用粉劑ad－15生產淨水劑的方法
2023-05-29 11:33:41
專利名稱：：用粉劑ad－15生產淨水劑的方法
技術領域：
：本發明涉及一種水處理用的淨水劑的生產方法。該淨水劑可用於處理自來水、工業用水及汙水。目前用於生產淨水劑的原料多，如專利文獻CN1069008A，CN1072157A，CN1076429A，CN1067031A，CN1072157A，CN10189988B，CN1020710C，CN1009190B所示，但這些原料價格均較貴，從而提高了淨水劑的製造成本。本發明的目的是給出一種用粉劑AD-15生產淨水劑的方法，該方法採用廉價的AD-15作為生產淨水劑的原料，從而降低了淨水劑的製造成本。本發明的目的是這樣實現的本發明的粉劑AD-15的化學成分(重量％)為金屬鋁10～15％，Al2O370～75％，SiO22～10％，MgO2～6％，C＜2％。將含有上述成分的粉劑AD-15與硫酸或鹽酸反應，從而得到可作為淨水劑使用的硫酸鋁或聚合氯化鋁。另外，在使用粉劑AD-15作原料製備硫酸鋁淨水劑時，由於粉劑AD-15中可能摻雜有害的重金屬，在含有有害的重金屬情況下，應添加適量的水溶性硫化物。重金屬離子同硫化物反應形成沉澱物，用過濾方法除去重金屬沉澱物，從而得到符合淨水劑所要求的硫酸鋁。下面結合實施例對本發明的方法進行詳細描述一、將化學成分(重量％)為金屬鋁10～15％，Al2O370～75％，SiO22～10％，MgO2～6％，C＜2％的粉劑AD-15放入濃度為15～30％的硫酸中。粉劑AD-15中的金屬鋁和Al2O3與硫酸反應，生成氫和硫酸鋁。1Kg粉劑AD-15和15～30％的硫酸5～7升作用，粉劑AD-15中的金屬鋁和Al2O3與硫酸反應後，進行過濾，在100℃以上溫度下乾燥得到固體硫酸鋁。其化學反應式為(1)(2)即54Kg金屬鋁與294Kg硫酸反應，生成6Kg氫和342Kg硫酸鋁。生成物在水中溶解，過濾後將水分蒸發，便得到固體硫酸鋁。使用時把固體硫酸鋁溶解成溶液，直接使用液體比較方便。因粉劑AD-15同濃硫酸直接反應時反應很強烈，為使反應緩慢進行，變成15～30％的稀硫酸後再進行反應。在粉劑AD-15的製備過程中，微量的重金屬或化合物有可能混入其中，導致用上述方法得到的硫酸鋁淨水劑中混有重金屬物質，即使含有重金屬物質，只要不溶於水，可通過過濾方法將其除去；但若重金屬溶解在水中作為重金屬離子存在，將影響該淨水劑的使用質量。可用下述方法除去這些重金屬雜質在硫酸與粉劑AD-15反應後、過濾前，根據測得的重金屬含量的多少添加相應量水溶性硫化物，如硫化鈉(Na2S)、硫化鉀(K2S)等，重金屬離子同硫化物反應形成不溶性沉澱物，用過濾方法除去這些不溶性重金屬沉澱物，從而得到符合要求的硫酸鋁淨水劑。其化學反應式為(3)二、將化學成分(重量％)為金屬鋁10～15％，Al2O370～75％，SiO22～10％，MgO2～6％，C＜2％的粉劑AD-15放入濃度為20％的鹽酸中，1kg粉劑AD-15和20％鹽酸2～4升作用。在粉劑AD-15溶入鹽酸後，不斷攪拌，防止粉劑AD-15沉於底部和保證反應完全。反應6～10小時後，調正反應溶液，使其比重為1.2～1.3g/cm3，然後保溫，使其自然反應、聚合。反應過程中始終維持PH在3.5～4.5之間，反應24小時後，將溶液過濾並除去沉澱得到聚合氯化鋁。實施例1(1)硫酸鋁的製備根據反應式(1)，金屬鋁∶硫酸＝54∶294，反應後可製得342(g)硫酸鋁。將100g化學成分(重量％)為金屬鋁15％，Al2O372％，SiO27％，MgO4.5％，C1.5％的粉劑AD-15同28％的硫酸600ml反應後，進行過濾，在100℃以上溫度下乾燥得到130g硫酸鋁。表1是使用純金屬鋁、粉劑AD-15和硫酸反應時各種用量的理論值與實驗值的比較。表1注1實驗中，金屬鋁以外的三氧化二鋁也同硫酸反應。所以硫酸的實際用量要大於理論用量。