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Verfahren zum Reinigen von Ton. Die Erfindung betrifft die Behandlung
von Ton zwecks Befreiung von Verunreinigungen und zwecks Trennung der die ungereinigte
Mischung bildenden Stoffe voneinander. Der Zweck der Erfindung ist, eine weitergehende
Trennung solcher Stoffe zu erzielen, als es bisher möglich war: Erfinder hat bereits
ein Reinigungsverfahren für Ton vorgeschlagen, das darin besteht, d@aß a) ein den
Schwebezustand,des Tons verlängernder .Stoff, also ein Entflockungsmittel, z. B.
kohlensaures Natron, einer wässerigen Aufschwemmung der gemischten Masse zur gesetzt
wird, um ein Absetzen der Verunreinigungen herbeizuführen, b) darauf die
oben schwimmende Lösung von den so niedergeschlagenen Verunreinigungen in einen
zweifies Behälter abgelassen und c) @dann ein den Ton niederschlagendes Mittel,
z. B. eine schwache Lösung von käuflichem Alaun, in genügender Menge zugesetzt wird,
um (die Alkalinität der Lösung zu neutralisieren und ,den Ton zum Absetzen zu !bringen.
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Es können zwar natürlich auch alle Verunreinügungen durch das Entflockungsmittel
allein zum Absetzen gebracht werden, :aber dieses erfordert ein ununterbrochenes
Fortführen des iSetzprozesses aulf so lange Zeit, daß der Ton sich mit ihm zusammen
absetzt.
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Erfinder hat nun erkannt, daß das Flockigwenden oder Absetzen in dem
zweiten Behälter -mittels einer Abänderung,des eben beschriebenen Verfahrens in
der Weise ausgeführt wenden kann, d@aß eine weitergehende Trennung der in,der schwebenden
Masse enthaltenen Stoffe als bisher erhalten werden kann.
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Gemäß der Erfindung wird der Ton nach demzuerst beschriebenen Verfahren
gereinigt, jedoch mit ,der Abänderung, d:aß,der das Flok kigwerden oder Absetzen
bewirkende Stoff, also das Verflockungsmittel für den Ton, langsam genug oder in
einer so großen Gesamt-,menge im Verhältnis zur Menge des Entflockungsm@ittels zugesetzt
wird, @daß das Flockigwenden oder die Koagulation des Tons, aber kein rasches Absetzen
bewirkt wird, worauf die Trennung des Stoffs von .dem schwebenden Ton im Gegensatz
zu dem bisherigen Verfahren durch das Entflockungsmittel allein erfolgen kann. Z.
B. wird kohlensaures Natron ,als Entflockungsmittel und Aluminiumsulfat als Verflockungsmittel
verwendet.
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Es ist gefünden, daß das Absetzen ider Stoffe in zwei .Schichten erfolgt,
von denen die obere Ton und die untere Fremdstoffe sind, die den Rückstandbilder,
der .bisweilen wertvoll ist.
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Bei :der Ausführung des Verfahrens ist darauf ou achten, daß die oben
schwimmende Lösung indem zweiten Behälter lange .genug bleibt, so @daß die gewünschte
Trennung ermöglicht wird. Dies können vier Tage oder
so viel Tage
sein, als Stunden für die Ausführung .des ersten Teils a) des Verfahrens erforderlich
sind, um die Verunreinigungen durch den den Schwebezustand verlängernden Stoff allein
zum Absetzen zu bringen.
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Nach. einer Ausführungsform der Erfindung wird zu einer 5prozentigen
Lösung von Ton. der aus Fraddon, Cornwell oder sonstwo in England erhalten wird,
d. h. zu 5 Gewichtsteilen Ton im Verhältnis zu dem Gewicht des Wassers das Entflockungsmittel
der Lösung zugesetzt, wenn diese :dem oben beschriebenen Verfahren gemäß in den
ersten Setzbehälter fließt. Die oben schwimmende Lösung bleibt nicht länger als
q. Stunden in dem Setzbehälter, wobei diese Zeit in jedem Falle so bemessen sein
muß, daß ein Niederschlagen von Ton nicht stattfindet. Sie wird dann .in einen zweiten
Behälter gelassen, der der Absctzbahälter ist, und während des Hineinfließens in
denselben wird ein das Flockigwerden bewirkender Stoff, z. B. eine Lösung von Aluminiumsulfat,
mit hineingelassen.
