SE452148B - Sett att framstella ett flockningsmedel - Google Patents

Description

452 148 . SO formeln Ala(0H)b(S04)cCl3a_b_2c i form av en vattenhaltig, väsentligen mättad lösning. fSom typiska värden på a, b och c i ovanstående formel kan nämnas a = 13, b = 34 och c = l. Utöver vatten inne- håller lösningen cirka 20-30 vikt%, vanligen cirka '27 vikta fastämnen och närmare bestämt s-5,5 vikts A1, 9-13 vikt% Cl, 0,8-4 vikt% S04 och 0,5-l vikt% Na.

Företrädesvis innehåller lösningen, förutom vatten, cirka 5,4 vikt% Al, cirka 9,0 vikt% Cl, cirka 2,5 vikt% och cirka 0,5 vikt% Na.

Förutom att det enligt föreliggande uppfinning 4 framställda flockningsmedlet är mycket effektivt vid vattenrening och vid hartslimning av papper, skiljer 0 det sig från andra liknande, kända produkter genom en högre kloridhalt. Det specifikt nya vid uppfinningen är emellertid det sätt på vilket flockningsmedlet fram- ställes och även de särskilda utgångsmaterial som användes för framställningen, vilket möjliggör erhållande av ett effektivt flockningsmedel på ett billigt sätt, samtidigt som man eliminerar ett besvärande miljöproblem och nyttiggör míljöskadligt avfall.

Vid betning av aluminium i alkaliska betbad, t ex i samband med anodisering av aluminium, erhålles nämligen stora mängder förbrukat betbad, som ur miljösynpunkt är besvärligt att bortskaffa, även sedan det neutrali- serats med exempelvis svavelsyra eller aluminiumsulfat, för utfällning av föroreningarna i badet i form av ett slam. Före neutralisationen kan det använda betbadet i princip sägas bestå av en natriumaluminatlösning, som efter neutralisation med svavelsyra eller aluminium- sulfat bildar ett slam bestående av en neutral bland- ning av aluminíumhydroxid och aluminiumsulfat. Slam- met har allmänt en torrhalt av 15-40 vikt% och inne- håller, utöver vatten, cirka 5-15 vikt% Al, cirka 452 148 3 2-4 vikt% Na och cirka 3-10 vikt% S04. Vanligtvis före- ligger slammet i form av en 17-18 vikt% vattensuspension eller som en presskaka med cirka 36-40 vikt% torrhalt.

Vid uppfinningen har man överraskande funnit en metod för nyttiggörande av det ovan beskrivna, miljö- förorenande avfallsslammet genom att reagera detta med saltsyra till bildning av ett flockningsmedel.

Uppfinningens närmare kännetecken framgår av de efterföljande patentkraven.

För att genomföra sättet enligt uppfinningen an- vändes som utgångsmaterial saltsyra i for¶\aven vatten- haltig lösning med en HCl-koncentration av cirka -35 vikt%, företrädesvis cirka 30 vikt%. Utöver salt- syra ingår det ovan definierade slammet som en bestånds- del i utgångsmaterialet. Såsom nämnts ovan kan slammet l allmänt sägas bestå av en neutral blandning av aluminium- hydroxid och aluminiumsulfat. En viss del av slammets aluminiumhydroxidinnehåll kan utgöras av aluminiumhydr- oxidpulver, som tillsatts slammet separat. En sådan tillsättning av aluminiumhydroxid till slammet göres' framförallt i syfte att höja aluminiumhalten då slammets ursprungliga aluminiumhalt är låg. Mängden tillsatt aluminiumhydroxid uppgår till högst 10 vikt%, företrä- desvis högst 5 vikt%, räknat på slammet. Eftersom den tillsatta aluminiumhydroxiden endast är avsedd att vid behov justera slammets aluminiumhalt, räknas i detta sammanhang aluminiumhydroxiden inte som en särskild beståndsdel i utgångsmaterialet, utan inräknas i slam- met.

De båda ovan angivna beståndsdelarna, saltsyran och slammet, bringas vid sättet enligt uppfinningen att reagera med varandra vid vissa bestämda betingelser och i vissa bestämda proportioner. Närmare bestämt blandas cirka 100-150 viktdelar, företrädesvis cirka 130 viktdelar saltsyra, räknat som 100 % HC1, med cirka 140-200 viktdelar, företrädesvis cirka 160-190 viktdelar slam, räknat på slammets fastämneshalt och innefattande 452 1480 4 eventuell tillsats aluminiumhydroxid, och dessa bestånds- delar upphettas vid en temperatur från cirka 80°C till blandningens kokpunkt, vilken vanligtvis ligger vid cirka l05°C, under en sammanlagd tid av cirka 3-15 h, varvid vid reaktionstidens slut det suspenderade mate- rialeti.huvudsak bringats i lösning. Det föredrages vid uppfinningen att arbeta inom temperaturområdet 90-l00°C, allra helst cirka 95-l00°C. Reaktionstiden uppgår företrädesvis till cirka 4-8 h, allra helst cirka 4-6 h. Vid reaktionsförfarandet enligt uppfinningen är det vidare lämligt att tillsätta slammet i två om- gångar, varvid en mindre del av slammet tillsättes i den första omgången och huvuddelen av slammet tillsättes i den andra omfången sedan den första portionen bringats i lösning. De ovan angivna reaktionstiderna avser den totala, sammanlagda tiden för båda omgångarna. Den vid sättet enligt uppfinningen erhållna, färdiga produkten är en väsentligen mättad vattenlösning av polyaluminium- klorid med en fastämneshalt av cirka 20-30 vikt% och en aluminiumhalt av cirka 5,5-6 vikt%. Såsom nämnts inledningsvis, är den framställda produkten användbar som ett flockningsmedel för användning inom vattenre- ningstekniken och vid hartslimning av papper.

För att underlätta förståelsen av uppfinningen ges i det följande några belysande, men icke begrän- sande exempel. I exemplen avser alla andelar och procent- angivelser vikt, såvida ej annat anges.

EXEMPEL 1 I en glasbehållare, som var försedd med uppvärm- ningsanordning_och omrörare, satsades 420 g 31 % salt- syra, 200 g sulfathaltigt, aluminiumhydroxidinnehållande slam, som hade en torrhalt av cirka 18 vikt% och som erhållits genom neutralisation av ett alkaliskt betbad vid anodisering av aluminium. Slammet hade följande analys: Al cirka 5 vikt%, Na cirka 2 vikt% och S04 cirka 4 vikt%. Till slammet sattes dessutom 50 g aluminium- hydroxid [Al(0H)3.3H2O]. 452 1 .

Den ovan angivna blandningen upphettades under U omröring i cirka 6 h vid l00°C. En väsentligen klar lösning hade då erhållits. Därpå tillsattes ytterligare cirka 600 g av det ovan angivna slammet och_omröringen 'och upphettningen fortsattes i cirka 7 h tills en väsent- fligen klar lösning ernànits.

Den framställda produkten användes med framgång vid hartslimning av papper.

. EXEMPEL 2 I den i exempel 1 beskrivna utrustningen satsades 420 g 31 % saltsyra och 400 g av ett sulfathaltigt alu- miniumhydroxidinnehållande slam motsvarande det i exem- pel 1, utom att fastämneshalten var cirka 28 vikt% och analysen hade följande värden; Al cirka 10 vikt%, Na cirka 3,5 vikt% och S04 cirka 7 vikt%. Med hänsyn till slammets höga aluminiumhalt var någon särskild tillsats av aluminiumhydroxid inte nödvändig i detta fall.

Ovanstående blandning värmdes under omröring vid »cirka 102°C i cirka 3 h tills en väsentligen klar lös- ning erhölls. Därefter tillsattes ytterligare 400 g slam, som utgjordes av det i exempel 1 använda slammet, och det hela värmdes under omröring i ytterligare cirka 2 h vid l00°C varefter reaktionen var avslutad.

Den framställda produkten visade goda egenskaper som flockningsmedel vid vattenrening och vid hartslimning av papper.

EXEMPEL 3 I den i exempel 1 angivna utrustningen satsades 420 g 31 % saltsyra och 250 g sulfathaltigt, aluminium- hydroxidinnehállande slam motsvarande det i de föregående exemplen, men med en torrhalt av cirka 36 vikt% och en analys, som angav en Al-halt av cirka 14 vikt%, en Na-halt av cirka 3 vikt% och en S04-halt av cirka 8 vikt%. Blandningen värmdes under omröring vid cirka 100°C i cirka 3 h tills en väsentlig klar lösning er- I hållits. 452 148 6 Därefter tillsattes 550 g av_det i exempel l använda slammet och omröringen och upphettningen fortsattes under cirka 3 h vid l03°C tills reaktionen var avslutad.

«Den erhållna produkten uppvisade goda egenskaper vid användning som flockningsmedel vid vattenrening och vid hartslimning av papper.

EXEMPEL 4 ' I den i exempel 1 beskrivna utrustningen satsades 420 g 31 % saltsyra och 600 g av det slam som användes i det första steget i exempel 2. Blandningen upphettades under cirka 4 h vid l02°C. Därefter späddes med cirka 200 g vatten, som inblandades under 30 min. Inblandningen av vatten gjordes för att bringa reaktionsproduktens aluminiumhalt under 6 vikt%, eftersom en aluminiumhalt över cirka 6 víkt% ger en instabil produkt, som lätt kristalliserar.

EXEMPEL 5 I den i exempel 1 beskrivna utrustningen satsades 420 g 31 % saltsyra och 450 g av det slam som användes i det första steget i exempel 3. Blandningen upphettades under omröring vid l02°C i cirka 5 h. Därefter tillsattes 350 g vatten, som inblandades under 30 min.

Den erhållna produkten användes med gott resultat som flockningsmedel vid vattenrening och för hartslimning av papper.

Claims (6)

10 15 20 25 452 148 PATENTKRAV
1. l. Sätt att framställa ett flockningsmedel, k ä n n e t e c k n a t därav, att ett använt alka- liskt aluminiumbetbad neutraliseras med svavelsyra eller aluminiumsulfat till bildning av en en fällning, som avskiljes i form av ett slam, och att, räknat på slammets fastämneshalt, 140-200 viktdelar av detta sulfathaltiga, aluminiumhydroxidinnehållande slam blandas med 100-150 viktdelar saltsyra, räknat som 100 % HCl, och att den vattenhaltiga blandningen upphettas vid en temperatur av från ca 80°C till blandningens kokpunkt under en total tid av 3-15 h. I "
2. 2. Sätt enligt kravet 1, därav, att blandningen upphettas vid en temperatur av 95-1on°c.
3. 3. Sätt enligt kravet 1 eller 2, n a t därav, att blandningen upphettas under en tid av 4-6 h.
4. 4. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t k ä n n e t e c k - k ä n n e t e c k n a t därav, att slammet har en fastämneshalt av 15-40 víkt%.
5. 5. Sätt enligt något av kraven l-4, t e c k n a t därav, att slammet, utöver vatten, inne- håller 5-15 vikt% Al, 2-4 vikt% Na och 3-10 vikt% S04. k ä n n e - k ä n n e -
6. 6. Sätt enligt_något av kraven l-5, t e c k n a t därav, att slammet inbegriper upp till 10 vikt% tillsatt aluminiumhydroxid.