DE1669576A1 - Verfahren zur Verbesserung des Mahlgrades oder der Feinheit und Filtrierbarkeit von Asbestfasern - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung des Mahlgrades oder der Feinheit und Filtrierbarkeit von AsbestfasernInfo
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Description
. ■ ■ ■ betreffend
"Verfahren zur Verbesserung des Mahlgrades öder der Feinheit
und liltrierbarkeit von Asbestfasern".
Die Erfindung betrifft Asbestfasern und daraus hergestellte
Produkte. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Verbesserung des Mahlgrades oder der J"Iltrierbarlceit
von Asbesten.
Asbest findet heutzutage für eine Vielzahl von Produkten
Verwendung, so z. B. als Bestandteil von Asbestzementmassen,
die u. a* als Baustoffe dienen. Zur Herstellung dieser Massen
muß dem Gemisch von Asbest, Zement und anderen Zuschlagstoffen
Wasser zugesetzt werden, um den Zement zu hydratisieren und
"dessen Abbinden zu ermöglichen. Bei diesen im allgemeinen als
NNaßprozess'1 benannten Verfahren wjbrcL aus verschiedenen Gründen
., ifiit einem Überschuß an Wasser gearbeitet, und zwar um die Her-
:\f'iitellung von Platten auf Zylindermaschinen-'-oder auf anderen
103832/0351
BAD ORIGINAL
Maschinen, wie sie in der Papierindustrie üblich sind, zu
ermöglichen; um ein inniges Vermischen der Komponenten zu
vor dem
gewährleisten; um das Gemisch/Filtrieren, mahlen^oder rühren zu können, wodurch Zusammenballungen von Asbestfasern aufgebrochen werdenj sowie um eine vollständige Hydratisierung sicherzustellen* Dieses überschüssige Wasser muß jedoch aus dem Gemisch entfernt werden.
gewährleisten; um das Gemisch/Filtrieren, mahlen^oder rühren zu können, wodurch Zusammenballungen von Asbestfasern aufgebrochen werdenj sowie um eine vollständige Hydratisierung sicherzustellen* Dieses überschüssige Wasser muß jedoch aus dem Gemisch entfernt werden.
Der Mahlgrad oder die^einheit (freeness) des Asbestes,
schwankt in einem weiten Ausmaß je nach den Sorten oder dem. .
Vorkommen* - · ■
Es wurden schon verschiedene Verfahren zur Verbesserung
des Mahlgrades oder der !"einheit, von Asbestfasern bekannt, so
z. B. eine Behandlung der Pasern in der Wärme und eine Behandlung mit Natrium- oder Kaliumsilieat. Bei der Wärmebehandlung
müssen Temperatur und Zeit außerordentlich sorgfältig gesteuert werden, da ein Oberhitzen die Eigenschaften der Fasern
merklich beeinträchtigt. Selbst bei sorgfältigster Steuerung '
und Regelung wird jedoch die Zugfestigkeit der Easer noch
herabgesetzt. Bei der Silicatbehandlung werden Alkalisilicate,
im allgemeinen Hatriuinsilioat, verwendet. Diese Silicate sind
aber stark alkalische Stoffe und die Asbestfaser!* werden daher
mit einer stark alkalischen dünnen Schicht überzogen. Hierdurch
wird daß Abbinden des .Zementes-.beschleunigt und infolgedessen
yfi!hTi£ ?"t das Aushärten der Asbest zement -
massen stark "beeinträchtigt. Die Brauchbarkeit dieser bekannten
/ 109032/0351
BAD
Verfahren wird durch die mit ihnen verbundenen Hachtelle stark
c Inge schränkt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung der Feinheit oder des Mahlgrades von Ästoestfasern»
Ein weiteres Ziel der "Erfindung sind Asbestfasern mit
verbesserter Feinheit öder Von verbessertem Mahlgräd,,
Weitere Ziele und Vorteile ergeben sich aus der naehrstehenden
Besehreibungί
Me Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung
der Feinheit öder des Mahlgrades von AsbestfaBern und ist
dadurch gekennzeichnet, daß man die Asbestfäsern mit einer
wässrigen Losung eines Phosphates oder eines BölyphOsphates
oder der entsprechenden Säure behandelt, so daß. auf den
Fasern eine Menge von etwa 5 &ew.-$ oder weniger des genannten
Salzes oder der genannten Säure abgeschieden werden, worauf
man die behandelten Fasern trocknet.
Die Erfindung betrifft weiterhin, die erfindungsgeniäß behandelten
Asbestfasern mit verbesserter Feinheit.
