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"Neue, mit Spurenelementen dotierte kationenaustauschende
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Aluminiumsilikate und Verfahren zu deren Herstellung Die immer intensiver
werdende Forderung nach umweltfreundlichen Verbrauchsmitteln, insbesondere von Wasch-
oder Geschirrspülmitteln, hat die Suche nach Substanzen intensiviert, die die in
diesen Mitteln vorhandenen Phosphate zu ersetzen vermögen.
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In den DOS 2 412 837 und 2 412 836 werden als Phosphatsubstitute feinverteilte
wasserunlösliche, gebundenes Wasser enthaltende, ein Calciumbindevermögen von wenigstens
50 mg CaO/g wasserfreier Aktivsubstanz (= AS) aufweisende Verbindungen der allgemeinen
Formel x Kat2/nO . A1203 . y SiO2 vorgeschlagen, in der Kat ein mit Calcium austauschbares
Kation der Wertigkeit n, x eine Zahl von 0,7 - 1,5 und y eine Zahl von 0,8 - 6,
vorzugsweise 1,3 - 4 bedeuten.
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Der Einsatz dieser anorganischen Phosphatsubstitute ist im Vergleich
zu der großen Zahl der bisher bekannt gewordenen organischen wasserlöslichen Phosphatsubstitute
insofern besonders vorteilhaft, als sie im Abwasser keinen Sauerstoff verbrauchen
und sich wie Feststoffe natürlicher Herkunft verhalten. Es besteht im Rahmen ökologischer
Untersuchungen ein
Interesse daran, ihren Verbleib im Abwasser und
in den Sedimenten zu verfolgen, was schwer bzw. im allgemeinen unmöglich ist, wenn
die natürlichen Sedimente Aluminium- bzw. Kieselsäureverbindungen enthalten, was
meist der Fall ist.
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Die Erfindung betrifft zum Austausch mit Calcium befähigte Aluminiumsilikate
gemäß obiger Definition. Diese sind dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium in
einem die analytische Unterscheidung von Kaolinit ermöglichenden Umfange durch die
in dreiwertigem Zustand vorliegenden Spurenelemente Scandium, Lanthan, Gallium,
Indium und/oder Chrom ersetzt ist, wobei der Gehalt an Spurenelementen bis zu 0,5
Gew.-% - bezogen auf wasserfreie Aktivsubstanz - der Aluminiumsilikate betragen
kann.
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Vorzugsweise liegt der Anteil der Spurenelemente im Bereich von 1
- 5 000, insbesondere 5 - 2 000 ppm, bezogen auf die wasserfreie Aktivsubstanz der
Aluminiumsilikate. Die erfindungsgemäßen Produkte werden im folgenden der Einfachheit
halber als "dotierte Aluminiumsilikate" bezeichnet.
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Die Bestimmung des Spurenelementanteils an den erfindungsgemäßen Aluminiumsilikaten
kann nach verschiedenen analytischen Methoden erfolgen, so z.B. durch Neutronenaktivierungsanalyse
(NAA), durch Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA), oder die blichen, zum Nachweis radioaktiver
Stoffe verwendeten Zählrohre usw., für den Fall, daß als Spurenelement ein an radioaktiven
Isotopen dieses Elements angereichertes Produkt-verwendet wird. Gerade im Falle
der mit radioaktiv angereicherten Spurenelementen dotierten Aluminiumsilikate kann
der Anteil der Spurenelemente auch sehr viel niedriger liegen als der im allgemeinen
bevorzugte Bereich, so beispielsweise bei 10 ppb (Teile pro Nilliarde) bezogen auf
wasserfreie Aktivsubstanz und darüber. Als Beispiel für die Dotierung mit radioaktiv
angereichertem Material sei die Verwendung von Chrom genannt, das mit Chrom51 angereichert
ist.
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Die Herstellung feinkörniger, zur Verwendung in Wasch- bzw.
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Geschirrspülmitteln bestimmter kationenaustauschender Aluminiumsilikate
ist in der eingangs erwähnten Offenlegungsschrift 2 412 837 beschrieben. Bevorzugt
verwendet man Natriumaluminiumsilikate. Die folgende Beschreibung ist daher auf
die Herstellung der Natriumaluminiumsilikate abgestellt.
