DE2547695A1

DE2547695A1 - Verfahren zur herstellung einer loesung eines basischen aluminiumsalzes und verwendung dieser loesung

Info

Publication number: DE2547695A1
Application number: DE19752547695
Authority: DE
Inventors: Barry James Loftus Kilby
Original assignee: Laporte Industries Ltd
Current assignee: Evonik LIL Ltd
Priority date: 1974-10-26
Filing date: 1975-10-24
Publication date: 1976-04-29
Also published as: AU505053B2; JPS5166299A; DE2547695C2; GB1520109A; FR2289447B1; FR2289447A1; AU8563875A; JPS5839775B2

Description

"Verfahren zur Herstellung einer Lösung eines basischen Aluminium-

salzes und Verwendung dieser Lösung"

Priorität: 26. Oktober 1974 - Großbritannien - Nr. 464θ6/γ4

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lösung eines basischen Aluminiumsalzes,das in den nachstehenden Verfahrensstufen durchgeführt wird:

(a) Herstellung einer(ein) mehrwertige(s) Anion(en) enthaltenden i Aluminiumchloridlösung; und

(b) Zusetzen eines Fällungsmittels für das(die) mehrwertige(n) Anion(en) bei erhöhten Temperaturen.

Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung dieser Lösungen zur Behandlung von Wasser und Abwässern.

Bisher wurde vorgeschlagen, Lösungen von basischen Aluminiumsal- ' zen, die sowohl Chlorid als auch ein mehrwertiges Anion, wie SuI-

609818/1 103

fat,enthalten, durch Zusetzen des mehrwertigen Anions in Säureoder Salzform zu einer Lösung von basischem Aluminiumchlorid herzustellen. Gemäß einem zweiten Verfahren wurde vorgeschlagen, eine nicht—basisches Aluminiumchlorid und mehrwertige Anionen enthaltende Lösung herzustellen, und dann daraus durch Ausfällen eines Teils der mehrwertigen Anionen durch Zusetzen eines Fällungsmittels, wie Calcium- oder Bariumoxid, -hydroxid und -carbonat, das basische Salz herzustellen. Nachstehend wird unter "Fällungsmittel" eines der vorgenannten Barium- und Calciumsalze verstanden.

Die Erfindung betrifft demgemäß ein Verfahren zur Herstellung einer Lösung eines basischen Aluminiumsalzes, das in den nachstehenden Verfahrensstufen durchgeführt wird:

(a) Herstellung einer(ein) mehrwertige(s) Anion(en) enthaltenden Aluminiumchloridlösung;

(b) Zusetzen eines Fällungsmittels für das(die) mehrwertige(n) Anion(en) bei erhöhten Temperaturen,

das dadurch gekennzeichnet ist, daß in Verfahrensstufe (a) eine ausreichende Menge eines mehrwertigen Anions in Säureform zur wässrigen Lösung des basischen Aluminiumchlorids zugesetzt wird, und daß in Verfahrensstufe (b) eine ausreichende Menge des mehrwertigen Anions ausgefällt wird, um eine bei Raumtemperatur stabile Lösung zu erhalten.

Unter "ausreichende Menge eines mehrwertigen Anions in Säureform" zum Zusetzen zur basischen Aluminiumchloridlösung wird in der vorliegenden Beschreibung eine Menge verstanden, die bei Erhitzen des Gemisches auf Rückflußtemperatur über ungefähr 2 Stunden zu