Die Menge an auf den Fasern abgeschiedenem Salz oder
Saure beträgt vorzugsweise 0,4 bis ?,o &ew*-/S, bezogen auf
die Fasern. Eine merkliche Verbesserung wird bereits bei
109832/035? ->
:;;gös
einem Niederschlag von nur o,2 Gew.-^ beobachtet. Es ist nicht
ratsam, einen Überzug· von mehr als 2,5 Gew.-% zu erzielen, da dann die Fasermenge in dem erhaltenen -Produkt unnötig verdünnt
wird.-Die Nachteile, die sich bei einer Verwendung von mehr als
5 Gew.-$ ergeben, heben jeden damit verbundenen Vorteil auf.
,Erfindungsgemäß werden Metallphosphate oder Phosphate, in
welchen das Kation ein Komplexradikal, wie Ammonium, ist, sowie - die entsprechenden Polyphosphate von unterschiedlichem Aziditätsgrad verwendet, z. B. Hemiphosphater Monophosphate, Diphosphate
und Triphosphate, sowie solche'Phosphate, deren Aziditätsgrad
nicht der stöchiotnetrischen Zusammensetzung des jeweiligen
Hemiphosphats, Monophosphats, Eiphosphats oder Triphosphats
entspricht.
Im !"alle von Phosphaten mit Metallkationen oder positiven
Radikalen als Kation, z. B. Natrium oder Kalium, deren Phos—
& phate in Wasser löslich sind, können beliebige dieser Phosphate
verwj/endet werden. Im Falle von Metallen, wie Aluminium,
dessen Triphosphat und Diphosphat in Wasser unlöslich sind,
können die stark sauren Phosphate, z. B. das Monophosphat,
verwendet werden, wenn diese in Wasser löslich sind oder mit
Hilfe geringer Mengen an Säure in Wasser gelöst oder dispergiert werden können, lösungen solcher sauren Phosphate können
auch durch Auflösen des stärker basischen Phosphates in einer , wässrigen Lösung einer Säure, vorzugsweise Phosphorsäure,
erhalten werden. V . =
:.-,:'■-,.,."■■...,:.:,/ .109832/0351 i >
-
Als Beispiele für die zur Durchführung der vorliegenden
Erfindung geeigneten Phosphate und Polyphosphate seien genannt: Ha^PO,, ITa^HPCh, ITaHpPO., Hatriumhexametaphosphat, Tetranatriumpyrophosphat,
Aluminiumphosphat, Hatriumtripolyphosphat und Phosphorsäure. Vorzugsweise werden primäres Fatriumphosphat
(ITaHpPO,) und Phosphorsäure verwendet.
Es können auch flüssige Phosphorsäure und andere fxüssige·
Säureh als solche verwendet werden, wenn dies zweckentsprechen- ^
der ist.
Das verwendete Reagenz wird zumindest teilweise an die
laser gebunden. Vermutlich handelt es sich hierbei um eine chemische Bindung, aber die Erfindung ist an keinerlei theoretische
Betrachtungsweise der Bindungsart gebunden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele und der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. In dieser sind ]?ig. m
1-4 eine graphische Darstellung der Versuchsergebnisse gemäß
Beispiel 11 und 12. Die Diagramme erläutern einleuchtend die
Überlegenheit des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In jedem der folgenden Beispiele 1 - 4, 6 und 8 wurden
die einzelnen Versuche wie folgt durchgeführt: Es wurden jeweils Io g der angegebenen Asbestsorte eingesetzt.
■x
Die angegebene G-ewichtsmenge eines Phosphates wurde in 3o cm
Wasser gelöst, dem Asbest zugesetzt und gut mit diesem vermischt.
109832/0151 ßAD
Die so behandelten Fasern wurden bei der angegebenen Temperatur
getrocknet. Sin Yergleichsversuch wurde mit einer weiteren
1o g-Probe derselben Asbestsorte durchgeführt. Diese wurde mit
3o cm destilliertem Wasser ohne Zusatz von Phosphat behandelt
und bei derselben Temperatur getrocknet, wie die mit Phosphat
behandelte Probe. Die Filtrierzeit der Probe wurde durch den
Freeness Test bes-timmt. Dazu wurde jede Probe wie folgt behandelt ϊ
"Yorbehandeltes Wasser" ("prepared water") wurde hergestellt, indem 1 1 destilliertes ¥asser mit 2 g Calciumhydroxyd
und 3 g hydratisiertem Calciumsulfat™ versetzt wurde. Das Gemisch
wurde 24 Stunden unter häufigem Schütteln stehengelassen, worauf man die ungelösten. Feststoffe absitzen ließ. Die überstehende Flüssigkeit stellt das "vorbehandelte Wasser" dar.
mit ζ.
Eine 1o g-Probe des zu prüfenden Asbestes wurde/5oo cm
des "vorbehandelten Wassers" versetzt und das .Gemisch. 1 Minute
lang in einem mit Schaufelrührer versehenen 1 1-Rührgefäß
stark gerührt. 3)©r Schaufelrührer war 4o mm breit und 1oo mm
hoch, seine laufgeschwindigkeit betrug 15oo UpM. Unmittelbar
nach dem starken Rühren wurde das Gemisch in ein Prüfgerät
auf die Feinheit (freeness tester) gegossen und der Mahlgrad
oder die Feinheit gemäß der Methode "Freeness Test for Asbestos", beschrieben in "Testing Procedures for Crysotile Asbestos
Fibre", 1966,° gemeinsam herausgegeben durch "Asbestos Textile
Institute", "The Mineral Fiber Products Bureau" und "The
Quebec Asbestos Mining: Association*, bestimmt.
