JPH08310811A - アルミニウム塩溶液の製造方法 - Google Patents
アルミニウム塩溶液の製造方法Info
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Abstract
つ大気圧で製造する方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、アルカリ金属および/または
アルカリ土類金属のアルミン酸塩を酸溶液に溶解した、
そのまま使用されるかまたは適当な濃度に希釈される溶
液の生成を特徴とする、アルミニウム塩溶液の製造方法
である。
Description
明の目的は、アルミニウム塩、たとえば塩化アルミニウ
ム、硫酸アルミニウムおよびそれらの混合物、の溶液の
合理的かつコスト効率のよい製造方法を達成することで
ある。
ミニウム、塩化アルミニウム、塩化第二鉄、およびそれ
らの類似物の水性溶液が使用されている。塩化アルミニ
ウムおよび硫酸アルミニウムの塩基性ポリ塩または混合
アルミニウムフェリクロライドが、この場合には特に効
果的でありかつ重要である。そのような溶液のすべての
製造方法に共通して、それらのすべてが適当な速度で操
業するために、金属塩の原料である無機物の溶解および
反応を有するために高温および濃厚な酸を必要とするこ
とである。これらのプロセスパラメーターのために、装
置を耐食性材料で製作しなければならず、同様にプロセ
スをスピードアップするために上昇した圧力を用いる場
合には、装置材料の全ては高圧に耐えることができるべ
きである。
最短でも2時間と長く、そしてその結果は、より単純な
生成物、たとえば硫酸アルミニウムや塩化アルミニウム
にとって当然である事実により制限を受ける。さらに高
等な生成物、たとえば塩基性塩溶液はさらに長い時間を
必要とし、たとえば塩化−硫酸ポリアルミニウムは生成
に160℃において6時間を必要とする。
や共同体の水浄化の拡大を要求するので、そのようなア
ルミニウム塩溶液や第二鉄塩溶液のような製品を増産で
きそしてコスト削減できるより良い方法の入手の要求に
は充分の根拠がある。
たはアルカリ土類金属のアルミン酸塩を酸溶液に溶解し
た、そのままで用いられるかまたは適当な濃度に希釈さ
れる溶液の生成を特徴とする本発明の方法は、この要求
に適合させることが可能であることが意外にも見出され
た。
び複雑化したプロセス装置の必要性が排除された。
ルカリアルミン酸塩、たとえばポルトランドセメントの
ようなミネラルであるCIMENT FONDU型のもの、カルシウ
ム−アルミニウム−鉄−チタニウム−シリケートセメン
トを使用することができる。これらの高アルミニウム含
有率を有するセメント型のものは経済的に利用できそし
てそれらの製品はよく知られている。たとえば、「セメ
ントおよびコンクリートの化学」(F.M.Lea, E.Arnold社
(発行)、3rd ed. pp.490-527)を参照されたい。これら
のセメントは30ないし75%のAl2O3を典型的には
含有する。これらはボーキサイトや水酸化アルミニウム
のようなアルミニウム含有の鉱物を、炭酸カルシウムと
共に熱して製造されるが、それにより二酸化炭素が放出
されそしてセメントが生成する。次いでこれは次の使用
のために微細粉末に粉砕される。これらの型のセメント
は高温に耐える用途に一般に使用される。
ような希薄酸に極端に短時間で速やかに溶解し、そして
得られる化合物は従来方法で製造されたそれらと同一の
特性を有することが今や分かったのである。このように
40%Al2O3からなるセメント・フォンデュ(cement
fondu)はいかなる熱の添加なしに、大気圧で5分以内
に15%塩酸に溶解し、その結果塩基度75%を有し、
PAXと呼ばれるポリ塩化アルミニウムの混合物が得ら
れる。さらに生成物は、凝集試験において改良された特
性を示し、この特性は従来法で製造された同じ塩基度を
有するポリ塩化アルミニウムの特性よりも優れていた。
酸塩のような固体アルミン酸塩は異なった出発アルカリ
金属またはアルカリ土類金属、たとえばカルシウム、マ
グネシウムおよびナトリウムを使用して製造できる。ア
ルミン酸塩は水酸化アルミニウムとカルシウム、マグネ
シウムおよびナトリウムの適当な塩との混合物を焼結ま
たは溶融することにより製造できる。ここで酸化物また
は炭酸化物が好ましく使用される。その他のアルカリア
ルミン酸塩の製造方法は同様に知られている。
定されるものではなく、異なる方法で製造されたその他
の固体アルミン酸塩も同様に使用できる。
Gaulle, F-92521 Neuilly-sur-seine, France)から得た
カルシウムアルミン酸塩セメントを溶解に使用した。セ
メントは下記の一般組成を有した: Al2O3 50% CaO 40% Fe2O3 17% このセメントの25グラムを10℃の温度の16%塩酸
の100gと混合した。約5分後反応は終了した。溶液
は4.95% Al、1.7 %Fe、塩基度65%を有す
る塩化ポリアルミニウム−第2鉄を含有した。
ン酸塩と酸化カルシウムまたは炭酸カルシウムとをカル
シウム:アルミニウムの0.3〜2.0:1のモル比で混
合し、1000から1400℃で0.5〜2.5時間焼結
した。焼結は700〜1900℃で行うことができ、焼
結の完結時間はそれに応じて変化する。
ルミン酸塩の10gを37%塩酸37gと混合し、これ
により完全な溶解が5分以内に得られた。溶解によりA
l含有率5.5%およびOH/Al=1.5すなわち塩基
度50%のポリアルミニウム溶液が得られた。
カルシウムアルミン酸塩の10gを37%塩酸38gと
混合し、Al含有率6.3%およびモル比でOH/Al
=1.19すなわち塩基度40%のポリアルミニウム溶
液が得られた。
塩をそれぞれ異なる方法で製造することができる。それ
により一つは水酸化アルミニウムとカルシウムまたはマ
グネシウムの塩とを水酸化ナトリウムに添加し、その後
に混合物を1ないし6時間沸騰させた。形成したアルミ
ン酸塩は沈殿し、そして濾過される。別法として、カル
シウム塩またはマグネシウム塩を熱または冷アルミン酸
塩溶液に添加することができ、それによりカルシウムま
たはマグネシウムのアルミン酸塩が沈澱しこれらは濾過
することができた。上記の両方の場合に溶液中には過剰
のアルミニウムが存在した。
ン酸塩の10gを37%塩酸25gに溶解したところ、
Al含有率4.4%およびモル比でOH/Al=1.6す
なわち塩基度53%のポリアルミニウム溶液が得られ
た。
種の凝固剤を製造するために、固体アルミン酸塩の溶解
に、異種の無機酸、たとえばHCl、HNO3、H2SO
4を使用することができた。しかしまた、酸性である塩
化アルミニウム溶液をアルミン酸塩からのアルミニウム
溶液の製造に使用することもでき、これによりアルミニ
ウム含有率および塩基度をさらに増加させることができ
た。凝固剤の効率は溶液の塩基度の如何に従うものであ
る。アルミニウムの高含有率を達成するための要求は、
ほとんど経済的な輸送理由による。
を有する酸を使用することができる。このことは、この
ような酸は取り扱いに対してより安全であり、溶解に当
って環境へ与えるインパクトはより小さいものであり、
そしてさらにこれらは非常に低価格であることから重要
なものである。かくして金属対象の酸洗からの廃酸を使
用することができる。このような酸はたいてい鉄および
アルミニウムを含有しており、このことはこれらの廃棄
物を再利用できることを意味する。現今においてはこの
ような酸は経済的に完全に利益がなく、そして一方では
これらの酸は用途がなくかつそれらは産業における廃棄
物問題となるので低価格で入手できる。水浄化における
不純物の沈澱にはAlの1〜2%濃度を有する溶液が使
用される。
Claims (9)
- 【請求項1】 アルカリ金属および/またはアルカリ土
類金属のアルミン酸塩を酸溶液に溶解した、そのままで
使用されるかまたは適当な濃度に希釈される溶液の生成
を特徴とするアルミニウム塩溶液の製造方法。 - 【請求項2】 溶解を0.3より大きいアルカリ/Al
比を有する固体アルミン酸塩から出発することを特徴と
する請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 湿式法により製造したアルミン酸塩から
出発することを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 アルミン酸塩の溶解に無機酸を使用する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項5】 アルミン酸塩の溶解に塩化アルミニウム
または塩化第二鉄を含有する廃酸を使用することを特徴
とする請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 少なくとも10%のHCl含有率を有す
る塩酸を使用することを特徴とする請求項5記載の方
法。 - 【請求項7】 アルミン酸塩の溶解にアルミニウム塩の
酸性溶液を使用することを特徴とする請求項1記載の方
法。 - 【請求項8】 溶解が加熱なしで実施されることを特徴
とする請求項1記載の方法。 - 【請求項9】 溶解が大気圧において実施されることを
特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
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