高絮凝效果聚氯化铝的生产方法技术

本发明专利技术涉及絮凝剂改性领域，公开了一种高絮凝效果聚氯化铝的生产方法，包括以下步骤：(1)将碱性氯化铝溶液Ⅰ与铝酸钠溶液混合制得pH为9‑12、碱化度为90％‑100％的氢氧化铝凝胶液Ⅰ；(2)将碱性氯化铝溶液Ⅱ与含有硫酸根离子的溶液混合，制得pH为1‑3、碱化度为30％‑50％的氢氧化铝凝胶液Ⅱ；(3)将上述氢氧化铝凝胶液Ⅰ和氢氧化铝凝胶液Ⅱ混合制得聚氯化铝溶液。该方法混合过程简单，生产成本较低，且不会在生产过程中产生液滴飞溅，保证操作人员的人生安全。本发明专利技术制备的聚氯化铝相对于传统方法制备的聚氯化铝絮凝体积更大，絮凝效果更好，只需加入少量的聚氯化铝就会有更好的净水效果，而且净水更快。

Production method of polyaluminium chloride with high flocculation effect

The invention relates to the field of flocculant modification, and discloses a production method of polyaluminum chloride with high flocculation effect. The method comprises the following steps: (1) mixing the alkaline aluminum chloride solution with sodium aluminate solution to produce Aluminium Hydroxide Gel fluid I. pH is 9 and 12, and the alkalization degree is 90% 100%; (2) mixing the alkaline aluminum chloride solution II with the solution containing sulfate ions, and making pH 1, 3, and alkalization. Aluminium Hydroxide Gel (II) is 30% (50%) and (3) 3. The method has the advantages of simple mixing process, low production cost and no droplet splash during the production process, so as to ensure the safety of operators. Compared with the polyaluminium chloride prepared by the traditional method, the polyaluminium chloride prepared by the present invention has larger flocculation volume and better flocculation effect, and only a small amount of polyaluminium chloride is added, the water purification effect is better, and the water purification is faster.