609818/1103

einer klaren Lösung führt und die keine Ausfällung von basischen Aluminiumverbindungen zur Folge hat. Es wird angenommen, daß die Azidität der Lösung für jede Säure einen kritischen Wert erreichen muß, bevor das mehrwertige Anion in die Struktur der Aluminiumverbindung eingebaut wird. Dieser kritische Wert kann durch Zusetzen verschiedener Mengen verschiedener mehrwertiger Säuren erreicht werden. Demgemäß kann der Einbau des Phosphatanions schon bei Konzentrationen von 0,1 Mol Phosphorsäure je Grammatom Aluminium stattfinden, während bei Verwendung von Schwefelsäure erst eine erheblich höhere Konzentration von 0,8 Mol je Grammatom Aluminium zu zufriedenstellenden Ergebnissen führt. Sofern nur ungefähr 0,4 Mol Schwefelsäure je Grammatom Aluminium zugesetzt werden, tritt das Problem der Ausfällung von basischen Aluminiumverbindungen auf. Da beim erfindungsgemäßen Verfahren der Überschuß an mehrwertigem Anion durch Zusetzen eines Fällungsmittels ausgefällt wird, ist es in der Praxis aus wirtschaftlichen Gründen wünschenswert, praktisch die Mindestmenge an Fällungsmittel und mehrwertiger Säure zu verwenden, wobei die Eigenschaften des Endprodukts im Auge behalten werden. Demgemäß ist es nicht erforderlich, mehr als ungefähr 0,8 Mol mehrwertige Säure je Grammatom Aluminium zuzusetzen, und das Zusetzen einer solchen Menge kann zur Herstellung eines typischen Produkts führen.

Es wurde beobachtet, daß bei Zusetzen des mehrwertigen Anions in Säureform zur Lösung des basischen Aluminiumchlorids die Viskosität der Lösung dazu neigt, am Ende des Zusetzens einen Höchstwert zu erreichen, wenn das Zusetzen langsam über eine entsprechende Zeitspanne durchgeführt wird. Danach neigt die Viskosität der Lösung wieder dazu, abzunehmen. Es wurde gefunden, daß bei einer

60981 8/1103.

verzögerten Basifizierung ein Produkt mit geringfügig schlechteren Eigenschaften bei der Behandlung von Wasser oder Abwässern erhalten wird. Demgemäß wird vorzugsweise mit dem Zusetzen des Fällungsmittels praktisch zu dem Zeitpunkt begonnen, an dem die Viskosität der Lösung ihren Höchstwert erreicht hat.

Es wird ein solches mehrwertiges Anion zugesetzt, das mit Barium · oder Calcium in Wasser praktisch unlösliche Salze bildet, wobei in der vorliegenden Beschreibung unter "unlöslich"Löslichkeiten von höchstens 2 bis 3 g/100 g verstanden werden. Als mehrwertiges Anion kann demgemäß das Sulfat^ Phosphat-, Fumarat- und Suceinatanion eingesetzt werden, und insbesondere wird das Sulfatanion gegebenenfalls allein oder zusammen mit dem Phosphatanion eingesetzt.

Die mehrwertigen Anionen können zum basischen Aluminiumchlorid zweckmäßigerweise in konzentrierter Lösung zugesetzt werden.So werden z.B. zweckmäßigerweise wässrige Lösungen von Schwefelsäure oder ortho-Phosphorsäure mit einem Gehalt von mindestens 90 % Schwefelsäure oder Phosphorsäure und vorzugsweise mindestens 95 % Schwefelsäure oder Phosphorsäure zugesetzt. Das Zusetzen des mehrwertigen Anions in Säureform zur basischen Aluminiumsalzlösung führt im allgemeinen je nach Menge und Konzentration der zugesetzten Säure zu einer Temperaturerhöhung bis auf ungefähr 90°C. Die Lösung kann vor dem Zusetzen des Fällungsmittels bei einer beliebigen erhöhten Temperatur bis zur Rückflußtemperatur gealtert werden, wie Jedoch vorstehend beschrieben, wird das Altern Vorzugs-, weise nur über eine kurze Zeitspanne durchgeführt. Die Temperatur der Lösung kann erforderlichenfalls durch externes Kühlen oder .

609818/1103

durch Verdünnen mit Wasser von Raumtemperatur eingeregelt werden, wobei ungefähr 20 bis 30 Gewichtsprozent Wasser ausreichen, um eine temperatur zu: erreichen, bei welcher das Fällungsmittel zugesetzt werden kann.

