聚硅磷氯化铝铁及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水、废水、污水或污泥的处理。特别涉及一种饮用水的处理剂及其制造方法。
【背景技术】
[0002]我国作为世界上聚氯化铝的最大生产国，聚氯化铝是如今应用较为广泛的饮用水处理剂。但是，随着经济发展的同时，水污染也日趋严重，传统聚氯化铝以无法满足各类水处理的要求。水处理混凝剂也由传统聚氯化铝向复合型的无机高分子混凝剂发展，如多核铝-聚硅磷氯化铝、聚磷氯化铝、聚硅硫酸铝、聚合氯化铝铁等。申请人发现，将硅、磷、铁离子等通过接枝技术同时接枝到聚氯化铝上，会形成全新的具有星型和网状结构的产品，我们将其称为聚硅磷氯化铝铁，该产品分子量可达到10000以上，产品密度达到
1.35-1.40 (传统聚氯化铝分子量500-700，密度1.2-1.3左右)，混凝优势极为突出，表现出明显的吸附架桥及网捕卷扫的能力。该产品多核铝-聚硅磷氯化铝(ZL200 910098046.0)相比，具有全面的水处理能力，不仅适用于饮用水的净化处理，也适用于污水的强化处理，用于饮用水净化处理时具有明显的混凝优势，用于处理污水时，具有脱色、除臭、易沉降的特点，这是聚硅磷氯化铝无法比拟的。经国家一级检索单位检索，未能检出相同的技术方案。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种水处理混凝剂聚硅磷氯化铝铁，与常规聚氯化铝相比，混凝优势明显，且原料易得，成本低廉，工艺简便。
[0004]本发明的技术方案如下:
一种作为水处理混凝剂的聚硅磷氯化铝铁，分子通式为[Al5Fe (OH) 3nCl13_3nP04Si0丄，其中，η = 2-4,0 < m 彡 10。
一种聚硅磷氯化铝铁的制造方法，以每吨反应物计的工艺配方为:
工业合成盐酸(折算成HCl质量百分比浓度100% )95-145kg ；
磷矿粉50-100kg ；
三水铝石(Al2O3质量百分含量35-40%，Fe 3+质量百分数16-18% ) 80_120kg ；
铝酸钙粉(Al2O3质量百分含量50-52% )140-110kg ；
水635-525kg ；
具体包括以下步骤:
将工业合成盐酸加入反应容器；
在不断搅拌的状态下加入磷矿粉；
在不断搅拌的状态下加入三水铝石；
蒸汽加热，反应温度控制在100-110°C，反应时间2-3小时，压滤；
压滤后的液体重新加入反应器内，将反应液冷却至50-70°C ； 在不断搅拌的状态下加入铝酸钙粉，并加水，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100°C范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应时间1-3小时；
液渣分离，包括压滤或离心；
成品液分装入库。
[0005]技术效果:按照本技术方案制得的聚硅磷氯化铝铁，分子通式为[Al5Fe (OH)3nCl13^nPO4S13ImO申请人经过大量的探索及试验，确定了廉价易得的主要原料及生产工艺。并通过大量的试验确定了铝、铁、硅、磷的最佳合理比例，使其充分发挥协同作用，聚硅磷氯化铝铁的混凝性能较普通聚氯化铝提高40-50%，同时在此比例下，其稳定性能达到最佳，在常温下储存日期可达12个月。聚硅磷氯化铝铁不仅适应于饮用水，也适用于污水的净化处理。
【具体实施方式】
[0006]一种聚硅磷氯化铝铁的制造方法，以每吨反应物计的工艺配方为:
工业合成盐酸(折算成HCl质量百分比浓度100% )95-145kg ；
磷矿粉50-100kg ；
三水铝石(Al2O3质量百分含量35-40%，Fe 3+质量百分数16-18% ) 80_120kg ；
铝酸钙粉(Al2O3质量百分含量50-52% )140-110kg ；
水635-525kg ；
具体包括以下步骤:
将工业合成盐酸加入反应容器；
在不断搅拌的状态下加入磷矿粉；
在不断搅拌的状态下加入三水铝石；
蒸汽加热，反应温度控制在100-110°C，反应时间2-3小时，压滤；
压滤后的液体重新加入反应器内，将反应液冷却至50-70°C ；
在不断搅拌的状态下加入铝酸钙粉，并加水，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100°C范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应时间1-3小时；
液渣分离，包括自然沉降、压滤或离心；
成品液分装入库。