¥enn A die Filtrierzeit in Sekunden der Yergleichsprobe und B die Filtrierzeit in Sekunden der mit !Phosphat behandelten
Asfeestprobe, bestimmt durch den Freeness-Test, bezeichnet, beträgt die "Herabsetzung der Filtrierzeit in Prozent" der mit
Phosphat behandelten Probe A-B χ 1oo,
folgen Beispiele
109832/0351
~8 ~
Beispiel 1: Behandlung mit ITa-PO.
Es wurden, wie oben beschrieben, verschiedene Proben mit
je 1o g Asbestfasern (Sorte 5K) mit Na5PO. behandelt und die
behandelten Produkte bei 38° 0 (1oo° Έ) getrocknet. Die Ergebnisse
waren folgende:
aufgetragen | Herabsetzung der Filtrierzeit,. <fo |
o,4 | 36,3 |
0,6 | 47,8 |
1,o | 46,3 |
1.5 | 44,o |
2,o | 3o,9 |
Wässrige Lösungen von Na5PO. reagieren deutlich alkalisch.
Eine 1,5 $ige Lösung hat einen pH-Wert von etwa 12,4.
P= Aus der obigen Aufstellung ergibt sich, daß maximale
Werte innerhalb des Bereiches von 0,6 bis 1,5 $ zugesetztes
Na5PO. erhalten werden.
Behandlung mit Na2HPO.:
Es wurden Asbestproben (Sorte 5K), wie beschrieben, mit
Na2HPOV behandelt, bei etwa 38° C (100° F) getrocknet und
folgende Ergebnisse erzielt:
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Gew.-ψ HaIpO4 | Herabsetzung der |
aufgetragen | liltrierzeit, 1<> |
o,2 | 26,6 |
o,4 | 4o,4 |
o,6 | 49,1 |
1,o | 67,o |
1,5 | 66,7 |
2, ο | 63,o |
2,5 | 52,6 |
Wässrige Lösung von Fa2HPO. reagieren schwach alkalisch,
können jedoch in der Praxis als neutral angesehen werden. Der pH-Wert einer 1,5 $igen wässrigen Lösung von Fa2HPO4 (Sorte
F. P.) betrug'8,7.
Die Behandlung von Asbest mit Fa2HPO4 bewirkte eine
merkliche Verbesserung der-Hteinheit (freeness), wie aus den
obigen Werten hervorgeht. Die optimalen Werte wurden im Bereich von 1,o bis 1,5 Gew.-?S Zusatz erzielt..
Behandlung mit NaH2PO4:
Wie beschrieben, wurden AsbestprOben (Sorte 5&) mit
FaH3PO4 behandelt und bei etwa 38° G (1oo° P) getrocknet. Die
Ergebnisse waren folgendeί
1G9S32/Ö3S1
- 1ο -
Gew.-36 NaH2PO. aufgetragen |
Herabsetzung der Piltrierzeit, $ |
o,2 | 29,8 |
o,4 | 48,4 |
o,6 | 5ö, ο |
1,o | 71,7 |
1,5 | 77,9 |
;2,o | 86,3 |
2,5 | 85,7 |
Wässrige lösung von NaH2PO. reagieren sauer. Eine
1,5 $ige lösung hat einen pH-Wert von etwa 4,5·
NaH2PO. erwies sich als sehr wirksames Mittel zur Terbesserung
der Feinheit "bei einem Zusatz von 1,o oder 1,5 -GFew..-$..
Bei noch höherem Zusatz, bis zu dem höchsten geprüften Zusatz
von 2,5 ft, dies Wirkung als- noch ausgeprägter,
Wirkung der Temperatur "beim Trocknens
Es wurde die Wirkung des Trocknens bei Verschiedenen
Temperaturen bestimmt. In den folgenden Versuchen wurde
Temperaturen bestimmt. In den folgenden Versuchen wurde
wiederum Asbest (Sorte 5K) verwendet. Es wurden die in der
Ortho ;
folgenden Aufstellung angegebenen drei -Phosphate in einer
Menge von 1,5 Gew.-$ zugesetzt und die Produkte bei den jeweils
angegebenen Temperaturen getrocknet.
bei | Fa^ | P04 | -11 - | der | - - | 1669576 | |
44 | ,0 | Piltrierzeit, % | |||||
getrocknet ° C |
42 | ,7 | Herabsetzung | - c | |||
Ha2HPO4 | 77, | ||||||
■37,8 | 66,7 | 82. | |||||
60 | 75,4 | ^4 | |||||
,9 | |||||||
,8 |
80 — . — . 80,2
1o5 39,2 71,4 8o,5
Aus den angeführten Werten ergibt sich, daß die Wirkung
der Behandlung im Temperaturbereich von etwa 38 bis 1o5° 0
praktisch unabhängig ist von der Temperatur, bei welcher die Proben getrocknet werden.
pH-Wert der mit HaH2PO4 behandelten, Produkte:
Da FaH2PO4 ein saures Salz ist, wurde die Azidität der
bei Behandlung von Asbest rait FaH2PO4 erhaltenen Produkte bestimmt.
