专利名称：硅磷高聚絮凝剂的制作方法
技术领域：
本发明技术硅磷高聚絮凝剂，及其生产法。
该产品属无机化工产品，用于各种水处理。
发明创造之前本领域的技术水平和现有技术存在的缺点聚合氧化铝的制造方法，由各国研究者在许多报告中提出许多种，现在把各方面的资料综合起来，简要地介绍如下加碱于铝盐溶液在铝的强酸盐如氧化铝，硝酸铝的浓液中，按照预定的碱化度徐徐加入浓碱液，充分搅拌，不使生成氢氧化铝沉淀物。然后在一定温度下进行相当时间(数小时)的聚合反应，使其熟化后得到制成品。
加铝酸钠于铝盐溶液以铝灰为原料，将盐酸和烧碱分别与铝灰反应，制备三氯化铝和铝酸钠，在氯化铝的浓溶液中加入铝酸钠浓溶液，充分搅拌混合，若有少量氢氧化铝生成，则需要在短时间内加热溶解。达到一定的碱化度后，在一定温度下经相当时间反应熟化后，得到制成品。本法亦称为中和法。
金属铝溶解于盐酸把金属铝碎屑或者薄片溶于盐酸中，盐酸的总当量数低于铝的总当量数，经过在一定温度下(80-90℃)相当时间(数小时到十余小时)的反应熟化而得到制成品。铝量和酸量的比例不同。制品的碱化度也不同。以上是不足量酸溶法。
金属铝溶解于铝盐溶液在氯化铝溶液中加入较纯的铝箔，进行数小时到若干小时的长时间静置溶解，把过剩的铝箔分离出来，溶液即为制成品，碱化度可按铝氯当量比考虑。
金属铝溶解于氯化物溶液把铝箔置放于SnCl4，CuCl2等的乙醇溶液中，进行混合，反应和熟化后可得到制成品。
氢氧化铝溶解于盐酸向氯化铝溶液中加入氨水，可以生成氢氧化铝沉淀物，分离出来洗净以后，在盐酸中溶解，盐酸的总当量效应低于氢氧化铝的当量数，以建立适应的碱化度。溶解液经过反应熟化后，可得制成品。
氢氧化铝溶解于铝盐溶液制取氢氧化铝的方法同上法一样。分离洗净后，加入到氯化铝溶液中，煮沸数分钟，达到溶解，再经反复熟化可得制成品。根据氢氧化铝和氯化铝的不同比例可得到不同碱化度的制成品。
氯化铝溶液以离子交换树脂处理把氯化铝溶液滤过R-OH型阴离子交换树脂栓，或者把树脂置于氯化铝溶液中反应相当时间(48小时)再加分离，树脂把一部分Cl-离子代换为OH-离子从而得到聚合铝溶液制成品。
以离子交换树脂隔层进行电解在U型管电解槽中装入阴阳离子交换树脂，设铂电极通电流对氯化铝水溶液进行电解。需进行数十小时，在阴极附近所得溶液即为制成品。这种装置中的隔层也可以利用离子交换膜构成。
铝电极电解以铝板作为电极进行电解，溶出铝离子溶液PH值在8左右，经反应可生成铝的聚合物。
含铝矿石以盐酸处理铝矾土或高岭土等含铝矿石粉碎后，用浓盐酸蒸煮而溶出铝，酸可循环回流，酸用量应低于可溶出铝的当量，而得到一定碱化度的制成品。盐酸中可加入少量(5％左右)氢氟酸，以提高铝的溶出量。再有可用过量的盐酸溶出铝，再加氨中和生成氢氧化铝，分离后以不足量的盐酸溶解而制成成品。
由炼铝中间液制取铝矿石冶炼生产金属铝的过程中有中间产物如铝酸钠溶液，氢氧化铝沉淀等，其中含有硅等杂质。经过分离净化，再与适量的盐酸反应，可制成聚合铝产品。
废铝灰以盐酸处理以溶铝或铝加工生产中的废铝灰即熔炼尾渣为原料，洗净后与盐酸进行反应，铝溶出后进行分离净化，适当熟化可得成品。如果酸用量低于可溶出铝的当量数，控制得当，可直接得到一定碱化度的产品。或可用稍多量的酸溶出铝后，再加碱液调配到预定碱化度。
废铝灰以碱液处理废铝灰洗净后以浓碱液蒸煮，溶出铝后分离净化，按一定碱化度加盐酸进行调制，经过除盐，进行适当的反应熟化，可得制成品。另外，碱溶铝灰的溶出液也可同酸溶铝灰的溶出液按一定碱化度的比例进行混合调制，这样可以大大降低调制盐酸的用量。
聚合氢化铝的液体制品经过浓缩烘干(100℃以下)可制成固体产品。(以上常青等编《絮凝原理》)。
硫酸铝碱法和酸法<1>碱法用铝矾土矿粉和氢氧化钠浓溶液加热反应生成偏铝酸钠，然后进行水解，制得氢氧化铝，最后与硫酸反应得到产品硫酸铝。
<2>酸法将硫酸和铝矾土矿粉在反应釜中加压反应，然后将母液沉降、分离、中和、蒸发、冷却、结晶和粉碎，最后即得硫酸铝产品。
