一種高純聚氯化鋁的製備方法
2023-04-28 18:58:11 2
專利名稱：一種高純聚氯化鋁的製備方法
技術領域：
本發明屬於水、廢水、汙水或汙泥的處理小類，特別涉及生活飲用水用水處理劑--聚氯化鋁的生產方法。
背景技術：
聚氯化鋁又名羥基聚合氯化鋁、鹼式氯化鋁，分子式Aln(0H)mCl(3n-m)0 < m < 3n ；英文名稱Poly aluminium chlioride，簡稱PAC。PAC是一種含鋁的無機高分子聚合物。它兼具有無機混凝劑和有機絮凝劑的高效、 低耗、低腐蝕性和適應性強的特點，有著很廣泛的用途。其應用領域除自來水淨化、工業水處理、汙水、廢水及汙泥處理外，還應用於鑄造、醫藥、催化劑、化妝品、造紙、耐火材料和皮革等非水處理行業。與國外普遍採用精細化工產品作原料不同，我國PAC生產採用的含鋁原料主要是因地制宜，開發利用自身的礦物資源。我國目前PAC生產大致分兩類一類，以工業合成鹽酸、工業氫氧化鋁(或粘土熟料)和鋁酸鈣為原料，採用加壓或常壓反應，鋁酸鈣調整二步法。這是國內PAC生產的主體。另一類，以合成鹽酸和工業氫氧化鋁為主要原料壓溶法生產。有時輔以鋁酸鈣或碳酸鈣調整。此類產品不但成本較高，且混凝效果較一類產品差。直接用鹽酸和鋁酸鈣，一步法生產PAC，其鹽基度特高，溶液與礦渣的無法分離，這就決定了鋁酸鈣等礦物資源不能用一步法製得PAC產品。再說，在常壓條件下，為了得到較高的氧化鋁溶出率，只好採用較高的加酸當量比，因而溶出液中一般含有游離酸，使調整原材料消耗增加。如欲得到具有一定鹽基度的溶出液，則溶出率降低。為了既得到較高氧化鋁溶出率，又得到較高鹽基度，故需要採用兩段溶出，俗稱「二步法」。現市場生產生活飲用水用聚氯化鋁(高純)採用一類，即以工業合成鹽酸(高純)、活性氫氧化鋁和鋁酸鈣為原料的常壓二步法工藝路線。此法過程雖然簡單，操作便捷。 但隨著活性氫氧化鋁原料市場的緊縮，而工業氫氧化鋁昂貴(又必須採用加壓酸溶)。所以，探索新的原料路線，創新工藝路線，成了各個企業的當務之急。
發明內容
本發明的目的在於克服上述存在的不足，提供一種只需要工業合成鹽酸與水處理劑用的鋁酸鈣粉二種主要原材料的常壓「η步分割法聚氯化鋁(高純)生產新工藝」。本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，所述的「η步分割法聚氯化鋁(高純)生產新工藝」技術方案如下以符合GB15892-2009標準的聚氯化鋁液體為原料，包含下述步驟Α、取約總產量50%的Cn(C為聚氯化鋁溶液，η為分割次數)符合《生活飲用水用聚氯化鋁》GB15892-2009標準的聚氯化鋁液體，其中Al2O3含量 為10. 5%，加入反應容器中；
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B、在器內有上述溶液的條件下，配以不斷攪拌，一次性投入約總產量10 15%的符合HG3746-2004標準的鋁酸鈣粉(Al2O3含量為51 53% )；C、在上述溶液中加入約為總產量8%的100% HCl的符合GB320-2006標準的工業
合成鹽酸；D、視反應溫度情況，補水、通蒸汽直接加熱；E、控制溫度在80 99°C，進行一次反應，保溫、熟化1. 5 2小時後，經壓濾，得預期總產量Cn+1 (Al2O3含量為10. 5% )符合《生活飲用水用聚氯化鋁》GB15892-2009標準的聚氯化鋁高純合格液體產品；F、取上述製備的Cn+1溶液，重複上述步驟製取Cn+2溶液；G、取上述製備的Cn+2溶液，重複上述步驟製取Cn+3溶液。所述的步驟G中，趁熱稱取約總產量50%的Cn+Ι聚氯化鋁液體。本發明探索出飲用水用水處理劑一聚氯化鋁生產新工藝，其原料簡單、一步反應、成本低、各項指標符合要求、特別是有害物質限量指標從理論和實踐角度均能完全符合指標要求。
圖1為本發明工藝流程圖；
