CN1673089A - 高Al13聚合氯化铝结晶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高Al13聚合氯化铝结晶及其制备方法,该方法包括使金属铝与盐酸或氯化铝溶液反应,或使氢氧化铝或氧化铝与氯化铝溶液反应,或对氯化铝溶液进行电解、电渗析、阴离子树脂交换、补水蒸馏;上述HCl的浓度为0.1~3mol/kg,AlCl3溶液的浓度为0.1~2.3mol/kg,反应温度为20~200℃,反应时间为1~72小时,控制水解溶液的羟铝比为0.1~2.8,然后在20~100℃下过滤除渣,0~100℃下冷冻或蒸发结晶,0~100℃下固液分离,40~90℃下烘干产物,即可制成高Al13聚合氯化铝结晶,其盐基度达61%以上,总铝(Al2O3)达33%以上,水不溶物在0.3%以下,关键絮凝成分Al13(Alb)达90%以上,符合国家标准GB15892-2004优等品要求。絮凝试验表明:高Al13聚合氯化铝结晶的絮凝效果明显优于市售固体聚合氯化铝、氯化铝和硫酸铝。
Description
技术领域
本发明涉及高Al13聚合氯化铝(PAC)结晶及其制备方法,确切地说,本发明涉及高Al13PAC结晶的三类制备方法以及由该三类方法制得的高Al13PAC结晶。
背景技术
絮凝剂是水处理过程中用量最大的产品,它在很大程度上决定着水处理技术与装备的创新发展、设施与工业流程的简化、运行费用及水质净化的质量。因此,高效絮凝剂始终是水处理领域中重点发展的支柱产业。无机高分子絮凝剂PAC的出现,由于其絮凝效果好、形成絮体大、沉降速度快、泥渣脱水易、出水pH降低少、投加范围宽、对原水适应性强、出水盐分增加少、水处理成本低、对设备和皮肤腐蚀小等优点,很快便取代了传统的无机小分子絮凝剂,已成为絮凝剂市场的主流产品;固体PAC是将液体PAC脱水干燥而成,在继承上述优点的基础上又赋予储运方便的特征,目前国内固体PAC产量已超过液体PAC。
PAC是AlCl3经水解-聚合形成的、由聚合度不同的各种水解产物组成的混合物,一般按Smith提出的Al-Ferron逐时络合形态分析法粗略地将其中铝的存在形态分为Ala、Alb和Alc三类,随着PAC中起关键絮凝作用的成分是中等聚合度的Alb,Alb与Al13有很大相关性的观点逐步被接受,追求PAC中Al13(Alb)含量最大化,成为国内外研究者和制造商共同奋斗的目标。
国内外PAC的生产方法有许多种,如使金属铝(铝箔、屑、片、渣、灰等)与一定浓度的盐酸或氯化铝溶液加热反应;使氢氧化铝或氧化铝与一定浓度的氯化铝溶液加热、加压反应;对一定浓度的氯化铝溶液进行电解、电渗析、阴离子树脂交换、补水蒸馏等等。其中,我国广泛采用铝酸钙调整法(引入Ca2+离子)和铝灰酸溶一步法,国外一般采用氢氧化铝与氯化铝溶液加热、加压溶解法。但基本原理却是相同的,都是以创造促使铝盐不断水解-聚合的条件为基本出发点,通过控制起始浓度、酸碱度、温度、碱化度及加碱速度、搅拌速度、熟化时间和熟化温度等条件,制成以Al13(Alb)为主其他聚合形态为辅的混合物,即为液体PAC产品。固体PAC是将液体PAC直接喷雾干燥或滚筒干燥而成,随温度的升高和浓度的增大直至蒸干,必然偏离原有的最佳形态分布,制成的仍是由水解-聚合程度不同的多种水解产物组成的混合物,产品质量因影响因素众多、配方和生产工艺不同而参差不齐,普遍存在水溶性欠佳、需在投加前预溶解、关键絮凝成分Al13(Alb)含量偏低(一般小于40%)的弊病。
发明内容
本发明目的是提供三类高Al13PAC结晶的制备方法,这三类方法克服了现有固体PAC制备方法中存在的缺陷,按现有各种不引入Al(III)以外的其它金属离子制备PAC的方法,通过控制起始溶液的浓度、水解-聚合的程度和体系的温度,使关键絮凝成分自水解溶液中结晶析出。这三类方法工艺简便、过程易控、成本低、效率高。
本发明另一个目的是提供由上述方法制得的高Al13PAC结晶产品,该产品水溶性好、可直接投加、不仅关键絮凝成分Al13(Alb)含量高,并且具有优异絮凝性能。
本发明提供的第一类高Al13PAC结晶的制备方法,其特征在于该方法包括如下步骤:使金属铝与0.1~3mol/kg的盐酸或0.1~2.3mol/kg的氯化铝溶液于30~100℃下反应1~72小时,促使氯化铝发生水解-聚合反应,使水解溶液的羟铝比达到0.1~2.8,在30~100℃下过滤除杂,在0~100℃下冷冻或蒸发结晶,监测母液密度为1.05~1.4g/cm3时,在0~100℃下固液分离,在40~90℃下烘干产物,制成高Al13PAC结晶,母液调整配比后循环利用。上述制备方法中,金属铝选自铝箔、铝屑、铝片、铝渣或铝灰中的一种,生产规模按反应物总重量为500kg计,金属铝的用量为1.06~18.13kg,所述盐酸溶液由4.89kg~144.7kg浓盐酸(浓度为12mol/L,密度为1.19g/cm3)配制而成,所述氯化铝溶液由11.63~277.1kg结晶氯化铝配制而成,氯化铝溶液浓度优选为0.15~2.2mol/kg。