In der zweiten Verfahrensstufe wird das Fällungsmittel vorzugsweise bei einer Temperatur der Lösung von anfänglich mindestens

80 bis 90⁰C zugesetzt. Zur Ausfällung der mehrwertigen Anionen

als Calciunssalz und insbesondere des Sulfatanions wird/vorzugsweise Calciumcarbonat verwendet, das vorteilhafterweise in Form einer Aufschlämmung zugesetzt wird. Das Zusetzen des Fälluhgsmittels wird vorzugsweise im Verlauf mindestens »einer halben Stunde bis zu 2 Stunden und insbesondere bis zu 1 Stunde durchgeführt. Während des Züsetzens wird das Gemisch gerührt, und man läßt es auf kontrollierte V.^reice abkühlen oder kühlt es ab. Sofern man die Reaktion mit dem FaI-lungsmittel zu lange fortführt, kann es zu einer zunehmenden Neigung des Produkts zur Instabilität kommen. Vorzugsweise läßt man

ungefähr

die Temperatur/ 1 Stunde nach Beginn des Züsetzens des Fällungsmittels auf 60 bis 70⁰C fallen. Nach dem Zusetzen des Fällungsmittels und nach ausreichend langer Reaktionszeit, von z.B. 1 Stunde, soll die Temperatur innerhalb weniger Minuten auf unterhalb 70⁰C sinken; sofern jedoch das Zusetzen des Fällungsmittels und die Reaktion über eine verhältnismäßig kurze Zeitspanne, wie j50 Minuten, stattgefunden haben, wird das Kühlen erheblich langsamer durchgeführt,und die Temperatur von 70 bis 60⁰C wird in diesem Pail-z.B. nach 30 Minuten erreicht. Es wird angenommen, daß eine Veränderung der Abkühlgeschwindigkeit nach dem Erreichen einer

etwa ο
Temperatur von unterhalb/oO C die Zusammensetzung des Endprodukts nur geringfügig beeinflußt. Zweckmäßigerweise kann die Lösung im

609818/1103

Verlauf von ungefähr 1 bis 2 Stunden auf Raumtemperatur abgekühlt werden. Durch Kontrolle des Abkühlens der Lösung und insbesondere der Zeitspanne, in der die Lösung eine Temperatur oberhalb 60 bis 70⁰C aufweist, ist es möglich, stabile basische Aluminiumsalzlösungen herzustellen, welche gute Verdünnungseigenschaften aufweisen, d.h., die auf Konzentrationen verdünnt werden können, die üblicherweise bei der Behandlung von Wasser und Abwässern verwendet werden, wobei stabile Lösungen erhalten werden, die beim Stehen keine Niederschläge bilden. Das Rühren des Gemisches wird wünschenswerter Weise/ois zur Beendigung des Aufschäumens durchgeführt, was üblicherweise nach ungefähr 2 Stunden der Fall ist, und das Gemisch wird dann abfiltriert.

Das Fällungsmittel wird in einer ausreichenden Menge zugesetzt, um das lonenverhältnis der nach der Fällung in Lösung verbleibenden Aluminiumionen und des mehrwertigen Anions auf 1 : 0,5 bis 1 : 0,05, wünschenswerterweise auf mindestens 1 : 0,1 und vorzugsweise auf höchstens 1 : 0,2 einzustellen. Dadurch kann die Basizität der erhaltenen Lösung auf 4o bis 75 % und vorzugsweise auf 50 bis 67 % eingestellt werden.

Erfindungsgemäß geeignete Lösungen von basischem Aluminiumchlorid können entweder als solche im Handel erhalten oder durch Lösen von festem basischen Aluminiumchlorid hergestellt werden. Üblicherweise weisen solche Lösungen eine Basizität von ungefähr 50 bis 80 % auf.