- -- ~
Bs.wurden 1o g-Proben vom Asbest der Sorte 5K mit jeweils
0,6 bzw. 1,o bzw. 1,5 Gew.-$ Zusatz an FaH2PO, behandelt
und bei 1o5° O getrocknet. Die Produkte wurden mit angefeuchtetem üackmuspapier in Berührung gebracht; es zeigte
sich bei allen eine leicht alkalische Reaktion. Jede Probe wurde darauf mit I00 cm destilliertem Wasser versetzt und
15 Stunden stehen gelassen. Darauf wurde der pH-Wert der Aufschlämmung bestimmt. Es wurde festgestellt, daß er bei
jeder Probe 9,75 betrug. Der pH-Wert eines Tergleichsversuchs
10933270351
derselben Asbestsorte (ohne Zusatz von Phosphat) wurde zu 9,8
ermittelt. Hieraus ergibt sich, daß die mit Phosphat behandelten Asbeste keinerlei saure Reaktion zeigten und praktisch
denselben pH-Wert aufwiesen wie reine Asbeste.
Behandlung anderer Asbestsorten mit UaH2PO,:
Es wurden drei andere Sorten Asbest mit 1,5 Gew.-# Zusatz
KaH2PO. behandelt und bei etwa 38° G (1oo° F) getrocknet. Es
wurde die Reinheit bestimmt und folgende Ergebnisse erhalten:
Asbestsorte | Herabsetzung der Piltrierzeit, % |
6D | 78,9 |
4T | 71,7 |
5D | 62,3 |
Eeispiel 7 |
Eine merkliche Verbesserung der Piitrierbarkeit von Asbest
Sorte 5D wurde auf folgende "Weise erzielt:
Es wurden 1o g-Proben Asbest 5D unter Zusatz von 1,5
PO^ behandelt, wobei das FaH2PO. anstatt in 3o cm^ Wasser
in 25 bzw. 2o cm Wasser gelöst wurde. Die Proben wurden gründlich bei ca. 38° C (1oo° i1) getrocknet und folgende Ergebnisse
erzielt: ~ " ~ ' -
109832/0351
cm H20/1o g Asbest
25 2o
- 13 -
Herabsetzung der Filtrierzeit, fo
13, ο 84,5 -
Aus den Werten ergibt sich, daß verbesserte Resultate erzielt wurden, wenn das Phosphat in der zur Anfeuchtung des
Asbestes erforderlichen Mindestmenge an Wasser oder sogar in
noch weniger Wasser gelöst wurde.
Versuche mit Polyphosphates
Es wurden gemäß dem oben beschriebenen Standardverfahren einige
Versuche durchgeführt, um zu bestimmen, ob Polyphosphate wirksam die Feinheit (freeness) des Asbestes verbessern. Die Ergebnisse
sind in der folgenden Aufstellung zusammengefasst. Es wurde Asbestsorte 5JI verwendet und bei ca. 38° 0 (1oo° F)
getrocknet.
Phosphatzusatz
.-$ (wasserfrei) o,75 1,5
Herabsetzung der Filtrierzeit,
%
Matriurahexameta- phosphat |
Fa4P2O7 |
67,3 | 44,7 |
69,4 | 5o,6 |
72,8 | 64,1 |
10983 2/0351
BAD ORIGINAL
Darauf .wurde eine v/eitere Versuchsreihe v/ie folgt durchgeführt:.
Gemäß dem b es ehr i ebenen Standard-verfahren wurde
Asbest Sorte 5KmIt dem Polyphosphat behandelt, das Produkt
bei 1o5° G getrocknet und die Feinheit bestimmt.und die Ergebnnisse
In der folgenden Zusammenstellung zusammengefaßt:
Phosphatzusatz | Herabsetzung | Na4 | der | Fiitrierzeit, % |
Gew.-$ (wasserfrei) | TTa t riu mhexa- | 26 | ||
mebaphosphat | 37 | P2O7 | ITa-Tripoly- phosphat |
|
o,2 | 31,3 | 61 | ,8 | 16,8 |
0,6 | 65,o | ,8 | 4o,8 | |
1,5 | 69,o | ,5 | 44,1 | |
Die bei diesen Versuchen verwendeten drei Phosphate sind typische Beispiele für drei verschiedene Arten von Polyphosphaten.
Zwar wird, mit federn dieser Polyphosphate eine Verbesserung
der Feinheit des Asbestes erzielt, diese Verbesserung tritt jedoch bei Verwendung von ITatriumhexametaphosphat am deutlichsten
zutage.
Versuche mit Aluminiumphosphat:
neutrales Aluminiumphosphat ist in Wasser unlöslich; es
können aber bei niederem pH-Wert Aluminiumphosphate in Form
einer konzentrierten, klebrigen, möglicherweise kolloidalen,
wässrigen Lösung erhalten werden.