本发明提供的第二类高Al13PAC结晶的制备方法,其特征在于使氢氧化铝或氧化铝与0.1~2.3mol/kg的氯化铝溶液于60~200℃下加压反应1~72小时,促使氯化铝发生水解-聚合反应,使水解溶液的羟铝比达到0.1~2.8,在60~100℃下过滤除杂,在20~100℃下蒸发结晶,监测母液密度为1.05~1.4g/cm3时,在20~100℃下固液分离,在40~90℃下烘干产物,制成高Al13PAC结晶,母液调整配比后循环利用。上述制备方法中,生产规模按反应物总重量为500kg计,所述氢氧化铝的用量为3.05~49.05kg,所述氯化铝溶液浓度为0.1~2.3mol/kg,由10.89~276.0kg结晶氯化铝配制而成;或者氧化铝的用量为2.00~33.18kg,所述氯化铝溶液浓度为0.1~2.3mol/kg,由11.27~276.6kg结晶氯化铝配制而成。反应压力为0.11~1.0MPa,所述氢氧化铝或氧化铝为新制备化合物。
本发明提供的第三类高Al13PAC结晶的制备方法,其特征在于该方法包括如下步骤:使0.1~2.3mol/kg的氯化铝溶液在20~100℃下进行下列之一种工序:电解、电渗析、阴离子树脂交换或补水蒸馏,促使氯化铝发生水解-聚合反应,使水解溶液的羟铝比达到0.1~2.8,在20~100℃下过滤除杂,在0~100℃下冷冻或蒸发结晶,检测母液密度为1.05~1.4g/cm3时,在0~100℃下固液分离,在40~90℃下烘干产物,制成高Al13PAC结晶,母液调整配比后循环利用。上述制备方法中氯化铝溶液的浓度优选为0.15~2.2mol/kg,羟铝比优选为0.4~2.5,阴离子树脂优选为碱性阴离子交换树脂。
本发明还提供由上述三类方法制得的高Al13聚氯化铝结晶产品,该结晶盐基度61%以上,总铝(以Al2O3计)含量33%以上,水溶性好,水不溶物0.3%以下,关键絮凝成分Al13(Alb)含量90%以上(均以重量%计)。
本发明依据的化学原理是:
1、水解-聚合反应:
(1)铝箔(屑、片、渣、灰等)与盐酸或氯化铝溶液加热反应:
(2)氢氧化铝或氧化铝与氯化铝溶液加热、加压反应:
nAl2O3+2mAlCl3+3nH2O→2Alm+n(OH)3nCl3m
(3)对氯化铝溶液进行电解、电渗析、阴离子树脂交换、补水蒸馏:
电解:
电渗析:
树脂交换:
补水蒸馏:
以上各反应式中的Alm+n(OH)3nCl3m是各种聚合度PAC的通式,其中3n/(m+n)为羟铝比。当n=0时,代表未水解的AlCl3;当m=0时,代表AlCl3水解的最终形式Al(OH)3;n越大、m越小,聚合度越高;当m+n=13时,即代表Al13。
2、结晶:
Alm+n(OH)3nCl3m代表一系列水解-聚合程度不同的羟基络合物。原料配比不同,水解-聚合反应的程度不同,受各种络合物稳定常数和体系酸碱度及温度的制约,液体PAC中铝的形态分布就会不同。不同聚合度的水解产物在不同温度下的溶解度各不相同,自水解溶液中析出结晶的顺序就会不同,直接将水解溶液快速蒸干,整个过程均在非平衡状态下迅速完成,得到的总是多种聚合度水解产物的混合物。但通过控制起始溶液的浓度、水解-聚合的程度和体系的温度,总可以在其它水解产物尚未达到饱和时,某一水解产物已达饱和而自水解溶液中结晶析出。经过反复试验,得出了使Al13自水解溶液中结晶析出的控制条件。化学分析结果证明,所得结晶的化学式为Alm+n(OH)3nCl3m·xH2O,m+n=13,Al-Ferron逐时络合形态分析表明,其Alb含量在90%以上,是一种高Al13PAC结晶。
本发明的优点是:
(1)只需控制起始溶液的浓度、水解-聚合的程度和体系的温度,便可使关键絮凝成分自溶液中结晶析出,产品中Al13(Alb)含量高,质量有保证;
(2)制备过程易于控制,需调节的工艺参数少,保证了产品质量的稳定性;
(3)制备方法适用面宽,现有不引入Al(III)以外的其它金属离子生产PAC的各种方法,只需增设结晶和产品干燥工序即可生产高Al13PAC产品;
(4)产品中关键絮凝成分含量高,达到相同絮凝效果所需投加量减少,既降低水处理成本,又减少出水中残留铝的量从而减轻铝对环境的污染和对生物的毒性;
(5)产品水溶性好,不必预溶解,可直接投加,絮凝效果明显优于现有方法制备的固体PAC。
用本发明方法所制得的高Al13PAC与市售固体PAC、硫酸铝、氯化铝的絮凝效果对比:
用高岭土配成浓度分别为100mg/L和400mg/L,浊度分别为78.4和328.2NTU,pH为7.25,水温为20.0℃的模拟悬浊水样,各取500mL模拟水样于4只1000mL烧杯中,置于六联搅拌器上,在200转/分的搅拌速度下,分别向4只烧杯中同时投加一定量氯化铝、硫酸铝、市售固体PAC(盐基度96.9%,Al2O3 29.2%,水不溶物0.97%,Alb 38.2%)和本发明制备的高Al13PAC(按Al2O3mg/L控制相同的投加量),继续搅拌1分钟后,改为以40转/分的速度搅拌15分钟,静置15分钟后取液面下2cm处清液测定剩余浊度(分光光度法),结果如下表:
高Al13PAC与市售PAC、硫酸铝、氯化铝的絮凝效果对比
絮凝剂 | 絮体外观 | 模拟水样原浊度=78.4NTU | 模拟水样原浊度=328.2NTU | ||||
投加量(Al2O3mg/L) | 投加量(Al2O3mg/L) | ||||||
0.94 | 1.9 | 3.8 | 3.8 | 7.6 | 15.1 | ||
剩余浊度(NTU) | 剩余浊度(NTU) | ||||||
氯化铝 | 絮体小沉降慢 | 23.0 | 12.4 | 2.90 | 36.1 | 20.3 | 11.1 |
硫酸铝 | 絮体小沉降慢 | 23.0 | 13.5 | 2.90 | 30.8 | 17.7 | 9.80 |
市售PAC | 絮体大沉降快 | 16.0 | 6.30 | 2.00 | 24.1 | 14.7 | 9.00 |
高Al13PAC | 絮体大沉降快 | 10.0 | 4.10 | 1.60 | 16.4 | 9.80 | 7.20 |
由上表可以看出,本发明制备的高Al13聚合氯化铝结晶与其它固体絮凝剂相比,絮凝性能明显占优势,对高浊度水的絮凝效果更佳。
附图说明
图1是本发明高Al13聚合氯化铝结晶的制备方法的工艺流程图。
图1中“配料”指根据达到预计水解-聚合程度和生产规模计算确定所用各种原料的配比,配成浓度合适的起始溶液;“水解”指根据不同制备方法在确定温度下使原料发生水解-聚合反应并达到预计反应程度;“过滤”指在确定温度下将未反应的原料和反应生成的水不溶物滤去;“结晶”指在确定的温度下蒸发(或冷冻)使Al13析出结晶;“分离”指当母液密度达到预定值时在确定温度下进行固液分离,并将母液送回配料工段调整配比后循环利用;“烘干”指在确定温度下对结晶产物进行干燥;“包装”指待结晶产物冷却到室温后进行计量密封包装。
具体实施方式
下面的实施例仅为了进一步说明本发明,而不是限制本发明的范围。
实施例1:
按析出Al13结晶要求的起始溶液浓度(AlCl3浓度为0.1mol/kg)和达到的水解-聚合程度(羟铝比为2.8)确定铝箔、结晶氯化铝和水的配比,生产规模按反应物总重量500kg计,称取11.63kg结晶氯化铝(结晶氯化铝不纯时按实际纯度折算)、18.13kg铝箔(铝箔不纯时按实际纯度折算),在反应釜中注入470.3kg水。开动搅拌,将结晶氯化铝加入反应釜中使其溶解,启动反应釜夹层加热,控制反应温度为100℃,分批加入铝箔,保温搅拌反应l小时,送入过滤装置中保温过滤,滤液送入结晶设备中于100℃下蒸发结晶,当母液密度为1.05g/cm3时,送入固液分离装置中保温分离,母液调整配比后循环利用,Al13结晶在烘干设备中于90℃下烘干,送入包装料斗中计量包装,工艺流程参见图1。取样分析结果为:Alb90.2%,盐基度61.3%,Al2O3 33.2%,水溶性好,水不溶物0.25%。
实施例2:
按析出Al13结晶要求的起始溶液浓度(AlCl3浓度为2.3mol/kg)和达到的水解-聚合程度(羟铝比为0.1)确定铝屑、结晶氯化铝和水的配比,生产规模按反应物总重量500kg计,称取277.1kg结晶氯化铝、1.06kg铝屑(铝屑不纯时按实际纯度折算),在反应釜中注入221.9kg水。开动搅拌,将结晶氯化铝加入反应釜中使其溶解,启动反应釜夹层加热,控制反应温度为40℃,分批加入铝屑,保温搅拌反应72小时,送入过滤装置中保温过滤,滤液送入结晶设备中于0℃下冷冻结晶,当母液密度为1.4g/cm3时,送入固液分离装置中保温分离,母液调整配比后循环利用,Al13结晶在烘干设备中于40℃下烘干,送入包装料斗中计量包装,工艺流程参见图1。取样分析结果为:Alb97.0%,盐基度62.5%,Al2O3 35.2%,水溶性好,水不溶物0.27%。
实施例3:
按析出Al13结晶要求的起始溶液浓度(HCl浓度为0.1mol/kg)和达到的水解-聚合程度(羟铝比为2.8)确定铝片、浓盐酸和水的配比,生产规模按反应物总重量500kg计,称取4.89kg浓盐酸(浓度按12mol/L计,密度按1.19g/cm3计,浓度变化时按实际浓度折算)、6.63kg铝片(铝片不纯时按实际纯度折算),在反应釜中注入488.5kg水。开动搅拌,开启回流冷凝水,将浓盐酸加入反应釜中,启动反应釜夹层加热,控制反应温度为100℃,分批加入铝片,保温搅拌反应1小时,送入过滤装置中保温过滤,滤液送入结晶设备中于100℃下蒸发结晶,当母液密度为1.05g/cm3时,送入固液分离装置中保温分离,母液调整配比后循环利用,Al13结晶在烘干设备中于90℃下烘干,送入包装料斗中计量包装,工艺流程参见图1。取样分析结果为:Alb 90.4%,盐基度61.6%,Al2O3 33.7%,水溶性好,水不溶物0.21%。
实施例4:
按析出Al13结晶要求的起始溶液浓度(HCl浓度为3mol/kg)和达到的水解-聚合程度(羟铝比为0.1)确定铝渣、浓盐酸和水的配比,生产规模按反应物总重量500kg计,称取144.7kg浓盐酸、13.58kg铝渣(铝渣不纯时按实际纯度折算),在反应釜中注入341.7kg水。开动搅拌,开启回流冷凝水,将浓盐酸加入反应釜中,启动反应釜夹层加热,控制反应温度为30℃,分批加入铝渣,保温搅拌反应72小时,送入过滤装置中保温过滤,滤液送入结晶设备中于0℃下冷冻结晶,当母液密度为1.4g/cm3时,送入固液分离装置中保温分离,母液调整配比后循环利用,Al13结晶在烘干设备中于40℃下烘干,送入包装料斗中计量包装,工艺流程参见图1。取样分析结果为:Alb 95.4%,盐基度62.3%,Al2O3 34.7%,水溶性好,水不溶物0.24%。
实施例5:
按析出Al13结晶要求的起始溶液浓度(AlCl3浓度为0.1mol/kg)和达到的水解-聚合程度(羟铝比为2.8)确定氢氧化铝、结晶氯化铝和水的配比,生产规模按反应物总重量500kg计,称取10.89kg结晶氯化铝、49.05kg氢氧化铝,在反应釜中注入440.1kg水。将结晶氯化铝和氢氧化铝加入耐压反应釜中,启动反应釜夹层加热,控制反应温度为200℃,保温反应1小时,停止加热,减压,待冷却到100℃时,送入过滤装置中保温过滤,滤液送入结晶设备中于100℃下蒸发结晶,当母液密度为1.05g/cm3时,送入固液分离装置中保温分离,母液调整配比后循环利用,Al13结晶在烘干设备中于90℃下烘干,送入包装料斗中计量包装,工艺流程参见图1。取样分析结果为:Alb 94.2%,盐基度62.0%,Al2O3 34.5%,水溶性好,水不溶物0.20%。
实施例6:
按析出Al13结晶要求的起始溶液浓度(AlCl3浓度为2.3mol/kg)和达到的水解-聚合程度(羟铝比为0.1)确定氢氧化铝、结晶氯化铝和水的配比,生产规模按反应物总重量500kg计,称取276.0kg结晶氯化铝、3.05kg氢氧化铝(氢氧化铝不纯时按实际纯度折算),在反应釜中注入221.0kg水。将结晶氯化铝和氢氧化铝加入耐压反应釜中,启动反应釜夹层加热,控制反应温度为60℃,保温反应72小时,停止加热,减压,送入过滤装置中保温过滤,滤液送入结晶设备中于20℃下蒸发结晶,当母液密度为1.4g/cm3时,送入固液分离装置中保温分离,母液调整配比后循环利用,Al13结晶在烘干设备中于40℃下烘干,送入包装料斗中计量包装,工艺流程参见图1。取样分析结果为:Alb 96.5%,盐基度62.1%,Al2O3 35.0%,水溶性好,水不溶物0.20%。
实施例7:
按析出Al13结晶要求的起始溶液浓度(AlCl3浓度为0.1mol/kg)和达到的水解-聚合程度(羟铝比为2.8)确定氧化铝、结晶氯化铝和水的配比,生产规模按反应物总重量500kg计,称取11.27kg结晶氯化铝(结晶氯化铝不纯时按实际纯度折算)、33.18kg氧化铝(氧化铝不纯时按实际纯度折算),在反应釜中注入455.6kg水。将结晶氯化铝和氧化铝加入耐压反应釜中,启动反应釜夹层加热,控制反应温度为200℃,保温反应1小时,停止加热,减压,待冷却到100℃时,送入过滤装置中保温过滤,滤液送入结晶设备中于100℃下蒸发结晶,当母液密度为1.05g/cm3时,送入固液分离装置中保温分离,母液调整配比后循环利用,Al13结晶在烘干设备中于90℃下烘干,送入包装料斗中计量包装,工艺流程参见图1。取样分析结果为:Alb 91.5%,盐基度61.8%,Al2O3 34.2%,水溶性好,水不溶物0.18%。
实施例8:
按析出Al13结晶要求的起始溶液浓度(AlCl3浓度为2.3mol/kg)和达到的水解-聚合程度(羟铝比为0.1)确定氧化铝、结晶氯化铝和水的配比,生产规模按反应物总重量500kg计,称取276.6kg结晶氯化铝、2.00kg氧化铝,在反应釜中注入221.4kg水。将结晶氯化铝和氧化铝加入耐压反应釜中,启动反应釜夹层加热,控制反应温度为60℃,保温反应72小时,停止加热,减压,送入过滤装置中保温过滤,滤液送入结晶设备中于20℃下蒸发结晶,当母液密度为1.4g/cm3时,送入固液分离装置中保温分离,母液调整配比后循环利用,Al13结晶在烘干设备中于40℃下烘干,送入包装料斗中计量包装,工艺流程参见图1。取样分析结果为:Alb 94.2%,盐基度62.2%,Al2O3 34.5%,水溶性好,水不溶物0.20%。