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Ein wichtiges Merkmal des Verfahrens besteht darin, .daß das Einfließen
dieser Lösung mit der in Suspension befindlichen Lösung langsam genug und in genügend
großer Gesamtmenge erfolgt, -derart, daß das F.lockig--,verden oder die Koagulation
des Tons ohne ein rasches Absetzen vor sich geht. Es kann eine verhältnismäßig starke
Lösung benutzt werden, in diesem Falle muß sie aber langsamer zugesetzt werden als
bei Benutzung einer schwachen Lösung. Es ist gefunden, daß, wenn in einer 5prozentigen
Tonlösung 1,5 Prozentkohlensaures Natron im Verhältnis zum Ton verwendet werden,
ungefähr 1,5 Prozent Aluminiumsulfat i,in Verhältnis zum Ton erforderlich sind,
um ein langsames Absetzen herbeizuführen. Der genaue Betrag kann jedoch jedesmal
sicher durch Beobachtung -bestimmt werden, indem mit dem Zufließen -des das Flockigwerden
bewirkenden Stoffs aufgehört wird unmittelbar, bevor die Flockenbildung oder das
Absetzen beginnt. Es ist noch besonders darauf hinzuweisen, daß die Gesamtmenge
des das Flockigwerden bewirkenden Stoffs langsam .in die Lösung eingeführt -werden
muß, @um die besten Ergebnisse zu erzielen.
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Wie 'aus dem Gesagten hervorgeht, ist lediglich wirklich zu #bestmmien,
daß das Verhältnis des verwendeten, das Flockigwerden bewirkenden Stoffs zu dem
vorher verwendeten Entflockungsmittel ein derartiges sein muß, daß das Flockigwerden
gerade noch beginnt. Diese Menge kann leicht, ,wie oben angegeben,. erhalten werden,
wenn iaber aus irgendeinem Grunde gewünscht wird, die ganze Menge des das Flockigwerden
bewirkenden -Stoffs rasch in den Behälter zu tun, so wird. die Trennung der weiteren
Verunreinig,ungen teilweise in dem Verhältnis erfolgen, in dem das .Absetzen beschleunigt
wird, aber sie werden nicht so vollständig von dem Ton getrennt werden, wie dies
der Fall beim langsamen Zusetzen des Idas Flockigwerden bewirkenden Stoffs ist.
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Durch dieses Verfahren kann .die Zeit, während welcher der schwebende
Ton in dem den Schwebezustand verlängernden Behälter gelassen wird, verringert werden,
da die Verunreinigungen, welche noch weiter abgesetzt werden sollen, in dem zweiten
Behälter entfernt werden können, während, wenn der Ton in .dem ersten Behälter zu
lange gelassen wird, sich hieraus zwar ein weiteres Setzen von V erunreinigungen
vergibt, gleichzeitig aber, wie bereits erwähnt, ein Verlust an Ton eintritt, der
sich mit den feineren Verunreinigungen abzusetzen 'beginnt.
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Nachdem so eine bestimmte Menge mit Aluminiumsulfat behandelt ist,
kann eine zweite Menge eingelassen werden, ohne daß zuvor der Rück stand der ersten
Menge entfernt ist. Dies kann beliebig oft wiederholt werden. Es ist gefunden, daß
:bei einer solchen Behandlung mehrerer Mengen hintereinander der Rückstand jeder
Menge durch den Ton hindurchtritt, der etwa noch von einer früheren Menge .her zurückgelassen
ist und sich mit dem Rückstand der früheren Mengen unter dem etwa vorhandenen Ton
vereinigt. Falls gewünscht, kann der Ton, nachdem jede Menge behandelt ist, ,über
den Rückstand in einen besonderen Behälter abgelassen werden.
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Es kann vorkommen, @daß der Ton in dem Alunliniumsulfatbehälter die
Form eines steifen Breies Aals Folge einer zu starken Konzentration und einer zu
geringen Menge Was- i ser annimmt. Dieser Brei kann so steif sein, daß, wenn eine
neue Menge eingelassen wird, ihr Rückstand nichtgenügend durch die Tonschicht h
indurchtreten kann. In solchem Falle muß der Ton verdünnt werden. Ein einfaches
i Verfahren hierfür besteht darin, daß die erwähnte neue Menge in den Aluminiumsulfatbehälter
als Lösung, der nur das Entflokkun.gsmittel zugesetzt wird, eingeführt und -dort
für kurze Zeit gelassen wird, und daß i dann der das Flockigw:enden bewirkende Stoff
später zugesetzt wird. Die Gegenwart des Entflockungsmittels, d. h. des kohlensauren
Natrons, in dem Tonwasser setzt die Vipkosität herab und erleichtert das Durchdringen.
