CN102344157B - 一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法 - Google Patents
一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102344157B CN102344157B CN2010102412169A CN201010241216A CN102344157B CN 102344157 B CN102344157 B CN 102344157B CN 2010102412169 A CN2010102412169 A CN 2010102412169A CN 201010241216 A CN201010241216 A CN 201010241216A CN 102344157 B CN102344157 B CN 102344157B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- aluminum chloride
- alcl
- polymerize aluminum
- content
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title claims abstract description 42
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 129
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 120
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000000539 dimer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 67
- 239000000047 product Substances 0.000 description 35
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 18
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 7
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- -1 aluminium chlorohydroxide Chemical compound 0.000 description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910021502 aluminium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
本发明一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法，属于环保技术领域。本发明是通过如下方式完成的：制备高Al13含量聚合氯化铝采用结晶氯化铝、氢氧化钠、偏铝酸钠为原料，制备高Al13含量聚合氯化铝的方法包括以下步骤：(1)取一定量的AlCl3溶液加入装有搅拌塞、搅拌棒、冷凝管的三口烧瓶中，恒温水浴加热；(2)取一定量的NaOH溶液进行预加热；(3)将预加热后的NaOH溶液加入AlCl3溶液中，加热搅拌反应，使NaOH与AlCl3反应生成二聚体Al2和多聚体Al6；(4)向二聚体Al2与多聚体Al6的混合溶液中加入NaAlO2溶液，进行加热搅拌反应；(5)反应一定时间后，得到聚合氯化铝成品。本发明具有工艺简单、成本低、生产效率高，无二次污染；所制备的聚合氯化铝性能优越，稳定时间长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，特别是一种制备用于污水絮凝处理的高Al13含量聚合氯化铝的方法。
技术背景
在无机高分子絮凝剂中，铝系絮凝剂品种较多，制备工艺方法较为成熟。其中聚合氯化铝(Polyaluminium Chloride)，简称PAC，通常也称作碱式氯化铝、聚羟基铝等，是当前工业生产技术最成熟、效能最高、应用最为广泛的品种。聚合氯化铝所代表的并不是某一种特定的无机化合物，而是一系列无机聚合物的总称。聚合氯化铝实际上是在一定条件下控制铝的水解-聚合-沉淀过程的中间产物，其化学形态属于多核羟基络合物及无机高分子化合物，对水中颗粒物起高效絮凝作用。
聚合氯化铝的研制与开发始于60年代后期的日本，此后，欧洲、美国和前苏联等国的许多研究工作者对其合成制备工艺进行了大量的研究开发工作，国内外已有大量的专利和文献报道了数十种聚合氯化铝的制备工艺和方法。
通常制备聚合氯化铝的方法有以下几种：
1、以铝或活性三氧化二铝为原料的生产方法
