KRALJEVINA JUGOSLAVIJA A UPRAVA ZA ZAŠTITU KLASA 12 (3) INDUSTRISKE SVOJINE IZDAN 1 SEPTEMBRA 1937. PATENTNI SPIS BR. 13507 Ing. Seailles Jean, Charles, Pariš, Francuska. Postupak za precipitovanje aluminijumoksida iz rastvora aluminata kalcijuma. Prijava od 15 maja 1936/ Važi od 1 marta 1937. Naznačeno pravo prvenstva od 15 maja 1935 (Luksemburg). Predmet ovog pronalaska jeste postupak za tretiranje aluminata kalciuma u rastvoru u cilju da se precipituje alumi-nium oksid i eventualno kalcium oksid pod naročito korisnim uslovima i oblicima. Ovaj se precipitat može kao što je poznato, postići pomoću kiseline, koja obrazuje sa kalcium oksidom kombinaciju, koja je i sama nerastvorljiva (ugljena kiselina, oksalna kiselina, fluorovodonična kiselina, i t. d.) ili još pomoću kakve kiseline, koja obrazuje sa kalciumoksidom ras-tvorljivu so (hlorovodonična kiselina, azot-na kiselina, i t. d.). U prvom slučaju je precipitat mešavi-na aluminium oksida i kalciumove soli, u drugom je obrazovan iz samog aluminium oksida. U svima slučajevima se konsitatuje da se aluminium oksid pomešan ili ne sa kakvom soli kalciuma nrecipituje u veoma retkom obliku dajući precipitate veoma velike zapremine. Aluminium oksid se ovde javlja u vidu malih zrna, koja, najčešće, izgledaju da nemaju kristalnu strukturu. Postupak po pronalasku se sastoji u iskoriš-ćenju osobine precipitata u pitanju, koje je otkrio prijavilac i koja je niže opisana. Ako se uzme izvestan dati rastvor aluminata kalciuma i ako se ovaj tretira na primer ugljenom kiselinom, konstatuje se da dekantirani precipitat posle izvesnog datog vremena ima približno 25% prvobitne zapremine tretirane tečnosti. Na jedan litar tečnosti se dakle ima 250 cm;i precipitata. Ako se dekantira 7503 prvobitne tečnosti i ako se doda litar sveže tečnosti, koja se precipituje ugljenom kiselinom, i ako se ovi radovi ponove, dekantirajući svaki put staru tečnost i stavljajući dobljeni principitat u vezu sa istom zapremi-nom rastvora da bi se ponovo tretirala ugljenom kiselinom, vidi se, da zapremina ukupnog stavljenog precipitata po izves-nom vremenu odredjenog dekantiranja stalno opada u odnosu na ukupnu zapremi-nu tečnosti, iz koje je izdvojen Na primer u jednom ogledu su nadjene sledeće cifre polazeći od tečnosti aluminata, koji po litru sadrži 1 gr. 850A120R i 1 gr. 209 Cao. Radovi Količina tretirane tečnosti Zapremina do-bivenoR precipitata Odnos zapremine precipitata prema zapremini slavljenoj u rad 1 -vi 1 lllar 250 cm3 25% 3-ći 3 litra 570 cm3 19% 5-li 5 litara 520 cm£ 10.4% 10-11 10 litara 480 cnt3 4,8% 16 t! 16 litara 380 cm3 2,37% Drugi jedan ugled daje za tečnost slične sadržine posle 44 uzastopnih radova precipitat, koji posle 30 minuta dekantiranja pokazuje samo 1,13% ukupne upotreb-Ijene zapremine (497 cm3 za 44 upotreblje-na litra). Posle 80 radova zapremina precipitata pada na 0,73%. Jednovremeno se konstatuje da je izgled precipitata izme-njen, i da se njegova gustina penje, prelazeći u gornjem primeru od 1,01 u prvom radu na 1,4 7 posle 80-og rada. Ispitujući izbliže ovu pojavu primećuje se da evolucija precipitata zavisi od broja Din. 20.