实施例9:
配制0.1mol/kg的氯化铝溶液500kg(12.07kg结晶氯化铝溶于487.9kg水中),在80℃下以铝板为阳极、铁板为阴极进行电解,直流电压2.0V,电流密度1.0A/dm2,使水解溶液的羟铝比达到2.8(按国标方法GB15892-2004实测),在80℃下过滤除杂,在80℃下蒸发结晶,当母液密度为1.05g/cm3时,送入固液分离装置中保温分离,母液调整配比后循环利用,Al13结晶在烘干设备中于90℃下烘干,送入包装料斗中计量包装,工艺流程参见图1。取样分析结果为:Alb 93.1%,盐基度62.0%,Al2O3 34.4%,水溶性好,水不溶物0.19%。
实施例10:
配制2.3mol/kg的氯化铝溶液500kg(277.6kg结晶氯化铝溶于222.4kg水中),在20℃下以两张阴离子交换膜隔出电渗析室,以石墨板为阳极、铁板为阴极进行电渗析,直流电压3.0V,电流密度1.2A/dm2,使水解溶液的羟铝比达到0.1(按国标方法GB15892-2004实测);在20℃下过滤除杂,在0℃下冷冻结晶,当母液密度为1.4g/cm3时,送入固液分离装置中保温分离,母液调整配比后循环利用,Al13结晶在烘干设备中于40℃下烘干,送入包装料斗中计量包装,工艺流程参见图1。取样分析结果为:Alb 96.4%,盐基度62.4%,Al2O3 34.8%,水溶性好,水不溶物0.26%。
实施例11:
配制0.1mol/kg的氯化铝溶液500kg(12.07kg结晶氯化铝溶于487.9kg水中),在20℃下用碱性阴离子交换树脂进行处理,使水解溶液的羟铝比达到2.8(按国标方法GB15892-2004实测),在20℃下过滤除杂,在0℃下冷冻结晶,当母液密度为1.05g/cm3时,送入固液分离装置中保温分离,母液调整配比后循环利用,Al13结晶在烘干设备中于40℃下烘干,送入包装料斗中计量包装,工艺流程参见图1。取样分析结果为:Alh 92.1%,盐基度61.9%,Al2O3 33.9%,水溶性好,水不溶物0.16%。
实施例12:
配制2.3mol/kg的氯化铝溶液500kg(277.6kg结晶氯化铝溶于222.4kg水中),在100℃下进行补水蒸馏,使水解溶液的羟铝比达到0.1(按国标方法GB15892-2004实测),在100℃下过滤除杂,在100℃下蒸发结晶,当母液密度为1.4g/cm3时,送入固液分离装置中保温分离,母液调整配比后循环利用,Al13结晶在烘干设备中于90℃下烘干,送入包装料斗中计量包装,工艺流程参见图1。取样分析结果为:Alb 91.3%,盐基度61.5%,Al2O3 34.2%,水溶性好,水不溶物0.22%。
Claims (10)
1.一类高Al13聚合氯化铝结晶的制备方法,其特征在于该类方法包括如下步骤:
使金属铝与0.1~3mol/kg的盐酸或0.1~2.3mol/kg的氯化铝溶液于30~100℃下反应1~72小时,促使氯化铝发生水解-聚合反应,使水解溶液的羟铝比达到0.1~2.8,在30~100℃下过滤除杂,在0~100℃下冷冻或蒸发结晶,监测母液密度为1.05~1.4g/cm3时,在0~100℃下固液分离,在40~90℃下烘干产物,制成高Al13聚合氯化铝结晶,母液调整配比后循环利用。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:金属铝选自铝箔、铝屑、铝片、铝渣或铝灰中的一种,生产规模按反应物总重量为500kg计,金属铝的用量为1.06~18.13kg,所述盐酸溶液由4.89~144.7kg浓盐酸(浓度按12mol/L、密度按1.19g/cm3计)配制而成,所述氯化铝溶液由11.63~277.1kg结晶氯化铝配制而成。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:氯化铝溶液浓度为0.15~2.2mol/kg。
4.一类高Al13聚合氯化铝结晶的制备方法,其特征在于该类方法包括如下步骤:
使氢氧化铝或氧化铝与0.1~2.3mol/kg的氯化铝溶液于60~200℃下加压反应1~72小时,促使氯化铝发生水解-聚合反应,使水解溶液的羟铝比达到0.1~2.8,在60~100℃下过滤除杂,在20~100℃下蒸发结晶,监测母液密度为1.05~1.4g/cm3时,在20~100℃下固液分离,在40~90℃下烘干产物,制成高Al13聚合氯化铝结晶,母液调整配比后循环利用。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:生产规模按反应物总重量为500kg计,所述氢氧化铝的用量为3.05~49.05kg,所述氯化铝溶液浓度为0.1~2.3mol/kg,由10.89~276.0kg结晶氯化铝配制而成;或者所述氧化铝的用量为2.00~33.18kg,所述氯化铝溶液浓度为0.1~2.3mol/kg,由11.27kg~276.6kg结晶氯化铝配制而成,反应压力为0.11~1.0MPa。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述氢氧化铝或氧化铝为新制备化合物。
7.一类高Al13聚合氯化铝结晶的制备方法,其特征在于该类方法包括如下步骤:
对0.1~2.3mol/kg的氯化铝溶液在20~100℃下进行下列之一种工序:电解、电渗析、阴离子树脂交换或补水蒸馏,促使氯化铝发生水解-聚合反应,使水解溶液的羟铝比达到0.1~2.8,在20~100℃下过滤除杂,在0~100℃下冷冻或蒸发结晶,检测母液密度为1.05~1.4g/cm3时,在0~100℃下固液分离,在40~90℃下烘干产物,制成高Al13聚合氯化铝结晶,母液调整配比后循环利用。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:所述阴离子树脂为碱性阴离子交换树脂。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于:氯化铝溶液浓度为0.15~2.2mol/kg,所述羟铝比为0.4~2.5。
10.如权利要求1~9所述的方法制备的高Al13聚合氯化铝结晶,其特征是:盐基度61%以上,总铝(以Al2O3计)含量33%以上,水溶性好,水不溶物0.3%以下,关键絮凝成分Al13(Alb)含量90%以上(均以重量%计)。
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Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100519418C (zh) * | 2006-01-26 | 2009-07-29 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种高纯纳米型聚合铝溶胶的工业化制备方法 |
CN104556182A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-04-29 | 内蒙古大学 | 一种以粉煤灰为原料研制固态高效絮凝剂聚合氯化铝的方法 |
CN104724803A (zh) * | 2015-03-10 | 2015-06-24 | 重庆大学 | 一种混凝剂的制备方法及其应用 |
CN104724737A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-06-24 | 内蒙古大学 | 一种以粉煤灰为原料研制固态高效絮凝剂的方法 |
CN104724744A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-06-24 | 内蒙古大学 | 一种以粉煤灰为原料研制固态聚合氯化铝絮凝剂的方法 |
CN104743593A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 重庆蓝洁广顺净水材料有限公司 | 固体聚氯化铝生产装置 |
CN107324363A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-11-07 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种高Al13含量聚合氯化铝的简易制备方法 |
CN107503234A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-12-22 | 首都博物馆 | 一种中性铝盐施胶沉淀剂及其制备方法与应用 |
CN108728361A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-11-02 | 南通大学 | 一种快速浓缩菌液的方法 |
CN109734167A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-05-10 | 宁夏水投清水源水处理科技有限公司 | 一种用于废水处理的高效聚合氯化铝的制备工艺 |