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Für die Verwendung in Wasch-, Reinigmigs- oder Geschirrspülmitteln
sind vor allem Aluminiumsilikate geeignet, bei denen 80 % des Materials eine Korngröße
von 0,1 - 50 , vorzugsweise von 0,5 - 30 p aufweist. Vorteilhaft sollten Partikeln
einer Korngröße oberhalb von 100, insbesondere oberhalb von 50 ganz fehlen. Die
zur Verfügung stehenden technischen Aluminiumsilikate sind nicht von einheitlicher
Korngröße, so daß sie mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten sedimentieren.
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Daher ist bei den erfindungsgemäßen dotierten Aluminiumsilikaten eine
möglichst gleichmäßige Verteilung des Datierungsmittels über das gesamte Korngrößenspektrum
erwünscht. Für die Praxis erhält man mit Produkten, bei denen die Dotierungsrittelkonzentration
alkPraktionen, die 30 - 70 Gew.-* von dem Gesamtmaterial ausmachen, um nicht mehr
als 60, vorzugsweise nicht mehr als 45 und insbesondere nicht mehr als 20 % von
der Dotierungsmittelkonzentration des Gesamtmaterials abweicht, befriedigende Ergebnisse.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von
dotierten Aluminiumsilikaten mit gleichmäßiger Verteilung des Dotierungsmittels.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Fällung eine Silikatlösung
verwendet, die das Dotierungsmittel klar gelöst enthält. Die Dotierungsmittelmenge
liegt dabei vorteilhaft im Bereich von 0,005 - 0,5 Gew.-% bezogen auf das wasserfreie
Silikat. Im übrigen werden Aluminat und Silikat zweckmäßigerweise in solchen Mengen
eingesetzt, daß folgende, rechnerische Zusammensetzung des Gemisches resultiert:
a
Kat 0 . . b Al203 . c H20 2/n A1203 si02 entspricht, wobei a eine Zahl von 1,1 -
6, b eine Zahl von 0,5 - 6 und c eine Zahl von wenigstens 45 - vorzugsweise nicht
über 200 bedeuten.
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Bezogen auf das Gesamtgewicht der wasserfreien Bestandteile der Silikatlösung,
in der das Dotierungsmittel gelöst ist, beträgt sein Anteil meist 1 - 1 500 ppm.
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Zur Herstellung derartiger Silikatlösungen geht man bei den dreiwertigen
Metallen Chrom, Gallium, Indium, Lanthan Scandium zweckmäßigerweise von den frisch
gefällten Hydroxyden aus, die man in überschüssiger heißer Natronlauge auflöst,
um diese der Silikatlösung zuzusetzen. In diesem Falle wird das Dotierungsmittel
also in Form eines wasserlöslichen Salzes der von den dreiwertigen Spurenelementen
abgeleiteten Sauerstoffsäure eingesetzt, wobei es sich zweckmäßigerweise um die
Natriumsalze handelt. Selbstverständlich lassen sich die Spurenelementhydroxyde
auch in anderen Alkalien gelöst einsetzen. Sind die Hydroxyde aus den wasserlöslichen
Chloriden der Dotierungsmetalle gefällt und ohne Abtrennung der Mutterlauge beispielsweise
durch Filtration in das gelöste Salz überführt worden, so bleiben die Chloridionen
in der Lösung, was nach der Synthese der Natriumaluminiumsilikate und Rückführung
der Mutterlauge zu einem Ansteigen der Chlorionenkonzentration und damit zu Störungen
bei der Bildung der gewünschten Natriumaluminiumsilikate führen kann.
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Wenn im Rahmen der Erfindungsbeschreibung von "Spurenelementen" die
Rede ist, so sind von diesem Begriff selbstverständlich die verschiedenen Erscheinungsformen
dieser Elemente, also natürliche und künstliche Isotope der gleichen Ordnungszahl
im Periodensystem,mit umfaßt.
