专利名称：络合铝盐“pas”及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化学混凝剂(净水剂)的生产工艺，尤其是一种络合铝盐“PAS”及其生产工艺。
水质净化是人民生活用水和生产用水之所需，处理工业废(污)水，保护生化环境，均离不开净水剂。我国长期使用的传统产品明矾、硫酸铝、铁盐等混凝剂，效果差，费用大。70年代研制使用碱式氯化铝高效净水剂(PAC)，大部分采用工业废铝(灰渣)作原料，直接与盐反应，经沉清过滤而得成品，称作“铝灰酸解一步法”。近年来由于铝灰缺乏，不能满足生产发展的需求，于是改用铝矾土代替铝灰，用盐酸分解铝矾土，先制成三氯化铝，用碱中和得铝胶，再与盐酸合成。此法因原材料和生产工艺不能妥善解决，收率低，耗费大，成本高，影响了聚合铝的推广使用，还有不少地方迄今未用上高效净水剂。
本发明的目的在于提供一种生产工艺简单，成本低，收率高，综合利用效益好，且产品纯度高，混凝效果好的络合铝盐“PAS”的生产工艺。
“PAS”是聚合硫酸铝的简称，它是“PAC”(聚合氯化铝)的改性产品，一种大分子的络合铝盐。“PAS”的特性指标为(1)盐基度45～70%，(2)组份Al∶SO4∶Cl＝1∶0.6～1∶0.3～0.75，(3)其中Cl对Al的组份比不得低于0.3，(4)分子中可引入1～2个阴离子。“PAS”成品外观为桔黄或灰白色树脂状无定形颗粒体，露置于空气中略有吸湿，易溶于水，水溶液呈弱酸性，水解时生成氢氧化铝，伴随发生电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程，而起净化水质的作用，故称净水剂。
本发明工艺利用丰富的铝矾土资源为主要原料，制备硫酸铝(简称AS)为主体、活性铝胶为助剂，在同一反应系统中，通过水解聚合作用，先后产生的PAS和PAC共同熟化，进行衍生改性，形成大分子络合体铝盐，从而坛大分子量，提高混凝性能，同时引入1～2个阴离子，使PAS的结构形态和特性更适应其功能。
图1为本发明工艺流程示意图。
以下结合附图对本发明的生产工艺作详细说明。
本PAS净水剂以铝矾土经焙烧、酸解制得的硫酸铝、碱溶铝矾土再经NaHCO分解制得的活性铝胶为原料，加入盐酸、铝胶、助剂，经水解、聚合、熟化、浓缩、干燥等工序制成。
1、硫酸铝(AS)的制备采用品位较高的铝矾土(含AlO＞50%)置于反射炉中，经700～750℃高温焙烧1.5～2.0h，活化后与硫酸混合于夹层反应釜中115～120℃温度下反应5～6h，制得的溶液PH＝3.0。
2、活性铝胶的制备a、NS法将AS清液抽入中和器内，加热至60～70℃，由高位槽加入氨水，调节PH＝7.0～7.5，搅拌均匀，加热至沸2～3分钟，后冷却至80℃左右，过滤。铝胶加清水煮沸，滤净氨液、洗涤、测定Al2O3含量备用。
b、用铝酸钠制铝胶将已焙烧的铝土粉与纯碱按1∶1.7并加水混合，置压力锅(3～5Kg/cm2)中反应2h，出料，分离残渣，滤液加入NaHCO进行分解，则得活性铝胶，母液回收，补加纯碱循环使用。
3、制备PAS(1)原材料配比(重量比)硫酸铝∶工业盐酸∶活性铝胶∶助剂＝500～600∶190～200∶250～300∶15～20将来自AS车间的AS溶液加水调稀为10%浓度(指含AS10%，d＝1.105)，保持50～70℃温度，然后逐步加入适量的活性铝胶进行反应，以消灭游离酸，待PH升到3.0以上，溶液的组份Al∶SO4＝1∶1，即得PAS初品。
保持品温，在初品中再加入过量的铝胶，同时加入盐酸，在不断搅拌下进行水解聚合反应，并注意补充铝胶和水份，待PH升至3.0后，抽样测试，调整，静置，，保温熟化12～24h。
经混凝对比试验达到要求的PAS溶液进行浓缩蒸发，比重为1.4时，送到干燥机干燥，即得到无定形颗粒状PAS固体成品。
4、制备PAS(2)原材料配比同方法(1)。将盐酸与铝胶按200∶100～150的比例进行中和反应，得PAC粗品，加入AS溶液中，在50～70℃温度下反应，余下的活性铝胶逐步加入溶液中作促进剂，待PH升至3.0时，把余胶加完，静置熟化12～24h。
其余操作方法同(1)。
采用本发明的生产工艺可进行多项综合利用(1)用纯碱与煅铝土制铝酸钠，再用NaHCO3分解得活性铝胶，母液可回收使用;(2)制铝酸钠及AS时分出的硅砂具有一定活性，可回收制水玻璃;(3)用氨水中和AS制铝胶，滤液回收制硫酸铵可作农肥;(4)硫酸铝沉淀池的洗液用作反应车间加水使用。
本发明的PAS生产工艺简单，克服了铝灰一步法、铝盐凝胶法的含杂质高、浪费等缺点，产品纯度高，成本低，且收率高。比PAC具有更卓越的混凝性能投药量少、药效高、处理费用低，絮凝体形成快，结絮大，牢固性强，沉淀快，污泥压缩性好，余浊度低，适应面广，处理水中有害元素及细菌可达98%以上，产品质量稳定，长期贮存不变质。
实施例取AS清液(含Al2O36%)500ml，置于烧杯中，水浴加热至60℃，加入活性铝胶(含Al2O315%)150g，反应1h，PH＝3.0。保温，加水100ml、盐酸(30%)200ml、活性铝胶400g，反应2h。再加铝胶50g，保温熟化15h。测PH＝3.5，d＝1.2，得PAS成品液1100ml。
权利要求
1.一种络合铝盐“PAS”净水剂的生产工艺，其特征在于以铝矾土经焙烧、酸解制得的硫酸铝(AS)、碱溶铝矾土再经NaHCO3分解制得的活性铝胶为原料，加入盐酸、铝胶、助剂，经水解聚合、熟化、浓缩、干燥等工序制成“PAS”净水剂。
2.如权利要求1所述的“PAS”净水剂的生产工艺，其特征在于也可先将盐酸与铝胶按200∶100～150(重量比)进行中和反应，再加入AS溶液中复合衍生改性，熟化制得。
3.如权利要求1所述的“PAS”净水剂的生产工艺，其特征在于原材料配比为(重量比)硫酸铝∶工业盐酸∶活性铝胶∶助剂＝500～600∶190～200∶250～300∶15～20。
全文摘要
本发明提供了一种络合铝盐“PAS”净水剂及其生产工艺。它是以铝矾土经焙烧、酸解制得的硫酸铝和碱溶铝矾土分解制得的活性铝胶为原料，经水解聚合、熟化、浓缩、干燥等工序制得。本发明生产工艺简单，成本低，收率高，比原来常用的碱式氯化铝(PAC)具有更卓越的混凝性能，投药量少、药效高，处理费用低，絮凝体形成快，结絮大，牢固性强，沉淀快，余浊度低，适应面广，处理水中有害元素及细菌可达98％以上，产品纯度高，质量稳定。
文档编号C02F1/52GK1092041SQ9410033
公开日1994年9月14日 申请日期1994年1月12日 优先权日1994年1月12日
发明者陈家盛, 杨月森, 陈基本 申请人:陈家盛