专利名称：一种高纯聚氯化铝的制备方法
技术领域：
本发明属于水、废水、污水或污泥的处理小类，特别涉及生活饮用水用水处理剂--聚氯化铝的生产方法。
背景技术：
聚氯化铝又名羟基聚合氯化铝、碱式氯化铝，分子式Aln(0H)mCl(3n-m)0 < m < 3n ；英文名称Poly aluminium chlioride，简称PAC。PAC是一种含铝的无机高分子聚合物。它兼具有无机混凝剂和有机絮凝剂的高效、 低耗、低腐蚀性和适应性强的特点，有着很广泛的用途。其应用领域除自来水净化、工业水处理、污水、废水及污泥处理外，还应用于铸造、医药、催化剂、化妆品、造纸、耐火材料和皮革等非水处理行业。与国外普遍采用精细化工产品作原料不同，我国PAC生产采用的含铝原料主要是因地制宜，开发利用自身的矿物资源。我国目前PAC生产大致分两类一类，以工业合成盐酸、工业氢氧化铝(或粘土熟料)和铝酸钙为原料，采用加压或常压反应，铝酸钙调整二步法。这是国内PAC生产的主体。另一类，以合成盐酸和工业氢氧化铝为主要原料压溶法生产。有时辅以铝酸钙或碳酸钙调整。此类产品不但成本较高，且混凝效果较一类产品差。直接用盐酸和铝酸钙，一步法生产PAC，其盐基度特高，溶液与矿渣的无法分离，这就决定了铝酸钙等矿物资源不能用一步法制得PAC产品。再说，在常压条件下，为了得到较高的氧化铝溶出率，只好采用较高的加酸当量比，因而溶出液中一般含有游离酸，使调整原材料消耗增加。如欲得到具有一定盐基度的溶出液，则溶出率降低。为了既得到较高氧化铝溶出率，又得到较高盐基度，故需要采用两段溶出，俗称“二步法”。现市场生产生活饮用水用聚氯化铝(高纯)采用一类，即以工业合成盐酸(高纯)、活性氢氧化铝和铝酸钙为原料的常压二步法工艺路线。此法过程虽然简单，操作便捷。 但随着活性氢氧化铝原料市场的紧缩，而工业氢氧化铝昂贵(又必须采用加压酸溶)。所以，探索新的原料路线，创新工艺路线，成了各个企业的当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的不足，提供一种只需要工业合成盐酸与水处理剂用的铝酸钙粉二种主要原材料的常压“η步分割法聚氯化铝(高纯)生产新工艺”。本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的“η步分割法聚氯化铝(高纯)生产新工艺”技术方案如下以符合GB15892-2009标准的聚氯化铝液体为原料，包含下述步骤Α、取约总产量50%的Cn(C为聚氯化铝溶液，η为分割次数)符合《生活饮用水用聚氯化铝》GB15892-2009标准的聚氯化铝液体，其中Al2O3含量 为10. 5%，加入反应容器中；
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B、在器内有上述溶液的条件下，配以不断搅拌，一次性投入约总产量10 15%的符合HG3746-2004标准的铝酸钙粉(Al2O3含量为51 53% )；C、在上述溶液中加入约为总产量8%的100% HCl的符合GB320-2006标准的工业
合成盐酸；D、视反应温度情况，补水、通蒸汽直接加热；E、控制温度在80 99°C，进行一次反应，保温、熟化1. 5 2小时后，经压滤，得预期总产量Cn+1 (Al2O3含量为10. 5% )符合《生活饮用水用聚氯化铝》GB15892-2009标准的聚氯化铝高纯合格液体产品；F、取上述制备的Cn+1溶液，重复上述步骤制取Cn+2溶液；G、取上述制备的Cn+2溶液，重复上述步骤制取Cn+3溶液。所述的步骤G中，趁热称取约总产量50%的Cn+Ι聚氯化铝液体。本发明探索出饮用水用水处理剂一聚氯化铝生产新工艺，其原料简单、一步反应、成本低、各项指标符合要求、特别是有害物质限量指标从理论和实践角度均能完全符合指标要求。
图1为本发明工艺流程图；
