DE3838794C2 - - Google Patents

Description

Erfindungsbereichinvention range

Die Erfindung betrifft einen magnetisch aktiven, porö­ sen Körper für die Reinigung von Flüssigkeiten, insbe­ sondere industriellen, kommunalen Abwässern und Flüs­ sen, von toxischen Metallionen, Faulgasen, Mikrokollo­ iden, organischen Lösemitteln, verschiedenen Abgasen, radioaktiven Substanzen, toxischen gasförmigen Substan­ zen aus der Atmosphäre und dergleichen.The invention relates to a magnetically active, porö sen body for the cleaning of liquids, esp special industrial, municipal wastewater and liquids of toxic metal ions, fermentation gases, microcollo iden, organic solvents, various waste gases, radioactive substances, toxic gaseous substance zen from the atmosphere and the like.

Stand der TechnikState of the art

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 Fäl­ lung mittels eines Polymer-Koagulants beseitigt. Dieser Koagulant wird zusätzlich zu einem gewöhnlichen Klä­ rungsagens verwendet, das für die Entfernung anderer Substanzen als die Mikrokolloide eingesetzt wird.Activated carbon (activated carbon) becomes common as adsorbent in the clarification of various Used wastewater. When microcolloids in the solution are usually present through a Fäl ment eliminated by means of a polymer coagulant. This Coagulant becomes in addition to an ordinary Klä used for the removal of others Substances used as the microcolloids.

Von den oben erwähnten, bekannten Klärungsmitteln zeigt Aktivkohle nur eine schwache Adsorptionsfähigkeit in Flüssigkeiten. Außerdem ist die Anzahl der Substanzen beschränkt, die sie adsorbieren kann. Darüber hinaus ist sie verhältnismäßig teuer, so daß sie in der Praxis nicht geeignet scheint, große Mengen von Abwässern zu behandeln.Of the above-mentioned known clarifying agents Activated carbon only a weak adsorption capacity in Liquids. In addition, the number of substances limited, which they can adsorb. Furthermore it is relatively expensive, so they in practice Not suitable seems to be large amounts of wastewater too to treat.

Unter diesen Umständen werden Abwässer unbehandelt ab­ geleitet; falls behandelt worden sind, enthalten sie immer noch nicht-absorbierte Substanzen, die einen bedeutenden Faktor bei der Verunreinigung von Seen und Sümpfen, Flüssen, dem Meer usw. bilden. Schwermetall­ ionen können mittels Ionenaustausch-Membranen gesammelt werden, die jedoch, da sie teuer sind, in der Praxis nicht verwendbar sind. Von den oben erwähnten, dem Fachmann bekannten Mitteln, können Polymerkoagulanten Ursache einer sekundären Verunreinigung sein.Under these circumstances, effluents are left untreated passed; if treated they still have non-absorbed substances that one  important factor in the pollution of lakes and lakes Form swamps, rivers, the sea, etc. heavy metal ions can be collected by means of ion exchange membranes which, however, being expensive, are in practice are not usable. From the above, the One skilled in the art may polymer coagulants Cause a secondary pollution.

Aufgabe und LösungTask and solution

Aufgabe der Erfindung ist die Überwindung der dem Fach­ mann bekannten Probleme bei der Abwässerreinigung. Es ist deshalb Ziel der Erfindung, einen elektromagneti­ sche Wellen generierenden, porösen Körper anzugeben, der nicht nur verschiedene metallische Ionen, übel­ riechende Gase usw. wirksam adsorbieren kann, sondern auch Mikrokolloide ausfällen kann. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, eine leicht zu beherrschende und preiswerte Herstellungsmethode für einen derartigen Körper anzugeben, der bei der Behandlung von großen Abwässermengen eingesetzt werden kann.The object of the invention is to overcome the subject man known problems in the sewage treatment. It is therefore an object of the invention, an electromagnetic indicate wave-generating, porous bodies, not only different metallic ions, bad smelling gases, etc. can effectively adsorb, but also microcolloids can precipitate. Another goal This invention is an easy to control and inexpensive production method for such To indicate the body in the treatment of large Wastewater volumes can be used.

Der elektromagnetische Wellen generierende und poröse Körper besteht gemäß Erfindung aus einem Zeolithpulver und Ettringitkristallen, die das Zeolithpulver festigen. Der Körper schließt relativ große Lunker, Hohlräume und Poren ein, die unterein­ ander verbunden sind. Als Kern enthält er eine magneti­ sierte Substanz.The electromagnetic waves generating and porous Body is made according to the invention a zeolite powder and ettringite crystals containing the Consolidate zeolite powder. The body closes relatively large voids, cavities and pores inferior connected to other. As a core, it contains a magneti substance.

Die Materialien, die als das erwähnte magnetische Material 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. The materials that can be used as the mentioned magnetic material are:
magnetic substances such as cobalt ferrites, barium ferrites, Heusler alloys, magnetite, nickel ferrites, yttrium iron garnets, permanent magnets such as Alnico magnets, ferrite magnets or rare earth magnets.

