178850. lajstromszámú szabadalom • Komplex derítő hatású ásványkompozítumok és azok előállitása, élelmiszeripari folyadékok, szennyvizek és híg trágyák kezelésére
3 178850 4 A montmorillon.it rácsban másodlagos kationként, természetes eredetüknél fogva, vagy mesterséges ioncsere következtében Na-iont tartalmazó ún. nátriumbentonitok nagyon jól duzzadnak, lassabban ülepednek, tehát derítő, tisztító hatásuk lényegesen jobb, hátrányuk azonban, hogy gyakorlatilag szűrhetetlen és viszonylag magas mennyiségű csapadékot adnak, a magas Na+ koncentráció következtében pedig nem kívánt mértékig megnövekszik a derített borok Na+ tartalma. Ezt kiküszöbölendő történtek kísérletek, sőt ismeretesek alkalmazási módok is savas kezeléssel előállított ún. hidrogén bentonitokkal is. Ezek ioncsere kölcsönhatása intenzívebb, de derítőkészségben elmaradnak a Na bentonitoktól, előállításuknál pedig, különösen a savazás utáni tisztítás bonyolult és költséges folyamat A montmorillonit tartalmú nemesagyagokból, az ún. bentonitokból kifejlesztett ismert borderítő szerek általános jellemvonása, hogy a derítési folyamatnál a derítő anyagtól elvárt hasznos tulajdonságok közül egy-egyet kiválóan teljesítenek, míg a többi elvárásoknak kevésbé felelnek meg, míg más, szintén derítési, stabilizálási szempontból fontos funkciókat pedig egyáltalán nem teljesítenek. így például az Na-bentonit kiválóan duzzad, jól eltávolítja a fehérjéket, de a csapadékaránya magas, a bor elemi nitrogén, H2S, NH3, C02 tartalmára pedig nincs csökkentő hatással. A hidrogén bentonit adagolása, kiváló tulajdonságai mellett veszélyezteti az íz-zamat anyagok érvényesülését. Más bentonitoknál színárnyalat csökkentő mellékhatások, vagy különösen magas derítési üledékarány ismeretes (bentovin). Találmányunk lényege az eddig alkalmazott montmorillonit hasznos tulajdonságaira alapozó derítőszerekkel szemben, hogy a montmorillonit helyett, vagy mellett, más, felületaktív és ioncserélő, valamint szorpciós tulajdonságokkal rendelkező agyagásványokat és zeolitásványokat is alkalmazunk a derítőszerek lényeges ásványos összetevőjeként, biztosítva ezzel egyrészt a montmorillonit nem kívánatos tulajdonságainak kompenzálását, másrészt a többi ásványos komponens derítési szempontból hasznos tulajdonságainak érvényesülését. A káliumtartalmú háromrétegű, tehát részben duzzadó, felületaktív agyagásványok és a zeolitos komponensek mennyiségi arányainak célszerű változtatásával pedig mód nyűik az egyes élelmiszeripari folyadékok, közöttük főként a borok minőségéhez leginkább idomuló derítőszerek kialakítására is. A találmány szerinti derítőszerek ilyen előnyös összhatásaként részben a montmorillonit mellett, vagy helyett adagolt ásványos komponensek előnyös egyedi tulajdonságai részben az egyéb ásványos sajátosságok addíciója hordozza. Az illit, allevardit, hidrocsillám ásványok pl. önmagukban jól diszpergálódnak, halmazaik duzzadékonyak, felületeik elektrostatikailag aktívak, de viszonylag gyorsan, jól koagulálnak, kiülepednek. Kiülepedve eléggé tömörödnek, így az üledéktérfogat aránylag kicsi, az üledékfelület pedig jó leválasztást biztosítva éles. A kationcserére való hajlam elmarad a montmorillonit mögött, a másodlagos, rácsközi kationok kevésbé jól mobilizálhatók, így nem növelik a derített folyadék alkáli koncentrációját. Az alkáliák közül Na iont nem adnak le, K iont is korlátozottan. Montmorillonit jelenlétében a K ion megkötődése általánosan ismert. így a felsorolt háromrétegű, káliumtartalmú ásványokat montmorillonittal együtt alkalmazva, mód van a borok és Na ionkoncentrációjának viszonylagos csökkentésére is. Ugyanezen agyagásványféleségek és bentonit együttes alkalmazásával csökken a derítés során bevitt Fe és Mg ion mennyisége is. A zeolitásványok és közülük is a klinoptilolit és a mordenit a montmorillonit és a háromrétegű káliumtartalmú agyagásványok derítési szempontból hasznos tulajdonságait további, a zeolitásványok szelektív szorpciós aktivitásán és ioncsere kapacitásán alapuló sajátosságokkal egészítik ki, növelve a derítőszerek tisztító, stabilizáló hatását. A mordenit pl. gáz halmazállapotból és vizes oldatból is adszorbeálja például az NH3, H2S, N2 molekulákat, valamint egyéb 2,9—5,7 Á-ös mérettartományba eső molekulákat. A klinoptilolitot felépítő szilikát tetraéder gyűrűi 3-4 A-ös mérettartományban levő ionok, ioncsoportok szelektív szorpciójára hajlamosak. Különösen jól adszorbeálják az NH3, C02, CO molekulákat, míg az ezeknél kisebb méretűeket pl. 02 molekulákat átengedik. A nagyobb molekulák, pl. fehérjék esetében felületi koherencia érvényesül és a peptizált részek koagulációját maga után vonva, fehérjecsökkentő tulajdonságot kölcsönöz a zeolittartalmú derivátumnak. Előnyös a zeolitok másik ismert tulajdonsága, az ioncserélő, illetőleg kation, azaz nehézfémíon szorbeáló képesség is. Tapasztalatok szerint a mordenit az Fe+++ iont, a klinoptilolit pedig például az Mn+++ és a Cd++, valamint a Zn** és Mg++ iont köti. A merkaptánok, methanol, H2S, S02 részleges, vagy teljes szorpciója révén a komplex derítőszerekben a zeolitásványok mennyiségi arányát növelve, mód van az élelmiszeripari növényi eredetű folyadékoknál lényegesen nagyob szennyezettségű híg trágyák és kommunális szennyvizek tisztításánál való alkalmazásra is. Az ilyen irányú felhasználás lehetőségét reálissá teszi, hogy a komplex derítőanyagok komponensei a természetben viszonylag nagy gyakorisággal előforduló és könnyen bányászható ásványok. Viszonylag egyszerű és olcsó a komplex (terítőanyagok előállítási módja, illetőleg technológiája is. A durvább, híg trágya derítési, vagy szennyvíztisztítási derítőanyagok előállításánál a borderítési célokra gyártottakkal szemben, a szigorú egészségügyi, technológiai előírások mellőzhetők. A komplex derítőanyagok célorientált tulajdonságú változatait az alábbi technológia szerint van mód természetes kőzetekből és közismert diszperzitásfok-növelő mesterséges anyagokból előállítani: A darabos bányanedves természetes kőzetek közül a montmorillonit tartalmúakat max. 400 °C-on, célszerűen 150-200 °C-on, az illit, allevardit, vagy hidrocsillám tartalmúakat max. 500 °C-on, célszerűen 150—200 °C-on, a zeolit tartalmúakat max. 650 °C-on. célszerűen 200- -300 °C-on megszárítjuk. Szárítás után késes-, pofás-, vagy hengerestörőn való, vagy más módszerű előaprrtást alkalmazva, a komponenseket egyedileg, vagy elegy!tetten szárazőrlésnek vetjük alá, úgy, hogy a létrehozott szemcseátmérő max. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