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In derartigen Fällen, insbesondere bei der Verarbeitung von Indiumchlorid,
empfiehlt es sich, das ausgewaschene, möglichst nicht gealterte und noch feuchte
(Indium)-Hydroxyd in wasserlösliche, unter den Bedingungen der Synthese des Natriumaluminiumsilikates
fällbare Komplexe mit geeigneten organischen Verbindungen zu überführen. Derartige
organische Verbindungen sind beispielsweise ein- oder mehrwertige Carbonsäuren wie
Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Trichloressigsäure, Oxalsäure, Zitronensäure,
Weinsäure, Benzoesäure, Toluylsäure usw. Außerdem sind Verbindungen wie Oxychinolin,
Lthylalkoholmonoschwefelsäureester oder Acetylaceton brauchbar.
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Den geeigneten Verbindungen ist gemeinsam, daß sie sich mit - vorzugsweise
frisch gefälltem und noch feuchtem - Dotierungsnittelhydroxyd in Wasser zu der wäßrigen
Lösung eines Produkts umsetzen lassen, welches gleichwohl das Dotierungsmittel nur
so fest komplex gebunden enthält, daß das Dotierungsmittel unter den Bedingungen
der Synthese des Natriumaluminiumsilikates fälibar ist, d.h. für den Einbau (die
'§Dotierung") in das Natriumaluminiumsilikat zur Verfügung steht.
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Die so herzustellenden wäßrigen Lösungen sind lagerstabil, insbesondere,
wenn man das Komplexierungsmittel im Uberschuß anwendet; es empfiehlt sich, die
Lösung vor der Herstellung der dotierten Natriumaluminiumsilikate durch Zusatz von
Alkalilauge neutral bzw. schwach alkalisch einzustellen, jedoch so, daß noch keine
Trübung auftritt.
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Es wurde weiterhin gefunden, daß sich die Verteilung des Dotierungsmittels
auf die gröberen bzw. feineren Rorngrößenfraktionen dadurch steuern läßt, aß man
Indium teilweise als in Natronlauge gelöstes Indat, teilweise als Komplexsalz einsetzt.
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Die Erfindung betrifft also insbesondere auch ein Verfahren zur'gesteuerten
Dotierung der oben definierten Aluminiumsilikate, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß man wasserlösliche Aluminate mit wasserlöslichen Silikaten in Gegenwart von
Wasser miteinander umsetzt und dabei das Dotierungsmittel in einer Lösung des wasserlöslichen
Silikats klar gelöst so einsetzt, daß es teilweise als Alkalisalz, vorzugsweise
Natriumsalz, der Sauerstoffsäure des dreiwertigen Dotierungsmittels, teilweise als
Komplexsalz mit den obengenannten organischen Verbindungen vorliegt, wobei man den
Anteil des Dotierungsmittels, der in Form des Komplexsalzes vorliegt, um so niedriger
wählt, je stärker die feineren Korngrößenfraktionen im Produkt im Verhältnis zu
der Verteilung, die ohne Einsatz von Komplexsalzen erhalten wird, an Dotierungsmittel
angereichert sein sollen. Damit ist der Technik die Möglichkeit gegeben, die für
den konkreten Einzelfall optimale Dotierungsmittelverteilung über das gesamte Korngrößenspektrum
einzustellen. Wird ein Teil des Dotierungsmittels als Komplexsalz eingesetzt, so
liegt die insgesamt eingesetzte Menge der organischen Verbindung im allgemeinen
zwischen 1 und 99 % der theoretisch zur vollständigen komplexen Bindung des Dotierungsmittels
erforderlichen Menge, meist jedoch bei 5 - 95 und vorzugsweise bei 10 - 90 %. Vollständige
komplexe Bindung bedeutet vollständige koordinative Absättigung des Ions durch die-organische
Verbindung.
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Im übrigen gilt das in der DOS 2 417 837 für die Herstellung der
Natriumaluminiumsilikate und deren Aufarbeitung Gesagte weitgehend auch für die
erfindungsgemäßen Produkte. Diese können, je nachdem, für welchen Zweck man sie
einsetzen will, als wäßrige Suspensionen, amorpher oder kristalliner Produkte als
feuchte Pulver bzw. als trockene Pulver eingesetzt werden.