Die erwähnten Ettringitkristalle bestehen vorzugsweise aus Zement, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Kalziumchlorid, Natriumsulfat, Zitronensäure und/oder Kobaltchlorid. Das Gewichtsverhältnis bezüglich des Zeoliths ist vorzugsweise:The mentioned ettringite crystals are preferably cement, potassium chloride, magnesium chloride, Sodium chloride, calcium chloride, sodium sulfate, Citric acid and / or cobalt chloride. The Weight ratio with respect to the zeolite is preferably:

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.5-30% cement;
0.02-0.025% potassium chloride;
0.015-0.02% magnesium chloride;
0.15-0.02% sodium chloride;
0.015-0.02% calcium chloride;
0.001-0.002% sodium sulphate;
0.0005-0.001% citric acid;
0.0001-0.0002% cobalt chloride;
5-30% magnetic material.

Seine Analyse liegt im folgenden Rahmen:His analysis lies in the following framework:

40-60% SiO₂,
10-30% Al₂O₃,
10-30% CaO,
2-3% MgO,
5-10% NaO,
5-30% magnetisches Material.40-60% SiO₂,
10-30% Al₂O₃,
10-30% CaO,
2-3% MgO,
5-10% NaO,
5-30% magnetic material.

Das magnetische Material wird als Kern betrachtet, des­ sen Moleküle oder Molekül-Gruppen eine zusammenhängende polyedrische Struktur bilden. Die oben erwähnten Hohl­ räume und Poren, die in der polyedrischen Struktur ein­ gebettet sind, reichen von 5-7000 Å; ihre spezifische Oberfläche liegt zwischen 10 bis 150 m²/g.The magnetic material is considered as the core of the molecules or molecular groups are connected form polyhedral structure. The above-mentioned hollow spaces and pores that are in the polyhedral structure bedded, range from 5-7000 Å; their specific Surface is between 10 to 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 desor­ bierende Ladungen neutralisiert ist, wobei das magneti­ sche Material im Zentrum liegt;
ein Additiv, das aus Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Kalziumchlorid, Natriumsulfat, Zitronen­ säure und Kobaltchlorid, sowie Wasser besteht. Die Mischung wird getrocknet, um den porösen Körper her­ zustellen.The electromagnetic wave-generating porous body is produced according to the invention by mixing the following materials:
Zeolite powder and cement neutralized by peripheral desorbing charges with the magnetic material in the center;
an additive consisting of potassium chloride, magnesium chloride, sodium chloride, calcium chloride, sodium sulfate, citric acid and cobalt chloride, and water. The mixture is dried to make the porous body ago.

Das oben erwähnte magnetische Material wird vorzugs­ weise, nachdem der poröse Körper um das Material herge­ stellt ist, magnetisiert. Das magnetische Material soll vorzugsweise eine Substanz aus folgender Gruppe sein:
Kobaltferrite, Bariumferrite, Heusler'sche Legierungen, Magnetite, Nickelferrite, Yttrium-Eisen-Granate, oder ein dauermagnetisches Material, wie Alnico, Ferritma­ gnete oder Seltenerden-Magnete.The above-mentioned magnetic material is preferential, after the porous body is about the material Herge, magnetized. The magnetic material should preferably be a substance from the following group:
Cobalt ferrites, barium ferrites, Heusler alloys, magnetites, nickel ferrites, yttrium iron garnets, or a permanent magnetic material such as Alnico, ferrite magnets, or rare earth magnets.

Das erwähnte Zeolithpulver wird mit 0,04 bis 0,05% Ammoniumchlorid, 0,05 bis 0,07% Kaliumchlorid und 15 bis 25% Wasser (alle Angaben in Gew.-%) gemischt. Die Mischung wird dann getrocknet und vorzugsweise durch Desorptionsladung neutralisiert. Das so neutralisierte Zeolithpulver wird mit den Zusätzen so gemischt, daß die folgende Analyse erreicht wird:The mentioned zeolite powder is used with 0.04 to 0.05% Ammonium chloride, 0.05 to 0.07% potassium chloride and 15 to 25% water (all data in% by weight) mixed. The Mixture is then dried and preferably by Desorption charge neutralized. So neutralized Zeolite powder is mixed with the additives so that the following analysis is achieved:

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% Natriumsulphat,
0,0005-0,02% Zitronensäure,
0,0001-0,0002% Kobaltchlorid,
5-30% magnetisches Material und 15-25% Wasser.5-30% cement,
0.02-0.025% potassium chloride,
0.015-0.025% magnesium chloride,
0.015-0.02% sodium chloride,
0.015-0.02% calcium chloride,
0.001-0.002% sodium sulphate,
0.0005-0.02% citric acid,
0.0001-0.0002% cobalt chloride,
5-30% magnetic material and 15-25% water.

Die Korngröße des erwähnten Zeolithpulvers soll vorzugs­ weise 0,4 mm oder weniger sein. Der Zement kann entwe­ der Portlandzement oder eine andere Art sein.The grain size of the mentioned zeolite powder should preferably be 0.4 mm or less. The cement can entwe the Portland cement or some other kind.

