157 HH IfIf 2 1-.52 1-.5 871871 10 "10 " 190190 1515th IlIl 5,05.0 649649 10 ^M 10 ^M. 187187 1616 IlIl ItIt 558558 10 "10 " 160160 1717th IlIl IlIl 427427 10 ■10 ■ 145145 1818th IlIl IlIl 316316 10 ^M 10 ^M. 155155 1919th IlIl IlIl 3030th 216216 2020th IlIl 538538 2020th 228228 2121 ηη 427427 7878 22+22+ ηη 649649 6363 23+23+ IlIl

+ .In diesen Beispielen wurde Kontrollprodukt B - Perlitfilterhilfsmittel verwendet.In these examples, Control Product B became perlite filter aid used.

In den folgenden Beispielen (Tabelle IV) wurde ein Kieselerdefilterhilfsmittel mit handelsüblicher Reinheit, das von der Grefco-Company unter dem Handelsnamen "Speedflow " auf den Markt gebracht wird, gemäß der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise mit einer wässrigen Aluminiumchloridlösung behandelt und das Permeabilitätsfließverhältnis bestimmt.In the following examples (Table IV) a silica filter aid was used with commercial purity, which is available from the Grefco Company under the trade name "Speedflow" on the Market is brought, according to the procedure described above treated with an aqueous aluminum chloride solution and determined the permeability flow ratio.

1098 15/15311098 15/1531

1δ1ΐΟ8Β^Γ 1δ1ΐΟ8Β ^Γ

tabelle IVtable IV . - ^: ■ -
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* '"■■" - KjQV ^ o bei 304®'at 304® ' 5353 Vers.Kr.Vers.Kr. SsJ-zSsJ-z !,epinsel!, brush 103103 öpeedflöwöpeedflöw - '■ ·;. - '■ · ;. 109109 2424 '■; £i g:'■; £ i g: : ^z''r - ■■■-■.- 2 -: ^z '' r - ■■■ - ■ .- 2 - WW. 2525th - ' H- ' H ■^: - : ■■-. ■■ ^{3 :} ■ ^: -: ■■ -. ■■ ^{3 :} 6868 2626th ■-. VV «■ -. VV « ■..."-■-■..- ■■■■ s -■ ... "- ■ - ■ ..- ■■■■ s - ΰ t>etroek ΰ t> etroek 2727 ■
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- ", ii ten iroben wuraenth iroben were Beachte:Note: Alle behandelAll treat ein 50—nie sh— tiieba 50 — never sh — tiieb net und durchnet and through

Ss wurden gemäß denrin der Britischen Patenfcsciirift 791 993 beschriebenen Verfahren iroben einer Reihe iron ierlitfiXterhilfsmittel mit unterseliiedliehen !Pließeigensciiaften hergestellt und entsprechend den vorstehend ■beschriebenen Methoden mit wechselnden Mengen Al^^^ißi¹^" Chlorid behandelt« Alle behandelten Proben wurden 30 liin. auf 538⁰C erhitEt. pas PerineabilitätsflleBTerhältnis sowie die 'MasserlÖslichkeit dieiser l·rodukte wurde bestimiat. Die entsprechenden Werte finden sich in der !tabeile V-Ss were under denrin the British Patenfcsciirift described methods 791,993 iroben a row iron ierlitfiXterhilfsmittel with unterseliiedliehen! Pließeigensciiaften made and the methods described above ■ treated accordingly with varying amounts of Al ^^^ ISSI ¹ ^ "chloride" All treated samples were 30 liin. On 538 ⁰ C. The perinability life ratio and the solubility in mass of these products were determined. The corresponding values can be found in table V-

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10: :ί15./ΐ53Ί . ^ ", -,; >■10:: ί15. / Ϊ́53Ί. ^ ", - ,;> ■