— radova, od više ili manje uspešnog mućenja, od veće ili manje brzine svakog kor-bonatisanja i od činjenice da je ovo kar-bonatisanje izvedeno potpuno ili delimič-no ili je nastavljano do bikarbonatisaja. Osim toga je moguće da se početno precipitovanje započne prethodnim za-činjavanjem ili pomoću kristala ili pomoću zrna aluminium oksida, ili pomoću kristala soli kalciuma, koja treba da se proizvede, ili oboje jednovremeno. Pošto se precipitat prvenstveno obrazuje na kristalima ili zrnima od začinjavanja, to se ima sredstvo za regulisanje brzine uvećavanja zrna precipitata, stvarajući tako kristali-zovanje na početnim kristalima ili zrnima relativno velike zapremine; s druge strane začinjavanje pruža sredstvo za diferenciranje po zapremini kristala ili zrna obe vrste substanci, prisutnih u precipitatu; ako se začinjavanje vrši samo pomoću kristala soli kalciuma, na primer, konačni precipitat će sadržavati so kalciuma u delićima veće zapremine no što su zrna a-luminiumoksida i odvajanje oba tela će biti na taj način olakšano; isto tako ako se začinjavanje vrši a mešavinom relativno velikih kristala soli kalciuma, i manjih kristala ili zrna aluminium oksida, postići će se brže precipitovanje obe supstance, ali će kristali soli kalciuma u konačnom precipitatu biti veće zapremine no zrna aluminium oksida. Dakle se s jede strane raspolaže sredstvima za regulisanje gustine precipitata, od veoma velike zapremine (razblažena tečnost karbonatisana brzo) do veoma gustih precipitata (karbonatisanje relativno sporo i ponavljano u prisustvu nagomilanog precipitata), i s druge strane sredstvima za regulisanje brzine uvećavanja kristala precipitata kao i da bi se diferencirali kristali aluminium oksida od kristala o-brazovane soli kalciuma Postupak po pronalasku iskorišćuje ove osobine, on se uglavnom sastoji u tome, što se rastvor aluminata kalcima tretira izabranom kiselinom u prisustvu kakvog već obrazovanog precipitata pa bilo da ovaj proizilazi iz prethodnog rada i da se u ovom cilju uvodi u tačnost, ili da se pušta da se nagomila precipitat obrazovan dejstvom kiseline, pri čemu je pomenu-ti precipitat uvek izložen podesno reguli-sanom mućenju u samoj kiselini za vreme rada, a istrošena i izbistrena tečnost, koja rezultuje iz tretiranja zamenjuje se periodično ili kontinualno svežim rastvorom. Tako se dobija konačni precipitat, čija se veličina postupno uvećava. Osim toga regulisanje brzine uvodjenja kiseline doprinosi regulisanju konačne veličine zrna precipitata. Osim toga precipitovanje može biti započeto prethodno ili pomoću kristala a-luminium oksida, ili pomoću kristala soli kalciuma, koja treba da se obrazuje, ili pomoću mešavine obojega, u cilju da se ubrza uvećavanje zrna precipitata. Za ovo započinjanje se mogu na primer upotrebl-ti kristali aluminiuma oksida naročito pri-premljeni pomoću kakvog proizvoljnog poznatog sredstva, koje daje čist kristali-zovani aluminium oksid; ili još zrna željenih dimenzija ekstrahovana (izvedena) pomoću proizvoljnih podesnih sredstava iz obrazovanog precipitata u jednom od prethodnih radova. Isto tako kristali za započinjanje obra-zovanjasoli kalciuma mogu biti pripravljeni naročito pomoću kakvog proizvoljnog poznatog sredstva ili biti uzeti na proizvoljan podesan način za izdvajanje iz kakvog prethodnog precipitata. Najzad, prethodno započinjanje može biti izvodjeno tako da se odabiraju po zapremini zrna precipitati obe supstance u cilju da se olakša njihovo kasnije odvajanje. Postupak po pronalasku može biti stavljan u dejstvo na proizvoljan podesan način. Radi primera je niže opisan jedan u-red jaj, ko.ii je veoma podesan za predlagano tretiranje u slučaju kad se upotreb-Ijuje