碱式硅酸硫酸铝(PASS)一种碱式多核羟基硅酸硫酸铝复合物。组成式为AlA(OH)B(SO4)C(SiOx)D(H2O)E，其中A为1.0，B＝0.75～2.0，C＝0.30～1.12，D＝0.005～0.1，2.0≤X≤4.0[即3＝B＋2C＋2D(X-2)]，E＞4(产品为水溶液时)。复合物水溶液的碱度为40～60％。CN89108931.4(申请号)。
此法是1989年加拿大发明的，为了强化硫酸铝的絮凝效能，引进SiO32-离子形成硫硅聚铝(PASS)。
1993年《适用技术市场》10期，河南农大机电工程学院刘圣勇报导了煤矸石生产混凝剂聚合氯化铝技术即酸溶法整个工艺流程可分为粉碎、焙烧、连续酸溶、浓缩结晶、沸腾分解、配水聚合五道工序。
铝系列絮凝剂具有矾花大的特点，但也有它的缺点就是Al3+的水相转移。特别是质量较差的品种水相转移较严重，这个问题已引起人们普遍关注，这是由于近十年来在卫生学上发现老年痴呆症与Al3+的残留积累有关，这无疑对发展铝系絮凝剂产生影响。
本发明《C-23型絮凝剂》的生产法，要解决的技术课题是，除了强化絮凝效能之外，为了降低Al3+的水相转移，该产品引入SiO32-后大大降低了Al3+的水相转移。
本发明为了改进聚铝的生产工艺，引进H2PO4-有较好的脱色能力，增加其稳定性。
加入聚丙稀酰胺，兼备了无机、有机两方面的优点，应用范围扩大。
本发明细节和解决手段，最佳的实施方案(1)改进原有生产聚铝的工艺，先在反应大缸中加定量的废杂铝、屑，再加定量的盐酸，搅拌，不用热源、让其自然反应，温度控制在95℃，熟化时间4小时，投料配比为Al∶HCl∶H2O＝1∶4.8～6∶7.2～9，可合成盐基度为60～70％的混凝效果佳的聚合铝。
(2)引入定量的SiO32-(硅酸)，用氢氧化钠或氢氧化钾加水稀释后，用硫酸调PH值，使生成活性硅酸，然后与聚铝复合搅拌反应制成产品，可降低Al3+的水相转移。
(3)引进定量的H2PO4-(磷酸)与聚铝搅拌反应，是为了提高絮凝性，降低Al3+的水相转移，该产品有较好的脱色能力，并增加稳定性。
(4)该产品中加入定量的聚丙稀酰胺，兼备了无机、有机两方面的优点，使应用范围扩大。
(5)必要时可加适量的氢氧化钠进行盐基度的调整。
(6)若要生产固体，加温90℃，脱水、粉碎、包装。
本发明与现有技术相比，特点、优点、进步性本发明技术《C-23型絮凝剂》，是一种含有Al3+的聚、硅、磷酸高分子絮凝剂，该产品不但保留了原有铝、硅、磷组分的各自优点，而且由于协同效应，提高了絮凝效果。其特点是引入SiO32-降低Al3+的水相转移。其进步性引进H2PO4-后，具有脱色能力，增加稳定性，降低Al3+的水相转移。加入聚丙稀酰胺，兼备了无机、有机两方面的优点，应用范围扩大。
优点是生产工艺简单，劳动强度小，便于操作管理，不加温、加压，可在常温常压下进行，所有投料全部转化为产品，生产过程中无“三废”排出，无污染。
设备简单、投资小，反应速度快，生产周期短，大大提高经济效益。
权利要求
(1)该发明技术是在改进现有聚合氯化铝生产工艺的基础上研制的新产品。该产品是一种含有Al3+的聚硅酸、磷酸高分子絮凝剂，该产品不但保持了原有铝、硅、磷组分的各自优点，而且由于协同效应，提高了絮凝效果。加入聚丙烯酰胺，兼备了无机、有机两方面的优点，应用范围扩大。其技术特征是降低Al3+的水相转移，提高絮凝性，有较好的脱色能力，增加其稳定性。
(2)根据权利要求(1)，其特征是引入SiO32是降低Al3+的水相转移，提高絮凝性。(3)根据权利要求(1)，其特征是引进H2PO4-也是降低Al3+的水相转移，有较好的脱色能力，增加其稳定性。
(4)根据权利要求(1)，加适量的聚丙稀酰胺，兼备了无机、有机两方面的优点，应用范围扩大。
(5)根据权利要求(1)，对原有生产聚铝技术，即生产方法进行改进，提高了絮凝效果，是原有聚铝不能达到的。
全文摘要
该产品属无机化工产品，用于各种水处理。该发明是在原聚铝生产工艺改进方法的基础上研制的新产品。其技术特征是引入SiO该产品是一种含有Al
文档编号C02F1/54GK1130597SQ95100498
公开日1996年9月11日 申请日期1995年3月9日 优先权日1995年3月9日
发明者陈春余 申请人:陈春余