一种改性聚合氯化铝絮凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性聚合氯化铝絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)制备酒石酸铝：使用左旋酒石酸、六水三氯化铝与偏铝酸钠溶液体系，制备出酒石酸铝；(2)制备聚硼酸酒石酸铝：将三氯化硼水溶后，与酒石酸铝混合，然后滴加氢氧化钠溶液，升温后搅拌反应，再经过微波处理，得到聚硼酸酒石酸铝；(3)制备改性聚合氯化铝絮凝剂：将聚合氯化铝水溶后，与聚硼酸酒石酸铝混合，升温搅拌，然后干燥处理，得到改性聚合氯化铝絮凝剂。本发明专利技术中，使用聚硼酸酒石酸铝对聚合氯化铝进行改性处理，聚硼酸酒石酸铝的性质更加缓和，不仅增强了氯化铝的储存稳定性，还增大了其铝含量，且对于重金属离子的絮凝效果得到增强。絮凝效果得到增强。

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚合氯化铝絮凝剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氨酯弹性体领域，具体涉及一种改性聚合氯化铝絮凝剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚合氯化铝(PAC)是一种无机物，一种新兴净水材料、无机高分子混凝剂，简称聚铝。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[Al2(OH)
n
Cl6‑
n
]m
，其中m代表聚合程度，n表示PAC产品的中性程度。n＝1～5为具有Keggin结构的高电荷聚合环链体，对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，并可强力去除微有毒物及重金属离子，性状稳定。
[0003]聚合氯化铝的颜色一般有白色、黄色、棕褐色，不同颜色的聚合氯化铝在应用及生产技术上也有较大区别。国家标准范围内的三氧化铝含量在27％～30％之间的聚合氯化铝多为土黄色、到黄色、淡黄色的固体粉状。这些类型的聚合氯化铝水溶性比较好，在溶解的过程中伴随电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学变化，絮凝体形成快而粗大、活性高、沉淀快、对高浊度水的净化效果明显。
[0004]目前市场上销售的聚合氯化铝功能性比较单一，铝含量低，对于重金属离子的絮凝效果也有待改进。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种改性聚合氯化铝絮凝剂及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种改性聚合氯化铝絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)制备酒石酸铝：
[0009]使用左旋酒石酸、六水三氯化铝与偏铝酸钠溶液体系，制备出酒石酸铝；
[0010](2)制备聚硼酸酒石酸铝：
[0011]将三氯化硼水溶后，与酒石酸铝混合，然后滴加氢氧化钠溶液，升温后搅拌反应，再经过微波处理，得到聚硼酸酒石酸铝；
[0012](3)制备改性聚合氯化铝絮凝剂：
[0013]将聚合氯化铝水溶后，与聚硼酸酒石酸铝混合，升温搅拌，然后干燥处理，得到改性聚合氯化铝絮凝剂。
[0014]优选地，所述酒石酸铝的制备方法为：
[0015]S1.将左旋酒石酸与六水三氯化铝混合于去离子水中，充分搅拌后，置于回流装置内，设置油浴温度为100～120℃，搅拌反应2
‑
4h后，缓慢加入偏铝酸钠溶液，继续搅拌反应3
‑
5h后，降温至45
‑
55℃，使用氨水调节pH为7.0
‑
8.0，得到粗反应液；
[0016]S2.将粗反应液经过过滤后，收集滤液，减压干燥处理，得到的粉末即为酒石酸铝。
[0017]更优选地，左旋酒石酸、六水三氯化铝与去离子水的重量比值是5.25
‑
6.75:2.36
‑
2.92:10
‑
15。
[0018]更优选地，偏铝酸钠溶液的质量分数为50％，偏铝酸钠与六水三氯化铝的重量比值是0.2
‑
0.6:1。
[0019]优选地，所述聚硼酸酒石酸铝的制备：
[0020]将三氯化硼与去离子水混合形成三氯化硼溶液，搅拌至全部溶解后，加入酒石酸铝，然后逐滴加入氢氧化钠溶液，滴加的过程中不断的搅拌，之后保持温度在70
‑
90℃的条件下，继续搅拌1.5
‑
2h，降温至室温，微波处理，然后密封保存至少24h，干燥除去溶剂，得到聚硼酸酒石酸铝。
[0021]更优选地，三氯化硼、酒石酸铝与去离子水的重量比是1.2
‑
1.6:1.8
‑
2.4:5
‑
10。
[0022]更优选地，氢氧化钠溶液的质量分数为30％
‑
50％，氢氧化钠溶液的滴加量与三氯化硼溶液的重量比是1:1
‑
1.4。
[0023]更优选地，微波功率为1200W，微波频率为2450MHz，微波处理时间为5
‑
10min。
[0024]优选地，所述改性聚合氯化铝絮凝剂的制备：
[0025]将聚合氯化铝与去离子水混合，充分溶解后，置于冰水浴中保存，得到聚合氯化铝溶液；然后将聚硼酸酒石酸铝加入至聚合氯化铝溶液中，撤去冰水浴，并逐渐升温至45