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Beispiele Allgemeine Vorschrift zur Herstellung dotierter Natriumaluminiumsilikate:
Die in einem Gefäß von 15 1 Inhalt vorgelegte Aluminatlösung wurde unter kräftigem
Rühren mit einem hochtourigen Intensivrührer (10 000 U/min; Fabrikat "Ultraturrax"
der Firma Janke und Kunkel IRA-Werk, Staufen/Breisgau/Bundesrepublik Deutschland)
innerhalb von 30 bis 90 min. versetzt. Dabei bildete sich unter exathermer Reaktion
als Primärfällungsprodukt ein röntgenamorphes Natriumaluminiumsilikat, das noch
10 Minuten gerührt wurde. War eine Kristallisation nicht beabsichtigt, so wurde
wie unten beschrieben ausgewaschen. Zur Herstellung kristalliner Produkte wurde
die Suspension des amorphen Fällungsproduktes einige Zeit unter langsamem Rühren
bei erhöhter Temperatur gehalten. Nach Absaugen der Lauge vom festen Reaktionsprodukt
und Nachwaschen mit entionisiertem Wasser, bis das ablaufende Waschwasser einen
pH-Wert von ca.
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10 aufwies, wurde der Filterrückstand getrocknet.
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Sofern man von der allgemeinen Herstellungsvorschrift abwich, ist
dies im speziellen Teil ausdrücklich erwähnt. Die Wassergehalte wurden durch einstündiges
Erhitzen der Produkte auf 800 OC bestimmt. Der Indiumgehalt der Natriumsilikate
bzw.
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der Natriumaluminiumsilikate wurde über die Röntgenfluoreszensanalyse
(RFA) oder Neutronenaktivierungsanalyse (NAA) bestimmt.
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Nach Bestimmen des Dotierungsmittelgehaltes der Verfahrensprodukte
wurden diese in einem Fliehkraftsichter (Mikro Windsichter der Firma Alpine, Augsburg,
Bundesrepublik Deutschland) in zwei Fraktionen (Grobgut >10v>, Feingut <l0A)
getrennt.
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Die Dotierungsmittelgehalte dieser Faktionen wurden in der gleichen
Weise bestimmt.
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Alle %-Angaben sind Gewichtsprozente.
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Herstellung der indiumdotierten Silikatlösung S 1 10 g InCl3. 4 H20
werden in 2 1000 g H20 gelöst.
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Aus dieser Lösung wird mit verdünntem NH40H In(OH)3 quantitativ ausgefällt.
Nach dem Ahsaugen und Waschen mit H2O wird das noch feuchte In (OH)3 mit 135 g NaOH
(35 %ig) aufgenommen und in der Siedehitze gelöst. Die heiße, in der Kälte instabile
Natriumindatlösung wird in 12374 g Natriumsilikatlösung der Zusammensetzung 8,0
e Na20 + 26,9 % SiO2 + 65,1 % H20 eingerührt.
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Die so erhaltene dotierte Natriumsilikatlösung enthält ca.
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320 ppia Indium; sie ist auch in der Wärme lagerstabil.
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Herstellung der indiumdotierten Silikatlösung S 2 2 g InCl3 . 4 H20
werden in 200 g H20 gelöst.
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Aus dieser Lösung wird mit verdünnter NH40H das In(OH)3 quantitativ
ausgefällt. Nach dem Absaugen und Waschen mit wenig H20 wird das noch feuchte In(OH)3
mit 27 g NaOH (30 %ig) aufgenommen und in der Siedehitze gelöst. Die heiße Natriumindatlösung
wird sofort in 12374 g Natriuntsilikatlösung der Zusammensetzung 8,0 % Na20 + 26,9
% SiO2 + 65,1 % H20 eingerührt.
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Die erhaltene Silikatlösung enthält ca. 65 ppm Indium; sie ist lagerstabil.
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Herstellung der indiumdotierten Silikatlösung S 3 1 g InCl3 . 4 H20
werden in 7 g H20 gelöst. Die Lösung wird mit 5 g NaOH (100 %ig) versetzt und schnell
zum Sieden erhitzt. Dabei löst sich der zuerst anfallende Niederschlag an In(OH)
auf. Die heiße Natrium-3 indatlösung wird in 12374 g Natriumsilikatlösung der Zusanmensetzung
8,0 t Na2O + 26,9 % Si02 + 65,1 % H20 eingerührt.