Der Ettringitkristalle [Ca₆Al₁₂(SO₄)3(OH)₁₂25H₂O] wer­ den hauptsächlich aus den Bestandteilen des Zementes gebildet. Die Kalziumion-Reaktion wird in der flüssigen Phase des Zementes aktiviert. Gleichzeitig wird die hochmolekulare Verbindung R·COOH, die die Verfestigung des Zements unterbindet, entfernt durch ihre Reaktion mit Ammoniumchlorid und Zitronensäure und durch Her­ vorrufen 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 Kalziumchlorids, so daß Kalziumsilikat entsteht, das ein Produkt des Zeolithpulvers und des Zementes ist. Darüber hinaus werden Nadelkristalle aus Ettringit gebildet, die die Zeolithpartikel und den Zement binden. Diese Reaktionen ermöglichen 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 geteilt 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-Gruppen umgeben ist. Auf diese Weise wird eine Grundstruktur gebildet, die aus Tetraedern und Okta­ edern besteht.The Ettringitkristalle [Ca₆Al₁₂ (SO₄) 3 (OH) ₁₂25H₂O] who made the mainly of the components of the cement. The calcium ion reaction is activated in the liquid phase of the cement. At the same time, the high molecular compound R · COOH, which inhibits solidification of the cement, is removed by its reaction with ammonium chloride and citric acid and by causing an ion reaction between the zeolite powder and the calcium, which causes the cement to harden. The calcium ions in the cement acquire a permeability into the zeolite particles through the action of the sodium and calcium chloride to form calcium silicate, which is a product of the zeolite powder and cement. In addition, needle crystals of ettringite are formed, which bind the zeolite particles and the cement. These reactions allow the formation of the aforementioned porous body, which is completely different from hardened cement. SiO₄ tetrahedra arrange themselves in a two-dimensional grid, whereby the three oxygen molecules are shared at the base of each tetrahedron with the surrounding tetrahedra. The other oxygen molecule is located at the tip of each tetrahedron, with Al and cations forming the additive binder such as Ca ⁺⁺ , K⁺, Mg⁺ and Fe⁺ between them. Cations between the two layers form an octahedron surrounded by the four peak oxygen molecules and two hydroxyl groups. In this way, a basic structure is formed, which consists of tetrahedrons and octahedrons.

Die Struktur ergibt eine Aluminiumsilikat-Verbindung, die mittels der Substitution des Si in dem Tetraeder durch Al oder durch die Substitution von trivalenten und bivalenten Ionen in dem Oktaeder negative Ladungen erzeugt.The structure gives an aluminum silicate compound, by substitution of Si in the tetrahedron  by Al or by the substitution of trivalent and bivalent ions in the octahedron negative charges generated.

Falls bei dem oben beschriebenen Verfahren der Ammonium­ chloridanteil geringer als 0,04% ist, so wird es schwierig, die Ladung zwischen den Zeolithpartikeln zu verringern oder zu vermeiden. Falls der Anteil größer als 0,05% wird, ist die Härte des Körpers zu gering. Das Ammoniumchlorid dient demnach dazu, auch mit Humus­ säure zu reagieren und diese zu entfernen, da sie die Erhärtung des Zementes hemmt. Wenn die Menge des Kalium­ chlorids einschließlich des Teils, der zur Neutrali­ sation der Partikel 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 Per­ meabilität der Kalziumionen wird nicht verbessert. Wenn die Menge von Kalziumchlorid, die die Erhärtungszeit verkürzt, weniger als 0,015% ist, kann eine frühe Er­ härtung des Körpers nicht erreicht werden. Wenn die Menge größer als 0,02% ist, verringert sich die Härte. Wenn die Menge von Natriumsulfat weniger als 0,001% ist, kann sich der Zement nicht schnell erhärten. Falls die Menge 0,002% übersteigt, ist die langfristige, durch die Neutralisierung des Zements hervorgerufene Stabilität vermindert. Die Beimengung von Zitronensäure verbessert die Lösbarkeit der oben erwähnten metalli­ schen Salze in Wasser. Beträgt die Menge dieser Zitro­ nensäure weniger als 0,0005%, ist es schwierig, die metallischen Salze aufzulösen. Wenn die Menge 0,001% übersteigt, wird die Härte des Körpers vermindert.If in the process described above, the ammonium chloride content is less than 0.04%, it will difficult to charge between the zeolite particles reduce or avoid. If the proportion is greater than 0.05%, the hardness of the body is too low. The ammonium chloride is therefore used, even with humus To react and remove acid, as they are the Hardening of the cement inhibits. When the amount of potassium Chlorides including the part, the Neutrali tion of the particles of the zeolite powder by desorption is less than 0.07%, the show Calcium ions have a low permeability to the particles of the zeolite powder. If the proportion is greater than 0.095%, it becomes difficult to dissolve it. The Per Meability of the calcium ions is not improved. If the amount of calcium chloride, the hardening time Shortened, less than 0.015%, can be an early Er Hardening of the body can not be achieved. If the Amount is greater than 0.02%, the hardness decreases. When the amount of sodium sulfate is less than 0.001% is, the cement can not harden quickly. If the amount exceeds 0.002%, is the long-term caused by the neutralization of the cement Stability diminished. The addition of citric acid improves the solubility of the above-mentioned metalli salts in water. Is the amount of this citro less than 0.0005%, it is difficult to dissolve metallic salts. If the amount is 0.001% exceeds the hardness of the body is reduced.

Die oben erwähnte Reaktion kann durch die Verwendung von Kobaltchlorid aktiviert werden, wobei die Bindungen zwischen den Partikeln verbessert werden. Falls die Menge des Kobaltchlorids weniger als 0,0001% ist, kann die Ionenreaktion nicht eingeleitet werden. Bei Über­ steigen von 0,0002% tritt eine Verbesserung nicht ein.The above-mentioned reaction may be through use activated by cobalt chloride, the bonds be improved between the particles. if the  Amount of cobalt chloride is less than 0.0001% can the ionic reaction can not be initiated. At over increase of 0.0002% does not occur an improvement.