具体实施例方式在常压反应器内，置入约总产量50%的(Al2O3含量为10.5% )的(；合格溶液， 搅拌，一次性投加约总产量10 15%的铝酸钙粉(Al2O3含量为51 53% )，添加约总产量8%的100%浓度高纯工业合成盐酸，继续搅拌。视反应温度情况，补水、蒸汽直接加热， 温度控制80 99°C，进行一次反应，保温、熟化1. 5 2小时后，经压滤，得预期总产量 Cn+1(A1203含量 为10. 5% )合格液体产品。以此类推，用Cn+1溶液，重复上述方法制备2倍于它的Cn+2 (Al2O3含量为10. 5% ) 合格液体产品。在这里C代表聚氯化铝溶液，η为分割次数，η值可以为0 15，只要压滤不成问
题，η值甚至可以更大。当n = 0时，Ctl为聚氯化铝原液，未经分割；η = 0时，C1为第一次分割后，制成的新聚氯化铝产品；则Cn+1即为第η次分割后，所制成的新聚氯化铝产品。如图1所示本发明的工艺步骤为1、取约总产量50%的Cn符合《生活饮用水用聚氯化铝》GB15892-2009标准的合格聚氯化铝(高纯)液体，其中Al2O3含量为10.5%，入反应容器；2、在器内有上述溶液的条件下，配以一定强度不断搅拌，一次性投入约总产量 10 15%的符合HG3746-2004标准的铝酸钙粉(Al2O3含量为51 53% )；3、加入配成一定浓度的，约为总产量8%的100% HCl的符合GB320-2006标准的工业合成盐酸(高纯)；4、视反应温度情况，补水、通蒸汽直接加热，温度控制80 99°C，进行一次反应， 保温、熟化1. 5 2小时后，经压滤，得预期总产量Cn+1 (Al2O3含量 为10. 5% )符合《生活饮用水用聚氯化铝》GB15892-2009标准的聚氯化铝(高纯)的合格液体产品。为节约显热，最好是趁热取约总产量50%的Cn+1聚氯化铝液体，入反应器，以此类推，生产Cn+2合格聚氯化铝液体产品。重复上述步骤可以制得高纯的聚氯化铝液体，企业一般分割15次。实施例本发明的实施方法较为简单、好记。只要按上面说明所述的工艺方法，进行操作实施，便能较好地实施本发明，但必须严格把握好原料关。下面仅列举三个分割实例并列表表示于表1。
权利要求
1.一种高纯聚氯化铝的制备方法，以符合GB15892-2009标准的聚氯化铝液体为原料， 其特征在于包含下述步骤A、取约总产量50%的Cn(C为聚氯化铝溶液，η为分割次数)符合《生活饮用水用聚氯化铝》GB15892-2009标准的聚氯化铝液体，其中Al2O3含量 为10. 5%，加入反应容器中；B、在器内有上述溶液的条件下，配以不断搅拌，一次性投入约总产量10 15%的符合 HG3746-2004标准的铝酸钙粉(Al2O3含量为51 53% )；C、在上述溶液中加入约为总产量8%的100%HCl的符合GB320-2006标准的工业合成盐酸；D、视反应温度情况，补水、通蒸汽直接加热；Ε、控制温度在80 99°C，进行一次反应，保温、熟化1. 5 2小时后，经压滤，得预期总产量Cn+1 (Al2O3含量为10. 5% )符合《生活饮用水用聚氯化铝》GB15892-2009标准的聚氯化铝高纯合格液体产品；F、取上述制备的Cn+1溶液，重复上述步骤制取Cn+2溶液；G、取上述制备的Cn+2溶液，重复上述步骤制取Cn+3溶液。
2.根据权利要求1所述高纯聚氯化铝的制备方法，其特征在于所述的步骤G中，趁热称取约总产量50%的Cn+Ι聚氯化铝液体。
全文摘要
本发明提供一种只需要工业合成盐酸与水处理剂用的铝酸钙粉二种主要原材料的常压“n步分割法聚氯化铝(高纯)生产新工艺”；本发明探索出饮用水用水处理剂--聚氯化铝生产新工艺，其原料简单、一步反应、成本低、各项指标符合要求、特别是有害物质限量指标从理论和实践角度均能完全符合指标要求。
文档编号C02F1/52GK102372299SQ20101025116
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月8日 优先权日2010年8月8日
发明者俞明华, 倪贵健, 胡良观, 阮忠强, 陈凤金 申请人:嘉善绿野环保材料厂