DE3838794A1 - Magnetisch aktiver, poroeser koerper und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Magnetisch aktiver, poroeser koerper und verfahren zu seiner herstellung

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Description

Erfindungsbereich
Die Erfindung betrifft einen magnetisch aktiven, porösen Körper für die Reinigung von Flüssigkeiten, insbesondere industriellen, kommunalen Abwässern und Flüssen, von toxischen Metallionen, Faulgasen, Mikrokolloiden, orga­ nischen Lösemitteln, verschiedenen Abgasen, radioaktiven Substanzen, toxischen gasförmigen Substanzen aus der Atmosphäre und dergleichen.
Stand der Technik
Aktivierter Kohlenstoff (Aktivkohle) wird gewöhnlich als Adsorptionsmittel bei der Klärung verschiedener Abwässer benutzt. Wenn Mikrokolloide in der Lösung vorhanden sind, werden sie gewöhnlich durch eine Fällung mittels eines Polymer-Koagulants beseitigt. Dieser Koagulant wird zu­ sätzlich zu einem gewöhnlichen Klärungsagens verwendet, das für die Entfernung anderer Substanzen als die Mikro­ kolloide eingesetzt wird.
Von den oben erwähnten, bekannten Klärungsmitteln zeigt Aktivkohle nur eine schwache Adsorptionsfähigkeit in Flüssigkeiten. Außerdem ist die Anzahl der Substanzen be­ schränkt, die sie adsorbieren kann. Darüber hinaus ist sie verhältnismäßig teuer, so daß sie in der Praxis nicht geeignet scheint, große Mengen von Abwässern zu behan­ deln.
Unter diesen Umständen werden Abwässer unbehandelt abge­ leitet; falls sie behandelt worden sind, enthalten sie immer noch nicht-adsorbierte Substanzen, die einen bedeu­ tenden Faktor bei der Verunreinigung von Seen und Sümp­ fen, Flüssen, dem Meer usw. bilden. Schwermetallionen können mittels Ionenaustausch-Membranen gesammelt werden, die jedoch, da sie teuer sind, in der Praxis nicht ver­ wendbar sind. Von den oben erwähnten, dem Fachmann be­ kannten Mitteln, können Polymerkoagulanten Ursache einer sekundären Verunreinigung sein.
Aufgabe und Lösung
Aufgabe der Erfindung ist die Überwindung der dem Fach­ mann bekannten Probleme bei der Abwässerreinigung. Es ist deshalb Ziel der Erfindung, einen elektromagnetische Wel­ len generierenden, porösen Körper anzugeben, der nicht nur verschiedene metallische Ionen, übelriechende Gase usw. wirksam adsorbieren kann, sondern auch Mikrokolloide ausfällen kann. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, eine leicht zu beherrschende und preiswerte Herstel­ lungsmethode für einen derartigen Körper anzugeben, der bei der Behandlung von großen Abwässermengen eingesetzt werden kann.
Der elektromagnetische Wellen generierende und poröse Körper besteht gemäß Erfindung im wesentlichen aus einem Zeolithpulver und Ettringitkristallen, die das Zeolith­ pulver festigen. Der Körper schließt relativ große Lun­ ker, Hohlräume und Poren ein, die untereinander verbunden sind. Als Kern enthält er eine magnetisierte Substanz.
Die Materialien, die als das erwähnte magnetische Mate­ rial verwendet werden können, sind:
magnetische Substanzen wie Kobaltferrite, Bariumferrite, Heusler′sche Legierungen, Magnetit, Nickelferrite, Yttrium-Eisen-Granat, Dauermagnete wie Alnico-Magnete, Ferritmagnete oder Seltenerden-Magnete.
Die erwähnten Ettringitkristalle bestehen vorzugsweise aus Zement, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid, Natrium­ chlorid, Kalziumchlorid, Natriumsulfat, Zitronensäure und/oder Kobaldtchlorid. Das Gewichtsverhältnis bezüglich des Zeoliths ist vorzugsweise:
5-30% Zement;
0,02-0,025% Kaliumchlorid; 0,015-0,02% Magnesiumchlorid;
0,15-0,02% Natriumchlorid;
0,015-0,02% Kalziumchlorid;
0,001-0,002% Natriumsulphat;
0,0005-0,001% Zitronensäure;
0,0001-0,0002% Kobaltchlorid;
5-30% magnetisches Material.