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Die erhaltene Silikatlösung ist lagerstabil; sie enthält ca.
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32 ppm Indium.
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Die Konzentration dieser Lösung in Cl-Ionen ist so gering, daß die
Synthese des Natriumaluminiumsilikates nicht gestört wird. Ist jedoch die Rückführung
der Mutterlauyen beabsichtigt, so empfiehlt es sich, gemäß S 1 bzw. S 2 hergestellte
Natriumsilikatlösungen zu verwenden.
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Herstellung einer chlorfreien Indiumlösung 100 g InCl3 . 4 H20 werden
in 2000 g H20 gelöst.
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Aus dieser Lösung wird mit verdünnter NH4OH das In(OH)3 quantitativ
ausgefällt. Nach dem Absaugen und Waschen mit H2 0 wird das noch feuchte In(OH)3
unter Kochen in 750 g einer 30 teigen Lösung von Weinsäure aufgelöst.
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Die so erhaltene Lösung wird mit destilliertem Wasser auf 2000 ml
aufgefüllt. 1 ml dieser Lösung enthält 19,6 mg In.
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Vor dem Zusatz der In-Lösung in die Silikatlösung muß der Weinsäureüberschuß
mit NaOH (bis ca. pH 8) neutralisiert werden.
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Herstellung einer galliumdotierten Silikatlösung S 3 2,4 g Ga2(S04)3
werden in 14,0 g H20 gelöst Diese Lösung wird mit 10,0 g NaOH (100 %ig) versetzt,
um das Ga als Na-gallat in Lösung zu halten. Die heiße Na-gallat-Lösung wird in
12374,0 g Na-Silikatlösung der Zusammensetzung (8,0 % Na2O + 26,9 % SiO2 + 65,1
% H20) eingerührt.
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Die dotierte Na-Silikatlösung ist lagerstabil; sie enthält ca.
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65 ppm Ga.
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Herstellung einer chlorfreien Lanthanlösung 100 g LaCl3 werden in
2000 g H20 gelöst Aus dieser Lösung wird mit verdünntem NH40H das La(OH)3 quantitativ
ausgefällt. Nach dem Absaugen und Waschen mit H20 wird das noch feuchte La(OH)3
in 750 g 30 %oder Weinsäurelösung unter Kochen aufgelöst Die so erhaltene Lösung
wird mit destilliertem Wasser auf 2000 ml aufgefüllt. Diese Lösung ist lagerstabil;
1 ml davon enthält 28,3 mg La.
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Vor dem Einbringen in die Silikatlösung wird der Weinsäureüberschuß
mit NaOH (bis ca. pH 8) neutralisiert.
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Beispiel 1: Herstellung des indiumdotierten Na-Al-Silikates D-In I
Fällung: 2,22 kg der dotierten Silikatlösung S 1 werden in 12,78 kg einer Aluminatlösung
(8,20 % Na2O + 6,03 t Al2O3 + 85,77 % H20) eingerührt Kristallisation: 2 Stunden
bei 90 °C Trocknung: Sprühtrocknung des gewaschenen, in Wasser suspendierten Produktes
Zusammensetzung: 0,9 Na2O . 1 Al2O3 . 1,93 SiO2 . 4,3 H2O Kristallisationsgrad:
voll kristallin Calciumbinde,vermögen: 170 mg CaO/g AS
| Verfahrensprodukt | Feingut | Grobgut |
| Gew.-% der 100 % 55 45 |
| Teilchengröße |
| In-Gehalt |
| (ppm) 491 524 461 |
| nach RFA |
Beispiel 2: Herstellunq des indiumdotierten Na-Al-Silikates D-In
II Fällung: 2,61 kg der dotierten Silikatlösung S 2 werden in 12,39 kg einer Aluminatlösung
der Zusammensetzung (10,0 % Na20, 7,33 % Al203, 82,67 % H20) eingerührt.
