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Verfahren zur Entfernung des Mangans und des Eisens aus mangan- und
eisenhaltigem Wasser. In der Patentschrift 319605 ist ein Verfahren zur Entfernung
von Mangan aus manganhaltigem Wasser beschrieben.- Man benutzt zu diesem Zwecke
Traß oder ändere trachytische Tuffe, die mit Mangansalzen und darauf mit Permanganaten
behandelt werden. Zunächst bilden sich Verbindungen in der Form' von Doppelsalzen.
Kommen diese mit Permanganat in Berührung, so entstehen Mangandoppelsalze höherer
und höchster Oxydationsstufen, die in Verbindung mit dem vulkanischen Gestein in
Lösung vorhandene einfache Mangansalze unter Bildung neuer Doppelsalze aufzunehmen
vermögen, .die ihrerseits aus dem Wasser abfiltrierbar sind.
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Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß das in Traß
oder anderen trachytischen Stoffen stets mehr oder weniger enthaltene Mangan völlig
ausreicht, um nach der mit Bildung von Doppelsalzen verbundenen Überführung in eine
höhere Oxydationsstufe das Gestein nicht nur zur Entmanganung, sondern auch zur
Enteisenung von Wasser zu befähigen. Ferner hat sich gezeigt, daß es besonders .
zweckmäßig ist, die natürlichen Gesteinsgläser aus den vulkanoklastischen Gesteinen
abzusondern. Das ist mittels mechanischer Aufbereitung möglich.
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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß die Verwendung
von aus vulkanoklastischen Gesteinen durch mechanische Aufbereitung abgesonderten
und mit P.erman Banat behandelten manganhaltigen Gesteins gläsern zur Entmanganung
und Enteisenung von Wasser. Ihre Wirkungsweise ist eine doppelte. Einmal haben die
in Doppel- und Komplexsalze übergeführten Mänganverbindungen die Entmanganung und
Enteisenung des Wassers zur Folge, außerdem arbeitet aber auch die in den Gesteinen
fein verteilte hydratische Kieselsäure mit. Die Wirkung der letzteren tritt besonders
dann vorteilhaft in Erscheinung, falls das zu behandelnde Wasser schwer abscheidbare
Mangansalze, wie beispielsweise Mangansulfat, enthält. Wenn dieses durch die in
dem Filtermaterial gebildeten höheren unlöslichen Manganverbindungen nicht vollkommen
ausgeschieden werden kann, vollendet die in den vulkanoklastischen Gesteinen fein
verteilte hydratische Kieselsäure den Vorgang. Wahrscheinlich tritt dabei die Manganbase
mit der fein verteilten hydratischen Kieselsäure zu einem wasserunlöslichen Mangansilikatkolloid
zusammen.
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Für die nach der Erfindung gewonnenen Gesteinsgläser ist demnach die
physikalische Beschaffenheit der in eigenartiger labiler Form vorhandenen Kieselsäure
charakteristisch. Sie durchsetzt die nicht regelmäßig konstituierten, sondern amorph
erstarrten, durch ihre Bildung gespaltenen glasigen Substanzen, die durch die mechanische
Aufbereitung erhalten werden.
Im Gegensatz zur Wirkungsweise der
zur. Entmanganung schon früher vorgeschlagenen künstlichen Zeolithe ist die vielfache
Umwandlung dieser Kolloide in den natürlichen Gesteinsgläsern nicht mit einer unerwünschten
Klumpenbildung und einem Verkrusten des Filterinhaltes @ verbunden. Die Ursache
des Zusammenbackens der Zeolithe liegt darin begründet, daß die in einem Basenaustausch
bestehenden chemischen Umwandlungen von Korn zu Korn übergreifen und die Struktur
der Filtermasse verändern, indem die anfänglich körnige, Zwischenräume enthaltende
und infolgedessen leicht durchlässige Masse in eine mehr zusammenhängende verwandelt
wird.
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Demgegenüber zeichnet sich der neue Filterstoff dadurch aus, daß ih
ihm die wirksamen Bestandteile nicht unmittelbar nebeneinander liegen, sondern durch
Ballastsubstanz getrennt sind. Diese durchzieht die Filtermasse wie ein Skelett
und stellt gewissermaßen den Träger vor, der die wirkenden Teilchen der einzelnen
Körner auseinanderhält. Während die bekannten Entmanganungsverfähren praktisch auf
die Dauer nicht brauchbar sind, weil ein Verschmieren der Filterstoffe eintritt,
bleibt ein solches bei den manganhaltigen Gesteinsgläsern aus. Bei ihnen erhält
sich vielmehr . dauernd die gleichmäßige Körnung, so daß bei der zeitweilig erforderlichen
Rückspülung des Filters jedes einzelne Körnchen gut abgespült wird.
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Die Anwendung der natürlichen manganhaltigen Gesteinsgläser bringt
ferner noch den nicht zu unterschätzenden Vorteil, daß sie . durch saure Reaktion
und Kohlensäuregehalt des zu reinigenden Wassers weniger gefährdet werden, als die
leicht zersetzlichen künstlichen Zeolithe. Daher können die Gesteinsgläser auch
in solchen Fällen zur Wasserreinigung Verwendung finden, in welchen die Benutzung
von Zeolithen nicht angängig ist. Zuletzt zeichnen sich die nach der Erfindung hergestellten
Filterkörper noch durch ihre Unempfindlichkeit gegen jegliche Temperatureinflüsse
und besonders durch ihre -Frost. j beständigkeit vorteilhaft vor anderen Reinigungsmassen
aus.
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Die mechanische Aufbereitung der Gesteine i besteht in einem Mabl-
und anschließendem Setzverfahren. Das Gut wird zunächst in eine gleichmäßige Körnung
von -beispielsweise x bis il/, mm gebracht und von Staub gesondert. Hierauf überführt
man es in Setzkästen, in denen die unwirksamen Bestandteile von den zur Entmanganung
und Enteisenung zu benutzenden Körnern getrennt werden. Diese letzteren werden nun
mit Kaliumpermanganatlösung behandelt und sind jetzt unmittelbar gebrauchsfähig.
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Während also nach der Patentschrift 319605 dem zu verarbeitenden Gut
zunächst Mangan durch Behandlung mit Oxydulsälzlösungen einverleibt wird und erst
nachher die Überführung dieses Manganoxyduls in . höhere Oxyde erfolgt, - kommt
- bei dem `neuen Verfahren die gesonderte Einführung des Mangans vollkommen in Wegfall.
Vielmehr genügt eine einfache Behandlung der mechanisch aufbereiteten natürlichen
Mangangesteine mit Permanganat zur Erzeugung der gewünschten Filterstoffe, die mit
'dem Vorteile der einfacheren und billigeren Herstellung längere Lebensdauer und
größere Beständigkeit bei erhöhter Ergiebigkeit und Reinigungsfähigkeit verbinden.