Aluminiumphosphatlcsungen können durch Auflösen von Aluminiutnhydroxyd
in Phosphorsäure hergestellt werden (vgl. Jameson und Salmon, Jourv Chem. Sog-., S. 4o13, 1954). Dieses
Herstellungsverfahren wird in verschiedenen Patentschriften beschrieben,, u* a. in den USA-Patentschriften 2 6 SJo. 377,
2 538 867 und 2 460 344.
Solche Lösungen sind im Handel erhältlich. Die Zusammensetzung dieser von der Monsanto Chemical Company unter dem
Handelsnamen "Alkophos C" vertriebenen Lösungen wird wie folgt angegeben:
P2O5 33,1 io
Al2O5 ' 8,6 %
d 25/15,5° C 1,47
Freie Azidität 6,8
(al* H3PO4)
pH-Wert der 1 ^igen Lösung 2,6
Alkophos C kann mit Wasser ohne niederschlagsbildung
verdünnt werden und eine solche Lösung wurde aur Behandlung des Asbestes verwendet* ■
Es wurden 1o g-Proben Asbest Sorte 5K rait jeweils 3o ctd
Wasser, enthaltend eine berechnete Menge Alkophos C, behandelt.»
Die behandelten Asbestproben wurden bei 1o5° G getrocknet und
die !"einheit bestimmt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
1 09832/03 51
- - ; - 16 - - ■■" :■. - ■ '.ν. ■.;■:■
g Alkophos C/ Herabsetzung der 1oo g Asbest ^iltrierzeit, %
o,54 37,4 ' r . · ■ ;■ ■
1,o8 52,o
1,8o ,' 6o,4 ; /
2,7o 71*o
Ein Zusatz von 2,7 $ Alkophos O ist tiinsientlieh, des Pg^c
Gehaltes äquivalent dem Zusatz von 1,5 ^
I)ie Ergebnisse lehren, daß eine "Verbesserung der Feinheit
auch unter Verwendung von solchen Alutniniumphosphatlösungen erzielt wird.
Herstellung und Prüfung einer 1ooo g-Probe Asbest:
Es wurde eine 1ooo g-Probe Asbest Sorte 5D mit 1,5 i°
O/in folgender Weise behandelt:
1ooo g Asbest wurde mit 25oo cm Wasser, enthaltend 15 g
g, behandelt, das Produkt geknetet und in Pfannen gegeben. Es konnte kein freies Wasser festgestellt werden. Das Produkt
wurde bei etwa 9o° O gründlich bis zur Gewientskonstanz getrocknet. Bei Berührung mit rotem lackmuspapier gab das Produkt
eine leicht alkalische Reaktion. Der pH-Wert einer Aufschlämmung
109832/0351
8AD ORIGINAL
■2
von 1o g in 1oo cm-Wasser "betrug 9,8. Es wurde die Feinheit
■bestimmt; die Herabsetzung der Filtrierzeit /betrug gegenüber
einer Vergleichsprobe So,2 $.
Primäres Fatriumphosphat (g
Es wurden acht 22,7 kg (5o lbs) Proben Asbestfasern Sorte 4D wie folgt behandelt:
Die Fasern wurden einem pneumatischen Fördersystem aufgegeben und in Luft dispergi/ert. Es wurden 7 verschiedene
wässrige lösungen berechneter Konzentration aus destilliertem Wasser und kristallisiertem primärem Natriumphosphat FaHgPO. .H
hergestellt und mit Hilfe einer Sprühdüse auf 7 der oben genann
ten 8 Proben aufgebracht. Die Achse der Sprührichtung fiel zusammen
mit der Strömungsrichtung der in Luft suspendierten Fasern und die Zufuhrgeschwindigkeit der Fasern und die Sprühgeschwindigkeit
wurden konstant gehalten.' Die so behandelten Fasern gelangten dann in ein radiales Gebläse und wurden über
einen vertikalen Zyklon ausgetragen. Der Luftaus'trag des
Zyklons wurde zunächst in einen zentralen Staubabscheider und dann in die Atmosphäre geleitet. Die Verbindungsleitung von
dem Gebläse zum Zyklon hatte einen Durchmesser von 3o4»8 mm (12 inohes) und die Luftgeschwindigkeit darin betrug etwa
1,2 kg/min (4ooo feet per minute). Die besprühten Fasern
1 09832/0351
1b69bV6
wurden gesammelt und an der Luft auf einen Feuchtigkeitsgehalt·
von etwa·1 $ getrocknet. Durch diese Behandlung wurden die in
Tabelle I angegebenen Mengen an UaH PO. auf den Fasern abgeschieden.
Die verbleibende Probe wurde als Yergleichsprobe herangezogen.