CN111307790A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-06-19 | 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司 | 一种铍材中金属铍的化学检测方法 |
CN111848336A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-30 | 安徽金轩科技有限公司 | 一种佳乐麝香废铝水的处理方法 |
CN111908491A (zh) * | 2020-08-22 | 2020-11-10 | 刘洪亮 | 一种利用废铝渣、铝灰生产聚氯化铝的工艺 |
CN112516954A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-19 | 常熟理工学院 | 一种利用铝渣制备纳米铝基吸附材料的方法 |
CN112744847A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶 |
CN112744848A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶 |
CN115974119A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-04-18 | 百色实华环保科技有限公司 | 一种电解铝大修渣中高铝渣制备聚合氯化铝的方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53124195A (en) * | 1977-04-06 | 1978-10-30 | Toho Rayon Kk | Method of making basic aluminum salts |
JPS63123811A (ja) * | 1986-11-10 | 1988-05-27 | Honshu Paper Co Ltd | 高濃度高塩基度ポリ塩化アルミニウム溶液の製造方法 |
HU206859B (en) * | 1991-06-21 | 1993-01-28 | Janos Boa | Process for the production of polyaluminium chloride |
CN1069006A (zh) * | 1991-07-30 | 1993-02-17 | 湖南永兴县化学钙塑厂 | 一种制取聚合氯化铝的方法 |
CN1054658C (zh) * | 1997-06-20 | 2000-07-19 | 中国科学院生态环境研究中心 | 聚合氯化铝的电化学制备方法及产品 |
CN1205306A (zh) * | 1997-07-15 | 1999-01-20 | 吉林化学工业公司龙江净水剂厂 | 一种聚合氯化铝的制备方法 |
CN1105686C (zh) * | 1999-10-22 | 2003-04-16 | 柳生 | 低铝净水剂及其生产方法 |
-
2005
- 2005-04-22 CN CNB2005100647826A patent/CN1317190C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100519418C (zh) * | 2006-01-26 | 2009-07-29 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种高纯纳米型聚合铝溶胶的工业化制备方法 |
CN104743593A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 重庆蓝洁广顺净水材料有限公司 | 固体聚氯化铝生产装置 |
CN104743593B (zh) * | 2013-12-31 | 2017-10-20 | 重庆蓝洁广顺净水材料有限公司 | 固体聚氯化铝生产装置 |
CN104556182A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-04-29 | 内蒙古大学 | 一种以粉煤灰为原料研制固态高效絮凝剂聚合氯化铝的方法 |
CN104724737A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-06-24 | 内蒙古大学 | 一种以粉煤灰为原料研制固态高效絮凝剂的方法 |