【技术实现步骤摘要】
高絮凝效果聚氯化铝的生产方法
本专利技术涉及絮凝剂改性领域，具体涉及高絮凝效果聚氯化铝的生产方法。
技术介绍
聚氯化铝(PAC)通常也称作净水剂或混凝剂，它是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m，其中m代表聚合程度，n表示PAC的中性程度。在传统工艺中制备聚氯化铝的方法有很多种，近年来，一些不会产生副产物石膏的低成本制造方法受到了广泛的关注。这些方法包括：(1)将硫酸铝、碳酸钠和铝酸钠反应得到的氢氧化铝溶于碱性氯化铝中制得聚氯化铝。(2)将碱性氯化铝、碳酸盐和碱性铝酸盐溶液反应得到的氢氧化铝溶于碱性氯化铝中制得聚氯化铝。上述两种方法获得的氢氧化铝易溶，并且可以获得高碱度的聚氯化铝，但是由于使用碳酸盐会产生二氧化碳气体，所以需要采取通风措施防止液体飞溅。而且，上述方法中使用了碳酸盐会提高聚氯化铝的生产成本。关于上述第一种方法，通常是将碳酸钠加入到正常的氯化铝盐溶液中以提高其碱度，然后加入硫酸以产生含硫酸根的聚合氯化铝。但是，碱性铝盐水溶液在与铝酸钠混合反应时，如果搅拌不充分的话会产生固体状氢氧化铝，不利于后面的合成反应，所以碱性铝盐水溶液在与铝酸钠的混合过程需要高速混合，而市面上的一些混合器很难达到这个要求，所以不能制备较好的聚氯化铝。而且现有方法制备出的聚氯化铝絮凝效果较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在聚氯化铝絮凝效果较差的问题，提供一种高絮凝效果聚氯化铝的生产方法，该方法提高了聚氯化铝的絮凝效果。且不需要在高速混合的条件下进行，也不需使用碳酸盐，简化了生产设备，降低了生产成本，保证了操作人员的人身安全。为了实现上述目的，本专利技术提供一种高絮凝效果聚氯化铝的生产方法，包括以下步骤：(1)将碱性氯化铝溶液Ⅰ与铝酸钠溶液混合，制得pH为9-12、碱化度为90％-100％的氢氧化铝凝胶液Ⅰ；(2)将碱性氯化铝溶液Ⅱ与含有硫酸根离子的溶液混合，制得pH为1-3、碱化度为30％-50％的氢氧化铝凝胶液Ⅱ；(3)将上述氢氧化铝凝胶液Ⅰ和氢氧化铝凝胶液Ⅱ混合制得聚氯化铝溶液。优选地，步骤(1)中，所述混合为：将碱性氯化铝溶液Ⅰ与铝酸钠溶液同时加入超纯水中混合。优选地，所述步骤(1)中，碱性氯化铝溶液Ⅰ以Al2O3计，其质量分数为5％-10％；铝酸钠溶液以Al2O3计，其质量分数为10％-15％。优选地，所述步骤(2)中，碱性氯化铝溶液Ⅱ以Al2O3计，其质量分数为10％-15％；含有硫酸根离子的溶液以硫酸根计，其质量分数为15％-25％。优选地，所述步骤(2)中，碱性氯化铝溶液Ⅱ为碱性氯化铝和氯化铝的混合溶液。优选地，所述步骤(3)中氢氧化铝凝胶液Ⅰ和氢氧化铝凝胶液Ⅱ质量比为1:0.5-3。优选地，步骤(3)中，所述混合为：将所述氢氧化铝凝胶液Ⅰ的1/2-2/3与所述氢氧化铝凝胶液Ⅱ混合均匀并加热至50-70℃，得到混合液Ⅰ，然后将剩余氢氧化铝凝胶液Ⅰ加入到上述混合液Ⅰ中混合均匀。优选地，所述硫酸根离子与铝离子的摩尔比为0.08-0.12:1。优选地，该方法还包括将步骤(3)的聚氯化铝溶液冷却后过滤得到所述聚氯化铝。优选地，所述含有硫酸根离子的溶液为硫酸铝溶液或硫酸溶液。通过上述技术方案，可以达到以下有益效果：本专利技术在聚合氯化铝中加入了硫酸根离子，提高了聚合氯化铝的絮凝效果，只需加入少量的聚氯化铝就会有更好的净水效果，而且净水更快，效果更好。本专利技术在添加硫酸根离子的过程中不需要高速混合，简化了生产设备及制备过程，同时也节约了生产成本；本专利技术提供的生产方法也不需要使用碳酸盐，不会在生产过程中由于产生气体而造成液滴飞溅的现象，保证了操作人员的人身安全。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供一种高絮凝效果聚氯化铝的生产方法，包括以下步骤：(1)将碱性氯化铝溶液Ⅰ与铝酸钠溶液混合，制得pH为9-12、碱化度为90％-100％的氢氧化铝凝胶液Ⅰ；(2)将碱性氯化铝溶液Ⅱ与含有硫酸根离子的溶液混合，制得pH为1-3、碱化度为30％-50％的氢氧化铝凝胶液Ⅱ；(3)将上述氢氧化铝凝胶液Ⅰ和氢氧化铝凝胶液Ⅱ混合制得聚氯化铝溶液。优选地，步骤(1)中，所述混合为：将碱性氯化铝溶液Ⅰ与铝酸钠溶液同时加入超纯水中混合。具体地，上述超纯水的添加量为步骤(1)中总体积的1/4-1/2。优选地，所述步骤(1)中，碱性氯化铝溶液Ⅰ以Al2O3计，其质量分数为5％-10％，所述碱性氯化铝溶液Ⅰ的pH为2-6；铝酸钠溶液以Al2O3计，其质量分数为10％-15％，所述铝酸盐溶液的pH为13-14。优选地，所述步骤(2)中，碱性氯化铝溶液Ⅱ以Al2O3计，其质量分数为10％-15％，所述碱性氯化铝溶液Ⅱ的pH为2-5；含有硫酸根离子的溶液以硫酸根计，其质量分数为15％-25％。优选地，所述步骤(2)中，碱性氯化铝溶液Ⅱ为碱性氯化铝和氯化铝的混合溶液，所述碱性氯化铝溶液Ⅱ中碱性氯化铝和氯化铝的摩尔比为1:0.3-3，优选为1:1。本专利技术中，所述含有硫酸根离子的溶液可以为硫酸溶液或硫酸铝溶液。优选为硫酸铝溶液。优选地，所述步骤(3)中氢氧化铝凝胶液Ⅰ和氢氧化铝凝胶液Ⅱ质量比为1:0.5-3。所述氢氧化铝凝胶液Ⅰ和所述氢氧化铝凝胶液Ⅱ可以以任意方式添加，优选地，所述步骤(3)中的混合过程为：将所述氢氧化铝凝胶液Ⅰ的1/2-2/3与所述氢氧化铝凝胶液Ⅱ混合均匀并加热至50-70℃，得到混合液Ⅰ，然后将剩余氢氧化铝凝胶液Ⅰ加入到上述混合液Ⅰ中混合均匀。本专利技术中，硫酸根与氯离子的摩尔比可以为0.08-0.12:1。优选地，该方法还包括将步骤(3)的聚氯化铝溶液冷却后过滤得到所述聚氯化铝。本专利技术中，所述碱性氯化铝也可称为碱式氯化铝。所述超纯水是在25℃的条件下电阻率达到18MΩ·cm的水，水中几乎不含有导电介质，且水中不离解的胶体物质、气体及有机物含量均很低，超纯水可以通过多次过滤和/或蒸馏等方法制得。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。以下实施例中，液体的透视度通过大连枫洲科技有限公司的ST-30透视度计测量；所述超纯水通过上海路岛分析仪器有限公司的型号为LDS-A的LDS实验室超纯水机制得；碱化度(盐基度)通过GB/T22627-2014测量并计算得到；六水合氯化铝、氢氧化钠、铝酸钠、硫酸铝、硫酸、盐酸、氨水均为市售品，碱性氯化铝购于天津市光复化工研究所，产品编号为：CNAB035-Q。实施例1碱性氯化铝溶液Ⅰ的配置：称取282g的碱性氯化铝溶于718mL的超纯水中，得到以Al2O3计，质量分数为8％的碱性氯化铝溶液Ⅰ。铝酸钠溶液的配置：称取96g的铝酸钠溶于304mL的超纯水中，得到以Al2O3计，质量分数为15％的铝酸钠溶液。碱性氯化铝溶液Ⅱ的配置：称取286g的碱性氯化铝溶于525mL的超纯水中，再加入189g六水合氯化铝搅拌10分钟后得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高絮凝效果聚氯化铝的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将碱性氯化铝溶液Ⅰ与铝酸钠溶液混合，制得pH为9‑12、碱化度为90％‑100％的氢氧化铝凝胶液Ⅰ；(2)将碱性氯化铝溶液Ⅱ与含有硫酸根离子的溶液混合，制得pH为1‑3、碱化度为30％‑50％的氢氧化铝凝胶液Ⅱ；(3)将上述氢氧化铝凝胶液Ⅰ和氢氧化铝凝胶液Ⅱ混合制得聚氯化铝溶液。