Es wurden 1o g-Proben aus jeder der obigen 8 Proben entnommen und die Feinheit wie folgt bestimmt:
Es wurde wie beschrieben, "vorbehandeltes Wasser" herge-
3 stellt. Jede der genannten 1o g-Proben wurde zu 5oo cm des
"vorbehandelten Wassers" gegeben und das Gemisch 6o Sekunden in einer 1 Id.ter-Vorrich.tung mit bei hoher Geschwindigkeit
betriebenem Rührarm bewegt. Unmittelbar darauf wurde das Gemisch in eine Vorrichtung zur Bestimmung der Feinheit (freeness
tester) gegeben und die Feinheit gemäß dem Verfahren "Freeiiess Test for Asbestos", beschrieben in "Testing Procedures
for Chrysotile Asbestos Fibre", 1966 der Asbestos Textile Institute des Mineral Fiber Products Bureau und der Quebec
Asbestos Mining Association bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
Asbestzement (A,C.) Filtrierzeit:
Getrennt hiervon wurden 2ο g-Proben aus jeder der oben
angegebenen 8 Portionen entnommen, in ein 4 Liter-Beeherglas
gegeben und mit 2oo cnr "vorbehandeltem Wasser" angefeuchtet.
109832703S1
Die großen Klumpen wurden mit einem Glasstab zerkleinert und
16o g Portländ-Zement" und 800 cmv "vorbehandeites Wasser" zugesetzt.
Dieses Gemisch wurde mit 15oo UpM 6 Minuten in einem
Xaboratoriumsrührgefäß zu einer Aufschlämmung verarbeitet, in einen 1 idter-Meßkolben umgefüllt und 2o-mal umgekehrt. Dieser
Asbestzementschlamm wurde dann in ein Prüfgerät zur Bestimmung der Schlammfiltrierfähigkeit überführt, das aus 'einem Vakuumschlammbehälter
(Breite 75 m03>
Mnge 2o5 mm, Höhe 75 mm) bestand» Es wurde ein Vakuum von 200 mm Hg angelegt und am Boden m
des Schlammbehälters aufrechterhalten, bis die Oberfläche der Aufschlämmung ihr Aussehen (sheen) verlor. Das Zeitintervall
zwischen-Anlegten des Väkuuias und Verlust des Aussehens der
Aufschlämmung wurde darauf als Filtrierzeit der A.C.-Aufschlämmung
in Sekunden angegeben. -."...
Es wurdenauchKit jeder dieser Portionen die Festigkeitseinheiten gemäß dem "Asbestos Fiber Strength Unit Test"-Verfahren
bestimmt, das in dem zuvor angeführten Handbuch beschrieben wird. %
Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt:
109832/0351
δ! ο. |
109832/ | Asbest sorte |
NaH2PO4 zugesetzt |
Filtrier- zeit,sec |
Herabsetzung der Piltrier- zeit, % |
- | A.C.-Filtrier zeit, see |
Herabsetzung der A.O.-PiI- trierzeit, fo |
Festigkeits einheiten ») |
ο | 4D | 0,0 · | 64,5 | 125,8 | - ■ ■.■■ | 11 o,2 | |||
Of | 4D | ο,169 | 28,o | 56,6 | 119,5 | 5,o ; | 168,6 | ||
4D | ο,327 | 25,0 | 61,2 | 117,o | 7,o | 110,9 | |||
4D | 0,497 | 21,5 | 66,6 | 111,o ■ | 11,8 | to7,8 | |||
4D | ο,659 | 16,5 | 74,4 | 1o3,5 | 17,7 . | 11o,9 | |||
4D 4D 4D |
ο,843 ο,929 1,395 |
16,o 15,5 8,0 |
75,2 76,o 87,6 . |
1o4,6 1o1,o 85,5 |
16,9 19,7 .32,0 |
1o7,2 1o8,1 1o6,6 |
|||
Bemerkungen: | |||||||||
—*· Unter Berücksichtigung der Beschränkungen der Prüfmethode lehren diese Ergebnisse, daß
die Festigkeit von Asbestfasern in Asbestzementgemischen durch die Behandlung mit
primärem Natriumphosphat unter den in Beispiel 11 angegebenen Bedingungen nicht wesentlich
beeinträchtigt wird.
te er;
Stabmühlversuche unter Verwendung von primärem Natriumphosphat
(ITaH2PO4):
Um die praktischen Arbeitsbedingungen zu reproduzieren,
wobei für die meisten Anwendungszwecke die Asbestfaserbündel aufgebrochen werden, wurden zwei abgemessene Mengen Asbestfasern,
von denen die eine zum Yergleichsversueh diente und die zweite
mit o,497 Gew.-^ NaHpKK behandelt worden war, in einer Stabmühle
behandelt und darauf die !"einheit der lasern und die
Hydrierzeit von aus diesen Fasern hergestellten Asbestzement-' aufschlämmungen, wie folgt, bestimmt:
Au s jeder der beiden abgemessenen Mengen wurden Anteile d 11,8 kg (26 lbs) abgewogen, mit 5 kg Wasser angefeuchtet und
1 Minute von Hand vermischt. Darauf wurden aus jedem Anteil 2 Proben entnommen. Die erste Probe jedes der beiden Anteile (1o
g jeweils auf Trockenbasis) wurde 6 Minuten in einem 1 liter-Rührgefäß
bewegt, dessen Rührarm 4o mm breit und 1oo mm hoch war und eine Laufzeit von 15oo UpM hatte, worauf die Feinheit
bestimmt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle II wiedergegeben. Die zweite Probe jedes der beiden Anteile ( jeweils 2o g
Trockenmasse) wurde zurückbehalten, um die Filtrierzeit einer
damit hergestellten Asbestzetnentaufsohlämmung, wie nachstehend
beschrieben, zu bestimmen.