ugljena kiselina (CO.,) u gasovitom stanju. Sl. 1 pokazuje šematički jedan oblik izvodjenja ovog uredjaja, dok si. 2 pokazuje jednu varijantu. Na sl. 1 spoljni rezervoar A sadrži u-nutrašnji sud B u vidu zvona, cev C koja se može regulisati po visini služi za dovod kiselog gasa, koji služi za tretiranje, što je na primer ugljenični gas, ili kakva gaso-vita mešavina koja sadrži ovo telo. Višak gasa izlazi kod K, pri čemu se precipitat koji se nagomilava u donjem levku A’ u-klanja po potrebi kroz otvor D. Tečnost aluminnata se dovodi kroz cev E a preliv izlazi kod F. Dopunski dolazak gasova je predvidjen kod G na đoniem delu levka A’ za stavljanje u kretanje. H je deflektor koji sprečava gasne mehure da predju u prstenasti prostor koji se nalazi izmedju suda A i zvona R, i da mute tečnost, koja se nalazi u ovom prostoru. Po stavljanju u kretanje (rad) aparat se na primer puni vodom, zatim se uvodi aluminat kod E i gas kod G regulišući podesno pridolazak; višak tečnosti se preliva u prstenasti medjuprostor, koji se nalazi izmedju A i B i izlazi kod F; precipitat, koji se nagomilava u levku se stalno održava u suspenziji u unutrašnjosti zvona B pomoću gasnog mlaza. Kad je precipitat dostigao željeni kva- litet i ispunio više ili manje konus, pušta se ^as kroz C, pri čemu se zaustavlja kod G i zatim se nastavlja rad regulišući visl-mu cevi C tako, da održava u suspenziji pomoću jasnog mlaza jedan podesan deo preihodnoff precipitata. Tok radova se reguliše regulišući gasni tok, visinu nje-£ovo£ uvodjenja u levak, uzimanje precipitata kod D i pridolazak rastvora kod E. Za vreme rada aparata, ^as održava jedan deo precipitata u emulziji u unutrašnjosti zvona B i deluje na svezu tečnost dovodjenju kroz cev E. Prostor izmedju A i B služi kao komora za dekantiranje i upotrebljena tečnost izlazi kod F. S druge strane je prvi precipitat, koji pada na dno, gtle se vrši oduzimanje, naravno gušći. Pošto je proces započet opisani se radovi mogu izvoditi ili na kontinualan način, ili na diskontinualan način, ili se jedni mogu izvoditi na kontinualan način, a drugi na diskontinualan način. Umesto da se obezbedi mućenje brbotanjem gasa, može se upotrebiti kakva crpka za mešanje, koja na izabranoj visini uzima tečnost opterećenu precipitatom i koja je baca u kiseli gas, ili u proizvoljan drugi ekvivalentni uredjaj. SI. 2 poka zuje jedan uredjaj ove vrste. Mućenje je obezbedjeno aksijalnom crpkom L, čiji se pokretni deo obrće u unutrašnjost vertikalnog kanala M montiranog u osi zvona B; na gornjem delu kanala, iznad visine tečnosti je postavljen dituzor N koji baca u mlazevima tečnost, koja izlazi iz kanala; crpka se stavlja u kretanje (rad) pomoću motora P; kanal ie snabdeven u svom donjem delu teleskopnim nastavkom Q, upravljanim spol ja pomoću na primer zupčanika, koji zahvata u zupčanu polugu utvrdjenu na nastavku. Kiseli ggas dolazi kod S. Činjenica da se dobijaju precipitati, čija je gustina regulisana po volji jeste od krajnje važnosti u industriskom pogledu. Stvarno različitim gustinama odgovaraju različite fizičke osobine, koje se mogu upotrebiti prema cilju koji se ima u vidu. Najlakši precipitati imaju na primer fizičke odlike; finoću zrna i znatne o-sobine apsorbovanja. Oni naprotiv imaju veliku zapreminu i zadržavaju izvesnu količinu vode koja čini da je njihovo sušenje relativno teško. Gusti precipitati se naprotiv lakp su.