Seine Analyse liegt im folgenden Rahmen:
40-60% SiO2
10-30% Al2O3
10-30% CaO
2-3% MgO
5-10% NaO
5-30% magnetisches Material.
Das magnetische Material wird als Kern betrachtet, dessen Moleküle oder Molekül-Gruppen eine zusammenhängende poly­ edrische Struktur bilden. Die oben erwähnten Hohlräume und Poren, die in der polyedrischen Struktur eingebettet sind, reichen von 5-7000 Å; ihre spezifische Oberfläche liegt zwischen 10 bis 150 m2/g.
Der elektromagnetische Wellen erzeugende, poröse Körper wird gemäß Erfindung hergestellt, indem folgende Materi­ alien gemischt werden:
Zeolithpulver sowie Zement, der durch periphere desorbie­ rende Ladungen neutralisiert ist, wobei das magnetische Material im Zentrum liegt;
ein Additiv, das aus Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid, Na­ triumchlorid, Kalziumchlorid, Natriumsulfat, Zitronensäu­ re und Kobaltchlorid, sowie Wasser besteht.
Die Mischung wird getrocknet, um den porösen Körper herzustellen.
Das oben erwähnte magnetische Material wird vorzugsweise, nachdem der poröse Körper um das Material hergestellt ist, magnetisiert. Das magnetische Material soll vorzugs­ weise eine Substanz aus folgender Gruppe sein: Kobaltferrite, Bariumferrite, Heusler′sche Legierungen, Magnetite, Nickelferrite, Yttrium-Eisen-Granate, oder ein dauermagnetisches Material, wie Alnico, Ferritmagnete oder Seltenerden-Magnete.
Das erwähnte Zeolithpulver wird mit 0,04 bis 0,05% Am­ moniumchlorid, 0,05 bis 0,07% Kaliumchlorid und 15 bis 25% Wasser (alle Angaben in Gew.-%) gemischt. Die Mi­ schung wird dann getrocknet und vorzugsweise durch Desorptionsladung neutralisiert. Das so neutralisierte Zeolithpulver wird mit den Zusätzen so gemischt, daß die folgende Analyse erreicht wird:
5-30% Zement,
0,02-0,025% Kaliumchlorid,
0,015-0,025 Magnesiumchlorid,
0,015-0,02% Natriumchlorid,
0,015-0,02% Kalziumchlorid,
0,001-0,002% Natriumsulfat,
0,0005-0,02% Zitronensäure,
0,0001-0,0002% Kobaltchlorid,
5-30% magnetisches Material und
15-25% Wasser.
Die Korngröße des erwähnten Zeolithpulvers soll vorzugs­ weise 0,4 mm oder weniger sein. Der Zement kann entweder Portlandzement oder eine andere Art sein.
Die Ettringitkristalle [Ca6Al12(SO4)3(OH)1225 H2O] werden hauptsächlich aus den Bestandteilen des Zementes gebil­ det. Die Kalziumion-Reaktion wird in der flüssigen Phase des Zementes aktiviert. Gleichzeitig wird die hochmoleku­ lare Verbindung R.COOH, die die Verfestigung des Zements unterbindet, entfernt durch ihre Reaktion mit Ammonium­ chlorid und Zitronensäure und durch Hervorrufen einer Ionenreaktion zwischen dem Zeolithpulver und dem Kalzium, die den Zement zum Erhärten bringen. Die Kalziumionen im Zement erhalten eine Permeabilität in die Zeolithpartikel hinein durch die Wirkung des Natrium- und Kalziumchlo­ rids, so daß Kalziumsilikat entsteht, das ein Produkt des Zeolithpulvers und des Zementes ist. Darüber hinaus wer­ den Nadelkristalle aus Ettringit gebildet, die die Zeo­ lithpartikel und den Zement binden. Diese Reaktionen er­ möglichen die Bildung des erwähnten porösen Körpers, der sich völlig von erhärtetem Zement unterscheidet. SiO4- Tetraeder ordnen sich dazu in einem zweidimensionalen Gitter, wobei die drei Sauerstoffmoleküle an der Basis eines jeden Tetraeders mit den umliegenden Tetraedern ge­ teilt werden. Das andere Sauerstoff-Molekül ist an der Spitze eines jeden Tetraeders angeordnet, wobei Al sowie Kationen, die das additive Bindemittel bilden, wie Ca++, K⁺, Mg⁺ und Fe⁺ zwischen ihnen liegen. Kationen zwischen den beiden Schichten bilden ein Oktaeder, das von den vier Spitzen-Sauerstoffmolekülen und zwei Hydroxyl-Grup­ pen umgeben ist. Auf diese Weise wird eine Grundstruktur gebildet, die aus Tetraedern und Oktaedern besteht. Die Struktur ergibt eine Aluminiumsilikat-Verbindung, die mittels der Substitution des Si in dem Tetraeder durch Al oder durch die Substitution von trivalenten und bivalen­ ten Ionen in dem Oktaeder negative Ladungen erzeugt.