具體實施例方式在常壓反應器內，置入約總產量50%的(Al2O3含量為10.5% )的(；合格溶液， 攪拌，一次性投加約總產量10 15%的鋁酸鈣粉(Al2O3含量為51 53% )，添加約總產量8%的100%濃度高純工業合成鹽酸，繼續攪拌。視反應溫度情況，補水、蒸汽直接加熱， 溫度控制80 99°C，進行一次反應，保溫、熟化1. 5 2小時後，經壓濾，得預期總產量 Cn+1(A1203含量 為10. 5% )合格液體產品。以此類推，用Cn+1溶液，重複上述方法製備2倍於它的Cn+2 (Al2O3含量為10. 5% ) 合格液體產品。在這裡C代表聚氯化鋁溶液，η為分割次數，η值可以為0 15，只要壓濾不成問
題，η值甚至可以更大。當n = 0時，Ctl為聚氯化鋁原液，未經分割；η = 0時，C1為第一次分割後，製成的新聚氯化鋁產品；則Cn+1即為第η次分割後，所製成的新聚氯化鋁產品。如圖1所示本發明的工藝步驟為1、取約總產量50%的Cn符合《生活飲用水用聚氯化鋁》GB15892-2009標準的合格聚氯化鋁(高純)液體，其中Al2O3含量為10.5%，入反應容器；2、在器內有上述溶液的條件下，配以一定強度不斷攪拌，一次性投入約總產量 10 15%的符合HG3746-2004標準的鋁酸鈣粉(Al2O3含量為51 53% )；3、加入配成一定濃度的，約為總產量8%的100% HCl的符合GB320-2006標準的工業合成鹽酸(高純)；4、視反應溫度情況，補水、通蒸汽直接加熱，溫度控制80 99°C，進行一次反應， 保溫、熟化1. 5 2小時後，經壓濾，得預期總產量Cn+1 (Al2O3含量 為10. 5% )符合《生活飲用水用聚氯化鋁》GB15892-2009標準的聚氯化鋁(高純)的合格液體產品。為節約顯熱，最好是趁熱取約總產量50%的Cn+1聚氯化鋁液體，入反應器，以此類推，生產Cn+2合格聚氯化鋁液體產品。重複上述步驟可以製得高純的聚氯化鋁液體，企業一般分割15次。實施例本發明的實施方法較為簡單、好記。只要按上面說明所述的工藝方法，進行操作實施，便能較好地實施本發明，但必須嚴格把握好原料關。下面僅列舉三個分割實例並列表表示於表1。
權利要求
1.一種高純聚氯化鋁的製備方法，以符合GB15892-2009標準的聚氯化鋁液體為原料， 其特徵在於包含下述步驟A、取約總產量50%的Cn(C為聚氯化鋁溶液，η為分割次數)符合《生活飲用水用聚氯化鋁》GB15892-2009標準的聚氯化鋁液體，其中Al2O3含量 為10. 5%，加入反應容器中；B、在器內有上述溶液的條件下，配以不斷攪拌，一次性投入約總產量10 15%的符合 HG3746-2004標準的鋁酸鈣粉(Al2O3含量為51 53% )；C、在上述溶液中加入約為總產量8%的100%HCl的符合GB320-2006標準的工業合成鹽酸；D、視反應溫度情況，補水、通蒸汽直接加熱；Ε、控制溫度在80 99°C，進行一次反應，保溫、熟化1. 5 2小時後，經壓濾，得預期總產量Cn+1 (Al2O3含量為10. 5% )符合《生活飲用水用聚氯化鋁》GB15892-2009標準的聚氯化鋁高純合格液體產品；F、取上述製備的Cn+1溶液，重複上述步驟製取Cn+2溶液；G、取上述製備的Cn+2溶液，重複上述步驟製取Cn+3溶液。
2.根據權利要求1所述高純聚氯化鋁的製備方法，其特徵在於所述的步驟G中，趁熱稱取約總產量50%的Cn+Ι聚氯化鋁液體。
全文摘要
本發明提供一種只需要工業合成鹽酸與水處理劑用的鋁酸鈣粉二種主要原材料的常壓「n步分割法聚氯化鋁(高純)生產新工藝」；本發明探索出飲用水用水處理劑--聚氯化鋁生產新工藝，其原料簡單、一步反應、成本低、各項指標符合要求、特別是有害物質限量指標從理論和實踐角度均能完全符合指標要求。
文檔編號C02F1/52GK102372299SQ20101025116
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月8日 優先權日2010年8月8日
發明者俞明華, 倪貴健, 胡良觀, 阮忠強, 陳鳳金 申請人:嘉善綠野環保材料廠