高碱化度聚合多离子复合混凝剂及制备方法技术

本发明专利技术提供一种高碱化度聚合多离子型复合混凝剂生产工艺，将氢氧化铝和盐酸按比例投入反应釜内，１００～２００℃、０．１０～０．４Ｍｐａ条件下反应１～３小时，按比例加水和铝酸钙粉，当反应料液出现粘稠，加水稀释，稀释至不再粘稠时，继续反应，至再次出现粘稠时，再次加水稀释，直至料液不再出现粘稠为止，最后将所有剩余水量一次性加入料液中，反应结束得本发明专利技术。由于通过控制温度、粘度等指标，使其达到最佳聚合状态，因而具有特殊的结构状态，不仅具有高碱化度混凝剂的很强的吸附电中和、凝聚脱稳、粘结架桥，避免调节ＰＨ值等优点，而且相对于其他混凝剂产品来讲，具有明显的提高出水质量、降低成本费用的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种高碱化度聚合多离子氯化硅铝钙复合混凝剂，同时还提供了其制备方法，属于絮凝法水处理用化学试剂制备

技术介绍
目前，多数厂家通常采用含铝原料，如矾土、铝酸钙粉等原料与酸类产品反应，通过调整原料配比，反应温度，时间或压力以达到产品的最佳反应状态。在产品的应用效果方面，由于受到形态结构的影响，导致现有产品的单耗较高，这样不仅提高了水处理成本，而且影响到水中某些金属元素，尤其是重金属元素含量及残留铝含量的升高，在饮用水处理用领域，这些金属元素将会对人体健康产生一定的负面影响。国际上，日本水处理药剂处于领先地位。产品不仅外观好，重金属杂质含量低，而且絮凝效果优异，但产品成本高，对经济尚不发达的国内来说，其产品在中国的应用和推广必然受到限制。
技术实现思路
本专利技术提供一种高碱化度聚合多离子复合混凝剂，具有降低产品单耗，从而降低水中的重金属含量和残留铝含量，并保持或降低现有药剂的产品成本的特点。本专利技术高碱化度聚合多离子氯化硅铝钙复合混凝剂生产工艺包括以下步骤将氢氧化铝和盐酸按1∶2～10的比例投入反应釜内，升温至100～200℃，压力为0.10～0.54MPa，反应1～3小时，出料至已经加水的调整罐内，水与氢氧化铝的比例为1～4∶1；调整罐内料液和水的混合液温度在20～100℃之间，加入铝酸钙粉，铝酸钙粉与料液的比例为1∶2～7；保持料液温度在50～100℃之间；当反应料液出现粘稠，粘度达到10～300mPa.S时，加部分水稀释，稀释至不再粘稠时，继续反应，至再次出现粘稠时，再次加水稀释，如此反复1～6次，直至料液不再出现粘稠为止，最后将所有剩余水量一次性加入料液中，在反应过程中至反应结束时的总加水量与氢氧化铝的比为2～6∶1，此过程应在2小时内结束，得本专利技术。该混凝剂的主要成分为O20～30％；Na0.1～0.2％；Al18～19％；Si1.5～2.5％；Ca11～12％；Fe1～2％；Cl40～42％；碱化度20～90％。产品标准按《水处理剂--聚氯化铝》GB15892-2003执行，其他分析项目主要是粘度的测定。试验结果从几个水厂的大型絮凝试验来看，试验条件目前有低温低浊加助剂的，也有正常温度、浊度不加助剂的；无论哪种条件，从试验效果来看，都比原来的净水药剂可节药20％～60％。本专利技术工艺具有以下积极效果1、从用药量来看，以新药品节药20％计，则可大大降低水处理成本；2、反应过程中提高了原材料有效成分转化率，因而提高了产品产量，并在一定程度上降低了产品的原材料成本，由于原材料价格的不断浮动，目前产品吨原材料成本可降低40～100元；3、降低设备损耗。由于药剂生产厂家产量、水处理单位用量均可下降，因此可大大降低生产厂和使用单位的设备损耗，减少设备的维修费用；4、减少固、气废弃物的排放，进一步降低水中的残留铝量，具有明显的社会效益。第一，按每50吨料液产渣量为0.5吨计，则年产量减少3000吨，渣量则可减少约30吨，减少了废渣排放量；第二，用药量的减少，降低了水中的残留铝量，更加保证了市民的安全用水。从上述来看，专利技术产品，具有广泛的社会效益。5、由于本专利技术产品具有高粘度，高碱化度的特点，因而对具备滚筒干燥设备，生产同体能力的企业，更有提高劳动效率，减少空气污染，节省能源的明显优势。6、本专利技术产品主要以解决低温低浊水为主要研究方向，在高温高浊条件更能表现出优异的净水性能。因此，该产品适用范围宽，尤其适合东北地区使用。具体实施例方式通过以下实施例进一步举例描述本专利技术，并不以任何方式限制本专利技术，在不背离本专利技术的技术解决方案的前提下，对本专利技术所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本专利技术的权利要求范围之内。