以铝或活性三氧化二铝(包括铝屑、铝渣、铝灰和由粘土矿或煤矸石煅烧制得的活性三氧化二铝)为原料的化学方法。将一定量的铝或活性三氧化二铝溶于盐酸，随着反应的进行，体系的pH值逐渐升高，并在一定温度下促使Al(H2O)6 3+发生水解和聚合反应。可制得一定浓度铝、一定碱化度、一定聚合度的聚合氯化铝溶液。
其产品中Al13含量较低，并且由于原料中含有较多的有害杂质，其生产的PAC杂质含量较高。
2、以铝酸钠或氢氧化铝为原料的方法。。
将铝酸钠或氢氧化铝和盐酸按一定比例在反应釜中进行反应生成聚合氯化铝。该法生产聚合氯化铝的生产条件要求高温高压，成本较高，并且产品质量指标中的Al13含量只能达到40～50％。
3、以三氯化铝为原料的生产方法。常见的方法主要有以下四种：
①电解法
中科院生态中心对这方面的研究较多。通常以铝板为阳极，以不锈钢为阴极，氯化铝为电解液，通以直流电，在低压、高电流的条件下，制得聚合氯化铝。如中科院生态中心开发了一种高质量的聚合氯化铝的制备技术，该技术以三氯化铝为电解液，铝板为阳极，铁板为阴极，通一定时间的低电压、大电流的直流电，即可制得聚合氯化铝的液体产品。虽然其碱化度较高，其有效絮凝成分Al13质量分数为70％左右。但该方法是以铝板为阳极，制备的聚合氯化铝中大部分铝来自阳极铝板的溶解，致使该法的生产成本相对较高，还不能满足大规模生产的需要，并且其中仍有20％～40％的铝以铝离子和氢氧化铝形式存在。
中科院生态环境研究中心曲久辉等老师用形稳阳极电解制备出聚合十三铝占总铝60～90％的聚合氯化铝。但电解时间较长，一般在10小时以上，聚合十三铝易沉积阴极表面导致电极钝化，电解效率降低，并且聚合十三铝含量有待进一步提高。
②电渗析法。
该方法是以三氯化铝为电解液，以两张阴离子交换膜(异相)构成反应室，石墨板为阳极，多孔铁板为阴极，通一定时间直流电，即制得PAC液体产品。该工艺虽先进，但这种方法工艺复杂，制造的产品质量完全依赖于离子交换膜的质量，存在着容易发生膜污染这一棘手难题，且膜的价格较贵导致PAC的成本较高。
③热分解法
以结晶氯化铝为原料，也可采用沸腾热解法制得固体PAC，结晶氯化铝在一定温度下热解，分解出氯化氢和水，聚合变成粉状产物，即PAC(熟料)，将熟料加一定量水搅拌，在较短时间内固化成树脂性产物，经干燥、粉碎即可得固体PAC产品。
该法生产设备投资大，分解效率较低，且易产生三氧化二铝，产品的聚合度一般在50％以下。
④中和法。
在三氯化铝溶液中加入氢氧化钠，石灰，石灰石，碳酸钠等碱性物质，提高氢氧根离子的浓度，以促进三氯化铝的水解，不同的加碱量可以得到不同碱化度产品。这种方法的实际生产不易控制，不能实现适宜碱化度和有效铝成分的理想配比，产品质量不够稳定，Al13含量较低。实验室研究的结果也不尽一致。通常认为微量加碱法(极慢的加碱速度)所得产品的Al13的质量分数可达80％以上，赵华章等通过提高温度等手段制得了总铝浓度为0.59mol/L，Al13的质量分数达80.7％的产品。但国外有报道指出在铝浓度很低的情况下，缓慢加碱得不到Al13，反而在90℃下通过快速加碱可得到Al13的质量分数为100％的PAC溶液，于月华等用逐滴加碱法制得聚合氯化铝，制得的产品据称Al13含量也不高。
综上，现有的制备聚合氯化铝方法存在着成本较高、产品有效成分Al13含量较低、总Al浓度不高、易产生污染等不足之处。
发明内容
本发明的目的是针对现有的制备聚合氯化铝方法中所存在的成本较高、产品有效成分Al13含量较低、总Al浓度不高、易产生污染等不足之处，提供具有成本低、产品有效成分Al13含量高、总Al浓度较高、污染少等优点的一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法。
本发明一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法所采用的技术方案是通过如下方式完成的：制备高Al13含量聚合氯化铝采用结晶氯化铝、氢氧化钠、偏铝酸钠为原料，制备高Al13含量聚合氯化铝的方法包括以下步骤：
(1)取一定量的AlCl3溶液加入装有搅拌塞、搅拌棒、冷凝管的三口烧瓶中，恒温水浴加热；
(2)取一定量的NaOH溶液进行预加热；
(3)将预加热后的NaOH溶液加入AlCl3溶液中，加热搅拌反应，使NaOH与AlCl3反应生成二聚体Al2和多聚体Al6；
(4)向二聚体Al2与多聚体Al6的混合溶液中加入NaAlO2溶液，进行加热搅拌反应；
(5)反应一定时间后，得到聚合氯化铝成品。
其中步骤(3)、步骤(4)的部分原理见以下反应：
二聚体Al2、多聚体Al6合成反应：AlCl3+NaOH→Al2+Al6
Al13形成反应：Al2+Al6+Al(OH)4 -→Al13
在上述制备高Al13含量聚合氯化铝的方法中，AlCl3溶液是采用浓度为0.4～0.6mol/L的AlCl3溶液，恒温水浴加热的温度为80～90℃。
在上述制备高Al13含量聚合氯化铝的方法中，NaOH溶液是采用浓度为0.6～0.8mol/L的NaOH溶液，预加热的温度为80～90℃。