-, še, stoga je uopšte korisnije da se dobi-jaju u ovom obliku kad je produkt namenjen da bude upotrebljavan zbog svojih hemiskih osobina a ne zbog svojih fizičkih osobina. Razlika uostalom nije apsolutno ode-Ijena jer je dovoljno poznato da fizičko stanje nije bez odnosa sa hemiskom aktivnošću izvesnog tela. Dakle će se reguli- sati osobine precipitata prema prtmeni, koja se ima u vidu; fizičke primene sadrže na primer: produkti šarže, izolujući produkti, produkti otporni u vatri i t. si.; fi-zičko-hemiske primene su one koje stav» ljaju u dejstvo na primer osobine absorbo-vanja kod produkta; izmedju hemiskih pn-mena navešće se izdvajanje čistog alumi-niuma, spravljanje aluminiuma sulfata, itđ. Niže su dati nekoliki primeri primene: a) precipitat služi kao početna materija za fabrikaciju aluminium oksida po postupku Byer. U ovom slučaju je od interesa da se upotrebi kakva gusta materija, koja sadrži malo vode za vlaženje tako da ne razblažuje preko izvesne granice lužinu, koja služi za napadanje. Dakle će se tretiranje nastavljati do do-bijanja precipitata velike gustine. b) Precipitat treba da služi kao apsor-bujuća materija; tada će se brzim karbo-natisanjem tretirati razblažena tečnost, eliminišući svaki put obrazovani precipitar. Tako se dobija produkat, koji ima veoma malu gustinu. c) Precipitat treba da služi za mehaničko izdvajanje aluminiumoksida. Započe-će se tada prethodnim začinjavanjem kal-ciumkarbonata prvenstveno kristalima već razvijenim bez začin javanja kristalima aluminium oksida i postupa se relativno sporim karbonatisanjem. Pod ovim uslovima se dobijaju relativno veoma veliki kristali karbonata u odnosu prema kristalima aluminium oksida i izdvajanje se izvodi lako pomoću poznatih sredstava. Razume se da će se voditi računa u re-gulisanju radova o činjenici da pošto je uvećanje gustine precipitata postignuto mućenjem precipitata sve veće gustine, rad nalaže utrošak pogonske snage. Ali je ovaj utrošak veoma mali i obilno je nadokna-djen ostvarenom uštedom u filtriranju, sušenju, i t. d. Primena pojave upotrebljene po pronalasku izgleda da se zasniva u urećanju delića aluminium oksida i obrazovane soli kalciuma, pri čemu se precipitovan.ie izvodi svaki put na korist ranije postojećih delića. Naročito se primećuje da se uvećanje aluminium oksida proizvodi i pored velike brzine precipitovanja i u sredini u kojoj je rastvorliivost aluminium oksida praktično nikakva, pošto aluminium oksid po svojoj prilici sam sobom nema znatne rastvorlji-vosti u rastvorima aluminata kalciuma ili u osnovnim lužinama (pra-lužinama). Mikroskopsko ispitivanje pokazuje karakterističnu promenu precipitata, aluminium oksid, koji postoji u početku u prozračnoj gomili veoma sitnih elemenata, pojavljuje se u zrnima sve većim i sve više i više neprevidnim; dok korbonat kalci-uma obrazuje malo po malo kristale sve većih i većih dimenzija. Uostalom se primećuje da karbonat kalciuma postoji uvek u mešavini u zrnima mnoj>'o većim od aluminium oksida, čak u odsustvu od svakog započinjanja, vero-vatno jer ima rastvorljivost mnogo veću od rastvorijivosti a juminium oksida u upo-trebljenim rastvorima, ma da je ova rastvorljivost mala po apsolutnoj vrednosti. Patentni zahtevi: 1. ) Postupak za tretiranje kakvog vodenog rastvora aluminata kalciuma kakvom kiselinom (kao što je na primer ugljena, hlorovodonična, azotna, sumporna, oksalna kiselina) u cilju da se dobije pre-cipitovani aluminium oksid, pomešan sa kalciumovom soli .iz kiseline u slučaju kad je ova so nerastvorljiva, naznačen time, što sud u kojem je sveži rastvor izložen tretiranju sadrži kakav precipitat koji. proizlazi iz prethodnog rada, ili se pak ostavlja da se u ovome nagomila bar jedan deo precipitata, koji je podesno mućen pri dodiru sa kiselinom, u samom rastvoru, pri čemu se ovaj istrošen uklanja periodično, ili kontinualno, čime se postupno uvećava gustina taloženog precipitata. 