Das Vermischen der oben genannten Materialien erfolgt in bekannter Weise. Zuerst wird magnetisches Material von den anderen Materialien getrennt gehalten. Die an­ deren 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, porösen 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.The mixing of the above materials takes place in a known manner. First, magnetic material kept separate from the other materials. The on their materials are made by means of a conventional Mischers mixed together. Then it becomes grainy magnetic material and water are added to the mixture and then in a spinning granulator about three Mixed for minutes. This gives a desirable, homogeneous, porous body with a grain size of 2 mm up to 10 mm. The grain size (diameter) is not up limited to a certain value. Although it is not fixed prescribed temperature, should the production of the product at temperatures of 80 ° C or less done as cement is used.

Das oben erwähnte Trocknen wird in einem auf 80°C oder weniger erhitzten Dampftrockner durchgeführt, um die Erhärtung des Zementes zu beschleunigen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß ein Trocknen von etwa 5000 "Grad-Stun­ den" erforderlich ist. Grad-Stunden sind ein Produkt aus °C mit der Zeit in Stunden, z. B. 10 Tage Trocknen bei 20°C ergibt 20×24×10 = 4800 Grad-Stunden.The above-mentioned drying is in one at 80 ° C. or less heated steam dryer performed to accelerate the hardening of the cement. The experience has shown that a drying of about 5000 "degrees stun Degree Hours are a product from ° C with the time in hours, z. B. Dry for 10 days at 20 ° C gives 20 × 24 × 10 = 4800 degrees hours.

Die erwähnte Magnetisierung kann in einem gewöhnlichen Mischer vollzogen werden, bevor die Bildung des von Poren durchgezogenen Körpers stattfindet. Allerdings ist die Magnetisierung 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, aneinander zu haften, müssen die Partikel des magnetischen Materials voneinander getrennt werden, wenn sie transportiert werden. Darüber hinaus muß der Granulator aus nicht-magnetischem Material gebaut wer­ den. Außerdem macht die Neigung von magnetischen Par­ tikeln, aneinanderzuhaften, die Herstellung durch Gra­ nulation schwierig. Die Magnetisierung sollte daher vorzugsweise während des Trocknens vollzogen werden. Die Magnetisierung soll dann nach etwa 400 bis 500 Grad-Stunden Trocknens begonnen werden.The mentioned magnetization can in a usual Mixers are completed before the formation of the Pores of solid body takes place. However, that is the magnetization after the formation of the porous body or preferable during drying, in time, if the composition is stable to a certain extent is. Since the particles of the magnetic material to tend to stick to each other, the particles of the magnetic material are separated from each other, when they are transported. In addition, the must  Granulator built of non-magnetic material who the. Besides, the tendency of magnetic par makes to stick together, the manufacture by Gra difficult. The magnetization should therefore preferably be carried out during drying. The magnetization should then after about 400 to 500 Degrees of drying are started.

Der elektromagnetische Wellen erzeugende, poröse Körper gemäß dieser Erfindung besitzt um das magnetische Mate­ rial herum einen porösen Teil, der hauptsächlich aus durch Ettringitkristalle erhärtetem und verfestigtem Zeolith-"Lehm" besteht. Er besitzt eine geflechtähn­ liche Struktur, in der relativ große Hohlräume (Makro­ löcher) und relativ feine Poren (Mikroporen) netzartig miteinander verbunden sind. In dieser Struktur können Wasser und Luft durch diesen Körper hindurchströmen. Insgesamt besitzt der Körper zahlreiche Hohlräume, d. h. er besitzt eine große spezifische Oberfläche, wodurch er elektrostatisch Kationen anzieht. Deshalb werden die Moleküle von übelriechenden Gasen, die in Kontakt mit diesem Körper kommen, durch die mikroskopische Poren­ struktur physikalisch adsorbiert. Verschiedene metalli­ sche Ionen dringen in die Mikro- und Makroporen ein und treten in einen Austausch mit den schon eingefangenen Ionen oder werden physikalisch adsorbiert. Da dieser adsorbierende Körper einen Kern aus magnetischem Mate­ rial hat, ist er in der Lage, elektromagnetische Wellen zu erzeugen. Diese elektromagnetischen Wellen "erwei­ chen" oder entspannen das Wasser, 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 durchzoge­ nen 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 wer­ den:
Wassermoleküle sowie Komposite oder Hydratisierungs­ ionen bzw. Mikropartikel von Verunreinigungen führen Schwingungen (Oszillationen) aus, die einem bestimmten Energiepegel entsprechen. Wenn eine elektronische Welle mit angepaßter Frequenz diesem System zugeführt wird, wird die Struktur dieser Partikel durch Schwingungsspan­ nungen verändert, insbesondere im Resonanz-Bereich. In bezug auf das Wasser werden durch die elektromagneti­ schen Wellen die Valenzwinkel der Wassermoleküle geän­ dert, d. h. das molekulare Dipol-Moment und die gegen­ seitige Interaktion zwischen den Molekülen geändert. Dies verursacht eine Vergrößerung der Kolloidagglome­ rate. Die Magnetisierung der Lösung mittels der magneti­ schen Welle ändert die Molekular-Verteilung, die den Fortgang der chemischen Reaktion im Wasser beeinflußt, wobei die Struktur des Wassers und seiner Hydratisie­ rungseigenschaften verändert werden.The electromagnetic wave generating porous body according to this invention has around the magnetic Mate rial around a porous part, which consists mainly of Ettringitkristalle hardened and solidified zeolite "clay". He has a braid-like structure in which relatively large cavities (macro holes) and relatively fine pores (micropores) are connected to each other like a net. In this structure, water and air can flow through this body. Overall, the body has numerous cavities, that is, it has a large specific surface area, whereby it attracts cations electrostatically. Therefore, the molecules of malodorous gases coming in contact with this body are physically adsorbed by the microscopic pore structure. Various metallic ions penetrate into the micropores and macropores and exchange with the already trapped ions or are physically adsorbed. Since this adsorbent body has a core of magnetic material, it is capable of generating electromagnetic waves. These electromagnetic waves "soften" or relax the water that comes in contact with the body. This increases the solubility of the water. The result is an improvement in the fluidity of the water, which in turn synergistically enhances the exchange adsorbing ability of the pore-permeated body. At the same time any suspended in the water microcolloids are agglomerated and precipitated quickly, which made the clarification of the water made light. The effect of electromagnetic waves on contaminated water can be represented as follows:
Water molecules as well as composites or hydration ions or microparticles of impurities cause vibrations (oscillations) that correspond to a certain energy level. When an electronic wave of adapted frequency is supplied to this system, the structure of these particles is changed by vibration voltages, in particular in the resonance region. With respect to the water, the valence angles of the water molecules are changed by the electromagnetic waves, ie, the molecular dipole moment and the mutual interaction between the molecules are changed. This causes an increase in the colloid agglomerates rate. The magnetization of the solution by means of the magnetic wave changes the molecular distribution, which influences the progress of the chemical reaction in the water, the structure of the water and its hydration properties are changed.