TabelleTabel Produktproduct YY PI¹EPI ¹ E HpO- Γο s 1. (Gew .?<>)HpO- Γο s 1st (weight? <>) Vers.I/r..Vers.I / r .. Kontroll
pro dükt CControl
per dukt C Behandlungtreatment 3030th 0,70.7 2828 IlIl keineno 8080 θ,9 'θ, 9 ' 2929 ηη 2,5,^ AlGl₃ 2.5, ^ AlGl ₃ 6565 0,90.9 5050 IlIl 5-, O/i "5-, O / i " '78'78 5,45.4 5151 Kontroll
produkt D Control
product D 10,Ov₀ »10, Ov ₀ » 4242 0,60.6 5252 IlIl keineno 106106 0,80.8 5555 IlIl 2,5?iÄl Cl₃ 2.5? IÄl Cl ₃ 8686 Ο,βΟ, β 3434 IlIl 9696 1,01.0 5555 Kontroll
produkt SControl
product S 10,0^10.0 ^ 70 ■70 ■ ÜV5ÜV5 5656 IlIl keineno 157157 ■' 1,0■ '1.0 5757 IlIl 2,5^Al Gl₃ 2.5 ^ Al Eq ₃ 165165 ■ 1,5■ 1.5 5858 IlIl 5,0,; »5.0 ,; » 1b31b3 2,02.0 5959 Kontrolle
produkt Pcontrol
product P 118118 0,70.7 4040 IlIl keineno 207207 0,90.9 4141 trtr 2,5JiAl Cl₃ 2.5 JiAl Cl ₃ 197197 - 1,4- 1.4 4242 IlIl 5, Op »5, Op » 199199 1,31.3 4545 10,0^ »10.0 ^ »

Die vorstehenden Y/erte zeilen, daß durch die Behandlung mit Aluminiumchlorid mindestens eine zweifache Zunahme des Permeabilit£itsfließverhältnisses der Perlitfilterhilfsmittel erhalten wird. Aus diesen Werten wird ^leichl'alls ersichtlich,, daJ3 die Löslichkeit des behandelten Produkts durch Erhitzen desThe preceding lines that by treatment with Aluminum chloride at least a two-fold increase in permeability / flow ratio the perlite filter aid obtained will. From these values it is easy to see that there is no such thing the solubility of the treated product by heating the

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retioatretioate

'■■■'-" " - 17 - - ■■■■-._■.." ■■-■/'■■■' - "" - 17 - - ■■■■ -._ ■ .. "■■ - ■ /

"behandelten Materials auf 538⁰O auf einen Minimalwert herabgedrtickt werden kann. Ee wird ferner deutlich, daß bei Produkten, die 10?6 oder mehr des dreiwertigen Salzes enthalten, zu unerwünschten löslichkeitaeigenßchaften kommt. Obwohl die löslichkeit durch Erhöhung der Temperaturen bei der Wärmebehandlung auf ungefähr -76O⁰C etwas verringert werden kann, ist es trotzdem im allgemeinennicht erwünscht, mit einem Überschuß des Behandluhgsraittels über /1.0$ hinaus zu arbeiten, und zwar sowohl vom Standpunkt der Löslichkeits eigenschaften, als auch von wirtschaftlichen Gründen."treated material can be reduced to a minimum value of ^{538 0} O. It is also clear that undesirable solubility properties occur in products containing 10-6 or more of the trivalent salt -76O ⁰ C can be reduced about something, it is still generally not desirable to work with an excess of Behandluhgsraittels over /1.0$ addition, both properties from the standpoint of solubility, as well as economic reasons.

Bei den folgenden Beispielen wurde die Perlitfilterhilfsiuittelprobe (Kontrollprodukt B) mit wässrigen Zinnchlor idlösungen-(SnGl.. 5HoO) behandelt, wobei die Salzmenge 2,5; 5,0 und 10 Gewjfc bezogen auf das Pilterhilfsmittel.betrug. Der pH,wurde auf 5,5 ein_oestellt· Die behandelten Stoffe wurden 30Min. auf 538⁰C erhitzt; diese erhaltenen Produkte wiesen folgende Permeabilitätsfließverhältnisse (PPR) auf.'In the following examples, the perlite filter aid sample (control product B) was treated with aqueous tin chloride solutions (SnGl .. 5HoO), the amount of salt being 2.5; 5.0 and 10 Gewjfc based on the Pilterhilfsmittel.frug. The pH was adjusted to 5.5 a _o estellt · The treated fabrics were 30min. heated to 538 ⁰ C; these products obtained had the following permeability flow ratios (PPR).