Wenn -der Ton eine dicke Schicht bildet, kann er durch Rührwerke aufgerührt werden,
um .eine gleiche Viskosität durch die :ganze Masse zu erzielen und das Hdndurchtreten
zusichern.
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Gewöhnlich kommt es vor; daß der Rückstand zu einer Paste,. unmittelbar
nachdem er sich !auf ,den .Boden des Gefäßes abgesetzt
hat, verdickt,
während im Gegensatz hierzu ,der Ton langsamer und in .einem Maße, das von der für
das Absetzen vorhandenen Zeit abhängt und mit derselben wächst, zu einer Paste wird.
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Es üst zu beachten, daß das Verfahren nicht mit demselben Erfolg für
alle Tone ohne Unterschied -anwendbar :ist, aber der Grad des Erfolges scheint im
,gewissem Maße von der Art der mit dem Ton vermischten Verunreinigungen abzuhängen.
Bei Porzellanerde enthalten diese Verunreinigung-en allgemein .einerseits feinen
Sund und Quarz, andererseits wirklichen Glimmer, wie Muskovit, Serizit, Biofit,
und Erfinder hat gefunden, .daß; wo der erstere Charakter der Verunreinigungen,
nämlich feiner Sand und Quarz, vorwiegt, das Verfahren der Erfindung nicht so zufriedenstellendarbeitet.
Bei Fraddonton scheint der Rückstand hauptsächlich aus Serizitglimmer :zu bestehen.
Es ist immer wünschenswert, ,die roheren und schlechteren Verunreimigungen durch
Waschen und Überleiten Über Wüderstärnde, wie dies in übilicher Weise bei Porzellanerde
geschieht, zu entfernen, bevor ,das Reinigungsverfahren gemäß der Erfindung angewendet
wird.
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Als Beispiel für andere Tone als Fraddontone, die zufriedenstellend
gemäß der Erfindung behandelt werden können, seien genannt Pentruff-Porzellanerde
und eine große Zahl von Porzellanerden aus dem mittleren Cornwell, ferner einige
nordamerikanische Porzellanerden, besonders die aus Nordkarolina.
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Vorsicht anaß angewendet werden, wenn ein Ton aus einer bestimmten
Quelle mit solchen Entflockungs- und Verflockungsmitteln behandelt werden soll,
.da man sich nach der Art der Verunreinigungen richten muß; auch sind noch andere
Unistände zu berücksichtigen, wie die Schwebefähigkeit und der chemische Gehalt
des Tons selbst und seine physikalische Natur. Bei einer 5prozentigen Lösung von
Fraddontom z. B. kann Tannin als Entflockungsmittel in Stärken von q: Abis 1o Prozent
des in der Lösung enthaltenen Tons und als Koagulationsmittel als Folge ,hinter
Tannin Schwefelsäume in verschiedenen Verhältnissen zu dem verwendeten Tannin benutzt
werden, z. B. ungefähr von 1o Prozent -der Schwefelsäure an; wenn das Tanni.n in
geringerer Menge, z. B. ungefähr q. Prozent des Tons, angewendet war.
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Bei Versuchen mit Gummiarabikum bei einer 5prozentigen Lösung von
:Fraddomton konnte dagegen Schwefelsäure in der käuflichen Form als das Flockigwerden
bewirkendes Mittel nicht benutzt werden, sobald die Konzentration des Gummis nicht
unter ungefähr 1 Prozent im Verhältnis zum Ton lag. Mit 1o Prozent (Gummi zum Ton
bewirkten sogar 1q:00 Prozent Schwefelsäure zum Gummi kein t iockigwerden. Obwohl
ferner Chlornatrium und kohlensaures .Natron nach Tannin ei-n Flockigwerden gut
hervorrufen, werden solche ..Mengen derselben hinter Gummiarabikum erforderlich,
daß das Verfahren un-""irtscilraftlich wird.
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Im allgemeinen geben organische, den Schwebezustand verlängernde oder
Entflokkurngsmnttel keine so klare Abscheidung der Verunreinigungen wie die anorganischen,
aber trotzdem bringen sie gewöhnlich Tone in Schwebe, bei denen anorganische Stoffe
versagen.