Wie beschrieben, kann der poröse Körper in einfacher Weise durch die Mischung eines Zeolithpulvers, das zusammen mit Zement das Hauptmaterial darstellt, mit einem Additiv in einer wäßrigen Lösung und nachfolgen­ des Trocknen der Mischung hergestellt werden.As described, the porous body can be in easier Way by mixing a zeolite powder, the together with cement represents the main material, with an additive in an aqueous solution and follow drying of the mixture.

In der EP 01 30 043 B1 wurde auch bereits erwähnt, Zeo­ lithe zur Abtrennung von aromatischem Kohlenwasserstoff einzusetzen. Hierzu werden magnetisierbare Zeolithzusam­ mensetzungen angegeben, bei denen diskrete magnetisier­ bare Teilchen in einer Reaktionsmischung eingebracht werden. Die Reaktionsmischung besteht aus einem wähl­ baren Verhältnis vonEP 01 30 043 B1 has also already been mentioned, Zeo lithe for the separation of aromatic hydrocarbon use. For this purpose, magnetizable Zeolithzusam given compositions in which discrete magnetisier introduced bare particles in a reaction mixture become. The reaction mixture consists of a dial baren ratio of

SiO₂ : Al₂O₃ : Na₂O,SiO₂: Al₂O₃: Na₂O,

dem ein magnetisierbarer Kern aus Eisen, Stahl, Kobalt oder Magnetit beigemischt wird. Diese Mischung wird er­ wärmt, so daß magnetisierbare Teilchen mit darauf gebil­ deten Zeolith gewonnen werden.a magnetizable core of iron, steel, cobalt or magnetite is added. He will make this mixture warms, so that magnetizable particles gebil thereon be obtained zeolite.

Der hohe Anteil der magnetisierbaren Stoffe wird ledig­ lich zur Arretierung der so gebildeten Adsorptionsteil­ chen benutzt, damit ein Bett entstehen kann, das in der Lage ist, unter Ausnutzung der Adsorptions-Hohlräume des Zeoliths aromatischen Kohlenwasserstoff aufzunehmen und wieder abzugeben.The high proportion of magnetizable substances is unmarried Lich for locking the adsorption part thus formed You can use it to make a bed that fits in the bed Location is, taking advantage of the adsorption cavities of the zeolite to include aromatic hydrocarbon and deliver again.

Ein Beispiel dieser Erfindung wird im folgenden be­ schrieben:
Einer Menge von 1000 kg eines Zeolith-"Lehm"-Pulvers wurden 0,045 kg Ammoniumchlorid, 0,06 kg Kaliumchlorid und 20 kg Wasser beigemischt. Die Materialien wurden gemischt und getrocknet. Durch Ladungsdesorption wurde das Zeolithpulver neutralisiert. Das verwendete Zeolith-"Lehm"-Pulver besaß die folgenden Eigenschaften:An example of this invention will be described below.
In an amount of 1000 kg of a zeolite "clay" powder, 0.045 kg of ammonium chloride, 0.06 kg of potassium chloride and 20 kg of water were mixed. The materials were mixed and dried. By charge desorption, the zeolite powder was neutralized. The zeolite "clay" powder used had the following properties:

Viskositätsverteilung:Viscosity distribution: Sandiger Schlamm (0,074-0,005 mm)Sandy mud (0,074-0,005 mm) 69,3%69.3% Lehm (0,005 mm oder weniger):Clay (0.005 mm or less): 30,7%30.7% Maximaler KorndurchmesserMaximum grain diameter 0,074 mm0.074 mm 60% des Korns unter 0,0128 mm Durchmesser @60% of the grain under 0.0128 mm in diameter @ 30% des Korns unter 0,0049 mm Durchmesser @30% of the grain under 0.0049 mm diameter @ Spezifisches Gewicht der Partikel (GS):Specific Gravity of Particles (GS): 2,2822,282 Feuchte Dichte (Pt)Moist density (Pt) 1.548 (g/cm³)1,548 (g / cm³) Trockene Dichte (Pd)Dry density (Pd) 1.168 (g/cm³)1,168 (g / cm³) Hohlraumverhältnis (se):Void ratio (s): 0.9540954 Sättigungsgrad (Sr):Saturation degree (Sr): 77,9%77.9% (Pt, Pd, se und Sr bezeichnen die Werte beim optimalen Wassergehalt.) @(Pt, Pd, se and Sr denote the values at the optimum water content.) @ Festigkeit: @Strength: @ Flüssiggrenzwert (WL):Liquid limit value (WL): 48,85%48.85% Plastizitätsgrenzwert (WP):Plasticity limit (WP): 29,74%29.74% Plastizitätsindex (IP):Plasticity Index (IP): 19,11%19.11%

Vor dem Einsatz wurde das Zeolithpulver durch Ladungs­ desorption neutralisiert und mittels eines Mischgerätes gemischt und in einer Hochgeschwindigkeits­ rollmühle gemahlen. Folgende Mischung wurde hergestellt:Before use, the zeolite powder was charged by charge desorption neutralized and by means of a mixer mixed and at a high speed ground rolling mill. The following mixture was prepared:

Zeolith:|1000 kgZeolite: | 1000 kg Zement:Cement: 200 kg200 kg Kaliumchlorid:Potassium chloride: 0,7 kg0.7 kg Magnesiumchlorid:Magnesium chloride: 0,5 kg0.5 kg Natriumchlorid:Sodium chloride: 0,5 kg0.5 kg Kalziumchlorid:Calcium chloride: 0,2 kg0.2 kg Natriumsulfat:Sodium sulfate: 0,17 kg0.17 kg Kobaltchlorid:Cobalt chloride: 0,015 kg0.015 kg Zitronensäure:Citric acid: 0,001 kg0.001 kg Wasser:Water: 0,007 kg0.007 kg

Bariumferrit mit einem Korndurchmesser von 3 mm wurde als magnetisches Material verwendet. Alle Komponenten außer dem neutralisierten Zeolith und dem Zement wurden in Wasser gelöst, bevor sie beigemengt wurden. Das er­ haltene Granulat wurde bei einer Temperatur von 80°C und einer Luftfeuchtigkeit von 100% 62 Stunden ge­ trocknet. 12 Stunden nach Beginn des Trocknens wurde das Material mit einem Magnetisator bei einem Magnetisierungsstrom von 400 A magnetisiert. Es wurde ein poröser Körper ge­ mäß dieser Erfindung mit einem mittleren Korndurchmes­ ser von 10 mm erhalten. Die Eigenschaften dieses Kör­ pers waren folgende: Barium ferrite with a grain diameter of 3 mm was used as magnetic material. All components except the neutralized zeolite and the cement were dissolved in water before being incorporated. That he held granules were at a temperature of 80 ° C. and a humidity of 100% 62 hours ge dries. 12 hours after the beginning of drying was the material with a magnetizer at a magnetizing current magnetized by 400 A. It became a porous body according to this invention with a mean grain diameter of 10 mm. The properties of this Kör pers were the following:  

Spezifisches Gewicht nach dem Lufttrocknen und mit Anteil des magnetischen Materials:Specific weight after air drying and with proportion of magnetic material: 1,98 g/cm³1.98 g / cc Spezifische Oberfläche:Specific surface: 35 m²/g35 m² / g Chemische Zusammensetzung: @Chemical composition: @ SiO₂SiO₂ 45%45% Al₂O₃Al₂O₃ 20%20% CaOCaO 12,5%12.5% MgOMgO 2,5%2.5% NaONaO 5%5% Bariumferritbarium ferrite 15%15%

Versuchsbeispieletest Examples

Ein Adsorptionsvermögenstest wurde mit dem magnetisch aktiven Körper durchgeführt, der gemäß des oben be­ schriebenen Beispieles hergestellt wurde. Der Test wurde mittels eines Säulenadsorptionsgerätes erstellt. Die Ergebnisse waren wie folgt:An adsorption capacity test was conducted with the magnetic active body performed according to the above be written example was prepared. The test was created by means of a column adsorption device. The results were as follows:

Gasförmige Substanzen:Gaseous substances: Adsorbiertes GasAdsorbed gas H2SH2S Testbedingungen:Test conditions: H2S: 1000 ppmH2S: 1000 ppm SV: 1000/StundeSV: 1000 / hour Temperatur: 20°CTemperature: 20 ° C Adsorptionsvermögenadsorption capacity 3,6 kg/m³ (Verhältnis Einlaßdensität zu Auslaßdensität: 0,1)3.6 kg / m³ (ratio of inlet to outlet: 0.1) Schwermetalle @heavy metals @ Adsorptionsgegenstand:Adsorptionsgegenstand: Pbpb Testbedingungen:Test conditions: Pb: 18 ppmPb: 18 ppm SV: 5/StundeSV: 5 / hour Temperatur: 20°CTemperature: 20 ° C Adsorptionsvermögen:adsorptive capacity: 98% des eingesetzten Pb wurde beseitigt98% of the Pb used was eliminated

Wie oben beschrieben, hat der magnetisch aktive Körper eine geflechtähnliche Struktur, bei der der von Poren durchzogene Körper, der das magnetische Material um­ mantelt, relativ große Hohlräume (Makroporen) hat, die miteinander durch relativ feine Poren (Mikroporen) netzartig verbunden sind. Diese Struktur erlaubt Wasser und Gasen leicht hindurchzuströmen.As described above, the magnetically active body has a braid-like structure in which of pores solidified body that transforms the magnetic material sheathed, has relatively large voids (macropores), which are interconnected by relatively fine pores (micropores) net connected. This structure allows water and gases easily flow through.

Da die spezifische Oberfläche des Körpers groß ist, fängt er Kationen elektrostatisch ein. Folglich werden die Moleküle von Schadgasen, die in Kontakt mit dem Körper kommen, von der mikroskopischen, von Poren durchzogenen Struktur adsorbiert. Metallische Ionen dringen in die Makro- und Mikroporen ein und treten in einen Ionenaustausch 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, ent­ spannt. Hierdurch wird sein Lösungsvermögen gesteigert. Die Fluidität des Wassers wird folglich verbessert, was wiederum eine Steigerung des Adsorptionsvermögens des Körpers fördert. Gleichzeitig werden suspendierte Mikro­ kolloide agglomeriert und schnell gefällt, was eine gründliche Wasserklärung ermöglicht.Because the specific surface of the body is large, he captures cations electrostatically. Consequently the molecules of pollutants that are in contact with the Body come, from the microscopic, from pores traversed structure adsorbed. Metallic ions penetrate into the macropores and micropores and enter ion exchange with the ions, the electrostatic attracted or physically adsorbed. There the porous body is capable of electromagnetic waves To produce, water that comes in contact ent stressed. This increases its solvent power. The fluidity of the water is thus improved, which again an increase in the adsorption capacity of Body promotes. At the same time are suspended micro colloid agglomerated and quickly like what a thorough water clarification possible.

Wie oben beschrieben, kann der elektromagnetisch akti­ ve, poröse Körper gemäß dieser Erfindung leicht herge­ stellt werden durch die Mischung aus einem Zeolith- "Lehm"-Pulver, das zusammen mit dem Zement das Haupt­ material darstellt. Dieses wird mit einem Zusatz in gekörnter Form versehen. Die so erhaltene Mischung wird getrocknet. Folglich kann der Körper preiswert herge­ stellt werden und läßt sich ausgezeichnet bei der Klärung von großen Abwassermengen verwenden.As described above, the electromagnetically akti ve, porous body according to this invention easily herge be represented by the mixture of a zeolite "Clay" powder, which together with the cement the main represents material. This is with an addition in granulated form provided. The mixture thus obtained becomes dried. Consequently, the body can be inexpensive and can be excellent in the Use clarification of large volumes of waste water.

Claims (12)