. , unbehandelt . . ■ ,_;. PPR- . , untreated . . _■; . PPR

mit 2,5^c/& behandelt ,_f 42 » 86treated with 2.5 ^c / &, _f 42 »86

Bei einer Behandlung des gleichen lerlitfilterhilf3-'mittels Zinn^III)Chloridlösungen (S_nCl,) und zwar in wässriger oder in alkoholischer Suspension konnte keineWith a treatment of the same silver filter aid3-'means tin (III) chloride solutions (S _n Cl,), namely in aqueous or in alcoholic suspension, none could

109815/1531 \ - ¹⁸ - bad109815/1531 \ - ¹⁸ - bad

- 18 - ' Verbesserung der PFH-Werte erhalten werden. ..".-.- 18 - 'improvement of the PFH values can be obtained. .. ".-.

.Zum Aufbringen der lösung dee 5-oder 4-wertigen . Salzes auf das Perlit- oder Kieselerdefilterhilfsmittel können auch andere als die vorstehend beschriebenen Methoden herangezogen werden. Beispielsweise kann das pulverförmige Filterhilfsmittel in einem Luftstrom aufgewirbelt werden, und dann mit der Lösung besprüht werden. Dies kann entweder in der Wirbelschicht, wenn sich die Teilchen in einem Gefäß befinden geschehen oder dadurch, daß die Teilchen von einem schnellen Luftstrom auf der Ansaug- oder Abgabeseite eines Gebläses aufgenommen werden und daß die Lösung durch Einspritzen in den Luft-üJeilclien-Strom zugeführt wird. -To apply the solution dee 5 or 4-valent. Salt onto the pearlite or silica filter aid Methods other than those described above can also be used. For example, this can powdered filter aids are whirled up in a stream of air, and then sprayed with the solution. This can happen either in the fluidized bed, when the particles are in a vessel, or by that the particles are caught by a rapid stream of air on the Intake or discharge side of a fan are included and that the solution is injected into the air-jet stream is fed. -

Wie vorstehend ausgeführt, sieht die erfindungsgemäße Behandlung der Kieselerde- und Perlitfilterhilifemi.ttel keine Flußkalzinierung und/oder ein Schmelzen der^e4tcheÄi vor, was gemäß den klassischen Fließkalzinieinmgave.r&ahren zur Bildung von Agglomeraten führt, ein> Obwohl die .wissenschaftlichen Hintergründe für die Verbesserung der Durchsat zgeschwindigkeit noch nicht vollständig geklärt sind, scheint eine kationenartige Anhaftung der 3- oder 4-wertigen Kationen an den Filterhilfsmittelteilchen vorzuliegen. Die dabei entstehenden positiv geladenen Regionen, die von sonst gleichmäßig negativen Seilehenladungen des Filter-As stated above, the inventive Treatment of the silica and perlite filter aids no river calcination and / or melting of the ^ e4tcheÄi before what according to the classic flowing calcineinmgave.r & ahren leads to the formation of agglomerates, a> Although the .scientific The background to the improvement in throughput speed has not yet been fully clarified, appears to be a cation-like attachment of the 3- or 4-valent Cations are present on the filter aid particles. The resulting positively charged regions, which are supported by otherwise uniformly negative rope charges of the filter