Mehrwertige Anionen enthaltende und mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte basische Aluminiumchloridlösungen können

609818/1103

zum Ausflocken z.B. für die Behandlung von suspendiertes Material enthaltendem Wasser oder zum Entwässern von organischen oder anorga-

-schlämmen
nischen Abwasser/ verwendet werden. Beispiele von suspendiertes Material enthaltendem Wasser sind Abwasser aus Haushalten und der Industrie, Abwasser und Wasserreservoirs für die Trinkwasserversorgung oder für die Verwendung in industriellen Verfahren. Das suspendierte Material kann organischer und/oder anorganischer Natur sein. Das Ausflockungsmittel wird beim Ausflocken im allgemeinen in Mengen von 1 bis 50 mg Je Liter zu behandelndes Wasser und häufig in Mengen von 2 bis 10 mg je Liter Wasser, und das Konditionierungsmittel wird befrn Entwässern im allgemeinen in Mengen von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent und häufig von 1 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der trockenen Feststoffe in den Schlämmen, verwendet, wobei die Mengen an Ausflockungs- und Konditionierungsmittel auf der Basis von AIgO, berechnet werden.

Herkömmlicherweise werden verdünnte Lösungen zum Ausflocken oder Entwässern verwendet^ um jedoch die Herstellung und den Transport zu erleichtern, werden im allgemeinen konzentriertere Lösungen hergestellt, so daß die Lösungen vor ihrer Verwendung im allgemeinen in situ um einen Faktor von ungefähr mindestens 10 verdünnt werden müssen. Außerdem können die Lösungen des Produkts vor ihrer Verdünnung lange Zeit gelagert werden, ohne daß die enthaltenen Aluminiumverbindungen zum Ausflocken neigen, wodurch Lösungen mit verschlechterten Eigenschaften entstehen. Insbesondere erfindungs-r gemäß hergestellte Lösungen mit einem Ionenverhältnis von Aluminiumion zu mehrwertigem Anion von 1 : 0,05 bis 1 : 0,2 und einer Basizität von 50 bis 6j % weisen gute Lagerungsfähigkeit und Verdünnungseigenschaften auf, und die in ihnen enthaltenen Alumi-

609818/1103

nitroverbindungen zeigen nur eine geringe Neigung zum Ausfallen und können wirksam zur Behandlung von Abwasser und Abwasserschlämmen eingesetzt werden.

Einige Ausführungsformen des erfindungsgemaßen Verfahrens werden jetzt anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Konzentrierte Schwefelsäure (98 %, 47*68 g) wird. zu einer Lösung von basischem Aluminiumchlorid (200 g, 59»4 % Basizität, : Aluminiumgehalt, ausgedrückt als AIpO-,, 15*0 Gewichtsprozent) im Verlauf von j50 Minuten zugesetzt. Die Temperatur steigt dabei auf ungefähr 90⁰C, und man erhält eine klare Lösung mit einem Ionenverhältnis von Aluminiumion zu Sulfation von ungefähr 1 : 0,8. Dann wird festes Calciumcarbonat (43,8 g) langsam im Verlauf von 2 Stunden unter kontinuierlichem Rühren zur Lösung zugesetzt, und man läßt das Gemisch dann abkühlen. Das Rühren wird noch weiter etwa 2 Stunden fortgesetzt, und während dieser Zeit fällt Calciumsulfat aus. Das ausgefällte Calciumsulfat wird dann abfiltriert, und man erhält ein klares, 9,4 Gewichtsprozent Alu-

p _—

minium (als Al₂0·*) und 2,6 Gewichtsprozent Sulfat (als SOn "") enthaltendes Produkt mit einer Basizität von 64,5 ^.