在上述制备高Al13含量聚合氯化铝的方法中，预加热后的NaOH溶液加入AlCl3溶液中的量是按照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaOH)为1∶1.5～1.6的比例确定的。
在上述制备高Al13含量聚合氯化铝的方法中，预加热后的NaOH溶液加入AlCl3溶液中，所进行的加热搅拌反应的水浴温度为80～90℃，搅拌速度为100～120r/min，加热搅拌反应的时间为25～35min。
在上述制备高Al13含量聚合氯化铝的方法中，向二聚体Al2与多聚体Al6的混合溶液中加入NaAlO2溶液是采用浓度为0.2～0.4mol/L的NaAlO2溶液，向二聚体Al2与多聚体Al6的混合溶液中加入NaAlO2溶液的量是按照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaAlO2)为1∶0.4～0.5的比例确定的。
在上述制备高Al13含量聚合氯化铝的方法中，向二聚体Al2与多聚体Al6的混合溶液中加入NaAlO2溶液的方法是采用缓慢滴加的方法进行的，所进行的加热搅拌反应的水浴温度为80～90℃，搅拌速度为130～150r/min，滴加时间为20～30min。
在上述制备高Al13含量聚合氯化铝的方法中，向二聚体Al2与多聚体Al6的混合溶液中加入NaAlO2溶液所进行的滴加反应完毕后，继续反应5～10min后，得到Al13含量≥97％，稳定时间≥24个月的液体聚合氯化铝。
本发明从Al13形成原理这个角度出发，先按一定比率将NaOH加入AlCl3溶液中调节溶液的pH值以合成八面体结构的Al2和Al6；再向溶液中加入一定量的NaAlO2溶液，由于NaAlO2中的Al是以正四面体的Al(OH)4 -形态存在，可以此为核心，与溶液中生成的八面体结构的Al2和Al6反应生成Al13。这样不仅可以的得到高Al13含量、高Al总浓度的液体聚合氯化铝，而且实现了资源的高效合理利用，减少了生产聚合氯化铝中所造成的环境污染，符合“节能、环保”的可持续发展原则。
本发明与现有的制备聚合氯化铝的方法相比，具有以下突出特点：
1、工艺流程简单、生产成本低廉、生产效率高，无二次污染。
2、所制备的聚合氯化铝性能优越，其中Al13含量≥97％、碱化度≥85％。另外产品的稳定时间≥24个月。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做出进一步的说明。
实施例1
一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法，其制备步骤为：
(1)取一定量的0.4mol/LAlCl3溶液于装有搅拌塞、搅拌棒、冷凝管的三口烧瓶中，恒温水浴加热至90℃；
(2)照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaOH)为1∶1.5的比例，取一定量的0.6mol/L NaOH溶液进行预加热，水浴温度为90℃；
(3)将预加热后的NaOH溶液加入AlCl3溶液中，加热搅拌，水浴温度为90℃，搅拌速度为100r/min；
(4)待反应35min后，按照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaAlO2)为1∶0.5的比例，取一定量0.2mol/LNaAlO2溶液缓慢滴加到混合溶液中，加热搅拌，水浴温度为90℃，搅拌速度为130r/min，滴加时间为30min；
(5)待滴加反应完毕后，继续反应5min，即得液体聚合氯化铝成品。
对液体聚合氯化铝成品进行吸光度测定，计算Al的形态分布。结果为：聚合氯化铝成品中Al13含量为94.20％，碱化度为85.3％。
实施例2
一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法，其制备步骤为：
(1)取一定量的0.5mol/LAlCl3溶液于装有搅拌塞、搅拌棒、冷凝管的三口烧瓶中，恒温水浴加热至85℃；
(2)照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaOH)为1∶1.6的比例，取一定量的0.8mol/L NaOH溶液进行预加热，水浴温度为85℃；
(3)将预加热后的NaOH溶液加入AlCl3溶液中，加热搅拌，水浴温度为85℃，搅拌速度为120r/min；
(4)待反应30min后，按照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaAlO2)为1∶0.4的比例，取一定量0.4mol/LNaAlO2溶液缓慢滴加到混合溶液中，加热搅拌，水浴温度为85℃，搅拌速度为150r/min，滴加时间为20min；
(5)待滴加反应完毕后，继续反应10min，即得液体聚合氯化铝成品。
对液体聚合氯化铝成品进行吸光度测定，计算Al的形态分布。结果为：聚合氯化铝成品中Al13含量为97.40％，碱化度为86.7％。
