聚合氯化铝钙的制备方法技术

本发明专利技术涉及水处理、造纸、印染技术领域，提供一种聚合氯化铝钙的制备方法，将氯化铝钙混合溶液调整成一定的比例，再进行碱化反应和熟化，制备成适合污水处理的混合溶液，本发明专利技术利用钙部分取代铝合成聚合氯化铝钙，代替现有聚合氯化铝（PAC）的新型无机絮凝剂制备方法，能克服现有PAC制备条件苛刻、适应差的问题，具有环境保护和经济利用的双重效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理、造纸、印染
具体地说，是一种含有氯、铝、钙的无机高分子材料的制备方法。
技术介绍
水安全处理问题已经成为我国经济和社会可持续发展的严重制约因素。在城镇污水、纳污河流以及工业废水等净化处理过程中，急需兼具价廉、高效、功能多等特性的复合型絮凝剂。 用于水处理的絮凝剂基本可以分为生物絮凝剂、有机絮凝剂、天然高分子絮凝剂和无机絮凝剂。其中无机高分子絮凝剂是当今水处理
中使用量大，应用面广的专用化学药剂，在全国混凝剂市场销售量中，市场份额最大的是聚合氯化铝(PAC)，约占65% 70%，聚合硫酸铁6% 8%，其他一些品种约占2% 5%。然而在得到高碱化度的PAC过程中，体系内的沉淀物会随着NaOH的持续加入而逐渐出现，从而浪费铝源，影响PAC的性能。一些学者研究发现，加入Ca离子能够明显推迟反应体系中沉淀的生成，且Ca/Al比越大，沉淀出现越晚，但研究结论主要依据高温烧结得到的铝酸钙与盐酸反应的产物体系的絮凝效果。由于缺乏对液相体系中铝钙总浓度，铝钙比与絮凝剂形态以及絮凝效果的系统研究，文献中过分强调了钙的作用，追求高钙含量。但是，随着Ca/Al摩尔比的增大，铝形态趋于分散，聚集状态由枝状聚集转向团粒状聚集，且团粒粒径逐渐由大到小。Ca/Al摩尔比越大，分割成的团粒越小。铝形态枝状聚集体在被分割包裹后，便丧失了其原来的分枝趋势与分形结构，而是简单堆积在一起，无特殊形状，从而降低絮凝剂的效果，制约了相关技术在工业上的应用。另外，过分高的钙含量也限制了聚合氯化铝钙在造纸、印染、医药等领域的应用。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种，以克服现有PAC制备条件苛刻、适应差等问题。本专利技术采取的技术方案是 一种，其特征是，包括如下步骤(1)配置氯化铝氯化钙混合溶液，使溶液中的氯化铝与氯化钙的摩尔比为2:1至7 :1 ;(2)加热经步骤(I)处理的所述混合溶液，使所述混合溶液的温度保持在20至80°C； (3 )向经步骤(2 )处理的所述混合溶液内缓慢添加碱溶液，按碱化度40% 80%计算耗碱量； (4)使经步骤(3)处理的所述混合溶液反应30至90分钟，使所述混合溶液的pH在3. 5 7之间。进一步，在所述步骤(4)后，将反应后的混合溶液进行熟化处理15至48小时，熟化温度控制在20 80°C。进一步，将所述混合溶液熟化后还包括将所述溶液烘干的步骤。本专利技术的有益效果是 利用钙部分取代铝制备聚合氯化铝钙，可在较低的碱化度和反应温度下，合成出效果优于现有聚合氯化铝的新型无机高分子材料，即可拓宽材料制备的原料范畴，降低成本，又可降低能源消耗并提高产品应用效果。具体实施例方式下面对本专利技术的具体实施方式作详细说明。实施例I ，包括如下步骤 (O配置氯化铝氯化钙混合溶液，使溶液中的氯化铝与氯化钙的摩尔比为2:1; (2)加热经步骤(I)处理的所述混合溶液，使所述混合溶液的温度保持在80°C； (3)向经步骤(2)处理的所述混合溶液内缓慢添加碱溶液，按碱化度80%计算耗碱量； (4)使经步骤(3)处理的所述混合溶液反应30分钟，使所述混合溶液的pH为6; 为了使产品技术效果更好，还可进行熟化过程，熟化时间为15小时，熟化温度控制在80°C。添加适量所制取溶液产品，可使模拟污水的剩余浊度将低到4 NTU。实施例2 与实施例I步骤相同，只是所涉及的参数不一样，实施如下 配置氯化铝氯化钙混合溶液，调整溶液中氯化铝与氯化钙的摩尔比为5，反应温度600C，碱化度70%，反应45分钟，pH控制为5. 8，熟化温度60°C，熟化24小时，添加适量所制取溶液产品，可使模拟污水的剩余浊度将低到3 NTU0实施例3 与实施例I步骤相同，只是所涉及的参数不一样，实施如下 配置氯化铝氯化钙混合溶液，调整溶液中氯化铝与氯化钙的摩尔比为3，反应温度800C，碱化度40%，反应90分钟，pH控制为3. 5，熟化温度80°C，熟化48小时，添加适量所制取溶液产品，可使模拟污水的剩余浊度将低到1NTU。实施例4 与实施例I步骤相同，只是所涉及的参数不一样，实施如下 配置氯化铝氯化钙混合溶液，调整溶液中氯化铝与氯化钙的摩尔比为3，反应温度200C，碱化度80%，反应I小时，pH控制为7. O,熟化温度20°C，熟化24小时，添加适量所制取溶液产品，可使模拟污水的剩余浊度将低到4 NTU0实施例5 与实施例I步骤相同，只是所涉及的参数不一样，实施如下 配置氯化铝氯化钙混合溶液，调整溶液中氯化铝与氯化钙的摩尔比为7，反应温度600C，碱化度80%，反应I小时，pH控制为5. 4，熟化温度60°C，熟化24小时，添加适量所制取溶液产品，可使模拟污水的剩余浊度将低到I NTU。以上实施例中，反应时间和熟化时间可进行适当调整，不影响所制溶液的技术效果，反应时间可选择30至90分钟，熟化时间可选择15小时至48小时。制得的成品溶液也可以进行烘干处理，以便于保存。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出 若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合氯化铝钙的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）配置氯化铝氯化钙混合溶液，使溶液中的氯化铝与氯化钙的摩尔比为2：1至7：1；（2）加热经步骤（1）处理的所述混合溶液，使所述混合溶液的温度保持在20至80℃；（3）向经步骤（2）处理的所述混合溶液内缓慢添加碱溶液，按碱化度40%～80%计算耗碱量；（4）使经步骤（3）处理的所述混合溶液反应30至90分钟，使所述混合溶液的pH在3.5～7之间。

【技术特征摘要】
1.一种聚合氯化铝钙的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)配置氯化铝氯化钙混合溶液，使溶液中的氯化铝与氯化钙的摩尔比为2:1至7 :1 ;(2)加热经步骤(I)处理的所述混合溶液，使所述混合溶液的温度保持在20至80°C； (3 )向经步骤(2 )处理的所述混合溶液内缓慢添加碱溶液，按碱化度40% 80%计算耗碱量；(4)使经步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔秀臣，于建国，金鑫，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：