Die verbliebene Menge jedes der beiden Anteile des angefeuchteten
Asbestes wurde einer Stabmühle vom Durchmesser 5oo ram und der länge 75o mm aufgegeben, die 18 Stäbe vom Durchmesser
6o mm und der länge 725 mm enthielt. Die 18 Stäbe wurden auf
dem Asbest angeordnet und die Mühle mit einer laufgeschwindigkeit
109832/O35T
166957b
von 36 UpM betrieben. Es wurden von jedem Anteil 2 Proben nach
2o Minuten bzw. 4o Minuten Laufzeit entnommen und für jeden Anteil mit einer der entnommenen Proben die !Feinheit bestimmt.
Die beiden anderen nach 2o bzw. 4o Minuten Müh-lenzeit entnommenen
Proben wurden zurückbehalten und zur Bestimmung der Filtrierzeit einer daraus hergestellten Asbestzementaufschlämmung, v/ie nachstehend
beschrieben, verwendet. In Tabelle II sind die Ergebnisse der Bestimmung der Feinheit aufgeführt, die mit den nach 2o bzw.
4o Minuten Mühlenzeit entnommenen Proben erhalten wurden.
Asbestsorte | gerührt 6 min |
Mühlenzeit 2 ο min |
Mühlenzeit 4ο min |
#D unbehandelt | 272,o see | 66o, | 992. |
4D mit Zusatz von o,497 f FaH2PO. |
19o,ο see | 473. | 732; |
Verbesserung | 3o,1 $ | 28, | 26, |
,o see | ,o see | ||
, ο see | ro see | ||
,3 $ | ,2 Io |
In Fig. 1 werden diese Ergebnisse graphisch wiedergegeben.
Filtrierzeit der Asbestzementaufsehlämraung aus in der Stabmühle
behandeltem Asbest:
Die, wie beschrieben, zuvor zurückbehaltenen Proben aus jedem der beiden Anteile wurden, wie bereits angegeben, zur '
Bestimmung der Filtrierzeit von Asbestzementen behandelt und
ihre Feinheit der Asbestzementaufschlämmung bestimmt. Die Filtrierzeit
wurde, wie angegeben, gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III aufgeführtι
*V^ 109832/0351 : BAD ORIGINAL
T a b- e 1 1 e III
Au f s chiamraung, | gerührt 6 min | Mühlenzeit 4 ο min |
|
Asbestsorte | Keine Mühlen behandlung |
Mühlenzeit 2o min |
221,5 see |
4D unbehandelt | 138,0 see | 183,o see | 168,2 see |
4D nit Zusatz von o,497 ί° |
133,0 see | 144,0 see | 24,2 io |
Verbesserung | 3,6 io | 21,3 io ' | |
in IPig. 2 werden diese Ergebnisse graphisch dargestellt.
Behandlung von Asbestfasern mit Phosphorsäure:
Es wurden 5 abgemessene Kengen a 22,7 kg (5o lbs) Asbestfaeern
Sorte 5-D wie folgt behandelt:.
Es wurden 4 verschiedene wässrige Phosphorsäurelosungen
berechneter Konzentration aus destilliertem Wasser und 85 $iger
o-Phosphorsäure (geprüft durch American Chemical Society) hergestellt. Die Pasern wurden einem pneumatischen Fördersystem
aufgegeben und,wie in Beispiel 11 beschrieben, mit diesen Lösungen
besprüht. Die bei dieser Behandlung auf den Pasern abgeschiedene Menge Η,ΡΟ. ist in Tabelle IV angegeben.
Die fünfte abgewogene,Mengewurdefür Vergleichsversuche,
zurückbehalten» ,-"..-■-. ... '' -.,-:■"--- : -..
*;rt;3 J ,;..l. '■
1098 32/0351.
teVrfi
iFelriheit "(iFreettess) :
Es Wrden ä:u:s ijöder der fimf abgemVsWeineii ifetig'Ä Io 'g^
entnotumeti und ±hiie Feltiiheit gemäß Beispiel :11 Tb:esti¥iötc. iDle
gelJnisse werden ±n Tafeelle TV ;äßgege1>eTtr.
Aue jeder deir 5 aijgerneEffirien Mengen wurden 2o 'g-l
nonitnen und gemäß -fiel'spiel 11 TDehatidelt, um die iPil4;rler^eIt
einei: daraus hergestellten ÄsTjestzementaufschlämmiing :zu
Bib iErgeianisse ^lnd ebenfalls in !Tabelle IV aufgeführt.