实施例3
一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法，其制备步骤为：
(1)取一定量的0.6mol/LAlCl3溶液于装有搅拌塞、搅拌棒、冷凝管的三口烧瓶中，恒温水浴加热至80℃；
(2)照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaOH)为1∶1.55的比例，取一定量的0.7mol/L NaOH溶液进行预加热，水浴温度为80℃；
(3)将预加热后的NaOH溶液加入AlCl3溶液中，加热搅拌，水浴温度为80～90℃，搅拌速度为110r/min；
(4)待反应25min后，按照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaAlO2)为1∶0.45的比例，取一定量0.3mol/LNaAlO2溶液缓慢滴加到混合溶液中，加热搅拌，水浴温度为80℃，搅拌速度为140r/min，滴加时间为25min；
(5)待滴加反应完毕后，继续反应8min，即得液体聚合氯化铝成品。
对液体聚合氯化铝成品进行吸光度测定，计算Al的形态分布。结果为：聚合氯化铝成品中Al13含量为95.10％，碱化度为85.8％。
实施例4
一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法，其制备步骤为：
(1)取一定量的0.45mol/LAlCl3溶液于装有搅拌塞、搅拌棒、冷凝管的三口烧瓶中，恒温水浴加热至90℃；
(2)照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaOH)为1∶1.6的比例，取一定量的0.7mol/L NaOH溶液进行预加热，水浴温度为90℃；
(3)将预加热后的NaOH溶液加入AlCl3溶液中，加热搅拌，水浴温度为90℃，搅拌速度为120r/min；
(4)待反应35min后，按照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaAlO2)为1∶0.5的比例，取一定量0.4mol/LNaAlO2溶液缓慢滴加到混合溶液中，加热搅拌，水浴温度为90℃，搅拌速度为150r/min，滴加时间为30min；
(5)待滴加反应完毕后，继续反应10min，即得液体聚合氯化铝成品。
对液体聚合氯化铝成品进行吸光度测定，计算Al的形态分布。结果为：聚合氯化铝成品中Al13含量为96.10％，碱化度为86.4％。
实施例5
一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法，其制备步骤为：
(1)取一定量的0.55mol/LAlCl3溶液于装有搅拌塞、搅拌棒、冷凝管的三口烧瓶中，恒温水浴加热至80℃；
(2)照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaOH)为1∶1.5的比例，取一定量的0.6mol/L NaOH溶液进行预加热，水浴温度为80℃；
(3)将预加热后的NaOH溶液加入AlCl3溶液中，加热搅拌，水浴温度为80～90℃，搅拌速度为100r/min；
(4)待反应30min后，按照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaAlO2)为1∶0.4的比例，取一定量0.2NaAlO2溶液缓慢滴加到混合溶液中，加热搅拌，水浴温度为80℃，搅拌速度为140r/min，滴加时间为25min；
(5)待滴加反应完毕后，继续反应5min，即得液体聚合氯化铝成品。
对液体聚合氯化铝成品进行吸光度测定，计算Al的形态分布。结果为：聚合氯化铝成品中Al13含量为94.50％，碱化度为85.9％。
实施例6
一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法，其制备步骤为：
(1)取一定量的0.6mol/LAlCl3溶液于装有搅拌塞、搅拌棒、冷凝管的三口烧瓶中，恒温水浴加热至85℃；
(2)照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaOH)为1∶1.57的比例，取一定量的0.65mol/L NaOH溶液进行预加热，水浴温度为85℃；
(3)将预加热后的NaOH溶液加入AlCl3溶液中，加热搅拌，水浴温度为85℃，搅拌速度为110r/min；
(4)待反应25min后，按照摩尔数比n(AlCl3)∶n(NaAlO2)为1∶0.45的比例，取一定量0.25mol/LNaAlO2溶液缓慢滴加到混合溶液中，加热搅拌，水浴温度为85℃，搅拌速度为150r/min，滴加时间为25min；
(5)待滴加反应完毕后，继续反应10min，即得液体聚合氯化铝成品。
对液体聚合氯化铝成品进行吸光度测定，计算Al的形态分布。结果为：聚合氯化铝成品中Al13含量为96.80％，碱化度为87.3％。