2. ) Postupak po zahtevu 1, naznačen time, što se u svakom radu tretiranja re-gulišu na odredjene vrednosti ili gustina početnog precipitata, ili brzina dovodjenja kiseline potrebne za precipitovanje, ili mućenje, ili pak jedovremeno sve ili deo ovih elemenata u cilju da se konačni precipitat unapred izabrane gustine. 3. ) Postupak po zahtevu 1 i 2 naznačen time, što se precipitovanje započinje pomoću kristala ili zrna čistog aluminium oksida pripravljenog zasebno, i veličine podesno izabrane, čime se postiže uvećavanje zrna precipitovanog aluminium oksida. 4. ) Postupak po zahtevu 1 i 2, u slučaju kad upotrebljena kiselina daje nera-stvorljivu so kalciuma, naznačen time, što se spravljanje započinje pomoću kristala pomenute soli kalciuma, pripremljenih naročito i dimenzija podesno izabranih, čime se postiže u jezgru precipitata uveća- nje precipitata soli kalciuma, brže no kod aluminium oksida. 5. ) Postupak po zahtevu 1 i 2, u slučaju kad upotrebljena kiselina daje kakvu nerastvorljivu so kalciuma naznačen time, što se precipitovanje započinje pomoću mešavine kristala ili zrna aluminium oksida i kristala soli kalciuma, pripremljenih naročito i dimenzija podesno izabranih, čime se postiže uvećavanje brže i koje se može regulisati, zrna i kristala, koji sačinjavaju precipitat. 6. ) Postupak po zahtevu 5, naznačen time, što su odnosne veličine kristala ili zrna za započinjanje obrazovanja alumini-umoksida i kristala za započinjanje obrazovanja soli kalciuma izabrane bitno različite, tako, da se prema njihovim dimenzijama razlikuju veličine zrna aluminium oksida od veličina kristala kalciuma pre-cipitovanih dejstvom kiseline. 7. ) Aparat za izvodjenje postupaka po zahtevu 1 i 2, pomoću ugljene kiseline, naznačen time, što se u sud koji sadrži rastvor za tretiranje, gnjura unutrašnje zvono, sabdeveno sredstvima za mućenje i na čijem donjem delu ugljeni gas izlazi u rastvor, pri čemu se precipitat koji se obrazuje u ovom zvonu skuplja u dnu suda, dok se upotrebljena tečnost dekantira u prstenastu komoru, koja se nalazi izmedju zvona i suda i izlazi kroz gornji deo ovoga. 8. ) Aparat po zahtevu 7,naznačen time, što je u donjem delu suda raspore-djen pomoćni dolazak za ugljeni gas upotrebi jen za stavljanje u rad, da bi se obe-zbedilo obrazovanje početnog precipitata željene gustine. 9. ) Aparat po zahtevu 7 i 8„ nazačen time, što jedan ili više kanala za dovod ugljenog gasa izlaze na visini, koja se može regulisati u jezgru precipitata, skupljenog u donjem delu aparata tako, da se precipitat muti brbotanjem i biva zahvatan gasom u zvono. 10. ) Aparat po zahtevu 7 i 8 naznačen time, što se mućenje precipitata vrši pomoću kakve crpke za mućenje koja usisava precipitat na visini, koja se može reguli-sati koja potiskuje precipitat u koaksijalni kanal sa zvonom da bi se ponovo vratio padajući, izvan ovog kanala, u zvono. X v c rr-r- 1— /*— —^ ^ C' > l'' ">• ^ v — Ail pat. br. 135D7 J ■