Beispiel '2

Zu einer Lösung von basischem Aluminiumchlorid wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, im Verlauf von J50 Minuten konzentrierte Schwefelsäure (98 %, 47,7 g) zugesetzt, wobei die Temperatur der Lösung wieder auf 90⁰C steigt. Die Lösung wird dann durch Zusetzen

609818/1103

von-50 ml Wasser auf ungefähr 80°C abgekühlt und dann"eine CaI-ciumcarbonat-Aufschlämmung (43,8 g in 44 g Wasser) im Verlauf von 1 Stunde unter kontinuierlichem Rühren zum Gemisch zugesetzt. Das Rühren des Gemisches wird für weitere 2 Stunden bis zur Beendigung des AufSchäumens fortgesetzt, und das Gemisch wird dann zur Entfernung des Sulfats abfiltriert. Die erhaltene Lösung enthält 9,9 Gewichtsprozent Aluminium (als AIpO,,) und 2,7 Gewichtsprozent Sulfat (als SOj^" ) und weist eine Basizität von 56 % auf.

Beispiel j5

In diesem Beispiel vrird die Wirksamkeit des Produkts aus Beispiel 1 beim Entwässern von Abwasserschlamm mit Cl, einer im Handel erhältlichen basischen Aluminiumchloridlösung (15,0 Gewichtsprozent AlgO-,, Basizität 59*4 %) , C2, einem Gemisch der vorgenannten Aluminiumchloridlösung mit Schwefelsäure,

mit einem Ionenverhältnis von Aluminiumion zu Sulfation von 1 : 0,1 und CJ, einer Pclyaluminiumchloridlösung (10,2 Gewichtsprozent Al₂O, mit einer Basizität von 50 $), das von der japanischen Firma Taki Fertilizer Manufacturing Co. vertrieben wird, unter Verwendung des Jones-Filtrations-PrüfVersuchs verglichen. Der zu entwässernde Abwasserschlamm stellt ein Gemisch aus Primär- und Humus-Abwasserschlamm mit einem Feststoffgehalt von 4,8 Gewichtsprozent dar, der aus einer Kläranlage mit Abwasser mit den folgenden Haupteigenschaften erhalten worden ist: Mittlere Stärke, Haushaltsabwasser mit zugemischen industriellen Abwässern (kurze Klärbecken).

609818/1103

DLezurTferminderung des spezifischen Filtrationswiders tandes (SR)

12 12

auf 4 χ 10 m/kg bzw. 3,0 χ 10 m/kg erforderliche Menge an zugesetztem Konditionierungsmittel ist nachstehend in Gewichtsprozent zugesetztes AlgO-,, bezogen auf den Gehalt an trockenen Feststoffen des Abwassers, angegeben. Je niedriger die zugesetzten Mengen sind, desto wirksamer ist das Produkt beim Entwässern des Abwassers. F bedeutet, daß der spezifische Filtrationswiderstand mittels des eingesetzten Konditionierungsmittels nicht erreicht werden kann.

Tabelle I

Konditionierungs- nittel	Dosis an zugesetztem Konditionierungs mittel zur Erreichung eines spezifi schen Filtrationswiderstande.s von	¹² m/kg SR 3,0 χ 10¹² m/kg
	SR 4,0 χ 10
Produkt aus Beispiel 1
Cl
C2
C3 ·
1,29	F
5,60	3,49
2,42	1,42
1,25

Aus Tabelle I geht hervor, daß das erfindungsgemäß hergestellte Produkt bei der vorbeschriebenen Entwässerung erheblich wirksamer als die Konditionierungsmittel Cl oder C2 ist und mit dem Konditionierungsmittel C3 vergleichbar ist.

Beispiel 4

In diesem Beispiel wird das in Beispiel 3 beschriebene Verfahren auf ein Gemisch aus Primär- und aktivierten Abwasserschlämmen mit einem Feststoffgehalt von 3 Gewichtsprozent angewendet, die

609818/1103

aus einer Kläranlage erhalten worden sind, in welchen'Abwässer mit den folgenden wesentlichen Eigenschaften geklärt werden: Mittlere Stärke, gemischte industrielle und Haushaltsabwässer unter Verwendung von Klärbecken mit kurzer und mittlerer Länge,

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengefaßt.

Tabelle II

Konditionierungs mittel	Dosis an zugesetztem Konditionierungsmittel zur Erzielung eines spezifischen Filtrati onswiderstandes von SR 4,0 χ 10¹² m/kg SR 3,0 χ ΙΟ¹² rn/kg	1,11 F 1,66
\ Produkt aus Bei spiel 1 Cl	1,00 3,67 1,46

Aus Tabelle II ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäß hergestellte Konditionierungsmittel erheblich wirksamer als die Vergleichsprodukte ist.

Beispiel 5

In diesem Beispiel wird die Wirksamkeit der gemäß den Beispielen 1 und 2 hergestellten Produkte in einem Jar-Prüfversuch mit den Vergleichsprodukten Cl und C3 bei der Klärung von Moorwasser mit einem Anfangs-pH-Wert von 7,1, einer Hazen-Farbe von 30 Hazc-n-Einhefcen und einer Trübung von 3,2 PTU (Formazin-Trübungseinheiten) verglichen. Das Wasser wird mit ausreichenden Mengen der fraglichen Produkte behandelt, um Dosierungskonzentrationen,

60 9818/1103

als ÄlpÖ-, mg/Liter, wie in Tabelle III gezeigt, zu erreichen, . Die Flockengröße wird durch Vergleich mit einer Standardkarte gemessen, und die Hazen-Farbe und die Trübung werden auf herkömmliche Weise bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III zusammengefaßt, wobei das Produkt, das zur Bildung der größten Flocken führt, am wirksamsten ist. Die Flockengröße wird in den folgenden Werten angegeben:

"A" = 0,3 bis 0,5 mm; "B" = 0,5 bis 0,75 mm; "C" = 0,75 bis 1,0 mm; "D" = 1,0 bis 1,5 mm; "E" = 1,5 bis 2,2 mm und "F" = 2,25 bis 3,0 mm. Außerdem führt das wirksamere Produkt zu einem klareren Wasser, was durch eine Hazen-Farbe und Trübung von annähernd Null angezeigt wird.

Tabelle III

Als Aus	Dosis an	Endflockengröße	Aus f1ockungsmi 11 el	15	iter	5,0	...
flockungs mittel ver	Al₂	End-Hazen-Farbe	0^, mg/L	0,8	4,0	E	. 6,0
wendetes Produkt		Endtrübung	3,0	D	E ■	5	E
Aus	Endflockengröße	DE	10	10	0,8	5
Bei spiel 1	End-Hazen-Farbe	0,4	0,8	E	0,4
	Endtrübung	BC	E	5	E
Aus	Endflockengröße	15	10/15	0,4	5
Bei spiel 2	End-Hazen-Farbe	2,0	0,4	D	0,4
	Endtrübung	CD.	CD	10	DE
Cl	Endflockengröße	10/15	10	1,6	10
	End-Hazen-Farbe	1,2	1,6	DE	1,6
	Endtrübung	D	5	DS
C3	5	0,8	5
	1,0		0,8

Aus Tabelle III ist ersichtlich, daß innerhalb der experimentellen-Fehlergrenzen und der Bedingungen der Beispiele die erfindungsgemäß hergestellten Produkte wirksamer als die Vergleichsprodukte hin-

609818/1103

sichtlich der erhaltenen Flockengr.öße und der beseitigten Trübung sind und daß sie hinsichtlich der verbleibenden Hazen-Farbe miteinander vergleichbar sind.

Beispiel 6

In Beispiel 6 wird 4er Vergleich von Beispiel 5 unter Verwendung von Wasser aus dem Unterlauf eines Flusses mit einem Anfangs-pH-Wert von 8,2, einer Hazen-Färbe von 20 Hazen-Einheiten und einer Trübung von 4,0 FTU durchgeführt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle IV zusammengefaßt.

χ Tabelle IV

Als Aus	• Dosis an	Endflockengröße	Ausflockungsmittel	2,5	3,0	3,5
flockungs mittel ver	Al₂	End-Hazen-Farbe	,0-,, mg/Liter	E	EF	F
wendetes Produkt		Endtrübung	2,0	5	5	5
Aus	Endflockengröße	D	0,8	0,4	0,4
Bei spiel 1	End-Hazen-Farbe	5	E	E	EF
	Endtrübung	1,2	10/5	5	5
Aus	Endflockengröße	D	1,2	0,8	0,4
Bei spiel 2	End-Hazen-Farbe	10/5	AB	C	DE
	Endtrübung	1,9	15/10	10	10/5
Cl	Endflockengröße	A	4,0	2,4	1,6
	End-Hazen-Farbe	15	-	D	-
	Endtrübung	4,16	-	10	-
C3	BC	—	1,0	—
	15
	1,2

Aus. Tabelle IV ist ersichtlich, daß unter den gleichen Bedingungen in den Beispielen beide erfindungsgemäß hergestellte Produkte erheblich wirksamer als die Vergleichsprodukte hinsichtlich

609818/1 103

der erzielten Endflockengröße und der verbleibenden Farbe sind und daß das Produkt gemäß Beispiel 1 hinsichtlich der beseitigten Trübung besser als die Vergleichsprodukte ist.

Beispiel?

Gemäß diesem Beispiel wird ortho-Phosphorsäure (0,667 Mol, 88 fo) in eine basische Aluminiumchloridlösung (1,0 Mol, 15 Gewichtsprozent AIpO,) vorsichtig am Rückfluß eingerührt. Der Rückfluß wird für weitere 15 Minuten aufrecht erhalten,und man läßt die Lösung dann auf 90°C abkühlen, wonach eine Calciumcarbonat-Aufschlämmung (0,2^4 Mol) im Verlauf 1 Stunde in das Gemisch eingerührt wird, in deren Verlauf man die Temperatur der Lösung erheblich fallen läßt. Nach dem Abkühlen und Filtrieren erhält man eine ziemlich bewegliche Flüssigkeit, die 9,j5 Gewichtsprozent AIpO^ und eine Basizität von 42,9 $> aufweist.

Beispiel8 ·

Gemäß diesem Beispiel wird das Herstellungsverfahren aus Beispiel 7 wiederholt, mit der Ausnahme, daß die betreffenden Mengen an ortho-Phosphor säure und Calciumcarbonat 0,2 Mol bzw. 0,1 Mol betragen und daß die Lösung vor dem Zusetzen des FäHungsmittels 7 Stunden am Rückfluß gehalten wird. Die erhaltene Lösung enthält 15*2 Gewichtsprozent AIgO-, und weist eine Basizität von 57,4 % auf.

609818/1 103

Beispiel9

Gemäß diesem Beispiel wird das Herstellungsverfahren aus Beispiel 8 wiederholt, mit der Ausnahme, daß die betreffenden Mengen an ortho-Phosphors'äure und Calciumcarbonat 0,1 Mol bzw. 0,05 Mol betragen. Die erhaltene Lösung enthält IJ>,6 Gev/ichtsprozent Al₂O-, und weist eine Basizität von 5^ti £ auf.

Beispiele 10 bis 14

In diesen Beispielen wird die Wirksamkeit der gemäß den Beispielen J₃ 8 und 9 hergestellten Produkte mit den Produkten Cl und C3 verglichen, wobei man das in Beispiel 3 beschriebene Verfahren verwendet. Die Abwassersohlämme weisen die nachstehenden Eigenschaften auf:

Alle Abwasserschlämme weisen mittlere Stärke auf und bestehen aus Gemischen von Haushalts- und industriellen Abwässern.

Beispiel 10 - aufgeschlossener Primär- und aktivierter Schlamm mit einem Feststoffgehalt von 3*3 %;

Beispiel 11 - Primär- + Humusschlamm mit einem Feststoffgehalt von 2,9 £;

Beispiel 12 - Primär- + Humusschlamm mit einem Feststoffgehalt von 7,4 %\

Beispiel 13 - aufgeschlossener Primär- und aktivierter Schlamm mit e inain Feststoffgehalt von 3*6 £?; und

Beispiel 14 - Primär- + aktivierter Schlamm mit einem Feststoffgehalt von 6,1 ^.

609818/1103

Tabelle

Dosis an Konditionierungsmittel (mg/Liter, berechnet als

12 zur Erzielung eines S.R. von 4,0 χ 10 m/kg

Beispiel	Cl	C3	aus Bei spiel 7	aus Bei spiel 8	aus Bei spiel 9.
10	3,55	3,36	na»'	2,55	ni
11	3,8o	3,58	nd	jid	2,63
12	3,40	1,25	1,4^	1,55
13	F	1,65	nd	nd	1,66
14 '	P	4,55	nd	5,55	F

3t) nd = nicht bestimmt

Tabelle VI

Dosis an Konditionierungsmittel (mg/Liter, berechnet als AlpO-z) zur Erzielung eines S.R. von 3,0 χ 10 m/kg

Beispiel	Cl	C3	aus Bei spiel 7	aus Bei spiel 8	aus Bei spiel 9
10	4,32	5,18	nd -	3,45	nd
11	3,90	4,10	nd	nd	2,85
12	4,65	1,60	1,72	1,97	nd
13	F	2,10	nd	nd	1,95
14	?	5,25		F

Aus den Tabellen V und VI ist ersichtlich, daß die gemäß den Beispielen 7, 8 und 9 erhaltenen Produkte erheblich besser als das Produkt Cl sind und insgesamt auch besser als das Produkt C3.

609818/1 103

Claims

■ . Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Lösung eines "basischen Aluminiumsalzes, das in den nachstehenden Verfahrensstufen durchgeführt wird:

(a) Herstellung einer(ein) mehrwertige(s) Anion(en) enthaltenden Aluminiumchloridlösung;

(b) Zusetzen eines Fällungsmittels für das(die) mehrwertige(n) Anion(en) bei erhöhten Temperaturen,

dadurch gekennzeichnet, daß in Verfahrenestufe (a) eine ausreichende Menge des mehrwertigen Anions in Säureform zur wässrigen Lösung des basischen Aluminiumchlorids zugesetzt wird, und daß in Verfahrensstufe (b) eine ausreichende Menge des mehrwertigen Anions ausgefällt wird, um eine bei Raumtemperatur stabile Lösung zu erhalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

in Verfahrensstufe (a) höchstens 0,8 Mol des mehrwertigen Anions je Grammatom Aluminium zugesetzt werden.

j>. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zusetzon des Fällungsmittels praktisch zu dem Zeitpunkt begonnen wird, zu dem die Viskosität der Lösung ihren Höchstwert erreicht hat.

^. ■ Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß' als mehrwertiges Anion das Sulfat- und/oder Phosphatanion zugesetzt wird.

609818/1103

5. Verfahren nach Anspruch. 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsmittel im Verlauf einer halben Stunde bis zu

und

1 Stunde/nach Erreichen einer Anfangstemperatur der Lösung von mindestens 80 bis 90 C zugesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung spätestens 1 Stunde nach Beginn des Zusetzens des Fällungsmittels auf kontrollierte Weise auf 60 bis 70⁰C abgekühlt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß >ein Produkt mit einem Ionenverhältnis von Aluminium zu mehrwertigem Anion von 1 : 0,05 bis 1 : 0,2 und einer Basizität von 50 bis 67 % hergestellt wird.

8. Verwendung der mittels der nach Anspruch 1 bis 7 hergestellten Lösungen, gegebenenfalls in verdünnter Form, zum Ausflocken von suspendiertes Material enthaltendem Wasser.

9. Verwendung der mittels des Verfahrens nach Anspruch 1 bis hergestellten Lösungen, gegebenenfalls in verdünnter Form, zum Entwässern von Abwasser schlämmen.

609818/1103