Claims (3)
1.一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法，其特征在于：制备高Al13含量聚合氯化铝的原料采用结晶氯化铝、氢氧化钠、偏铝酸钠，制备高Al13含量聚合氯化铝的步骤如下：
⑴取一定量的浓度为0.4～0.6mol/L的AlCl3溶液加入装有搅拌塞、搅拌棒、冷凝管的三口烧瓶中，恒温水浴加热，恒温水浴加热的温度为80～90℃；
⑵取一定量的浓度为0.6～0.8mol/L的NaOH溶液进行预加热，预加热的温度为80～90℃；
⑶将预加热后的NaOH溶液加入AlCl3溶液中，加热搅拌反应，使NaOH与AlCl3反应生成二聚体Al2和多聚体Al6，其中，预加热后的NaOH溶液加入AlCl3溶液中的量是按照摩尔数比n(AlCl3)：n(NaOH)为1：1.5～1.6的比例确定的，所进行的加热搅拌反应的水浴温度为80～90℃，搅拌速度为100～120r/min，加热搅拌反应的时间为25～35min；
⑷向二聚体Al2与多聚体Al6的混合溶液中加入浓度为0.2～0.4mol/L的NaAlO2溶液，进行加热搅拌反应，其中，加入NaAlO2溶液的量是按照摩尔数比n(AlCl3)：n(NaAlO2)为1：0.4～0.5的比例确定的，所进行的加热搅拌反应的水浴温度为80～90℃，搅拌速度为130～150r/min；
⑸反应一定时间后，得到聚合氯化铝成品。
2.根据权利要求1所述的一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法，其特征在于：向二聚体Al2与多聚体Al6的混合溶液中加入NaAlO2溶液的方法是采用缓慢滴加的方法进行的，滴加时间为20～30min。
3.根据权利要求1所述的一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法，其特征在于：向二聚体Al2与多聚体Al6的混合溶液中加入NaAlO2溶液所进行的滴加反应完毕后，继续反应5～10min后，得到Al13含量≥97%，稳定时间≥24个月的液体聚合氯化铝。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102412169A CN102344157B (zh) | 2010-07-30 | 2010-07-30 | 一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102412169A CN102344157B (zh) | 2010-07-30 | 2010-07-30 | 一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102344157A CN102344157A (zh) | 2012-02-08 |
| CN102344157B true CN102344157B (zh) | 2013-11-13 |
Family
ID=45543285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010102412169A Expired - Fee Related CN102344157B (zh) | 2010-07-30 | 2010-07-30 | 一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102344157B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112624169A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-04-09 | 中国铝业股份有限公司 | 一种高盐基度聚合氯化铝及其制备方法 |
| CN114735737A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-12 | 武汉鸿劲金属铝业有限公司 | 一种铝灰制备聚合氯化铝联产免烧环保砖的方法 |
| CN115724451B (zh) * | 2022-10-21 | 2024-02-02 | 杭州萧山三江净水剂有限公司 | 一种适于羽绒制品加工废水除磷的聚合氯化铝絮凝剂的制备方法及应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5997838A (en) * | 1995-09-18 | 1999-12-07 | Delta Chemical Corporation | Polyaluminum chlorides and polyaluminum chlorosulfates methods and compositions |
| CN101264964A (zh) * | 2007-04-26 | 2008-09-17 | 北京科技大学 | 一种高a113含量高浓度的聚合铝水溶液的制备方法及装置 |