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Kristallisation: 6 Stunden bei 100 OC Trocknung: 6 Stunden bei 120
OC Zusammensetzung: 1,1 Na20 . 1 A1203 . 1,91 SiO2 . 2,8 H20 Kristallisationsgrad:
voll kristallin Calciumbindevermögen: 125 mg CaO/g AS
| Verfahrensprodukt Feingut |
| Gew.-% der 100 % 40 60 |
| Teilchengröße |
| In-Gehalt(ppm) 97 110 89 |
| nach RFA/NAA |
Beispiel 3* Herstellung des indiumdotierten Na-Al-Silikates D-In
III Fällung: 2,31 kg der dotierten Silikatlösung S 3 werden in 12,69 kg einer Aluminatlösung
der Zusammensetzung (6,26 % Na2O + 2,74 % Al203 + 91,0 % H20) eingerührt Kristallisation:
12 Stunden bei 90 °C Trocknung: Sprühtrocknung des gewaschenen, in Wasser suspendierten
Produktes Zusammensetzung: 0,9 Na20 . 1 Al203 . 2,6 SiO2 . 5,6 H20 Kristallisationsgrad:
voll kristallin Calciumbindevermögen: 142 mg CaO/g AS
| Verfahrensprodukte FeirLgut Grobgut |
| Gew.-% der 100 % 40 60 |
| Teilchengröße |
| In-Gehalt (ppm) 60 71 52 |
| nach NAA |
Beispiel 4: Herstellung des indiumdotierten Na-Al-Silikates D-In
ri Fällung: 0,015 kg auf pH 8 eingestellte In-Komplexlösung S 4 (19,6 mg In/ml)
2,218 kg Silikatlösung (8,0 % Na2O + 26,9 % SiO2 + 65,1 % H20) 12,767 kg Na-aluminat-Lösung
(8,2 e Na2O + 6,03 % Al203 + 85,77 % H2O) Kristallisation: 2 Stunden bei 90 °C Trocknung:
Sprühtrocknung des gewaschenen, in Wasser suspendierten Produktes Zusammensetzung:
0,94 Na2O . 1 Al2O3 . 1,96 SiO2 . 4,15 H2O Kristallisationsgrad: voll kristallin
Calciumbindevermögen: 159 mg CaO/g AS
| Verfahrensprodukt Feingut Grobgut |
| Gew.-% der 100 % 50 50 |
| Teilchengröße |
| In-Gehalt (ppm) 217 133 309 |
| nach RFA/NAA |
Beispiel 5: Heratellung des indiumdotierten Na-Al-Silikates D-In
V Fällung: 0,008 kg auf pH = 8 eingestellte In-Komplexlösung S 4 (19,6 mg In/ml)
1,109 kg Silikatlösung (8,0 % Na2O + 26,9 % SiO2) + 1,116 kg Silikatlösung 5 3 +
12,767 kg Na-aluminatlösung (8,2 z Na2O + 6,03 % Al203 + 85,77 % H2O) Kristallisation:
2 Stunden bei 90 °C Trocknung: Sprühtrocknung des gewaschenen, in Wasser suspendierten
Produktes Zusammensetzung: 0,98 Na2O . 1 Al2O3 . 1,99 SiO2 - 4,39 H2O Kristallisationsgrad:
voll kristallin Calciumbindevermögen: 162 mg CaO/g AS
| Verfahrensprodukte Feingut Grobgut |
| Gew.-% der 100 % 45 55 |
| Teilchengröße |
| In-Gehalt (ppm) 208 188 234 |
| nach RFA/NAA |
Beisp-iel 6: Herstellung des indiumdotierten Na-Al-Silikates 0,195
kg In(OH)3 (hergestellt aus In203 durch Auflösen in Salzsäure und Ausfällen mit
NH40H) 1,000 kg NaOH und 18,000 kg H20 heiß gelöst Die resultierende Na-Indatlösung
wird noch heiß in 337,500 kg einer Natriumsilikatlösung der Zusammensetzung (8,0
% Na20 + 29,9 g Si02 + 65,1 % H20) eingerührt.
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Die indiumhaltige Silikatlösung wird in die Aluminatlösung, erhalten
aus 201,000 kg feuchtem Al(OH)3 (entsprechend 115,0 kg Al203) 175,000 kg Atznatron
und 1800,000 kg H20, zur Fällung eingetragen.