CN104724744A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-06-24 | 内蒙古大学 | 一种以粉煤灰为原料研制固态聚合氯化铝絮凝剂的方法 |
CN104724737B (zh) * | 2015-01-15 | 2017-01-25 | 内蒙古大学 | 一种以粉煤灰为原料研制固态高效絮凝剂的方法 |
CN104724744B (zh) * | 2015-01-15 | 2017-02-22 | 内蒙古大学 | 一种以粉煤灰为原料研制固态聚合氯化铝絮凝剂的方法 |
CN104724803A (zh) * | 2015-03-10 | 2015-06-24 | 重庆大学 | 一种混凝剂的制备方法及其应用 |
CN107324363A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-11-07 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种高Al13含量聚合氯化铝的简易制备方法 |
CN107503234A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-12-22 | 首都博物馆 | 一种中性铝盐施胶沉淀剂及其制备方法与应用 |
CN108728361A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-11-02 | 南通大学 | 一种快速浓缩菌液的方法 |
CN109734167A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-05-10 | 宁夏水投清水源水处理科技有限公司 | 一种用于废水处理的高效聚合氯化铝的制备工艺 |
CN111307790A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-06-19 | 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司 | 一种铍材中金属铍的化学检测方法 |
CN111307790B (zh) * | 2019-10-29 | 2021-12-14 | 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司 | 一种铍材中金属铍的化学检测方法 |
CN112744847A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶 |
CN112744848A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶 |
CN112744848B (zh) * | 2019-10-31 | 2023-03-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶 |
CN112744847B (zh) * | 2019-10-31 | 2023-03-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶 |
CN111848336A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-30 | 安徽金轩科技有限公司 | 一种佳乐麝香废铝水的处理方法 |
CN111908491A (zh) * | 2020-08-22 | 2020-11-10 | 刘洪亮 | 一种利用废铝渣、铝灰生产聚氯化铝的工艺 |
CN112516954A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-19 | 常熟理工学院 | 一种利用铝渣制备纳米铝基吸附材料的方法 |
CN112516954B (zh) * | 2020-11-27 | 2023-04-21 | 常熟理工学院 | 一种利用铝渣制备纳米铝基吸附材料的方法 |
CN115974119A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-04-18 | 百色实华环保科技有限公司 | 一种电解铝大修渣中高铝渣制备聚合氯化铝的方法 |
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Publication number | Publication date |
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