Falls bei dem oben beschriebenen Verfahren der Ammonium­ chloridanteil geringer als 0,04% ist, so wird es schwie­ rig, die Ladung zwischen den Zeolithpartikeln zu verrin­ gern oder zu vermeiden. Falls der Anteil größer als 0,05% wird, ist die Härte des Körpers zu gering. Das Ammoni­ umchlorid dient demnach dazu, auch mit Humussäure zu re­ agieren und diese zu entfernen, da sie die Erhärtung des Zementes hemmt. Wenn die Menge des Kaliumchlorids ein­ schließlich des Teils, der zur Neutralisation der Parti­ kel des Zeolithpulvers durch Desorption benötigt wird, weniger als 0,07% beträgt, zeigen die Kalziumionen eine geringe Permeabilität in die Partikel des Zeolithpulvers hinein. Wenn der Anteil größer als 0,095% ist, wird es schwierig, es aufzulösen. Die Permeabilität der Kalzium­ ionen wird nicht verbessert. Wenn die Menge von Kalzium­ chlorid, die die Erhärtungszeit verkürzt, weniger als 0,015% ist, kann eine frühe Erhärtung des Körpers nicht erreicht werden. Wenn die Menge größer als 0,02% ist, verringert sich die Härte. Wenn die Menge von Natrium­ sulfat weniger als 0,001% ist, kann sich der Zement nicht schnell erhärten. Falls die Menge 0,002% über­ steigt, ist die langfristige, durch die Neutralisierung des Zements hervorgerufene Stabilität vermindert. Die Beimengung von Zitronensäure verbessert die Lösbarkeit der oben erwähnten metallischen Salze in Wasser. Beträgt die Menge dieser Zitronensäure weniger als 0,0005%, ist es schwierig, die metallischen Salze aufzulösen. Wenn die Menge 0,001% übersteigt, wird die Härte des Körpers ver­ mindert.
Die oben erwähnte Reaktion kann durch die Verwendung von Kobaltchlorid aktiviert werden, wobei die Bindungen zwi­ schen den Partikeln verbessert werden. Falls die Menge des Kobaltchlorids weniger als 0,0001% ist, kann die Ionenreaktion nicht eingeleitet werden. Bei Übersteigen von 0,0002% tritt eine Verbesserung nicht ein.
Das Vermischen der oben genannten Materialien erfolgt in bekannter Weise. Zuerst wird magnetisches Material von den anderen Materialien getrennt gehalten. Die anderen Materialien werden mittels eines konventionellen Mischers zusammengemischt. Anschließend wird körniges magnetisches Material und Wasser der Mischung beigemengt und dann in einem sich drehenden Granulator etwa drei Minuten lang gemischt. Dies ergibt einen erwünschten, homogenen, porö­ sen Körper mit einer Korngröße von 2 mm bis 10 mm. Die Korngröße (Durchmesser) ist nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt. Obwohl es keine feste vorgeschriebene Temperatur gibt, sollte die Herstellung des Produktes bei Temperaturen von 80°C oder weniger erfolgen, da Zement verwendet wird.
Das oben erwähnte Trocknen wird durch eine auf 80°C oder weniger erhitzten Dampftrockner durchgeführt, um die Er­ härtung des Zementes zu beschleunigen. Erfahrung hat ge­ zeigt, daß ein Trocknen von etwa 5000 "Grad-Stunden" er­ forderlich ist. Grad-Stunden sind ein Produkt aus °C mit der Zeit in Stunden, z.B. 10 Tage Trocknen bei 20°C er­ gibt 20×24×10=4800 Grad-Stunden.
Die erwähnte Magnetisierung kann in einem gewöhnlichen Mischer vollzogen werden, bevor die Bildung des von Poren durchzogenen Körpers stattfindet. Allerdings ist die Mag­ netisierung nach der Bildung des porösen Körpers oder während des Trocknens vorzuziehen, in der Zeit, wenn die Zusammensetzung zu einem gewissen Grad stabil ist. Da die Partikel des magnetischen Materials dazu neigen, aneinan­ der zu haften, müssen die Partikel des magnetischen Mate­ rials voneinander getrennt werden, wenn sie transportiert werden. Darüber hinaus muß der Granulator aus nicht-mag­ netischem Material gebaut werden. Außerdem macht die Nei­ gung von magnetischen Partikeln, aneinanderzuhaften, die Herstellung durch Granulation schwierig. Die Magnetisie­ rung sollte daher vorzugsweise während des Trocknens vollzogen werden. Die Magnetisierung soll dann nach etwa 400 bis 500 Grad-Stunden Trocknens begonnen werden.
Der elektromagnetische Wellen erzeugende, poröse Körper gemäß dieser Erfindung besitzt um das magnetische Mate­ rial herum einen porösen Teil, der hauptsächlich aus durch Ettringitkristalle erhärteten und verfestigten Zeo­ lith-"Lehm" besteht. Er besitzt eine geflechtähnliche Struktur, in der relativ große Hohlräume (Makrolöcher) und relativ feine Poren (Mikroporen) netzartig miteinan­ der verbunden sind. In dieser Struktur können Wasser und Luft durch diesen Körper hindurchströmen. Insgesamt be­ sitzt der Körper zahlreiche Hohlräume, d. h. er besitzt eine große spezifische Oberfläche, wodurch er elektrosta­ tisch Kationen anzieht. Deshalb werden die Moleküle von übelriechenden Gasen, die in Kontakt mit diesem Körper kommen, durch die mikroskopische Porenstruktur physika­ lisch adsorbiert. Verschiedene metallische Ionen dringen in die Mikro- und Makroporen ein und treten in einen Aus­ tausch mit den schon eingefangenen Ionen oder werden phy­ sikalisch adsorbiert. Da dieser adsorbierende Körper ei­ nen Kern aus magnetischem Material hat, ist er in der La­ ge, elektromagnetische Wellen zu erzeugen. Diese elektro­ magnetischen Wellen "erweichen" oder entspannen das Was­ ser, das mit dem Körper in Berührung tritt. Damit wird die Lösungsfähigkeit des Wassers größer. Das Resultat ist eine Verbesserung der Fluidität des Wassers, die wiederum synergistisch die Austauschadsorptionsfähigkeit des von Poren durchzogenen Körpers steigert. Gleichzeitig werden etwaige im Wasser suspendierte Mikrokolloide agglomeriert und schnell gefällt, was die Klärung des Wassers ermög­ licht. Die Wirkung von elektromagnetischen Wellen auf verunreinigtes Wasser kann wie folgt dargestellt werden: Wassermoleküle sowie Komposite oder Hydratisierungsionen bzw. Mikropartikel von Verunreinigungen führen Schwingun­ gen (Oszillationen) aus, die einem bestimmten Energiepe­ gel entsprechen. Wenn eine elektronische Welle mit ange­ paßter Frequenz diesem System zugeführt wird, wird die Struktur dieser Partikel durch Schwingungsspannungen ver­ ändert, insbesondere im Resonanz-Bereich. In Bezug auf das Wasser werden durch die elektromagnetischen Wellen die Valenzwinkel der Wassermoleküle geändert, d. h. das molekulare Dipol-Moment und die gegenseitige Interaktion zwischen den Molekülen geändert. Dies verursacht eine Vergrößerung der Kolloidagglomerate. Die Magnetisierung der Lösung mittels der magnetischen Welle ändert die Mo­ lekular-Verteilung, die den Fortgang der chemischen Reak­ tion im Wasser beeinflußt, wobei die Struktur des Wassers und seiner Hydratisierungseigenschaften verändert werden.
Wie beschrieben, kann der poröse Körper in einfacher Wei­ se durch die Mischung eines Zeolithpulvers, das zusammen mit Zement das Hauptmaterial darstellt, mit einem Additiv in einer wäßrigen Lösung und nachfolgendes Trocknen der Mischung hergestellt werden.
Ein Beispiel dieser Erfindung wird im folgenden beschrie­ ben:
Einer Menge von 1000 kg eines Zeolith-"Lehm"-Pulvers wur­ den 0,045 kg Ammoniumchlorid, 0,06 kg Kaliumchlorid und 20 kg Wasser beigemischt. Die Materialien wurden gemischt und getrocknet. Durch Ladungsdesorption wurde das Zeo­ lithpulver neutralisiert. Das verwendete Zeolith-"Lehm"- Pulver besaß die folgenden Eigenschaften:
Viskositätsverteilung:
Sandiger Schlamm (0,074-0,005 mm) 69,3%
Lehm (0,005 mm oder weniger): 30,7%
Maximaler Korndurchmesser 0,074 mm @ 60% des Korns unter 0,0128 mm Durchmesser @ 30% des Korns unter 0,0049 mm Durchmesser @ Spezifisches Gewicht der Partikel (GS) 2,282
Feuchte Dichte (Pt) (Moist density) 1,548 (g/cm³)
Trockene Dichte (Pd) (Dry density) 1,168 (g/cm³)
Hohlraumverhältnis(se): (Void ratio) 0,954
Sättigungsgrad (Sr) 77,9%
(Pt, Pd, e und Dr bezeichnen die Werte beim optimalen Wassergehalt). @ Festigkeit: @ Flüssiggrenzwert (WL) 48,85%
Plastizitätsgrenzwert (WP) 29,74%
Plastizitätsindex (IP) 19,11%
Vor dem Einsatz wurde das Zeolithpulver durch Ladungs­ desorption neutralisiert und mittels eines Mischgerätes (Omnimixer) gemischt und in einer Hochgeschwindigkeits­ rollmühle (Marmelizer, hergestellt von Fugi Powdal) ge­ mahlen. Folgende Mischung wurde hergestellt:
Zeolith|1000 kg
Zement 200 kg
Kaliumchlorid 0,7 kg
Magnesiumchlorid 0,5 kg
Natriumchlorid 0,5 kg
Kalziumchlorid 0,2 kg
Natriumsulfat 0,17 kg
Kobaltchlorid 0,015 kg
Zitronensäure 0,001 kg
Wasser 0,007 kg
Bariumferrit mit einem Korndurchmesser von 3 mm wurde als magnetisches Material verwendet. Alle Komponenten außer dem neutralisierten Zeolith und dem Zement wurden in Was­ ser gelöst, bevor sie beigemengt wurden. Das erhaltene Granulat wurde bei einer Temperatur von 80°C und einer Luftfeuchtigkeit von 100% 62 Stunden getrocknet. 12 Stunden nach Beginn des Trocknens wurde das Material mit einem Magnetisator (Modell HD-100 von Denshi-Jiki Kogyo K. K.) bei einem Magnetisierungsstrom von 400 A magneti­ siert. Es wurde ein poröser Körper gemäß dieser Erfindung mit einem mittleren Korndurchmesser von 10 mm erhalten. Die Eigenschaften dieses Körpers waren folgende:
Spezifisches Gewicht nach dem Lufttrocknen und mit Anteil des magnetischen Materials
1,98 g/cm³
Spezifische Oberfläche 35 m²/g
Chemische Zusammensetzung @ SiO₂ 45%
Al₂O₃ 20%
CaO 12,5%
MgO 2,5%
NaO 5%
Bariumferrit 15%
Versuchsbeispiele
Ein Adsorptionsvermögenstest wurde mit dem magnetisch ak­ tiven Körper durchgeführt, der gemäß des oben beschriebe­ nen Beispieles hergestellt wurde. Der Test wurde mittels eines Säulenadsorptionsgerätes erstellt. Die Ergebnisse waren wie folgt:
Gasförmige Substanzen:
Adsorbiertes Gas H₂S
Testbedingungen H₂S: 1000 ppm
SV: 1000/Stunde
Temperatur: 20°C
Adsorptionsvermögen 3,6 kg/m³
(Verhältnis Einlaßdensität zu Auslaßdensität: 0,1)
Schwermetalle @ Adsorptionsgegenstand Pb
Testbedingungen Pb: 18 ppm
SV: 5/Stunde
Temperatur: 20°C
Adsorptionsvermögen 98% des eingesetzten Pb wurde beseitigt
Wie oben beschrieben hat der magnetisch aktive Körper ei­ ne geflechtähnliche Struktur, bei der der von Poren durchzogene Körper, der das magnetische Material umman­ telt, eine relativ große Hohlräume (Makroporen) hat, die miteinander durch relativ feine Poren (Mikroporen) netz­ artig verbunden sind. Diese Struktur erlaubt Wasser und Gasen leicht hindurchzuströmen.
Da die spezifische Oberfläche des Körpers groß ist, fängt er Kationen elektrostatisch ein. Folglich werden die Mo­ leküle von Schadgasen, die in Kontakt mit dem Körper kom­ men, von der mikroskopischen, von Poren durchzogenen Struktur adsorbiert. Metallische Ionen dringen in die Makro- und Mikroporen ein und treten in einen Ionenaus­ tausch mit den Ionen, die elektrostatisch angezogen oder physikalisch adsorbiert worden sind. Da der poröse Körper fähig ist, elektromagnetische Wellen zu erzeugen, wird Wasser, das in Kontakt kommt, entspannt. Hierdurch wird sein Lösungsvermögen gesteigert. Die Fluidität des Was­ sers wird folglich verbessert, was wiederum eine Steige­ rung des Adsorptionsvermögens des Körpers fördert. Gleichzeitig werden suspendierte Mikrokolloide agglome­ riert und schnell gefällt, was eine gründliche Wasserklä­ rung ermöglicht.
Wie oben beschrieben, kann der elektromagnetisch aktive, poröse Körper gemäß dieser Erfindung leicht hergestellt werden durch die Mischung aus einem Zeolith-"Lehm"-Pul­ ver, das zusammen mit dem Zement das Hauptmaterial dar­ stellt. Dieses wird mit einem Zusatz in gekörnter Form versehen. Die so erhaltene Mischung wird getrocknet. Folglich kann der Körper preiswert hergestellt werden und läßt sich ausgezeichnet bei der Klärung von großen Abwas­ sermengen verwenden.

Claims (13)

1. Magnetisch aktiver, poröser Körper für die Reinigung von Flüssigkeiten, insbesondere industriellen, kommu­ nalen Abwässern und Flüssen, von toxischen Metallio­ nen, Faulgasen, Mikrokolloiden, organischen Lösemit­ teln, verschiedenen Abgasen, radioaktiven Substanzen, toxischen gasförmigen Substanzen aus der Atmosphäre und dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Körper porös ist und im wesentlichen aus einem Zeolithpulver-Gemisch sowie aus diesem erhärtenden Ettringit-Kristallen besteht.
2. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen durchgängig porösen äußeren Teil mit relativ großen Löchern oder Hohlräumen, die durch Poren mit­ einander verbunden sind, und aus einen zentralen Teil aus einem magnetischen Material besteht.
3. Körper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Material ausgewählt ist aus: Kobaltferrite, Bariumferrite, Heuslersche Legierungen, Magnetit, Nickelferrite, Yttrium-Eisen-Granat oder ein dauermagnetisches Mate­ rial, wie Alnico, ein Ferrit-Magnet oder ein Selten­ erden-Magnet ist.
4. Körper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ettringitkristalle aus Zement, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid, Natrium­ chlorid, Kalziumchlorid, Natriumsulfat, Zitronensäure und/oder Kobaltchlorid bestehen.
5. Körper nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die folgenden, auf die Menge des Zeolithlehmpulvers bzw. Zeolithtonpulvers bezogenen Anteile:
5-30% Zement, 0,02-0,025% Kaliumchlorid, 0,015-0,02% Magnesiumchlorid, 0,015-0,02% Natrium­ chlorid, 0,015-0,02% Kalziumchlorid, 0,001-0,002% Natriumsulphat, 0,0005-0,001% Zitronensäure, 0,0001-0,0002% Kobaltchlorid und 5-30% magneti­ sches Material.
6. Körper nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die folgende Zusammensetzung:
40-60% SiO2, 10-30% Al2O3, 10-30% CaO, 2-3% MgO, 5-10% NaO und 5-30% magnetisches Material.
7. Körper nach den Ansprüchen 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Lö­ cher bzw. Blasen und der Poren im Bereich von 5×10-10-7×10-7 m liegt.
8. Körper nach den Ansprüchen 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der spezifi­ schen Oberfläche im Bereich von 10-150 m2/g liegt.
