一种聚合氯化铝的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚合氯化铝（ＰＡＣ）的制备方法，尤其是其盐基度的调制方法。氢氧化铝在加压情况下用盐酸浸出，收集其浸出液（ＰＡＣ半成品）在０～１００℃，用２０～２００目的天然方解石调制其盐基度，制得的液体ＰＡＣ用于净化源水，能迅速达到国家制定的饮用水标准（＜３浊度），优于其他碱性物质，能提高ＰＡＣ质量，明显降低生产成本。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种聚合氯化铝的制备方法本专利技术涉及一种聚合氯化铝(PAC)的制备方法，特别是其盐基度的调制方法。PAC是国内外广泛应用的一种高效的净水剂，既可用于净化日常饮用水，也可用于处理工业用水或污水等。众所周知，制备PAC的方法有铝土矿酸浸法、铝灰酸浸法、铝钒土酸浸法和氢氧化铝酸浸法等。氢氧化铝法又分为常压法和加压法两种。常压法氢氧化铝难溶于酸中，为了制取较高盐基度的PAC，反应沉淀物过多，增加了过滤操作的难度，产品成本也较高。加压法制得PAC半成品(浸出液)的盐基度可达到35％左右，但处理饮用水效果不理想，特别是氢氧化铝种类对盐基度有影响。因此，PAC半成品(浸出液)一般都采用碱性物质调制其盐基度，以达到产品标准。常用的碱性物质有：NaOH、Na2CO3、NH4OH、轻质CaCO3(CN87103009A)等。但是，采用上述物质调制PAC半成品盐基度的成本较高，特别是调制盐基度后的PAC用于净化低温低浊度源水，使其达到国家规定的饮用水标准(水中剩余浊度低于3度)时，操作难度就更大。例如，当源水浊度为8～10度时，投加6～8PPm药剂或超出此范围，制成水中剩余浊度均高于3度(这里指投加用Na2CO3等碱性物质调制盐基度后PAC)，然而，用方解石调制盐基度后的PAC去净化前述的低温低浊度源水时，只要投加6～8PPm药剂就可使其达到饮用水标准(低于3度)。本专利技术的目的在于寻求一种能用于调制PAC半成品(浸出液)盐基度的物质，经调制盐基度的PAC，能用于净化高、低浊度的源水，使其剩余浊度均低于3度以下，符合国家制定的饮用水标准，并能明显降低产品成本。-->为完成本专利技术的任务，我们采用多种碱性物质，历经上百次调制氢氧化铝与盐酸的浸出液(即液体PAC半成品)的盐基度试验，并将制得的液体PAC用于净化源水试验，从中筛选出用于调制PAC半成品盐基度的最佳物质。现将制备PAC过程描述如下：将盐酸加到耐酸带夹套高压釜中，启动搅拌器加入氢氧化铝，升温至150～180℃继续搅拌6～8小时后沉降分离制得浸出液(液体PAC半成品)。将浸出液与碱性物质分别在0℃～100℃搅拌情况下调制2小时左右，并恒温熟化1～2小时后过滤，其滤液为制得的液体PAC产品，其盐基度为60～75％。本专利技术的技术方案可以这样实现：以氢氧化铝为原料与盐酸在加压下反应，收集其浸出液(PAC半成品)，在0 ℃～100℃温度下用天然方解石调制其盐基度，过滤后其滤液便为制得的液体PAC成品，其盐基度为60～75％。本专利技术的技术方案也可以这样实现：上述的天然方解石，其粒度为20～200目。本专利技术的技术方案还可以这样实现：-->用于调制盐基度的浸出液(液体PAC半成品，以AL(OH)3计)与天然方解石(以CaCO3计)重量之比为1．194～1．208。实施本专利技术的上述技术方案，具有以下优点：1、制得的PAC产品用于净化饮用水，无论是低温低浊度源水还是高浊度水，均可迅速达到国家规定的3度以下的饮用水标准。2、由于天然方解石价格便宜，具有降低制水成本的明显效益。实施例1．制备PAC半成品(未经调制盐基度的PAC半成品，即浸出液)。将1800L盐酸(密度1．156g／cm3，浓度为31％)加到带夹套的耐酸高压釜中，在搅拌情况下加入1500kgAl(OH)3(AL2O3含量为64％)，升温至150℃反应6小时，过滤其滤液为制得的液体PAC半成品(浸出液)，其得量为3m3，其技术指标为：密度：1．34g／cm3    Al2O3：14％盐基度：43％         PH～2．5实施例2．调制PAC半成品(浸出液)的盐基度。实施例2-A：取实施例1制取的PAC半成品(浸出液)500ml(其密度为1．34g／cm3，Al2O3含量为14％，盐基度为43％，PH～2．