| CN101279756A (zh) * | 2007-04-05 | 2008-10-08 | 江苏宜净环保有限公司 | 聚合硫酸铝制备方法 |
-
2010
- 2010-07-30 CN CN2010102412169A patent/CN102344157B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5997838A (en) * | 1995-09-18 | 1999-12-07 | Delta Chemical Corporation | Polyaluminum chlorides and polyaluminum chlorosulfates methods and compositions |
| CN101279756A (zh) * | 2007-04-05 | 2008-10-08 | 江苏宜净环保有限公司 | 聚合硫酸铝制备方法 |
| CN101264964A (zh) * | 2007-04-26 | 2008-09-17 | 北京科技大学 | 一种高a113含量高浓度的聚合铝水溶液的制备方法及装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 李小忠 等.互换电极电解法快速制备高Al13含量的聚合氯化铝.《无机材料学报》.2007,第22卷(第6期), * |
| 黄冬根 等.提高聚合氯化铝盐基度方法的研究.《山东建筑工程学院学报》.1996,第11卷(第2期), * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102344157A (zh) | 2012-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1317190C (zh) | 高Al13聚合氯化铝结晶及其制备方法 | |
| CN100542975C (zh) | 一种聚合硅酸硼镁铝铁絮凝剂的制备方法 | |
| CN108191107B (zh) | 铝加工中单镍盐着色和中温封孔药剂的回收***与方法 | |
| CN103332700B (zh) | 一种由含氟废水制备氟硼酸钾的方法 | |
| CN103043759B (zh) | 利用酸洗废液和废铝料制备聚合氯化铝铁絮凝剂的方法 | |
| CN105948210A (zh) | 以工业废酸和废铁为原料，生产聚合硫酸铁的方法 | |
| CN106430496A (zh) | 一种同时制备聚合氯化铝絮凝剂和聚合氯化硅酸铝絮凝剂的方法 | |
| CN102344157B (zh) | 一种制备高Al13含量聚合氯化铝的方法 | |
| CN108193251B (zh) | 铝加工中镍锡盐着色和中温封孔的药剂回收***与方法 | |
| CN104003492A (zh) | 一种聚合硅酸硫酸铁铝混凝剂的制备方法 | |
| CN104446089B (zh) | 一种基于粘土矿物絮凝作用的混凝土阻泥剂及其制备方法 | |
| CN101948143A (zh) | 一种利用粉煤灰制备聚合硅酸氯化铝铁的方法 | |
| CN101759218B (zh) | 一种制浆废水絮凝剂的制备方法 | |
| CN104495995A (zh) | 一种利用工业废料制备聚合双酸铝铁的方法 | |
| CN101717123B (zh) | 改性聚合氯化铁混凝剂的制备方法 | |
| CN105692836A (zh) | 有机、无机高分子复合絮凝剂及其制备方法 | |
| CN103833116B (zh) | 一种利用废盐酸、含铝污泥制备除氟剂的生产方法及应用 | |
| CN103964554B (zh) | 聚合硫酸钛-聚二甲基二烯丙基氯化铵复合混凝剂及其制备与应用方法 | |
| CN1055066C (zh) | 电渗析法制备聚合氯化铝 | |
| CN107324466A (zh) | 一种河道水处理混凝剂的现场制备方法 | |
| CN1048686A (zh) | 改性聚氯化铝的制造方法 | |
| CN103112879A (zh) | 利用含铁废水制备冰晶石并联产聚合氯化硫酸铝铁的方法 | |
| CN101525173B (zh) | 氧化及二甲基二烯丙基氯化铵复合改性硅铁混凝剂及其制备方法 | |
| CN1054658C (zh) | 聚合氯化铝的电化学制备方法及产品 | |
| CN104761002A (zh) | 一种节能环保型改性聚合硫酸铁的制备工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131113 Termination date: 20150730 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |