KR20200035349A - High alkaline aluminium chloride and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고 염기성 염화알루미늄, 그를 포함한 수처리용 응집제 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a highly basic aluminum chloride, a coagulant composition for water treatment including the same, and a method for manufacturing the same.
최근, 음료수 내의 알루미늄에 관하여 농도 규제가 행해지게 되어, 세계보건기구(WHO)의 음료수 수질 가이드라인에는 0.2mg/L, 미국 환경보호청의 안전 음료수법 제2종 음료수 규제에는 0.05~0.2mg/L(잠정), 유럽 연합의 음료수 수질 기준에는 가이드 레벨을 0.05mg/L, 최대 허용 농도를 0.2mg/L로 규정하고 있다.In recent years, concentration restrictions have been imposed on aluminum in beverages, and the World Health Organization (WHO) guidelines for drinking water quality are 0.2 mg / L, and the US Environmental Protection Agency's Safety Drinks Act Type 2 drinking water regulation is 0.05 to 0.2 mg / L. (Tentative), the European Union's drinking water quality standards set the guide level at 0.05 mg / L and the maximum allowable concentration at 0.2 mg / L.
한편, 일본에 있어서도 후생노동성이 정한 수도 수질에 관한 기준의 쾌적 수질 항목에 Al이 나타나 있고, 그 목표치를 0.2mg/L 이하로 규정하고 있다.On the other hand, even in Japan, Al appears in the item of comfortable water quality of the standard for water quality determined by the Ministry of Health, Labor and Welfare, and the target value is defined as 0.2 mg / L or less.
하천수로부터 음료수로 하기 위해서는, 통상 염기성 염화알루미늄에 의한 정수용 응집제를 사용하는 경우가 많으며, 이 염기성 염화알루미늄은 일반적으로 가압 하에서 염산과 알루미늄 수화물을 반응시켜서 염기성 염화알루미늄으로 하고, 이에 황산 또는 수용성 황산염을 첨가하여 함 황산염 염기성 염화알루미늄(PAC)이 제조되고 있다. 염기도는 40%~60%이다.In order to make drinking water from river water, a flocculant for water purification by basic aluminum chloride is often used, and this basic aluminum chloride is generally made into basic aluminum chloride by reacting hydrochloric acid and aluminum hydrate under pressure, thereby making sulfuric acid or water-soluble sulfate By addition, sulfate-containing basic aluminum chloride (PAC) is produced. The basicity is 40% to 60%.
또한, 염기도를 높여 응집 성능을 향상시키는 제조 방법으로서, 특허문헌 1(일본 등록특허 제6186528호)에 개시되어 있는 방법이 있다. 즉, 염기성 염화알루미늄에 알칼리(탄산나트륨, 알루민산소다 등)를 가하여 겔화시킨 후, 이 겔을 염기성 염화알루미늄 용액에 가하고 용해하여 고 염기성 염화알루미늄을 얻는 방법이다. 이 경우 73% 정도의 고 염기도의 염기성 염화알루미늄을 얻을 수 있는 것으로 나타나 있다. 이 방법을 이하 겔법이라 한다.In addition, there is a method disclosed in Patent Literature 1 (Japanese Patent No. 6,186,528) as a production method for improving the aggregation performance by increasing the basicity. That is, after adding alkali (sodium carbonate, sodium aluminate, etc.) to the basic aluminum chloride and gelling, the gel is added to a basic aluminum chloride solution and dissolved to obtain a high basic aluminum chloride. In this case, it has been shown that it is possible to obtain basic aluminum chloride having a high basicity of about 73%. This method is hereinafter referred to as a gel method.
염기도를 높여 응집 성능을 향상시키는 고 염기성 염화알루미늄 응집제는 하천수의 변동에 따른 응집 특성의 편차가 적다는 이점이 있어, 염기도를 극한에까지 상승시키는 것으로 잔존 Al 등의 저감이 가능한 응집제로 하는 것이 기대 가능하지만, 특허문헌 1의 발명에서는 염기성 염화알루미늄의 염기도를 높였을 때, 염기도가 75%를 초과하면 급격하게 점도가 증가한다는 문제점이 있다 .High basic aluminum chloride coagulant that improves cohesive performance by increasing basicity has the advantage that there is little variation in cohesive properties due to fluctuations in river water, and it can be expected to be a coagulant capable of reducing residual Al by raising the basicity to the limit. However, in the invention of Patent Document 1, when the basicity of the basic aluminum chloride is increased, there is a problem that the viscosity increases rapidly when the basicity exceeds 75%.
또한 최근에는, 음료수의 수질 기준이 보다 엄격해져, 유기 성분의 함유량이 가능한 한 작고(E260 값에 따라 평가), 크립토스포리듐(Cryptosporidium), 피코 플랑크톤 등의 생물 유래의 미립자(미립자 수의 개수에 따라 평가)의 값이 극히 낮은 것이 바람직하다.In addition, in recent years, the water quality standards of beverages have become more stringent, and the content of organic components is as small as possible (evaluated according to the value of E260), and particles derived from organisms such as Cryptosporidium and Pico plankton (in the number of particulates) Therefore, it is preferable that the value of evaluation) is extremely low.
발명자들은 예의 노력을 거듭하여, 상기 알루미나 겔법의 개량에 대하여 검토한 결과, 알루미나 겔화에 즈음하여 원료의 염화알루미늄 제1용액 내의 SO4의 함유량, 알루미나 겔을 용해하기 위한 염화알루미늄 제2용액 내의 SO4의 함유량을 모두 SO4/Al2O3의 몰비로 0~0.1로 하는 것, 용해 후의 염기성 염화알루미늄 용액에 탄산 알칼리 금속염을 첨가하여 반응을 완결시켜 염기도를 75%~95%로 높이는 것, 이러한 용해 숙성을 40℃~80℃의 가열 온도 하에서 행하는 것에 의해, 고 염기도에도 불구하고 극히 안정적인 고 염기성 염화알루미늄 용액을 얻을 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.The inventors have made great efforts and studied the improvement of the alumina gel method, and as a result of the alumina gelation, the content of SO 4 in the aluminum chloride first solution as a raw material and the SO in the aluminum chloride second solution for dissolving the alumina gel All of the content of 4 is set to 0 to 0.1 in a molar ratio of SO 4 / Al 2 O 3 , alkali metal carbonate is added to the basic aluminum chloride solution after dissolution to complete the reaction, thereby increasing the basicity to 75% to 95%, It was found that by performing such dissolution and aging at a heating temperature of 40 ° C to 80 ° C, an extremely stable high basic aluminum chloride solution despite high basicity was obtained, and the present invention was completed.
그리고, 얻어진 고 염기성 염화알루미늄을 응집제로서 사용함으로써, 처리 후의 정수 내의 잔존 Al 농도, 미생물 유래의 미립자 수 및 유기물의 함유량을 나타내는 E260 값을 모두 현저하게 저하시키는 것에 성공하였다.And by using the obtained high basic aluminum chloride as a coagulant, it succeeded in remarkably reducing all the E260 value which shows the residual Al concentration in the purified water after treatment, the number of microparticles derived from microorganisms, and content of organic matter.
본 발명의 목적은, 이러한 고 염기성 염화알루미늄 및 그를 이용한 정수용 응집제를 제공하고, 잔존 Al의 저감과 함께, 미립자 수의 저감, E260 값의 저감도 가능한 응집제를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide such a high basic aluminum chloride and a flocculant for water purification using the same, and to provide a coagulant capable of reducing the number of fine particles and reducing the E260 value, while reducing residual Al.
즉 본 발명은, 조성이 M/Al2O3(몰비) = 0.8~2.2(M은 알칼리 금속의 몰 수를 나타낸다), E/Al2O3(몰비) = 0~0.3(E는 알칼리토류 금속의 몰 수를 나타낸다), Cl/Al2O3(몰비) = 1.0~3.0, SO4/Al2O3(몰비) = 0~0.35이며, 염기도가 75%~95%인 것을 특징으로 하는 고 염기성 염화알루미늄이다.That is, in the present invention, the composition is M / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0.8 to 2.2 (M represents the number of moles of alkali metal), E / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0 to 0.3 (E is alkaline earth Molar number of metal), Cl / Al 2 O 3 (molar ratio) = 1.0 to 3.0, SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0 to 0.35, and the basicity is 75% to 95%. It is a highly basic aluminum chloride.
또한 본 발명은, 상기 기재의 고 염기성 염화알루미늄에 있어서 상기 염기도가 80%~90%인 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the basicity is 80% to 90% in the highly basic aluminum chloride of the substrate.
또한 본 발명은, 추가로 Si 화합물을 Si/Al2O3(몰비) = 0.001~0.1 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the Si compound further comprises Si / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0.001 to 0.1.
게다가 또한 본 발명은, 상기 기재의 고 염기성 염화알루미늄을 물에 Al2O3 환산으로 8중량%~12중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리용 응집제이다.Moreover, the present invention is a coagulant for water treatment, characterized in that it contains 8% by weight to 12% by weight of Al 2 O 3 in terms of Al 2 O 3 in the water.
게다가 또한 본 발명은,In addition, the present invention also
(1) SO4 함유량(SO4/Al2O3(몰비))이 0~0.1이며 염기도 40%~65%의 염기성 염화알루미늄 제1용액을 알칼리 용액과 반응시켜 알루미나 겔을 생성시키는 제1공정과,(1) A first process of producing an alumina gel by reacting a first solution of basic aluminum chloride with a basicity of 40% to 65% and an SO 4 content (SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio)) of 0 to 0.1 and,
(2) 제1공정에서 얻어진 알루미나 겔을 SO4 함유량(SO4/Al2O3(몰비))이 0~0.1이며 염기도 40%~55%의 염기성 염화알루미늄 제2용액에 40℃~80℃에서 첨가하여 용해시키는 제2공정과,(2) The alumina gel obtained in the first step is 40 ° C to 80 ° C in a second solution of basic aluminum chloride having a SO 4 content (SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio)) of 0 to 0.1 and a basicity of 40% to 55%. A second step of dissolving by adding in,
(3) 제2공정에서 얻어진 용액에 탄산 알칼리 금속염을 첨가하여 염기도 75%~95%의 염기성 염화알루미늄 제3용액을 얻는 제3공정과,(3) a third step of adding a basic alkali aluminum chloride solution having a basicity of 75% to 95% by adding an alkali metal carbonate to the solution obtained in the second step;
(4) 제3공정에서 얻어진 제3용액을 40℃~90℃에서 숙성하여 숙성 용액을 얻는 제4공정과,(4) a fourth step of aging the third solution obtained in the third step at 40 ° C to 90 ° C to obtain a aging solution,
(5) 제4공정에서 얻어진 숙성 용액에 황산염을 첨가하고, 상기 숙성 용액 내의 SO4 함유량을 SO4/Al2O3(몰비) = 0~0.35로 조제하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고 염기성 염화알루미늄의 제조 방법이다.(5) characterized in that it comprises a fifth step of adding a sulfate to the aging solution obtained in the fourth step, and preparing the SO 4 content in the aging solution to SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0 to 0.35. It is a manufacturing method of high basic aluminum chloride.
본 발명에 따르면, 염기성 염화알루미늄의 염기도를 75%~95%까지 높이는 것이 가능하고, 보존 안정성도 뛰어나 응집제로서 사용함으로써 처리 후의 정수 내의 잔존 Al, E260 값 및 미립자 수를 동시에 현저하게 감소시키는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to increase the basicity of basic aluminum chloride to 75% to 95%, and it is also excellent in storage stability, and it can be used as a coagulant to significantly reduce the remaining Al, E260 values and the number of fine particles in the purified water at the same time. Do.
본 발명은, 조성이 M/Al2O3(몰비) = 0.8~2.2(M은 알칼리 금속의 몰 수를 나타낸다), E/Al2O3(몰비) = 0~0.3(E는 알칼리토류 금속의 몰 수를 나타낸다), Cl/Al2O3(몰비) = 1.0~3.0, SO4/Al2O3(몰비) = 0~0.35이며, 염기도가 75%~95%인 고 염기성 염화알루미늄이다.In the present invention, the composition is M / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0.8 to 2.2 (M represents the number of moles of alkali metal), E / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0 to 0.3 (E is alkaline earth metal Molar number), Cl / Al 2 O 3 (molar ratio) = 1.0 to 3.0, SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0 to 0.35, and is a basic aluminum chloride with a basicity of 75% to 95%. .
본 발명에 있어서, 고 염기성 염화알루미늄 내의 알칼리 금속은 Al2O3 1몰에 대하여 0.8~2.2몰, 바람직하게는 1.3~1.9몰 포함된다. 알칼리 금속이 Al2O3 1몰에 대하여 0.8몰 미만에서는 잔존 Al, E260 및 미립자 수의 저감 효과를 충분히 얻지 못하고, 또한 2.2몰을 초과하면 점도가 증가하여 제조 곤란해진다 .In the present invention, the alkali metal in the high basic aluminum chloride is 0.8 to 2.2 moles, preferably 1.3 to 1.9 moles, per 1 mole of Al 2 O 3 . When the alkali metal is less than 0.8 mol with respect to 1 mol of Al 2 O 3 , the effect of reducing the number of remaining Al, E260 and fine particles is not sufficiently obtained, and when it exceeds 2.2 mol, the viscosity increases, making manufacturing difficult.
본 발명에 있어서, M으로 표시되는 알칼리 금속으로는 리튬, 칼륨, 나트륨, 루비듐 등을 들 수 있고, 칼륨, 나트륨이 바람직하다.In the present invention, examples of the alkali metal represented by M include lithium, potassium, sodium, and rubidium, and potassium and sodium are preferred.
또한, 본 발명에 있어서, 고 염기성 염화알루미늄 내의 알칼리토류 금속은 Al2O3 1몰에 대하여 0~0.3몰, 바람직하게는 0.02~0.2몰 포함된다. 이 알칼리토류 금속은 규소 화합물과의 상승 효과에 의해, 보다 응집성을 높이는 효과가 있다. 알칼리토류 금속은 Al2O3 1몰에 대하여 0.3몰을 초과하면 효과는 포화된다.In addition, in the present invention, the alkaline earth metal in the high basic aluminum chloride is 0 to 0.3 mol, preferably 0.02 to 0.2 mol, per 1 mol of Al 2 O 3 . This alkaline earth metal has an effect of increasing the cohesiveness by synergistic effect with the silicon compound. If the alkali earth metal exceeds 0.3 mol with respect to 1 mol of Al 2 O 3 , the effect is saturated.
또한, 본 발명에 있어서, E로 표시되는 알칼리토류 금속으로는, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 바륨 등을 들 수 있고, 마그네슘, 칼슘이 바람직하다.In addition, in the present invention, examples of the alkaline earth metal represented by E include beryllium, magnesium, calcium, barium, and the like, and magnesium and calcium are preferred.
또한, 본 발명에 있어서, 고 염기성 염화알루미늄 내의 Cl은 Al2O3 1몰에 대하여 1.0~3.0몰, 바람직하게는 2.0~3.0몰 포함된다. 이 Cl은 Al에 결합하고 있는 Cl과 알칼리 금속에 결합하고 있는 Cl을 합산한 것이다. 염기도가 높을수록 Al에 결합하고 있는 Cl이 적어지게 되고, 알칼리 금속에 결합하고 있는 Cl이 많아진다.In addition, in the present invention, Cl in the high basic aluminum chloride is 1.0 to 3.0 mol, preferably 2.0 to 3.0 mol, based on 1 mol of Al 2 O 3 . This Cl is the sum of Cl bound to Al and Cl bound to alkali metal. The higher the basicity, the less Cl is bound to Al, and the more Cl is bound to the alkali metal.
또한, 본 발명에 있어서, 고 염기성 염화알루미늄 내의 SO4는 Al2O3 1몰에 대하여 SO4를 0~0.35몰, 바람직하게는 0.05~0.25몰 포함된다.In addition, in the present invention, SO 4 in the highly basic aluminum chloride contains 0 to 0.35 mol, preferably 0.05 to 0.25 mol, of SO 4 relative to 1 mol of Al 2 O 3 .
본 발명에 있어서는, SO4(황산기)는 하천의 종류에 따라서는 포함되지 않아도 가능하다. SO4는 응집성을 높이는 효과가 있지만, 잔류 Al의 저감 효과에 대해서는 마이너스의 효과가 있어, 잔류 Al의 감소를 목적으로 하는 경우에는 가능한 한 적은 편이 좋다.In the present invention, SO 4 (sulfuric acid group) may not be included depending on the type of river. SO 4 has an effect of increasing the cohesiveness, but has a negative effect on the reduction effect of residual Al, and is preferably as little as possible when it is intended to reduce residual Al.
본 발명에 있어서, 알칼리토류 금속은 상기와 같이, 규소 화합물과의 상승 효과에 의해, 보다 응집성을 높이는 것이 가능하고, 특히 SO4에 의한 응집성이 필요한 하천수에 대해서는, 마그네슘, 규소와 조합시키는 것에 의해 SO4의 함유량을 줄이는 것이 가능하게 되므로, 알칼리토류 금속과 규소 화합물을 병용하는 것이 바람직하다.In the present invention, the alkaline earth metal can be made more cohesive by synergistic effect with the silicon compound as described above, and in particular, for river water requiring cohesiveness by SO 4 , by combining with magnesium and silicon Since it is possible to reduce the content of SO 4 , it is preferable to use an alkaline earth metal and a silicon compound in combination.
규소 화합물은 고 염기성 염화알루미늄 내에 규소로서 Al2O3 1몰에 대하여 0.001~0.1몰, 바람직하게는 0.01~0.05몰 포함된다.The silicon compound is contained in 0.001 to 0.1 mol, preferably 0.01 to 0.05 mol, per 1 mol of Al 2 O 3 as silicon in high basic aluminum chloride.
규소는 응집성을 높이는 동시에 특히 고탁도의 처리수에 효과가 있다. 0.001몰 보다 적으면 응집성에 개선이 나타나지 않고, 0.1몰을 초과하여도 효과가 포화되기 때문에 바람직하지 않다.Silicon increases cohesiveness and is particularly effective for highly turbid treated water. If less than 0.001 mol, the improvement in cohesiveness does not appear, and even if it exceeds 0.1 mol, the effect is saturated, which is not preferable.
본 발명의 고 염기성 염화알루미늄의 염기도는 75%~95%이며, 바람직하게는 80%~90%이어서, 본 발명에서는 고 염기도의 염기성 염화알루미늄이 가능하다.The basicity of the high basic aluminum chloride of the present invention is 75% to 95%, preferably 80% to 90%, so that in the present invention, a basic aluminum chloride of high basicity is possible.
또한, 본 발명의 수처리용 응집제 조성물은, 상기 고 염기성 염화알루미늄을 물에 Al2O3 환산으로 8중량%~12중량%, 바람직하게는 10중량%~11중량% 포함하여, 사용하는 하천수나 기타 채수된 물의 수질에 따라 적절하게 농도를 변경하는 것이 가능하다.In addition, the coagulant composition for water treatment of the present invention contains 8 wt% to 12 wt%, preferably 10 wt% to 11 wt%, of the high basic aluminum chloride in water in terms of Al 2 O 3. It is possible to change the concentration appropriately according to the water quality of other collected water.
본 발명의 수처리용 응집제 조성물은, 다양한 첨가제를 사용하는 것도 가능하며, 첨가제로는 응집 작용을 저해하지 않고, 응집 처리가 이루어진 처리수의 음용에 지장이 없는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.The coagulant composition for water treatment of the present invention can also use various additives, and the additive is not particularly limited as long as it does not inhibit the coagulation action and does not interfere with drinking of the treated water in which coagulation treatment has been performed.
구체적인 첨가제로는, 예를 들면 고분자 응집제, 구연산나트륨, 글루콘산나트륨 등을 들 수 있다.As a specific additive, a polymer flocculant, sodium citrate, sodium gluconate, etc. are mentioned, for example.
본 발명의 수처리용 응집제 조성물은, 고 염기성 염화알루미늄을 물에 소정의 농도가 되도록 첨가, 혼합하는 것으로써 사용하는 것이 가능하다.The coagulant composition for water treatment of the present invention can be used by adding and mixing high basic aluminum chloride to a predetermined concentration in water.
본 발명의 수처리용 응집제 조성물은, 응집제로서 사용하면 처리 후의 처리수 내의 잔존 Al, E260 및 미립자 수는 현저하게 감소한다.When the coagulant composition for water treatment of the present invention is used as a coagulant, the number of residual Al, E260 and fine particles in the treated water after treatment is significantly reduced.
본 발명의 고 염기성 염화알루미늄은,The high basic aluminum chloride of the present invention,
(1) SO4 함유량(SO4/Al2O3(몰비))이 0~0.1이며 염기도가 40%~65%의 염기성 염화알루미늄 제1용액을 알칼리 용액과 반응시켜 알루미나 겔을 생성시키는 제1공정과,(1) SO 4 content (SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio)) is 0 to 0.1 and a basic aluminum chloride solution having a basicity of 40% to 65% is reacted with an alkali solution to produce an alumina gel. Fairness,
(2) 제1공정에서 얻어진 알루미나 겔을 SO4 함유량(SO4/Al2O3(몰비))이 0~0.1이며 염기도가 40%~55%의 염기성 염화알루미늄 제2용액에 40℃~80℃에서 첨가하여 용해시키는 제2공정과,(2) The alumina gel obtained in the first step has a SO 4 content (SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio)) of 0 to 0.1 and a basic aluminum chloride solution having a basicity of 40% to 55% at 40 ° C to 80 ° C. A second step of adding and dissolving at ℃,
(3) 제2공정에서 얻어진 용액에 탄산 알칼리 금속염을 첨가하여 염기도 75%~95%의 염기성 염화알루미늄 제3용액을 얻는 제3공정과,(3) a third step of adding a basic alkali aluminum chloride solution having a basicity of 75% to 95% by adding an alkali metal carbonate to the solution obtained in the second step;
(4) 제3공정에서 얻어진 제3용액을 40℃~90℃에서 숙성하여 숙성 용액을 얻는 제4공정과,(4) a fourth step of aging the third solution obtained in the third step at 40 ° C to 90 ° C to obtain a aging solution,
(5) 제4공정에서 얻어진 숙성 용액에 황산염을 첨가하고, 상기 숙성 용액 내의 SO4 함유량을 SO4/Al2O3(몰비) = 0~0.35로 조제하는 제5공정을 거치는 것으로써 제조하는 것이 가능하다.(5) Prepared by adding a sulfate to the aging solution obtained in the fourth step, and undergoing a fifth step of preparing the SO 4 content in the aging solution to SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0 to 0.35. It is possible.
제1공정에서는, SO4 함유량(SO4/Al2O3(몰비))이 0~0.1이며 염기도가 40%~65%의 염기성 염화알루미늄 제1용액을 알칼리 용액과 반응시켜 알루미나 겔을 생성시킨다.In the first step, an alumina gel is produced by reacting a first solution of basic aluminum chloride having an SO 4 content (SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio) of 0 to 0.1) and a basicity of 40% to 65% with an alkali solution. .
이 제1공정에서 이용하는 염기성 염화알루미늄의 제1용액은 특별히 한정되지 않지만 통상 염기도 40%~65%의 것으로, 이미 알려진 방법으로 제조되는 것이라면 좋고, 예를 들면 오토클레이브(autoclave) 내에서 염산과 수산화알루미늄을 반응시키는 것으로써 제조하는 것이 가능하다.The first solution of the basic aluminum chloride used in the first step is not particularly limited, but usually has a basicity of 40% to 65%, and is preferably prepared by a known method. For example, hydrochloric acid and hydroxylation in an autoclave It is possible to manufacture by reacting aluminum.
그 일 예를 들면, 35% 염산 : 649g, 수산화알루미늄(함수율 2.6%) : 325.3g, 물 : 35.7g을 오토클레이브 내에서 160℃, 160분 반응시켜서 합성되는 것이다.For example, 35% hydrochloric acid: 649 g, aluminum hydroxide (moisture content 2.6%): 325.3 g, water: 35.7 g is synthesized by reacting in an autoclave at 160 ° C. for 160 minutes.
또한, 본 발명에 있어서, 제1공정에서 이용하는 원료의 알칼리 용액은 그 pH가 10 이상인 알칼리 용액이면 좋고, 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 수산화 알칼리 금속, 알루민산나트륨, 알루민산칼륨 등의 알루민산 알칼리 금속염을 포함하는 용액을 들 수 있다. 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 탄산 알칼리 금속염도 사용하는 것이 가능하다.In addition, in the present invention, the alkali solution of the raw material used in the first step may be an alkali solution having a pH of 10 or more, for example, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, sodium aluminate, potassium aluminate, and the like. And a solution containing an alkali metal aluminate salt. It is also possible to use alkali carbonate metal salts such as sodium carbonate and potassium carbonate.
이들 중, 수산화 알칼리 금속, 탄산 알칼리 금속염을 단독으로 이용하는 경우에는, 나트륨 함유량이 많아지게 되고, 필연적으로 제품의 염기성 염화알루미늄 내에 염화나트륨의 양이 많이 포함되는 것으로 되므로, 알루민산 알칼리 금속염과 병용하는 것이 바람직하다.Among these, when the alkali metal hydroxide or alkali metal carbonate is used alone, the sodium content becomes high, and inevitably, the amount of sodium chloride is contained in the basic aluminum chloride of the product. desirable.
알루민산나트륨, 알루민산칼륨 등의 알루민산 알칼리 금속염은, 알루미나 비율이 염기도 향상에 기여하며, 소정의 염기도로 하기 위하여 필요한 Na 양을 줄이고, 반응에 의한 잔류 염화나트륨의 양을 줄이는 것이 가능하기 때문에 바람직하다. 또한, 알루민산 알칼리 금속염의 알칼리 금속과 Al2O3 몰비는 1.0~2.0의 것이 사용 가능하다.The alkali metal aluminate salt, such as sodium aluminate and potassium aluminate, is preferable because the alumina ratio contributes to the improvement in basicity, and it is possible to reduce the amount of Na necessary to achieve a certain basicity and reduce the amount of residual sodium chloride by reaction. Do. In addition, the molar ratio of alkali metal and Al 2 O 3 of the alkali metal aluminate salt may be used in the range of 1.0 to 2.0.
이 염기성 염화알루미늄 내에는, 상기 알칼리 금속에 더해져, 알칼리토류 금속이 Al2O3 1몰에 대하여 0~0.3몰, 특히 바람직하게는 0.02~0.2몰 포함된다.In the basic aluminum chloride, in addition to the alkali metal, the alkaline earth metal is contained in an amount of 0 to 0.3 mol, particularly preferably 0.02 to 0.2 mol, per 1 mol of Al 2 O 3 .
또한, 이 염기성 염화알루미늄 내에는, Cl이 Al2O3 1몰에 대하여 1.0~3.0몰, 특히 바람직하게는 2.0~3.0몰 포함된다. 이 Cl은 Al에 결합하고 있는 Cl과 알칼리 금속에 결합하고 있는 Cl을 합산한 것이다. 1.0몰 미만에 있어서도, 3.0몰을 초과하여도 염기성 염화알루미늄의 안정성이 악화되므로 바람직하지 않다.Moreover, in this basic aluminum chloride, Cl is 1.0-3.0 mol with respect to 1 mol of Al 2 O 3 , Especially preferably, 2.0-3.0 mol is contained. This Cl is the sum of Cl bound to Al and Cl bound to alkali metal. Even if it is less than 1.0 mol, even if it exceeds 3.0 mol, the stability of basic aluminum chloride deteriorates, which is not preferable.
또한, 이 염기성 염화알루미늄 내에는, SO4가 Al2O3 1몰에 대하여 0~0.35몰 포함된다. 이 SO4는 응집성에 대하여 보조적으로 이용되며, 물의 종류에 따라서는 포함되지 않아도 가능하다.In addition, 0-4.35 mol of SO 4 is contained in 1 mol of Al 2 O 3 in this basic aluminum chloride. This SO 4 is used as an auxiliary for cohesiveness, and may not be included depending on the type of water.
염기성 염화알루미늄 내에 Mg 등 알칼리토류 금속을 함유시키는 방법으로는, 제1공정에 있어서 염기성 염화알루미늄 제1용액에 염화마그네슘 등과 혼합 용해시키는 방법, 제2공정에 있어서 원료의 염기성 염화알루미늄 제2용액에 염화마그네슘 등으로 혼합 용해시키는 방법을 들 수 있다.As a method of containing an alkaline earth metal such as Mg in the basic aluminum chloride, a method of mixing and dissolving in a basic aluminum chloride first solution in the first step, magnesium chloride or the like in the first step, in the second step of the basic aluminum chloride solution in the raw material And a method of mixing and dissolving with magnesium chloride or the like.
SO4를 함유시키는 방법으로는, 제1공정에 있어서 원료의 염기성 염화알루미늄 제1용액에 SO4 화합물 등과 혼합 용해시키는 방법, 제2공정에 있어서 원료의 염기성 염화알루미늄 제2용액에 SO4 화합물 등으로 혼합 용해시키는 방법을 들 수 있고, 제2공정에서 얻어진 용해액에 SO4 화합물을 첨가하여도 좋다.As a method of containing SO 4 , a method of mixing and dissolving the SO 4 compound in a basic aluminum chloride first solution in the first step, a SO 4 compound in a second basic aluminum chloride solution in the second step, etc. A method of mixing and dissolving is mentioned, and the SO 4 compound may be added to the solution obtained in the second step.
SO4 화합물로는 황산 밴드, 황산 알칼리 금속염, 황산 알칼리토류 금속염, 황산 등을 들 수 있고, 이 가운데 황산 밴드, 황산나트륨, 황산 마그네슘이 바람직하다.Examples of the SO 4 compound include a sulfuric acid band, an alkali metal sulfate, an alkaline earth metal salt, and sulfuric acid. Among them, a sulfuric acid band, sodium sulfate, and magnesium sulfate are preferable.
여기에서 유의해야만 하는 것은, 염기성 염화알루미늄 용액(제1용액)에 SO4가 포함되는 경우, 이 SO4의 농도는 Al2O3 1몰에 대하여 0~0.1몰일 필요가 있다. 0.1몰을 초과하는 경우에는 제3공정 이후에 점도가 증가하며, 겔화하기 쉽고, 고화하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.It should be noted here that when SO 4 is contained in the basic aluminum chloride solution (first solution), the concentration of SO 4 needs to be 0 to 0.1 mol per 1 mol of Al 2 O 3 . When it exceeds 0.1 mol, the viscosity increases after the third step, and it is not preferable because it is easy to gel and easy to solidify.
알루미나 겔 생성 시에는, pH가 10 이상인 상기 알칼리 용액에 상기 제1용액을 첨가하여 반응시킨다. 알루미나 겔 생성의 초기 상태에 있어서는, 상기 강 알칼리 용액에 산성의 염기성 염화알루미늄 제1용액을 첨가하는 것에 의해 석출된 알루미나 겔은 빠르게 알칼리 용액에 용해된다.When alumina gel is produced, the first solution is added to the alkali solution having a pH of 10 or higher to react. In the initial state of alumina gel production, the alumina gel precipitated by adding the acidic basic aluminum chloride first solution to the strong alkali solution is rapidly dissolved in the alkali solution.
반응이 진행되면 알루미나 겔을 용해시킨 알칼리 용액은 과포화 되어, 알루미나 겔을 석출하지만, pH 10 이상인 반응액 내에 혼합하여 알루미나 겔을 조제하는 것으로써, 이 석출 알루미나 겔은 산에 난용성의 결정성 알루미나 겔로는 성장하지 않고 이용성(易溶性) 알루미나 겔로 된다.When the reaction proceeds, the alkali solution in which the alumina gel is dissolved becomes supersaturated and precipitates an alumina gel, but by mixing in a reaction solution having a pH of 10 or higher to prepare an alumina gel, the precipitated alumina gel is poorly soluble crystalline alumina in acid. It does not grow as a gel, but becomes a soluble alumina gel.
또한, 상기 알칼리 용액과 염기성 염화알루미늄 제1용액의 혼합 시의 온도를 0~40℃로 유지하는 것으로, 알칼리 환경 하에 있어서도 안정적으로 알루미나 겔을 생성 가능하다. 또한, 생성된 알루미나 겔은 제2공정으로 이행하기 전에 숙성하는 것이 바람직하다.In addition, by maintaining the temperature at the time of mixing the alkali solution and the basic aluminum chloride first solution at 0 to 40 ° C, it is possible to stably produce alumina gel even in an alkaline environment. In addition, it is preferable that the resulting alumina gel is aged before proceeding to the second step.
이 숙성에 의해, 제2공정에서의 용해가 보다 용이해진다. 이 숙성 시의 온도도 0℃~40℃가 바람직하다. 혼합·숙성 시의 온도가 40℃를 초과하면, 알루미나 겔의 폴리머화가 지나치게 진행되고, 완성된 염기성 염화알루미늄이 반투명의 백탁(白濁)한 것으로 되기 때문에 바람직하지 않다. 숙성 시간은 0~2시간 정도 행하는 것이 바람직하다.Dissolving in the second step becomes easier by this aging. The temperature during this aging is also preferably 0 ° C to 40 ° C. When the temperature at the time of mixing and aging exceeds 40 ° C, the polymerization of the alumina gel proceeds excessively, and the finished basic aluminum chloride becomes translucent and cloudy, which is not preferable. It is preferable to perform aging time for about 0 to 2 hours.
제2공정에서는, 제1공정에서 얻어진 알루미나 겔을 SO4 함유량(SO4/Al2O3(몰비))이 0~0.1이며 염기도가 40%~55%의 염기성 염화알루미늄 제2용액에 40℃~80℃에서 첨가하여 용해시킨다. 이 경우, 알루미나 겔 용액에 상기 제2용액을 첨가하여도 좋다.In the second step, the alumina gel obtained in the first step has a SO 4 content (SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio)) of 0 to 0.1 and a basic aluminum chloride solution having a basicity of 40% to 55% at 40 ° C. Dissolve by adding at ~ 80 ℃. In this case, the second solution may be added to the alumina gel solution.
상기 제2용액은 상기 제1공정에서 이용되는 염기성 염화알루미늄 제1용액과 마찬가지로 제조한 것을 이용하는 것이 가능하다.It is possible to use the second solution prepared in the same way as the first basic aluminum chloride solution used in the first step.
게다가, 제2공정에서 얻어진 용해액은, 용해 시 및/또는 용해 후에 50℃~90℃로 가온 처리를 행하는 것이 바람직하다. 처리 시간은 1~3시간 행한다. 이 처리에 의해, 미용해 알루미나 겔을 적어지게 하는 동시에 염기성 염화알루미늄을 안정화시켜 보관 시의 석출 침강을 방지하는 것이 가능하다.Moreover, it is preferable that the solution obtained in the second step is heated at 50 ° C to 90 ° C during dissolution and / or after dissolution. The processing time is 1 to 3 hours. By this treatment, it is possible to prevent the precipitation precipitation during storage by stabilizing the basic aluminum chloride while simultaneously reducing the amount of unmelted alumina gel.
이 염기성 염화알루미늄 용액(제2용액)에 대해서도, SO4가 포함된 경우에는이 SO4의 농도는 제1용액과 마찬가지로 Al2O3 1몰에 대하여 0~0.1몰일 필요가 있다. 0.1몰을 초과하는 경우에는 용해 후의 알루미나 겔이 다시 겔화하기 쉽고, 고화하기 쉬워지므로 바람직하지 않다. 특히 염기도가 높아지면, 이러한 경향이 현저하다.For this basic aluminum chloride solution (second solution), when SO 4 is included, the concentration of SO 4 needs to be 0 to 0.1 mole relative to 1 mole of Al 2 O 3 as in the first solution. When it exceeds 0.1 mol, it is not preferable because the alumina gel after dissolution is likely to gel again and solidify easily. Especially when the basicity is high, this tendency is remarkable.
제3공정에서는, 제2공정에서 얻어진 용액에 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 탄산 알칼리 금속염을 첨가하여, 염기도를 75%~95%로 하는 염기성 염화알루미늄 제3용액을 얻는다.In the third step, an alkali metal carbonate such as sodium carbonate or potassium carbonate is added to the solution obtained in the second step to obtain a basic aluminum chloride third solution having a basicity of 75% to 95%.
제4공정에서는, 염기성 염화알루미늄 제3용액을 50℃~80℃의 온도를 유지한 상태에서 2시간 정도 숙성을 한다. 이에 따라 안정화된 염기도 75%~95%의 고 염기성 염화알루미늄의 숙성 용액을 얻는 것이 가능하다.In the fourth step, the basic aluminum chloride third solution is aged for about 2 hours while maintaining a temperature of 50 ° C to 80 ° C. Accordingly, it is possible to obtain a aging solution of highly basic aluminum chloride having a stabilized base of 75% to 95%.
다음으로, 숙성 용액에 황산염을 첨가하여 SO4 함유량이 0~0.35가 되도록 조정하는 것으로써, 본 발명의 고 염기성 염화알루미늄을 제조하는 것이 가능하다.Next, it is possible to manufacture the highly basic aluminum chloride of the present invention by adjusting the SO 4 content to be 0 to 0.35 by adding sulfate to the aging solution.
또한, SO4 함유량이 상기 범위에 부족한 경우에는, 그 필요량(제1, 제2용액에 SO4를 일부 함유하고 있는 경우에는 필요량에서 그 양을 뺀 양)을 첨가하여 고 염기성 염화알루미늄으로 한다. 또한 마그네슘을 포함하는 경우에는 상기와 같이, 어느 한 공정에 염화마그네슘의 형태로 첨가하는 것이 바람직하다.Further, when the SO 4 content is insufficient in the above range, the required amount (in the case where some of the first and second solutions contain SO 4 is the amount obtained by subtracting the amount from the required amount) is added to obtain high basic aluminum chloride. In addition, when magnesium is included, it is preferable to add magnesium chloride in any one step as described above.
황산염으로는, 황산 밴드, 황산나트륨, 황산마그네슘 등을 사용하는 것이 가능하다.As the sulfate, it is possible to use a sulfate band, sodium sulfate, magnesium sulfate or the like.
[실시예][Example]
이하, 실시예에 따라서 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail according to Examples, but the present invention is not limited by these Examples.
실시예1Example 1
알루민산나트륨 용액(Al2O3 환산 19.7%, Na2O 환산 20.2%) 109.0g과, 규산나트륨 용액(SiO2 환산 28%, Na2O 환산 10%) 7.0g을 혼합 하였다.A sodium aluminate solution (Al 2 O 3 in terms of 19.7%, Na 2 O in terms of 20.2%) 109.0g, and sodium silicate solution (SiO 2 in terms of 28%, Na 2 O in terms of 10%) 7.0g were mixed.
이러한 염기성 염화알루미늄 용액(염기도 49.7%, Al2O3 농도 19.1%, SO4 농도 0%) 126.7g을 혼합하여 알루미나 겔을 생성하였다. 그 후, 이 알루미나 겔을 실온에서 0.25~2시간 숙성하고, 추가로 염기성 염화알루미늄 용액(염기도 49.7%, Al2O3 농도 19.1%, SO4 농도 0%) 281.1g을 첨가하여 용해시켰다.An alumina gel was produced by mixing 126.7 g of this basic aluminum chloride solution (49.7% base, 19.1% Al 2 O 3 concentration, 0% SO 4 concentration). Thereafter, the alumina gel was aged at room temperature for 0.25 to 2 hours, and further dissolved by adding 281.1 g of a basic aluminum chloride solution (49.7% basicity, 19.1% Al 2 O 3 concentration, 0% SO 4 concentration).
이 용액을 40℃~80℃에서 60~180분 숙성하고, 탄산나트륨 28.4g을 첨가하여 염기도를 높였다. 추가로 이 염기성 염화알루미늄 용액을 40℃~90℃에서 60~240분간 숙성하였다.The solution was aged at 40 ° C to 80 ° C for 60 to 180 minutes, and 28.4 g of sodium carbonate was added to increase the basicity. Further, the basic aluminum chloride solution was aged at 40 ° C to 90 ° C for 60 to 240 minutes.
그 후, 액체 황산 밴드(Al2O3 8.0%, SO4 22.3%) 30.8g과 염화마그네슘 6수화물 12g을 첨가하여, 최종적으로 염기도 80.5%의 고 염기성 염화알루미늄 용액(Al2O3 10.3%)을 얻었다.Then, 30.8 g of a liquid sulfuric acid band (Al 2 O 3 8.0%, SO 4 22.3%) and 12 g of magnesium chloride hexahydrate were added, and finally, a highly basic aluminum chloride solution having a basicity of 80.5% (Al 2 O 3 10.3%) Got
얻어진 고 염기성 염화알루미늄의 조성은, Si/Al2O3(몰비) = 0.03, Na/Al2O3(몰비) = 1.3, Mg/Al2O3(몰비) = 0.06, Cl/Al2O3(몰비) = 2.7, SO4/Al2O3(몰비) = 0.07이며, 얻어진 고 염기성 염화알루미늄은 대부분 점도가 증가하지 않고 보존 안정성도 매우 양호하였다.The composition of the obtained high basic aluminum chloride is Si / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0.03, Na / Al 2 O 3 (molar ratio) = 1.3, Mg / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0.06, Cl / Al 2 O 3 (molar ratio) = 2.7, SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0.07, and most of the obtained high basic aluminum chloride did not increase in viscosity and storage stability was also very good.
이 고 염기성 염화알루미늄 대하여, 하천수를 이용하여 응집제로서의 성능을 아래의 시험 조건에 따라 평가하였다. 조성을 표 1에, 결과는 표 2에 나타내었다.For this highly basic aluminum chloride, performance as a coagulant was evaluated according to the following test conditions using river water. The composition is shown in Table 1, and the results are shown in Table 2.
<시험 조건><Test conditions>
비커에 하천수 1리터를 넣고, 급속 교반(100rpm : 64cm/sec) 하면서 고 염기성 염화알루미늄을 첨가하고, 계속하여 상기 조건과 같이 급속 교반 1분, 완속 교반(60rpm ; 38cm/sec)을 10분 행하고, 10분간 정치하며, 상청액을 사이펀으로 채취하여, 탁도, 잔류 알루미늄 농도, E260(자외부 흡광도 : 트리할로메탄 제거율), 미립자 수를 구하였다.Add 1 liter of stream water to the beaker, add high basic aluminum chloride while rapid stirring (100 rpm: 64 cm / sec), then continue rapid stirring for 1 minute and slow stirring (60 rpm; 38 cm / sec) for 10 minutes. After standing for 10 minutes, the supernatant was collected with a siphon, and turbidity, residual aluminum concentration, E260 (ultraviolet absorbance: trihalomethane removal rate), and number of fine particles were obtained.
또한, 고 염기성 염화알루미늄을 50℃의 항온 수조(water bath)에 보관하고, 보존 안정성을 육안으로 확인하였다.In addition, the highly basic aluminum chloride was stored in a 50 ° C. constant temperature water bath, and storage stability was visually confirmed.
<측정 방법><Measurement method>
탁도 : 상기 상청액을 시료로 하여 탁도계(일본 덴쇼쿠공업주식회사 제품, WA-6000)를 이용하여 측정하였다.Turbidity: The supernatant was measured as a sample using a turbidity meter (a product manufactured by Denshoku Industrial Co., Ltd., WA-6000).
잔류 알루미늄 농도 : 상기 상청액을 시료로 하고, 0.5μm의 여과지(어드밴텍 토요주식회사 제품 GC-90)를 이용하여 여과한 여과액을 ICP 발광 분광법을 이용하여 측정하였다. ICP 발광 분광 분석장치는 VARIAN 제품 ICP-OES, SPS5000을 이용 하였다.Residual aluminum concentration: The supernatant was used as a sample, and the filtrate filtered using 0.5 μm filter paper (GC-90 manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd.) was measured using ICP emission spectroscopy. The ICP emission spectroscopy apparatus used ICP-OES, SPS5000 from VARIAN.
E260 : 상기 상청액을 시료로 하고, 0.5μm의 여과지(어드밴텍 토요주식회사 제품 GC-90)를 이용하여 여과한 여과액을 광로 길이 1cm의 석영 글라스 셀을 이용하여 분광광도계(주식회사 시마쥬제작소 UV-2400PC)에서 파장 260nm의 흡광도를 측정하였다.E260: using the supernatant as a sample, and using a 0.5 μm filter paper (Advantech Toyo Co., Ltd. GC-90) filtered filtrate using a quartz glass cell with a length of 1 cm, a spectrophotometer (Shimadzu Corporation UV-2400PC ) Was measured for absorbance at a wavelength of 260 nm.
미립자 수 : 고감도 탁도계(일본 덴쇼쿠공업주식회사 제품 NP-6000T)를 이용하여 측정하였다.Particle count: Measured using a high-sensitivity turbidimeter (NP-6000T manufactured by Denshoku Industries, Ltd., Japan).
<평가><Evaluation>
탁도는 측정값으로 평가하였다. 보존 안정성은 50℃의 항온 수조에 보관하여 육안으로 평가하였다. 잔존 알루미늄 농도, E260 및 미립자 수는 측정값으로 평가하였다.Turbidity was evaluated as a measured value. Storage stability was evaluated visually by storing in a constant temperature water bath at 50 ° C. The residual aluminum concentration, E260, and the number of fine particles were evaluated by measurement.
실시예2Example 2
실시예1의 규산나트륨 용액, 염화마그네슘 6수화물 및 액체 황산 밴드를 첨가하지 않은 이외에는 실시예1과 마찬가지로 하여 고 염기성 염화알루미늄을 얻었다. 조성은 표 1에 나타내었다. 또한 실시예1과 마찬가지로 시험하여 평가하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.High basic aluminum chloride was obtained in the same manner as in Example 1 except that the sodium silicate solution of Example 1, magnesium chloride hexahydrate and liquid sulfuric acid band were not added. The composition is shown in Table 1. In addition, it was tested and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
실시예3Example 3
실시예1에 있어서 탄산나트륨을 60.6g 첨가하는 이외에는 실시예1과 마찬가지로 하여 염기도 90%의 고 염기성 염화알루미늄을 얻었다. 조성은 표 1에 나타내었다. 또한 실시예1과 마찬가지로 시험하여 평가하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.Highly basic aluminum chloride having a basicity of 90% was obtained in the same manner as in Example 1 except that 60.6 g of sodium carbonate was added in Example 1. The composition is shown in Table 1. In addition, it was tested and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
실시예4Example 4
실시예3의 제5공정에서 부족분의 SO4를 첨가하기 위하여 황산나트륨을 26.6g 첨가하는 이외에는 실시예3과 마찬가지로 하여 고 염기성 염화알루미늄을 얻었다. 조성은 표 1에 나타내었다. 또한 실시예1과 마찬가지로 시험하여 평가하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.High basic aluminum chloride was obtained in the same manner as in Example 3 except that 26.6 g of sodium sulfate was added to add the insufficient SO 4 in the fifth step of Example 3. The composition is shown in Table 1. In addition, it was tested and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
실시예5Example 5
실시예1의 탄산나트륨 14.5g 첨가하는 이외에는 실시예1과 마찬가지로 하여 염기도를 75.5%의 고 염기성 염화알루미늄을 얻었다. 조성은 표 1에 나타내었다. 또한 실시예1과 마찬가지로 시험하여 평가하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.Highly basic aluminum chloride having a basicity of 75.5% was obtained in the same manner as in Example 1 except that 14.5 g of sodium carbonate of Example 1 was added. The composition is shown in Table 1. In addition, it was tested and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
실시예6Example 6
알루민산나트륨 용액(Al2O3 환산 19.7%, Na2O 환산 20.2%) 110.7g과 염기성 염화알루미늄 용액(염기도 49.7%, Al2O3 농도 19.1%, SO4 농도 0%) 128.7g를 혼합하여 알루미나 겔을 생성하였다. 그 후, 이 알루미나 겔을 실온에서 0.25~2시간 숙성하고, 추가로 염기성 염화알루미늄 용액(염기도 49.7%, Al2O3 농도 19.1%, SO4 농도 0%) 273.8g을 첨가하여 용해하였다. 이 용액을 40℃~80℃에서 60~180분 숙성하고, 탄산나트륨 14.5g을 첨가하여 염기도를 높였다.110.7 g of sodium aluminate solution (19.7% in terms of Al 2 O 3 , 20.2% in terms of Na 2 O) and 128.7 g of basic aluminum chloride solution (49.7% in basicity, 19.1% in Al 2 O 3 concentration, 0% in SO 4 concentration) To produce an alumina gel. Thereafter, the alumina gel was aged at room temperature for 0.25 to 2 hours, and 273.8 g of a basic aluminum chloride solution (49.7% basicity, 19.1% Al 2 O 3 concentration, 0% SO 4 concentration) was further added and dissolved. The solution was aged at 40 ° C to 80 ° C for 60 to 180 minutes, and 14.5 g of sodium carbonate was added to increase the basicity.
추가로 이 염기성 염화알루미늄 용액을 40℃~90℃에서 60~240분간 숙성하였다. 그 후, 액체 황산 밴드(Al2O3 8.0%, SO4 22.3%) 39.7g을 첨가하고, 최종적으로 염기도 75.5%의 고 염기성 염화알루미늄 용액(Al2O3 10.2%)을 얻었다. 또한 실시예1과 마찬가지로 시험을 평가하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.Further, the basic aluminum chloride solution was aged at 40 ° C to 90 ° C for 60 to 240 minutes. Then, 39.7 g of a liquid sulfuric acid band (Al 2 O 3 8.0%, SO 4 22.3%) was added, and finally a high basic aluminum chloride solution (Al 2 O 3 10.2%) having a basicity of 75.5% was obtained. In addition, the test was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
비교예1Comparative Example 1
실시예1의 고 염기성 염화알루미늄을 대신하여 시판(아사히화학공업 주식회사 제품)의 PAC(Al2O3 : 10.3%, 염기도 : 52%, SO4 : 2.6%(SO4/Al2O3(몰비) = 0.27)를 실시예1과 마찬가지로 하여 평가하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.In place of the high basic aluminum chloride of Example 1, a commercially available (manufactured by Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) PAC (Al 2 O 3 : 10.3%, basicity: 52%, SO 4 : 2.6% (SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio) ) = 0.27) was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
비교예2Comparative Example 2
알루민산나트륨 용액(Al2O3 환산 19.7%, Na2O 환산 20.2%) 109.0g과 규산나트륨 용액(SiO2 환산 28%, Na2O 환산 10%) 7.0g을 혼합하였다.A sodium aluminate solution (Al 2 O 3 in terms of 19.7%, Na 2 O in terms of 20.2%) 109.0g, and sodium silicate solution (SiO 2 in terms of 28%, Na 2 O in terms of 10%) 7.0g were mixed.
이러한 염기성 염화알루미늄 용액(염기성 염화알루미늄, 염기도 52%, Al2O3 10.3%, SO4 2.6%, Cl 11.4%) 231.4g을 혼합하여 알루미나 겔을 생성하였다.231.4 g of this basic aluminum chloride solution (basic aluminum chloride, basicity 52%, Al 2 O 3 10.3%, SO 4 2.6%, Cl 11.4%) was mixed to produce an alumina gel.
다음으로, 이 알루미나 겔을 실온에서 0.25~2시간 숙성하고, 추가로 염기성 염화알루미늄 용액(염기도 49.7%, Al2O3 19.1%) 290.9g, 액체 황산 밴드(Al2O3 8.0%, SO4 22.3%) 5.3g 및 염화마그네슘 6수화물 12g을 첨가하여 용해시켰다.Next, this alumina gel is aged at 0.25 to 2 hours at room temperature, and further, 290.9 g of a basic aluminum chloride solution (base 49.7%, Al 2 O 3 19.1%), liquid sulfuric acid band (Al 2 O 3 8.0%, SO 4 22.3%) 5.3 g and magnesium chloride hexahydrate 12 g were added and dissolved.
이 용액을 30℃~50℃에서 90분간 숙성하고, 염기도 71%의 고 염기성 염화알루미늄 용액(Al2O3 10.3%)을 실시예1과 마찬가지로 하여 평가하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.This solution was aged at 30 ° C to 50 ° C for 90 minutes, and a high basic aluminum chloride solution having a basicity of 71% (Al 2 O 3 10.3%) was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
비교예3Comparative Example 3
금속 알루미늄 편 45.5g을 염산(35.6%) 94.6g에 용해시켜, 염기성 염화알루미늄 용액(염기도 83.3%, Al2O3 23.1%) 402.4g을 얻었다.45.5 g of metallic aluminum flakes were dissolved in 94.6 g of hydrochloric acid (35.6%) to obtain 402.4 g of a basic aluminum chloride solution (83.3% basicity, 23.1% Al 2 O 3 23).