109815/1531 **° °^^ "109815/1531 ** ° ° ^^ "

hilfsmittels aurcüiseitzt-sdliä, bewirken, wie eis scheint-,"" einen schwachen Afoglomerationseffekt ohne die JBildung von starken Ag^loinsrat ionen, was» für die Plußjfealzinierijüig cliarakteristiscli ist.^ "Bief Verwendung· der "behandelten ■ Teilchen als: Mlterhü.lfsjiiit'feel^wird die ^M wirksame Körnigkeit" des ;JPilterlixlf sjni.ttel-s; erhöht ,■ wodurch die- Fließgeschwindi{#eit der* zu filtrierendeii "ilüösigkeit erhöht γιίτ.ά. ->■■.- ·*;-"--.. ."■-■■- -■..-- ^: ": ·-·-·. -. Auxiliaries aurcüiseitzt-sdliä, cause, as ice seems, "" a weak afoglomeration effect without the formation of strong agglomeration, which is characteristic of the Plussjfealzinierijüig. ^ "If the" treated particles are used as: mixture 'feel ^ is the effective ^M graininess "of the; increased ■ which DIE Fließgeschwindi {#eit the * to filtrierendeii; JPilterlixlf sjni.ttel-s" increases ilüösigkeit γιίτ.ά. -> ■■ .- · *; - "- ..." ■ - ■■ - - ■ ..-- ^: ": · - · - ·. -.

." Aus dem Vorstehenden wird' ersichtlich^ daß^ das; er-:. "From the foregoing it becomes' evident ^ that ^ that; he:

findungSi emeße Verfahren Kieselerde- und ierlitfillterhilfs^ mittel rait, verbesserter I)urchsatz_foeschY/indi£keit jsur Ver- , füguni:." stellt, wobei die Verbesseruho gewöhnlich in der Gegend von 100 - 200;^ oder mehr-liegt.. .Finding process diatomaceous earth and ierlitfilterhilfsmittel rait, improved I) throughput _fo eschY / indi £ keit jsur v. .

Die i/ärmebehandlun£. drückt die IiÖslichkeit des Endprodukts, in \Yasser auf einen iiinimalwert herab, wobei eine Hochtemperaturflußkalzinieruntsbehanalung, wie sie für die meisten der bekannten Verfahren charakteristisch ist, vermieden werden kann. .The i / ärmebehandlun £. expresses the solubility of the end product, in \ Yasser down to a minimal value, where a High temperature flow calcining as they are for most of the known procedures is characteristic can be avoided. .

■■■"■■' ;.. - - 20 -■■■ "■■ '; .. - - 20 -

BAD QRlQMM.BAD QRlQMM.

Claims (4)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Verbesserung der liurohsatzgeschwindigkeit von Kieselerde- und Perlitfilterhilfsmittel dadurch gekennzeichnet, daß das Filterhilfsmittel gleichförmig mit einer Lösung eines dreiwertigen oder vierwertigen Metallsalzes deren pH unter 4,0 liegt, behandelt wird, wobei die Menge der Lösung zur gleichförmigen Benetzung der Filterhilfsmittel ausreichend ist und daß das erhaltene behandelte Filterhilfsmittel auf eine (Temperatur erhitzt wird, die zur Entfernung im wesentlichen des gesamten Lösungsmittels ausreicht, die aber unterhalb der Schmelztemperatur des behandelten Produkts liegt.1. Process to improve the speed of delivery characterized by silica and perlite filter aids, that the filter aid is uniform with a solution of a trivalent or tetravalent metal salt whose pH is below 4.0, is treated, the amount of the solution for uniform wetting of the filter aid is sufficient and that the resulting treated filter aid is heated to a (temperature which is sufficient to remove substantially all of the solvent, but below the melting temperature of the treated product. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des verwendeten Salzes 0,25 - 10 Gew.ji bezogen auf das Gewicht des Filterhilfsmittels beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the Amount of the salt used 0.25-10 Gew.ji based on is the weight of the filter aid. 2, Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daS das Metallsalz Aluminiumchlorid, Aluminiumsulfat, EisenCIII)Chlorid, Eisen{III)sulfat oder Zinn(IV)Chlorid ist,2, method according to claim 1 or 2, characterized in that that the metal salt aluminum chloride, aluminum sulfate, Is iron (III) chloride, iron (III) sulfate or tin (IV) chloride, 4. Verfahren nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, dal des Produkt auf eine Semperatur von 371 - 760⁰G erhitzt4. The method according to claim 1-3 characterized in dal of the product on a Semperatur of 371 - 760 ⁰ heated G BA/*)BA / *) 101 ·ι 1^/15 31101 · ι 1 ^ / 15 31