[0007]实施例1，取折算成质量浓度为100%工业合成盐酸95kg，加入反应池，在不断搅拌下磷矿粉50kg，再加入三水铝石80kg，蒸汽加热使反应池温度控制在100-110°C之间，反应2小时后进行压滤，压滤后半成品重新加入反应池内，冷却至50-70°C，在不断搅拌下加入在不断搅拌下再加入铝酸钙粉140kg，并逐步加水635kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100°C范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应I小时，进行液澄分离，本例采用自然沉降，得成品滤液920kg。
[0008]实施例2，取折算成质量浓度为100%工业合成盐酸145kg，加入反应池，在不断搅拌下磷矿粉100kg，再加入三水铝石120kg，蒸汽加热使反应池温度控制在100-110°c之间，反应2小时后进行压滤，压滤后半成品重新加入反应池内，冷却至50-70°C，在不断搅拌下加入在不断搅拌下再加入铝酸钙粉110kg，并逐步加水525kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100°C范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应3小时，进行液渣分离，本例采用压滤，得成品滤液890kg。
[0009]实施例3，取折算成质量浓度为100%工业合成盐酸100kg，加入反应池，在不断搅拌下磷矿粉60kg，再加入三水铝石85kg，蒸汽加热使反应池温度控制在100-110°C之间，反应2小时后进行压滤，压滤后半成品重新加入反应池内，冷却至50-70°C，在不断搅拌下加入在不断搅拌下再加入铝酸钙粉135kg，并逐步加水620kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100°C范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应2小时，进行液澄分离，本例采用离心，得成品滤液91Okg。
[0010]实施例4，取折算成质量浓度为100%工业合成盐酸120kg，加入反应池，在不断搅拌下磷矿粉80kg，再加入三水铝石100kg，蒸汽加热使反应池温度控制在100-110°c之间，反应2小时后进行压滤，压滤后半成品重新加入反应池内，冷却至50-70°C，在不断搅拌下加入在不断搅拌下再加入铝酸钙粉125kg，并逐步加水575kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100°C范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应2小时，进行液澄分离，本例采用压滤，得成品滤液900kg。
【主权项】
1.一种作为水处理混凝剂的聚硅磷氯化铝铁，分子通式为[Al 5Fe(0H)3nCl13_3nP04Si03]m,其中，n=2-4、0 < m彡10，以每吨反应物计的工艺配方为: 工业合成盐酸(折算成HCl质量百分比浓度100%)95-145kg ；磷矿粉50-100 kg ； 三水铝石(Al2O3质量百分含量35-40%，Fe 3+质量百分数16-18%) 80_120kg ； 铝酸钙粉(Al2O3质量百分含量50-52%)140-110kg ；水635-525kg ； 具体包括以下步骤: 将工业合成盐酸加入反应容器； 在不断搅拌的状态下加入磷矿粉； 在不断搅拌的状态下加入三水铝石； 蒸汽加热，反应温度控制在100-110°C，反应时间2-3小时，压滤； 压滤后的液体重新加入反应器内，将反应液冷却至50-70°C ； 在不断搅拌的状态下加入铝酸钙粉，并加水，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100°C范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应时间1-3小时； 液渣分离，包括压滤或离心； 成品液分装入库。
【专利摘要】一种水处理混凝剂-聚硅磷氯化铝铁，主要应用于饮用水的地面水处理。以工业合成盐酸、磷矿粉、三水铝石、铝酸钙粉及水为主要原料，通过合理的控制反应条件及原料比例反应制得，液渣分离后为液体成品。聚硅磷氯化铝铁原料廉价易得，工艺简单，稳定性好，易储存，通过合理的铁铝配比，产品的混凝性能较普通聚氯化铝提高40-50%。
【IPC分类】C02F1-52
【公开号】CN104528901
【申请号】CN201410784536
【发明人】沈烈翔, 徐鑫英, 沈敬贤, 沈萍
【申请人】嘉善海峡净水灵化工有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月18日