‑
55℃，搅拌反应2
‑
3h，干燥除去溶剂，得到改性聚合氯化铝絮凝剂。
[0026]更优选地，聚合氯化铝溶液的制备过程中，聚合氯化铝与去离子水的重量比是1:2
‑
4，制备过程是在冰水浴中进行。
[0027]更优选地，聚硼酸酒石酸铝与聚合氯化铝的重量比是0.2
‑
0.6:1。
[0028]优选地，本专利技术中所使用的聚合氯化铝均购买自河南爱尔福克化学股份有限公司生产的饮水级聚合氯化铝(固体)，其中氧化铝的含量为30％。
[0029]第二方面，本专利技术提供一种改性聚合氯化铝絮凝剂，采用上述制备方法制备得到。
[0030]本专利技术的有益效果为：
[0031]1本专利技术制备了一种改性聚合氯化铝絮凝剂，能够用于多种污水的絮凝，具有絮凝速度快、絮凝效率高、稳定性高的优点，特别适合用于对于比较微量的重金属污水的絮凝处理。
[0032]2.聚合氯化铝不是单一的形态组成，而是包含了单体、聚合体在内的各种形态按一定比例组成的复杂化合物，虽然具有较好的絮凝性，但是稳定性较差。本专利技术中，使用聚硼酸酒石酸铝对聚合氯化铝进行改性处理，不仅增强了氯化铝的储存稳定性，还增大了其羟基络合官能团的数量，且对于重金属离子的絮凝效果得到增强。
[0033]3.聚合氯化铝主要用于对于碱性条件下的废水处理，适用PH范围为6.0
‑
9.0，也就是说在碱性条件下更容易发挥聚合氯化铝的作用，使水中的污染物质得以快速凝聚沉降。而本专利技术通过对聚合氯化铝的改性处理制备得到的复合改性聚合氯化铝絮凝剂在PH范围为6.0
‑
9.0的废水中能够具有优于聚合氯化铝的处理效果。
[0034]4.本专利技术制备的酒石酸铝中，铝离子与酒石酸离子形成了二元羧基络合物，该络合物为水溶性络合物。由于金属离子与配位体的成键性质多为静电引力，在后续聚硼酸酒石酸铝的制备中，多聚硼酸根离子的存在，会影响到酒石酸铝络合物的部分稳定性，使得多聚硼酸根、酒石酸根与铝离子之间形成了一种新的络合体系，该络合体系能够在后续处理
污水的过程中提供出能够水解的铝离子，而单纯的酒石酸铝络合物则很难直接提供出铝离子。
[0035]5.在本专利技术中，酒石酸铝的制备过程为：通过使用左旋酒石酸、六水三氯化铝与偏铝酸钠溶液制备出了酒石酸铝。聚硼酸酒石酸铝的制备过程为：三氯化硼在水中会水解生成硼酸，之后加入的过量的碱能够与硼酸生成四羟基合硼酸根离子，之后通过微波的作用生成多聚硼酸根离子，与酒石酸铝结合从而得到聚硼酸酒石酸铝。改性聚合氯化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性聚合氯化铝絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备酒石酸铝：使用左旋酒石酸、六水三氯化铝与偏铝酸钠溶液体系，制备出酒石酸铝；(2)制备聚硼酸酒石酸铝：将三氯化硼水溶后，与酒石酸铝混合，然后滴加氢氧化钠溶液，升温后搅拌反应，再经过微波处理，得到聚硼酸酒石酸铝；(3)制备改性聚合氯化铝絮凝剂：将聚合氯化铝水溶后，与聚硼酸酒石酸铝混合，升温搅拌，然后干燥处理，得到改性聚合氯化铝絮凝剂。2.根据权利要求1所述的一种改性聚合氯化铝絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述酒石酸铝的制备方法为：S1.将左旋酒石酸与六水三氯化铝混合于去离子水中，充分搅拌后，置于回流装置内，设置油浴温度为100～120℃，搅拌反应2
‑
4h后，缓慢加入偏铝酸钠溶液，继续搅拌反应3
‑
5h后，降温至45
‑
55℃，使用氨水调节pH为7.0
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8.0，得到粗反应液；S2.将粗反应液经过过滤后，收集滤液，减压干燥处理，得到的粉末即为酒石酸铝。3.根据权利要求2所述的一种改性聚合氯化铝絮凝剂的制备方法，其特征在于，左旋酒石酸、六水三氯化铝与去离子水的重量比值是5.25
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6.75:2.36
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2.92:10
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15。4.根据权利要求2所述的一种改性聚合氯化铝絮凝剂的制备方法，其特征在于，偏铝酸钠溶液的质量分数为50％，偏铝酸钠与六水三氯化铝的重量比值是0.2
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0.6:1。5.根据权利要求1所述的一种改性聚合氯化铝絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述聚硼酸酒石酸铝的制备：将三氯化硼与去离子水混合形成三氯化硼溶液，搅拌至全部溶解后，加入酒石酸铝，然后逐滴加入氢氧化钠溶液，滴加的过程中不断的搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱新彪，
申请(专利权)人：广东天赐水处理科技有限公司，
类型：发明
国别省市：