5)放入1L烧杯中，温度控制在0℃，启动搅拌并缓慢加入140g20目的天然方解石(CaCO3含量为80％)，恒温2．0小时，待无气泡放出时过滤，其得到的490ml滤液即为制得的PAC产品，其技术指标分别为：密度：1．326g／cm3    Al2O3含量：12．63％盐基度：67．36％      PH～3．5-->实施例．2-B～2-G：实施例2-B、2-C、2-D、2-E、2-F、2-G液体PAC的制备方法和过程以及PAC半成品和天然方解石的用量均同实施例2-A。各实施例中调制盐基度的温度、天然方解石的粒度和制得的液体PAC产品的技术指标均列入表1中。用天然方解石、轻质CaCO3和Na2CO3调制盐基度后的液体PAC产品(见表1～3)，用于净化处理松花江水，其应用效果分别列在表4～9中。从上述表1不难看出，调制PAC盐基度的温度高时，反应所用的时间就短，反之时间就长。从表4～9也可以见到，调制盐基度的温度在0℃～100℃之间为宜，若偏高时净化源水的效果就差。为了进一步验证PAC半成品(浸出液)小试调制其盐基度的效果，按照实施例1制得的3m3PAC半成品(浸出液)，在20℃搅拌情况下缓慢加入800kg的天然方解石(CaCO3含量为85％，粒度为30目)，最终制得2．8m3液体PAC产品(其密度为1．330g／cm3，Al2O3含量为12．73％，盐基度为70．13％，PH～3．5)。将前述工业化试验制得的调制盐基度后的PAC产品用于净化松花江水的效果与用轻质CaCO3和Na2CO3调制盐基度后PAC净化处理松花江水的应用结果均列在表10中。从表4～10人们可以看出，用天然方解石调制PAC半成品的盐基度而制得的PAC，用于净化处理松花江水效果均优于用Na2CO3和轻质CaCO3调制盐基度后的PAC，且经过300秒钟沉降处理，即可达到饮用水的标准。净化处理低温低浊度的源水使其达到饮用水标准的难度较大，但是，用天然方解石调制盐基度后的PAC却收到了另人十分满意的效-->果(参见表11)。例如，当用天然方解石调制盐基度后的PAC净化处理-2℃～1℃松花江水时，用量仅为6～8PPm即可达到饮用水标准。但是，当用Na2CO3或轻质CaCO3调制盐基度后的PAC去净化处理同样的源水时，其用量为6～8PPm或超出此范围时，源水中剩余的浊度均超出饮用水的标准。当源水浊度波动较大时会给制水控制加药量带来很大的困难，然而，用天然方解石调制盐基度的PAC净化处理源水时，可以迅速达到饮水标准。用天然方解石调制盐基度后的PAC半成品，经浓缩干燥也可制成固体PAC产品。本专利技术提到的表1～11均附在说明书后面。天然方解石外观呈白色，其杂质含量不同时呈淡黄色、玫瑰色和褐色等三方晶系，成菱石体和偏三角体，有玻璃光泽。我国吉林省盘石地区有比较丰富的资源，其价格远低于其他碱性物质，将其用于调制PAC半成品的盐基度时，其粒度一般在20～200目为宜，如果颗粒过大会给沉降过滤等操作带来困难，如果颗粒过细，虽然反应较快，但会给粉碎带来一定困难，增加动力消耗。总之，用天然方解石调制PAC半成品盐基度，其工艺比较简单可行，易于操作控制、净化源水时沉降速度快，净化效果极佳，能明显降低产品生产成本。产品经过吉林省质量监督检验站、吉林省卫生防疫部门检测，其化学指标和毒理学指标均合格，是一种净化处理饮用源水的高效净水剂。-->表1．用天然方解石调制PAC半成品盐基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合氯化铝（ＰＡＣ）的制备方法，主要以氢氧化铝为原料与盐酸加压下反应，收集其浸出液（ＰＡＣ成品），其特征在于用天然方解石在０～１００℃调制其盐基度，其滤液便为制得的液体ＰＡＣ产品。

【技术特征摘要】
1、一种聚合氯化铝(PAC)的制备方法，主要以氢氧化铝为原料与盐酸加压下反应，收集其浸出液(PAC成品)，其特征在于用天然方解石在0～100℃调制其盐基度，其滤液便为制得的液体PAC产品。2、按照权利要求1所述的聚合氯化铝的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐宏基，潘润民，
申请(专利权)人：吉林化学工业公司龙江净水剂厂，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]