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Kristallisation: 1,5 Stunden bei 90 OC Trocknung: Sprühtrocknung des
gewaschenen, in Wasser suspendierten Produktes Zusammensetzung: 0,9 Na2O . 1 Al203
. 1,91 SiO2 . 4,2 H2° Kristallisationsgrad: voll kristallin Calciumbindevermögen:
168 mg CaO/g AS
| Verfahrensprodukt Feingut Grobgut |
| Gew.-% der 100 g 55 45 |
| Teilchengröße |
| In-Gehalt(ppm) 709 722 655 |
| nach RFA |
Beispiel 7: Herstellung des indiumdotierten Na-Al-Silikats D-IN
IV Fällung: 2,22 kg der Silikatlösung S 1 werden unter Eis/Wasser-Kühling in 12,78
kg einer Aluminatlösung (8,2 % Na2O + 6,03 % Al2O3 + 85,79 % H20) eingerührt und
nach 10' abgesaugt und gewaschen.
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Kristallisation: -0 Trocknung: 10 bei 80 C im Vakuumtrockenschrank
Zusammensetzung: 0,97 Na20 . 1 Al203 . 2,01 SiO2 2,95 H20 Kristallisationsgrad:
völlig röntgenamorph Calciumbindevermögen: 70 mg CaO/g
| Verfahrensprodukt Feingut Grobgut |
| Gew.-% der 100 % 50 50 |
| Teilchengröße |
| In-Gehalt (ppm) 505 554 478 |
| nach RFA |
Beispiel 8: Herstellung der galliumdotierten Na-Al-Silikats D-Ga
Fällung: 2,61 kg der galliumdotierten Silikatlösung 5 3 werden in 12,39 kg einer
Aluminatlösung der Zusammensetzung (10,0 % Na2O + 7,33 % A1203 + 82,67 % H20) eingerührt.
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Kristallisation: 6 Stunden bei 90 OC Trocknung: 6 Stunden bei 120
°C Zusammensetzung: 1,02 Na2O . 1 Al203 . 1,89 SiO2 . 2,9 H20 Kristallisationsgrad:
voll kristallin Calciumbindevermögen: 151 mg CaO/g
| Verfahrensprodukt Feingut Grobgut |
| Gew.-% der 100 % |
| Teilchengröße 1 |
| a-Gehalt |
| nach |
Beispiel 9: Herstellung des lanthandotierten Na-Al-Silikats D-La
Fällung: 0,015 kg Neutralisierte La-Komplexlösung (28,3 mg La/ml) 2,218 kg Silikatlösung
(8,0 % Na2O + 26,9 % SiO2 + 65,1 % H2O) 12,767 kg Na-aluminat-Lösung (8,2 % q Na2O
+ 6,03 % Al203 + 85,77 % H20) Kristallisation: 3 Stunden bei 90 OC o Trocknung:
6 Stunden bei 80 C im Vakuumtrockenschrank Zusammensetzung: 0,99 Na2O . 1 Al2O3
. 2,01 SiO2 4,08 H2O Kristallisationsgrad: voll kristallin Calciumbindevermögen:
149 mg CaO/g
| Verfahrensprodukt Feingut Grobgut |
| Gew.-% der 100 % |
| Teilchengröße |
| La-Gehalt |
| nach |
Bei den Produkten gemäß Beispiel 1, 2, 4 und 5 entsprachen die
im Röntgenbeugungsdiagrainin erhaltenen Interferenz linien folgenden d-Werten (in
i): 12,4 8,6 7,0 4,1(+) 3,68(+) 3,38(+) 3,26(+) 2,96(+) 2,73(+) 2,60(+) Das Produkt
gemäß Beispiel 2 enthielt außerdem neben einem Produkt mit diesen Interferenzlinien
noch eine Modifikation mit folgenden Interferenzlinien: 6,36 3,72 2,92 2,70 2,56
Bei dem Produkt gemäß Beispiel 3 entsprachen die in; Röntgen beugungsdiagramm erhaltenen
Interferenz linien folgenden d-Werten (in i): 14,4(+) 8,8 7,5 5,7 4,4 3,8 3,3 2,94
2,88 2,74 2,66 Die d-Werte der stärksten, für eine Charakterisierung wichtigsten
Interferenzlinien sind mit "(+)" bezeichnet.