從表1中可清楚地看到粉劑AD-15中的金屬鋁同硫酸反應時，硫酸的實際用量增加。這就說明粉劑AD-15中的一部分三氧化二鋁也跟硫酸反應。在粉劑AD-15中的三氧化二鋁不完全是穩定的α型，也存在著不穩定的三氧化二鋁。從粉劑AD-15的X射線分析看，α型Al2O3佔50％，，同時也存在不穩定的β、γ型。在大規模生產試驗中，用1000kg粉劑AD-15、15～30％硫酸5000～7000升，可製得1300kg硫酸鋁。(2)重金屬的脫除在硫酸與粉劑AD-15反應後、過濾前，在100克硫酸鋁溶液中添加0.1克的Na2S。重金屬離子同Na2S反應形成不溶性沉澱物，用過濾方法除去這些不溶性重金屬沉澱物，從而得到符合要求的硫酸鋁淨水劑。在反覆試驗過程中，發現Mn含量在80ppm左右時，添加少量的Na2S溶液後，通過攪拌、過濾，硫酸鋁中Mn量被減少到5ppm以下。表2是用Na2S作為沉澱劑處理溶液後，製得的硫酸鋁中重金屬的分析結果。表2硫酸鋁中重金屬成分表2的結果表明用粉劑AD-15製備淨水劑硫酸鋁時，用Na2S脫除重金屬後，製得的硫酸鋁完全符合中國淨水劑的標準。實施例2聚合氯化鋁的製備將100g化學成分(重量％)為金屬鋁15％，Al2O372％，SiO27％，MgO4.5％，C1.5％的粉劑AD-15加入20％的鹽酸300ml，在粉劑AD-15溶入鹽酸後，進行攪拌，防止粉劑AD-15沉於底部和保證反應完全；反應8小時後，調正反應溶液，使其比重為1.25g/cm3，然後在室溫下保溫，使其自然反應、聚合；反應過程中始終維持PH在3.5～4.5之間，反應24小時後，將溶液過濾並除去沉澱得到聚合氯化鋁。用上述方法得到的淨水劑—聚合氯化鋁，對青島嶗山水庫原水進行淨水試驗，其結果見表3。從上述實驗結果看，本發明用粉劑AD-15作為原料和硫酸或鹽酸反應製得淨水劑—硫酸鋁或聚合氯化鋁其淨水效果良好。可安全處理飲用水。但本發明方法比傳統方法成本低。從循環化學角度看，用粉劑AD-15製得的淨水劑進行水處理具有較高的實用價值。表3淨水效果分析對照表權利要求1.一種用粉劑AD-15生產淨水劑的方法，其特徵在於將化學成分(重量％)為金屬鋁10～15％，Al2O370～75％，SiO22～10％，MgO2～6％，C＜2％的粉劑AD-15放入濃度為15～30％的硫酸中，所述的粉劑AD-15中的金屬鋁和Al2O3與硫酸反應，生成氫和硫酸鋁，1Kg粉劑AD-15和15～30％的硫酸5～7升作用，粉劑AD-15中的金屬鋁和Al2O3與硫酸反應後，進行過濾，在100℃以上溫度下乾燥得到固體硫酸鋁。2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於在所述的硫酸與粉劑AD-15反應後、過濾前，根據測得的重金屬含量的多少添加相應量水溶性硫化物，重金屬離子同硫化物相反應形成不溶性沉澱物，用過濾方法除去這些不溶性重金屬沉澱物，從而得到符合要求的硫酸鋁淨水劑。3.一種用粉劑AD-15生產淨水劑的方法，其特徵在於將化學成分(重量％)為金屬鋁10～15％，Al2O370～75％，SiO22～10％，MgO2～6％，C＜2％的粉劑AD-15放入濃度為20％的鹽酸中，1kg粉劑AD-15和20％鹽酸2～4升作用，在粉劑AD-15溶入鹽酸後，不斷攪拌，防止粉劑AD-15沉於底部和保證反應完全，反應6～10小時後，調正反應溶液，使其比重為1.2～1.3g/cm3，然後保溫，使其自然反應、聚合，反應過程中始終維持PH在3.5～4.5之間，反應24小時後，將溶液過濾並除去沉澱得到聚合氯化鋁。全文摘要本發明為一種用粉劑AD－15生產淨水劑的方法。該淨水劑可用於處理自來水、工業用水及汙水。本發明是將化學成分(重量%)為:金屬鋁10～15%,Al文檔編號C01F7/74GK1184779SQ9712034公開日1998年6月17日申請日期1997年12月11日優先權日1997年12月11日發明者金明官,豐田哲夫申請人:青島市北海鋁製品廠,日本名星化工株式會社