이에, 액체 황산 밴드 112.1g을 첨가하여 혼합시켰다. 그 후, 탄산나트륨을 13.0g 첨가하고 80℃에서 120분간 용해 숙성시켜, 염기성 염화알루미늄 용액을 얻었다.To this, 112.1 g of a liquid sulfuric acid band was added and mixed. Thereafter, 13.0 g of sodium carbonate was added, and the mixture was dissolved and aged at 80 ° C. for 120 minutes to obtain a basic aluminum chloride solution.
얻어진 고 염기성 염화알루미늄의 조성은 Na/Al2O3(몰비) = 0.3, Cl/Al2O3(몰비) = 0.9, SO4/Al2O3(몰비) = 0.26 이었다. 조성은 표 1에 나타내었지만, 50℃에서의 안정성이 나쁘고, 또한 평가에서의 탁도가 1 이상으로 되어, 사용 가능한 것은 아니었다.The composition of the obtained high basic aluminum chloride was Na / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0.3, Cl / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0.9, SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0.26. Although composition was shown in Table 1, stability at 50 degreeC was bad, and turbidity in evaluation was 1 or more, and it was not usable.
비교예4Comparative Example 4
비교예2의 액체 황산 밴드 첨가 전까지에 탄산나트륨을 7g 첨가하고, 숙성 온도를 65℃로 하는 이외에는 실시예2와 마찬가지로 하여, 염기도 73.5%의 고 염기성 염화알루미늄을 얻었다. 이 용액을 실시예1과 마찬가지로 하여 평가하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.7 g of sodium carbonate was added until the liquid sulfuric acid band of Comparative Example 2 was added, and the same procedure as in Example 2 was carried out except that the aging temperature was 65 ° C., thereby obtaining a basic aluminum chloride having a basicity of 73.5%. This solution was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
(몰비)Si / Al 2 O 3
(Molar ratio)
(몰비)Mg / Al 2 O 3
(Molar ratio)
(몰비)Na / Al 2 O 3
(Molar ratio)
(몰비)Cl / Al 2 O 3
(Molar ratio)
(몰비)SO 4 / Al 2 O 3
(Molar ratio)
(%)basicity
(%)
(50℃보관)stability
(50 ℃ storage)
불가Measure
Impossible
불가Measure
Impossible
불가Measure
Impossible
Claims (5)
상기 염기도가 80%~90%인 것을 특징으로 하는 고 염기성 염화알루미늄.According to claim 1,
High basic aluminum chloride, characterized in that the basicity is 80% to 90%.
추가로 Si 화합물을 Si/Al2O3(몰비) = 0.001~0.1 포함하는 것을 특징으로 하는 고 염기성 염화알루미늄.The method according to claim 1 or 2,
Highly basic aluminum chloride, characterized in that the Si compound further comprises Si / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0.001 to 0.1.
(2) 제1공정에서 얻어진 알루미나 겔을 SO4 함유량(SO4/Al2O3(몰비))이 0~0.1이며 염기도 40%~55%의 염기성 염화알루미늄 제2용액에 40℃~80℃에서 첨가하여 용해시키는 제2공정과,
(3) 제2공정에서 얻어진 용액에 탄산 알칼리 금속염을 첨가하여 염기도 75%~95%의 염기성 염화알루미늄 제3용액을 얻는 제3공정과,
(4) 제3공정에서 얻어진 제3용액을 40℃~90℃에서 숙성하여 숙성 용액을 얻는 제4공정과,
(5) 제4공정에서 얻어진 숙성 용액에 황산염을 첨가하여, 상기 숙성 용액의 SO4 함유량을 SO4/Al2O3(몰비) = 0~0.35로 조제하는 제5공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고 염기성 염화알루미늄의 제조 방법.(1) A first process of producing an alumina gel by reacting a first solution of basic aluminum chloride with a basicity of 40% to 65% and an SO 4 content (SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio)) of 0 to 0.1 and,
(2) The alumina gel obtained in the first step is 40 ° C to 80 ° C in a second solution of basic aluminum chloride having a SO 4 content (SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio)) of 0 to 0.1 and a basicity of 40% to 55%. A second step of dissolving by adding in,
(3) a third step of adding a basic alkali aluminum chloride solution having a basicity of 75% to 95% by adding an alkali metal carbonate to the solution obtained in the second step;
(4) a fourth step of aging the third solution obtained in the third step at 40 ° C to 90 ° C to obtain a aging solution,
(5) characterized in that it comprises a fifth step of adding a sulfate to the aging solution obtained in the fourth step, so that the SO 4 content of the aging solution is adjusted to SO 4 / Al 2 O 3 (molar ratio) = 0 to 0.35. High basic aluminum chloride manufacturing method.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06186528A (en) | 1992-12-18 | 1994-07-08 | Fujitsu General Ltd | Color liquid crystal display device |
| KR20140013879A (en) * | 2012-07-25 | 2014-02-05 | 다끼 가가꾸 가부시키가이샤 | Method of producing sulfate ion-containing polyaluminum chloride |
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Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4850998A (en) * | 1971-11-01 | 1973-07-18 | ||
| JPS54125196A (en) * | 1978-03-24 | 1979-09-28 | Nippon Steel Chem Co Ltd | Manufacture of aqueous solution of basic aluminum chloride |
| JPS61286219A (en) * | 1985-06-08 | 1986-12-16 | Taki Chem Co Ltd | Preparation of aluminium polychloride |
| FR2687394B1 (en) * | 1992-02-18 | 1994-03-25 | Elf Atochem Sa | NOVEL ALUMINUM POLYCHLOROSULFATES, PROCESS FOR THEIR PREPARATION AND THEIR APPLICATIONS. |
| JP2991987B2 (en) * | 1997-03-04 | 1999-12-20 | 多木化学株式会社 | Basic aluminum chloride and method for producing the same |
| CN1288086C (en) * | 2005-03-29 | 2006-12-06 | 煤炭科学研究总院抚顺分院 | Method for preparing polyaluminium chloride by using waste molecular sieve catalyst |
| US20070092433A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Reheis, Inc. | Process for producing stable polyaluminum hydroxychloride and polyaluminum hydroxychlorosulfate aqueous solutions |
| ES2360009T3 (en) * | 2006-01-06 | 2011-05-31 | Nextchem, Llc | POLYUMUMINUM CHLORIDE AND ALUMINUM CHLOROHIDRATE, PROCEDURES AND COMPOSITIONS: PRODUCTS OF HIGH BASICITY AND ULTRAALTA BASICITY. |
| JP4953458B2 (en) * | 2008-02-28 | 2012-06-13 | 多木化学株式会社 | Novel basic aluminum chloride, process for producing the same and use thereof |
| CN102363536A (en) * | 2011-09-29 | 2012-02-29 | 深圳市中润水工业技术发展有限公司 | Application of high-basicity polyaluminum chloride in reduction of residual aluminum content of drinking water |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06186528A (en) | 1992-12-18 | 1994-07-08 | Fujitsu General Ltd | Color liquid crystal display device |
| KR20140013879A (en) * | 2012-07-25 | 2014-02-05 | 다끼 가가꾸 가부시키가이샤 | Method of producing sulfate ion-containing polyaluminum chloride |
| JP2014024694A (en) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Taki Chem Co Ltd | Production method of sulfate radical-containing aluminum polysulfate |
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