实施例1称取氢氧化铝1.366吨；盐酸6.898吨，升温至130℃，压力为0.15MPa，反应2小时。向反应罐内加水5.09吨，将上述料液加入，温度应在70～90℃之间，投加2.40吨钙粉进行反应，当反应料液粘度达到102～103mPa·S时，可加部分水稀释，继续反应，当料液粘度再次达到初始粘度时，再次加部分水稀释，如此反复2～3次，直至料液粘度达到10mPa·S～300mPa·S之间，料液不再继续粘稠为止，最后将所有剩余水量3.5～4.5吨一次性加入料液中，此过程应在2小时内结束。反应过程中共加水5.8吨，投加钙粉后的料液温度应保持在50～70℃之间。实施例2称取氢氧化铝1.466吨；盐酸6.40吨，升温至150℃，压力为0.20MPa，反应1.5小时。向反应罐内加水4.50吨，将上述料液加入，温度应在70～90℃之间，投加2.50吨钙粉进行反应，当反应料液粘度达到102～103mPa·S时，可加部分水稀释，继续反应，当料液粘度再次达到初始粘度时，再次加部分水稀释，如此反复2～3次，直至料液粘度达到10mPa·S～300mPa·S之间，料液不再继续粘稠为止，最后将所有剩余水量4～5吨一次性加入料液中，此过程应在1.5小时内结束。反应过程中共加水6.50吨，投加钙粉后的料液温度应保持在50～70℃之间。实施例3称取氢氧化铝1.628吨；盐酸6.4吨，向反应罐内加水4.8吨，将上述料液加入，温度应在70～90℃之间，投加2.60吨钙粉进行反应，当反应料液粘度达到102～103mPa·S时，可加部分水稀释，继续反应，当料液粘度再次达到初始粘度时，再次加部分水稀释，如此反复2～3次，直至料液粘度达到10mPa·S～300mPa·S之间，料液不再继续粘稠为止，最后将所有剩余水量5～6吨一次性加入料液中，此过程应在1.5小时内结束。反应过程中共加水7.0吨，投加钙粉后的料液温度应保持在50～70℃之间。试验例选择聚合铝作为本专利技术产品的主要对比对象。一、凝除浊效果试验以不同季节，松花江水和长春石头口门、新立城水库水为原水进行试验1、原水浊度7.5NTU；水温2℃；PH值7.55从以上可见，达到同样水处理效果，在单独使用混凝剂的情况下，聚合多离子型复合絮凝剂可节药30％以上。2、在加助剂情况下的混凝除浊试验原水浊度15NTU，水温4.5℃；PH值7.80 二、除色效果试验处理造纸工业废水原水温度0.5℃；浊度11.7NTU，色度320；PH值6.90从上述处理结果可以看出，在加助剂的情况下，两种混凝剂在同时加入助剂的情况下，专利技术产品比聚合铝可节药20～30％，且前者的混凝脱色性能要优于后者。权利要求1.一种高碱化度聚合多离子型复合混凝剂，用以下工艺制得将氢氧化铝和盐酸按1∶2～10的比例投入反应釜内，升温至100～200℃，压力为0.10～0.54MPa，反应1～3小时，出料至已经加水的调整罐内，水与氢氧化铝的比例为1～4∶1；调整罐内料液和水的混合液温度在20～100℃之间，加入铝酸钙粉，铝酸钙粉与料液的比例为1∶2～7；保持料液温度在50～100℃之间；当反应料液出现粘稠，粘度达到10～300mPa.S时，加部分水稀释，稀释至不再粘稠时，继续反应，至再次出现粘稠时，再次加水稀释，如此反复1～6次，直至料液不再出现粘稠为止，最后将所有剩余水量一次性加入料液中，在反应过程中至反应结束时的总加水量与氢氧化铝的比为2～6∶1，此过程应在2小时内结束，得本专利技术。2.根据权利要求1所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高碱化度聚合多离子型复合混凝剂，用以下工艺制得：将氢氧化铝和盐酸按１∶２～１０的比例投入反应釜内，升温至１００～２００℃，压力为０．１０～０．５４ＭＰａ，反应１～３小时，出料至已经加水的调整罐内，水与氢氧化铝的比例为１～４∶１； 调整罐内料液和水的混合液温度在２０～１００℃之间，加入铝酸钙粉，铝酸钙粉与料液的比例为１∶２～７；保持料液温度在５０～１００℃之间；当反应料液出现粘稠，粘度达到１０～３００ｍＰａ．Ｓ时，加部分水稀释，稀释至不再粘稠时，继续反应，至再次出现粘稠时，再次加水稀释，如此反复１～６次，直至料液不再出现粘稠为止，最后将所有剩余水量一次性加入料液中，在反应过程中至反应结束时的总加水量与氢氧化铝的比为２～６∶１，此过程应在２小时内结束，得本专利技术。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：历建萍，姜万林，马平，程秀本，杨天栋，
申请(专利权)人：长春水务集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]