1. Magnetisch aktiver, poröser Körper für die Reini­ gung von Flüssigkeiten, insbesondere industriellen, kommunalen Abwässern und Flüssen, von toxischen Me­ tallionen, Faulgasen, Mikrokolloiden, organischen Lösemitteln, verschiedenen Abgasen, radioaktiven Substanzen, toxischen gasförmigen Substanzen aus der Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper ein poröser Körper ist, der aus einem Zeolithpulver-Gemisch sowie dieses erhärtenden Ettringitkristallen be­ steht, wobei der Körper einen durchgängig porösen äußeren Teil mit relativ großen Löchern oder Hohl­ räumen, die durch Poren miteinander verbunden sind, und einen zentralen Teil aus einem magnetischen Ma­ terial aufweist.1. Magnetically active, porous body for the cleaning supply of liquids, especially industrial, municipal wastewater and rivers, of toxic Me tallionen, digester gases, microcolloids, organic solvents, various exhaust gases, radioactive substances, toxic gaseous substances from the atmosphere, characterized that the body is a porous body consisting of a zeolite powder mixture and this hardening ettringite crystal, the body having a continuous porous outer part with relatively large holes or hollows connected by pores and a central part of one having magnetic Ma material. 2. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Material ausgewählt ist aus: Kobalt­ ferrite, Bariumferrite, Heusler'sche Legierungen, Magnetit, Nickelferrite, Yttrium-Eisen-Granat oder einem dauermagnetischen Material, wie Alnico, einem Fer­ rit-Magnet oder einem Seltenerden-Magnet.2. Body according to claim 1, characterized in that The magnetic material is selected from: cobalt ferrite, barium ferrites, Heusler alloys, Magnetite, nickel ferrites, yttrium iron garnet or a permanent magnetic material, such as Alnico, a Fer rit magnet or a rare earth magnet. 3. Körper nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ettringitkristalle aus Zement, Ka­ liumchlorid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Kal­ ziumchlorid, Natriumsulfat, Zitronensäure und/oder Kobaltchlorid bestehen.3. Body according to claims 1 or 2, characterized marked shows that the ettringite crystals are made of cement, Ka lium chloride, magnesium chloride, sodium chloride, Kal sodium chloride, sodium sulfate, citric acid and / or Cobalt chloride exist. 4. Körper nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die folgenden, auf die Menge des Zeolithpulver-Ge­ misches bezogenen Anteile:
5-30% Zement, 0,02-0,025% Kaliumchlorid, 0,015-0,02% Magnesiumchlorid, 0,015-0,02% Na­ triumchlorid, 0,015-0,02% Kalziumchlorid, 0,001-0,002% Natriumsulphat, 0,0005-0,001% Zitronen­ säure, 0,0001-0,0002% Kobaltchlorid und 5-30% magnetisches Material.4. Body according to claim 3, characterized by the following, based on the amount of zeolite powder Ge mixtures shares:
5-30% cement, 0.02-0.025% potassium chloride, 0.015-0.02% magnesium chloride, 0.015-0.02% sodium chloride, 0.015-0.02% calcium chloride, 0.001-0.002% sodium sulphate, 0.0005-0.001 % Citric acid, 0.0001-0.0002% cobalt chloride and 5-30% magnetic material. 5. Körper nach Anspruch 4, 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.5. Body according to claim 4, characterized by the following composition: 40-60% SiO₂, 10-30% Al₂O₃, 10-30% CaO, 2-3% MgO, 5-10% NaO and 5 -30% magnetic material. 6. Körper nach den Ansprüchen 1 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser der Löcher bzw. Bla­ sen und der Poren im Bereich von 5×10^-10 - 7× 10^-7 m liegt.6. Body according to claims 1 or 5, characterized in that the diameter of the holes or Bla sen and the pores in the range of 5 × 10 ^-10 - 7 × 10 ^-7 m. 7. Körper nach den Ansprüchen 1 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Größe der spezifischen Oberfläche im Bereich von 10-150 m²/g liegt.7. body according to claims 1 or 6, characterized marked records that the size of the specific surface in the range of 10-150 m² / g. 8. Verfahren zur Herstellung von Körpern nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgen­ de Verfahrensschritte:

• a) Neutralisieren eines Zeolithpulver-Gemisches durch Ladungsdesorption,
• b) Mischen dieses Pulvers mit Zement, Kaliumchlo­ rid, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Kalziumchlo­ rid, Natriumsulfat, Zitronensäure, Kobaltchlo­ rid und Wasser,
• c) Formen eines Körpers aus diesem Gemisch um einen zentralen Teil aus einem magnetisierten Material und
• d) Trocknen des Körpers.

8. A process for producing bodies according to any one of claims 1 to 7, characterized by follow de process steps:

• a) neutralizing a zeolite powder mixture by charge desorption,
• b) mixing this powder with cement, potassium chloride, magnesium chloride, sodium chloride, calcium chloride, sodium sulfate, citric acid, cobalt chloride and water,
• c) forming a body of this mixture around a central part of a magnetized material and
• d) drying the body.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Teil des magnetischen Materials nach dem Formen des Körpers magnetisiert wird. 9. The method according to claim 8, characterized that the central part of the magnetic material is magnetized after shaping the body.   10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeolithpulver-Gemisch neutralisiert wird durch Mischen mit einer wäßrigen Lösung vom Ammo­ niumchlorid und Kaliumchlorid und anschließendem Trocknen dieses Gemisches unter Ladungsdesorption.10. The method according to claim 8, characterized that the zeolite powder mixture is neutralized by mixing with an aqueous solution of Ammo chloride and potassium chloride and then Dry this mixture under charge desorption. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zeolithpulver-Gemisch zu dessen Neutralisie­ rung 0,04-0,05 Gew.-% Ammoniumchlorid, 0,05 -0,07 Gew.-% Kaliumchlorid und 15-25 Gew.-% Wasser beigemischt werden.11. The method according to claim 10, characterized that the zeolite powder mixture to its neutralization 0.04-0.05% by weight of ammonium chloride, 0.05 -0.07 wt% potassium chloride and 15-25 wt% Water are added. 12. Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem neutralisierten Zeolithpul­ ver-Gemisch 5-30 Gew.-% Zement, 0,02-0,025% Ka­ liumchlorid, 0,015-0,02% Magnesiumchlorid, 0,015 -0,02% Natriumchlorid, 0,015-0,02% Kalziumchlo­ rid, 0,001-0,002% Natriumsulphat, 0,0005-0,001% Zitronensäure, 0,0001-0,0002% Kobaltchlorid und 5-30% magnetisches Material sowie 15-25 Gew.-% Wasser beigemischt werden.12. The method according to claims 8 and 11, characterized ge indicates that the neutralized zeolite powder Ver mixture 5-30 wt .-% cement, 0.02-0.025% Ka chloride, 0.015-0.02% magnesium chloride, 0.015 -0.02% sodium chloride, 0.015-0.02% calcium chloride chloride, 0.001-0.002% sodium sulphate, 0.0005-0.001% Citric acid, 0.0001-0.0002% cobalt chloride and 5-30% magnetic material as well as 15-25 % By weight of water.