!Tabelle IV
1 09832/03S1
BAO ORIGINAL
Tabelle IY
Astest- H PCK sorte Ι
Filtrierzeit, sec
Herabsetzung Fiitrierzeit der'Filtrier- A.C.-Aufzeit,
fo ■ schlämraung
see
Herabsetzung
der Filtrierzeit der A.Ö.Auf schlämmung
der Filtrierzeit der A.Ö.Auf schlämmung
FestigkeitseinTaeiten »),
CJ CD OO GO
to
C? CO
cn
5D
-» 5D
0,0
o,195
o,4o9
o,6o1
0,751
9g, 0 26,5 18,o 14,o 12,5
7o,6
80,0
84,5
86,2
80,0
84,5
86,2
134,0 118,o 112,8 1o7,2 1oo,2
11,9
15,9
2o,o
25,2
2o,o
25,2
1o5,6 1o2,7
1o4,5 1o2,5 1o2,6
Bemerkungen: s) (1) Unter Berücksichtigung der Beschränkungen der Prüfmethode lehren diese
Ergebnisse, daß die Festigkeit von Asbestfasern in, Asbestzementgemischen
durch die Behandlung mit Phosphorsäure unter den in Beispiel 12 angegebenen Bedingungen nicht wesentlich beeinträchtigt wird.
(2) Festigkeitseinheiten bestimmt gemäß dem Verfahren "Asbestos Fibre Strength
Unit Test", beschrieben im Handbuch "Testing Procedures for öhrysotile Asbestos
Fibre".
Stabmühlenversuch: ·
Zwei der,wie zuvor beschrieben, behandelten abgemessenen
Mengen Asbestfasern, wobei die eine/Menge' zum Tergleichsversuch
diente und aus der anderen o,195 $ H3PO, abgeschieden waren, wurden
in einer Stabmühle behandelt und die Feinheit der Fasern und die Filtrierzeit der aus diesen 'Fasern hergestellten Asbestzementaufschlämmungen
wie folgt bestimmt;
Es wurden aus den ζ v/ei abgemessenen Mengen 11,3 kg (26 lbs)
Anteile abgewogen, mit 3 kg Wasser befeuchtet und 1 Minute von
Hand gemischt. Darauf wurden aus beiden Anteilen Profeen entnommen
und gemäß Beispiel 11 Versuche in einer Stabmühle durchgeführt. Die Ergebnisse über die Feinheit; sind in der folgenden Tabelle Y
aufgeführt.
!P a b e lie 7
Asbestsorte | gerührt 6 min .:. |
Mühlenzeit 2o min |
Mühlenzeit 40 min > |
5D unbehandelt | 288,o see | 637,o see | 126o,o 'see |
5D behandelt mit 0,1-95 ^ H3PO4/ |
276,o see | 43o,o see | 84o,o see |
Verbesserung | 4,2 io | 32,5 # | 33,3 c/5 |
In Fig. 3 werden diese Ergebnisse graphisch dargestellt.
-=-...■ in
Filtrierzeit von Asbestzementaufschlämmungen aus/der Stabmühle
behandeltem Asbest:
Die,wie in Beispiel 11 angegeben, zurückbehaltenen, in der
Stabmühle behandelten Proben aus H5PO4 behandeltem Asbest wurden
-'■■■'""; ''■'-■ ''-'*&■■ 109832/0351
Claims (10)
- Ι. Verfahren zur Veriseeserirtig äWs Mätilgrades oder der Peinheit und Pilirrierharkeit von "AsTDesWäsVrny dadurcn 'g e k e τι η -zeichnet , daß man auf die Käsern ein Phosphat oder "PoIj phonphat oder die entsprechende Saure in eitie'r Menge von höchstens etwa 5 Gew.-^ durch behandeln der Fasern mit einer wässrigon Lösung des "betreffenden Salzes oder der Säure aufträgt, worauf man die so hetiandelten !Fasern trocknet.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1 > dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß man mindestens o,2 Gew.-$, vorzugsweise o,4 his 2 Gew.-$ !Phosphat, Polyphosphat oder die entsprechende Säure aufträgt.
- 3. Verfahren nach'Anspruch 1 und 2-, dadurch g e k e η η ζ ei ebnet--, daß man ein MetallphOvsphat oder Metallpolyphosphat oder ein solches verwendet, dessen !ation ein Komplexradikal ist.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Ammoniumphosphat oder *-polyphosphat verwendet.109832/0351 BAD
- 5- Verfahren nach Anspruch 1 Ms 3, dadurch g e"k e η η zeichnet, daß man ein Alkaliphosphat oder Alkalipolyphosphat, vorzugsweise die Natrium- oder Kaliumverbindungen verwendet.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeich net, daß man primäres Hatriumphosphat verwendet.
- ^ 7.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß man Phosphorsäure verwendet.
- 7229
- 10 9 8 3 2/0 3 5 1 8AD original
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Also Published As
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