9. Verfahren zur Herstellung von Körpern nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • a) Neutralisieren eines Zeolithlehm- oder Zeolith­ tonpulvers durch Ladungsdesorption,
  • b) Mischen dieses Pulvers mit Zement, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Kalziumchlorid, Natriumsulfat, Zitronensäure, Kobaltchlorid und Wasser,
  • c) Formen eines Körpers aus diesem Gemisch um einen zentralen Teil aus einem magnetisierten Material und
  • d) Trocknen des Körpers.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Teil des magnetischen Materials nach dem Formen des Körpers magnetisiert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeolithlehm- bzw. Zeolithtonpulver neutralisiert wird durch Mischen mit einer wäßrigen Lösung von Ammoniumchlorid und Kali­ umchlorid und anschließendem Trocknen dieses Gemi­ sches unter Ladungsdesorption.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zeolithlehm- bzw. -tonpulver zu dessen Neutralisierung 0,04-0,05 Gew.-% des Ammoniumchlorids, 0,05-0,07 Gew.-% des Kaliumchlorids und 15-25 Gew.-% Wasser beigemischt werden.
13. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem neutralisierten Zeo­ lithlehm- bzw. -tonpulver 5-30 Gew.-% Zement, 0,02-0,025% Kaliumchlorid, 0,015-0,02% Magnesium­ chlorid, 0,015-0,02% Natriumchlorid, 0,015-0,02% Kalziumchlorid, 0,001-0,002% Natriumsulphat, 0,0005-0,001% Zitronensäure, 0,0001-0,0002% Ko­ baltchlorid und 5-30% magnetisches Material sowie 15-25 Gew.-% Wasser beigemischt werden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725250C1 (ru) * 2019-12-16 2020-06-30 Публичное акционерное общество "Газпром" Способ защиты подземных вод от загрязнений из поверхностных хранилищ жидких отходов, содержащих токсичные или радиоактивные вещества

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102259974B (zh) * 2011-05-24 2013-07-31 合肥工业大学 磁铁矿-沸石磁性生物载体材料、其制备方法及其应用方法
KR101468378B1 (ko) * 2013-05-21 2014-12-02 한국화학연구원 자성분말이 함침된 에트린자이트를 포함하는 방사능 물질 흡착제 및 이를 이용한 방사능 물질 처리 방법
CN112717961B (zh) * 2019-10-28 2023-04-11 中国石油化工股份有限公司 滤渣及其制备方法以及催化裂化催化剂及其制备方法
CN117884099B (zh) * 2024-03-15 2024-05-10 山西安仑化工有限公司 一种磁性炭黑材料的制备方法和制备装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0130043B1 (de) * 1983-06-24 1987-12-09 Exxon Research And Engineering Company Magnetisierbare Sorbentien

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1097605A (en) * 1976-05-03 1981-03-17 Donald E. Weiss Water clarification
DE2653551C2 (de) * 1976-11-25 1979-02-01 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich Anordnung von magnetischen Partikeln, die zur Wechselwirkung mit in einer Lösung oder in einem Gas befindlichen Substanzen vorgesehen sind
GB1568349A (en) * 1977-03-15 1980-05-29 Hitachi Ltd Magnetic adsorbent and method for production thereof
FR2593080A1 (fr) * 1986-01-17 1987-07-24 Brun Patrice Element filtrant avec champ magnetique integre.
EP0274539A4 (de) * 1986-07-11 1989-02-23 Astec Kk Verfahren zur behandlung von water mittels proton abgebendes materials und/oder magnetisches feldes und darin verwendete vorrichtung.
US4866019A (en) * 1987-01-13 1989-09-12 Akzo N.V. Catalyst composition and absorbent which contain an anionic clay
JPH01194940A (ja) * 1988-01-29 1989-08-04 T Ee C Gijutsu Kagaku Kenkyusho:Kk 遠赤外線電磁場吸着用連続多孔体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0130043B1 (de) * 1983-06-24 1987-12-09 Exxon Research And Engineering Company Magnetisierbare Sorbentien

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725250C1 (ru) * 2019-12-16 2020-06-30 Публичное акционерное общество "Газпром" Способ защиты подземных вод от загрязнений из поверхностных хранилищ жидких отходов, содержащих токсичные или радиоактивные вещества

Also Published As

Publication number Publication date
GB8824558D0 (en) 1988-11-23
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DE3838794C2 (de) 1993-03-11
JPH0234580A (ja) 1990-02-05
CH676979A5 (de) 1991-03-28
FR2634581B1 (fr) 1991-12-13
GB2220933B (en) 1993-02-24
FR2634581A1 (fr) 1990-01-26
IT1223875B (it) 1990-09-29

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