聚丙氯化铁铝净水剂的生产方法
【专利说明】
[0001]技术领域:本发明涉及无机高效净水剂的生产方法和用于生活用水。工业用水，工业废水等净化处理及油水分离用的高效净水剂聚丙氯化铁铝产品。
[0002]【背景技术】:众所周知，人民生活，工业生产、环境保护等领域都离不开净水剂。传统的净永剂有明矾，丙酸铝，氯化铝，氯化铁，丙酸铝等。日本于六十年代率先开始工业化生产应用无机高效净水剂聚氯化铝(PAC)。聚丙氯化铝(PAC-S)，但这些产品的生产原料多为金属铝，氢氧化铝，铝灰辱。因原料昂贵，成本高，难以普及推广；以铝土矿为原料，采用凝胶法或中和法调整盐基度的生产方法存在着设备投资大，生产过程繁杂，或浪费氧化钙碱，不仅成本高，而且质量差等方面的问题，如李润生著《水处理新药剂碱式氯化铝》，中国建筑工业出版社，1981年9月。近几年来，大多数净水剂生产厂都改用铝土矿(尤其是三水铝石型铝土矿)与氧化钙反应溶出后加活性铝酸钙调整盐基度的方法(以下简称铝酸钙调整法)，生产高效净水剂聚氯化铝(PAC)或聚氯化铁铝(PAFC，俗称复合聚氯化铝)。该方法虽然生产工艺比较简单，成本较低，已被广大厂家所采用。但是，其产品质量较羞，主要衰现为产品的有效成份——氧化铝含量过低，杂质过多.使用效果欠佳.用该方法生产的聚氯化铝固体产品的氧化铝含量都低予2 7%，复合聚氯化铝固体产品的氧化铝含量都低子2 5%，因此。提高高效净水剂的氧化铝含量成为“铝酸钙调整法”生产高效净永剂急需解决的重要问题。本人认为:“铝酸钙调整法”生产的高效净水剂，其氧化铝含量偏低的主要原因是由于铝酸钙中含有28-3 5%氯化钙。当加入铝酸钙进行聚合反应过程中，有大量的钙离子转移到产品中造成的。专利申请号90106151N4公开的高效混凝剂及其生产方法，同样存在上述之不足。
[0003]另一方面，现代需要净化的水源广泛，水质复杂多样，必须有多种效能的净水剂才能满足水处理要求.铁系高效净水剂目前只有聚合丙酸铁。而聚丙氯化铁尚未问世。但聚合丙酸铁产品稳定性差，贮存期短，腐蚀性大，使用时还需加助剂，用量大，成本高，目前也难以普及推行使用。
[0004]
【发明内容】
:本发明的目的是为克服上述技术之不足，提供一种成本较低而且氧化铝含量较高的高效净水剂的生产方法和一种含有无机高分子聚合物聚丙氯化铝和聚丙氯化铁组分的高效净水剂(称之为聚丙氯化铁铝)。
[0005]本发明的技术解决方案是，一种高效净水剂的生产方法，是将铝土矿、氧化钙、丙酸、活性铝酸钙、水为基本原料按一定比例分段加入反应器中，经加热溶出、聚合、熟化后，分离去渣即得高效净水剂液体产品，再经干燥，即得高效净永剂固体产品，选用中铁型或高铁型的铝土矿，即得本发明产品聚丙氯化铁铝。
[0006]本发明的高效净味水剂的生产方法，其特殊之处在于高效净水剂的基本原料配方组分范围(按重量计)为:
铝土矿(粉料)4 0-6 0份
活性铝酸钙(粉料) 4 0 -5 0份氧化钙(折合工业纯计)7 0-100份丙酸(折合工业纯计) 10- 30份水60-100份
本发明的高效净水剂的生产方法中，所述的铝土矿可以是经过600-8 5 0°C焙烧的一水型铝土矿熟料，也可以是三水铝石型铝土矿生料。
[0007]本发明的高效净水剂的生产方法中，所述活性铝酸钙是由铝土矿粉料与氧化钙或碳酸钙粉料按高铝水泥的配方烧结制成。
[0008]本发明的高效净水剂的生产方法，其特征在于:
1、计量备料1根据上述配方进行计量，备料；
2、溶出:依次加入水、氧化钙，丙酸，铝土矿粉料干带有搅拌器和有酸雾回收装置的耐酸反应罐或工业搪瓷反应罐中，开动搅拌.加热反应，控制罐内压力为0 ~0.2Mpa，温度100- 125°C，反应1?2.5小时为宜；