【技术特征摘要】
1.一种高絮凝效果聚氯化铝的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将碱性氯化铝溶液Ⅰ与铝酸钠溶液混合，制得pH为9-12、碱化度为90％-100％的氢氧化铝凝胶液Ⅰ；(2)将碱性氯化铝溶液Ⅱ与含有硫酸根离子的溶液混合，制得pH为1-3、碱化度为30％-50％的氢氧化铝凝胶液Ⅱ；(3)将上述氢氧化铝凝胶液Ⅰ和氢氧化铝凝胶液Ⅱ混合制得聚氯化铝溶液。2.根据权利要求1所述的高絮凝效果聚氯化铝的生产方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合为：将碱性氯化铝溶液Ⅰ与铝酸钠溶液同时加入超纯水中混合。3.根据权利要求2所述的高絮凝效果聚氯化铝的生产方法，其特征在于，所述步骤(1)中，碱性氯化铝溶液Ⅰ以Al2O3计，其质量分数为5％-10％；铝酸钠溶液以Al2O3计，其质量分数为10％-15％。4.根据权利要求1所述的高絮凝效果聚氯化铝的生产方法，其特征在于，所述步骤(2)中，碱性氯化铝溶液Ⅱ以Al2O3计，其质量分数为10％-15％；含有硫酸根离子的溶液以硫酸根计，其质量分数为15％-25％。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：方义，向波，
申请(专利权)人：湖南玖恪环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43