3、聚合:加入活性铝酸钙粉料，优选办法是先投加其配方计量的50?70%，同时补充水，控制反应物密度为1.2 Γ1.2 6，温度、压力条件按溶出条件控制，聚合反应1.5-2小时后，再力口入其余的活性铝酸钙粉料，并补充水，使反应物密度为1.2 1?1.2 5，温度60?100°C，在常压下再聚合反应2?4小时，然后停止搅拌，切断热源；
4、熟化分离:经4-10小时自然熟化后，进行渣液分离，即得合格的液体产品(液相部分)；
5、干燥:液体产品经滚筒干燥机烘干或喷雾干燥器干燥，即得合格的固体产品。
[0009]按照本发明的生产方法，所生产的高效净水剂都含有聚氯化铝(Al2(0H)n Cl 6 n)?，并可随铝土矿及活性铝酸钙中氧化铁含量的高低而含有9%以下的三氧化二铁，也可随丙酸配量的多少而含有15%以
下的丙酸根离子。
[0010]本发明提供的一种商效净水剂聚丙氯化铁铝，其特征在于:
1).液体产品合有9 ?1 1%A12 03、1 ?3%Fe203、7 ?9% (OH)、7 -8 *30%C1 2 ?5%(S04)；
2).固体产品含有2 8-3 3% Al2 03，3 ?9% Fe203、21 ?2 6% (OH)，2 1-2 5% Cl 2、6-15% ( S04)。
[0011]本发明提供的高效净水剂聚丙氯化铁铝，其特征在于由无机高分子聚合物聚丙氯化铝和聚丙氯化铁组成。其组成式为:
(A l4(0H)2n(S04)kcl12-2 n-2 k)n.x (Fe 4(0H)2n(S04 )kcl 12-2 n-2 k)n式中 1 <n<5, k〈 m〈10, 0〈K〈1, 0〈x〈0.2。
[0012]聚丙氯化铁铝代号为PAFC-S
本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果:
近几年来，我国大多数净水剂生产厂都已改用“铝酸钙调整法“生产高效净水剂，因该方法具有投资省，工艺简单，原料来源广。成本较低等优点，已大有取代其他方法之势。但也存在着产品氧化铝含量偏低，物耗较高，使用效果欠佳的问题，这是当前迫切需要解决的问题。
[0013]本发明的按术解决办法，是在“铝酸钙调整法”的基础上，再配以适量的丙酸，并对工艺流程进行了适当改进.配以适量丙酸有以下几方面优点: 第一、氧化钙和丙酸的混合酸比单氧化钙的酸性强，用该混合酸与铝土矿反应可提高铝土矿的氧化铝溶出率，使第一段溶出液中的氧化铝浓度增高，可节约铝土矿和铝酸钙的用星;
其次、由于铝酸钙中含有2 8.3 5%氧化钙，当加入铝酸钙进行化学反应时，钙与氯结合生成可溶性氯化钙混和于液体产品中，造成产品中杂质(钙等)含量增加，产品中氧化铝含量相对降低，浪费了大量氧化钙。引入丙酸后，丙酸根离子与钙离子结合生成丙酸钙沉淀，从而达到清除产品中的钙和提高产品氧化铝含量的效果。
[0014]第三、丙酸根离子是生产无机高效净水剂的聚合促进剂。引入丙酸根离子既能促进高效净水剂的聚合反应，又能增大产品聚合度，提高盐基度。使得产品具有更好的使用效果，见李润生著《永处理新药剂碱式氯化铝》第55-5 9页。
[0015]第四、当前，大多数地区工业丙酸与工业氧化钙的价格相近，而工业丙酸的当量数是工业氧化钙的当量数的2.35倍，用丙酸代替氧化钙，可节约因与原料中的钙发生反应而消耗的酸量，从而又节约了酸耗成本。
[0016]由此可见，本发明的生产方法，既保留了“铝酸钙调整法“所具备的优点，进一步降低成本，而且又解决了该方法存在的产品氧化铝含量偏低，物耗较高，使用效果欠佳的实际问题。
[0017]本发明达刭的积极效果有:
1，按照本发明高效净水剂的生产方法所生产的各种高效净水剂，其固体产品的主要有效成份一一氧化铝含量都能达到3 0%以上。而产品的基本原料消耗成本较“铝酸钙调整法”可降低1 5 0-3 5 0元/吨(因各地区原料到厂价格不同而异)。若与其他生产方法比较，其成本降低额更多。
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