Способ получения коагулянта на основе смешанных солей алюминия

 

Использование: в способах получения коагулянтов. Сущность: гидроксид алюминия обрабатывают водными растворами серной и соляной кислот при нагревании и перемешивании с последующей выдержкой полученной смеси при 100 - 120oC в течение 0,5 - 1,0 ч. Гидроксид алюминия, серную и соляную кислоты, воду берут соответственно при следующем молярном соотношении: Al(OH)3 : H2SO4 : HCl : H2O = 1:1:(0,1 - 1,0):(5,5 - 6,5). 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения коагулянтов, которые используются при очистке воды от вредных примесей.

Известен способ получения сульфатосодержащего раствора полиалюминийхлоридов, включающий разложение алюминийсодержащего исходного вещества соляной кислотой [1] Из раствора фильтрацией, упариванием и кристаллизацией получают AlCl36H2O, который термическим разложением при 150 200oC превращают в твердый основной хлорид алюминия, который вводят в водный раствор серной кислоты с образованием в растворе Al(OH)xCly(SO4)z. Полученный раствор в течение 1 3 ч подвергают термообработке при 40 70oC.

Известен способ получения коагулянта на основе смешанных основных солей алюминия, принятый за прототип, включающий обработку гидроксида алюминия смесью водного раствора соляной и серной кислот при следующем соотношении, мол.м. (HCl+H2SO4):H2O=0,07-0,1 в присутствии фтористоводородной кислоты или ее солей при нагревании и перемешивании с последующим отделением раствора коагулянта от непрореагировавшего гидроксида алюминия [2] Недостатком известных способов является необходимость выделения и последующей переработки промежуточных продуктов или непрореагировавшего исходного вещества, что делает процессы более трудоемкими, усложняет их аппаратурное оформление.

Задачей, решаемой изобретением, является разработка безотходного способа производства коагулянта при обеспечении надежного обезвреживания жидких и газообразных отходов производства органического и неорганического синтеза.

Сущность изобретения заключается в том, что при получении коагулянта на основе смешанных солей алюминия, смесь гидроксида алюминия, серной кислоты, соляной кислоты и воды при соотношении, мол.м. Al(OH)3 H2SO4 HCl H2O 1:1: (0,1-1,0):(5,5-6,5) нагревают до 100 120oC и выдерживают при этой температуре 0,5 1,0 ч.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что выбранные соотношения параметров приводят к полному взаимодействию компонентов с образованием конечного целевого вещества оксиульфатохлорида алюминия. При этом не требуется переработка промежуточных или непрореагировавших продуктов. Варьирование соотношения Cl SO4 в заданных пределах дает возможность получать коагулянт различной степени основности, то есть выпускать спектр продуктов, эффективно действующих на конкретных объектах водоочистки, имеющих специфические особенности. Предложенный способ иллюстрируется следующими примерами: Пример 1. В круглодонную колбу емкостью 300 см3, снабженную мешалкой и обратным холодильником, заливают при перемешивании и охлаждении соляную кислоту, содержащую 0,5 моль HCl и 2,75 моль H2O, серную кислоту, содержащую 0,5 моль H2SO4 и 0,25 моль H2O, затем засыпают 0,5 моль гидроксида алюминия. Общее начальное содержание воды в смеси составляет 3,0 молб. Полученную смесь нагревают до 110oC и выдерживают в течении 1 ч до образования однородной массы. Образовавшийся расплав смешанных основных солей алюминия затвердевает при охлаждении в кристаллизаторе. Полученный коагулянт имеет состав, мол.м. Al2Cl2 (SO4)218H2O, вес образовавшегося продукта 153 г. Соотношение, мол. Cl SO4 1:1.

Пример 2. В круглодонную колбу емкостью 300 см3, снабженную мешалкой и обратным холодильником, заливают при перемешивании и охлаждении 2,45 моль H2O, соляную кислоту, содержащую 0,05 моль HCl и 0,3 моль H2O, серную кислоту, содержащую 0,5 моль H2SO4 и 0,25 моль H2O, и засыпают 0,5 моль гидроксида алюминия. Общее начальное содержание воды в смеси составляет 3,0 моль. При тех же технологических параметрах (температуре и времени), что в примере 1, смесь выдерживают до образования однородной массы расплава смешанных основных солей алюминия.

Полученный коагулянт имеет состав, мол.м. Al2Cl0,2 (SO4)2(OH)1,8 16,2 H2O, вес образовавшегося продукта 141 г. Соотношение, мол.м. Cl:SO40,1:1.

Испытания по применению коагулянта для очистки воды показали, что использование его позволяет получать воду, соответствующую ГОСТ 2877-82 "Вода питьевая" При этом качество воды при очистке по одноступенчатой схеме практически идентично качеству, обработанной традиционным коагулянтом, сульфатом алюминия (см. таблицу).

Предлагаемый способ получения коагулянта на основе смешанных солей алюминия позволяет утилизировать отходы и вторичные продукты органического и неорганического синтеза и получать соли различной степени основности от высокоосновных до нормальных смешанных солей). Это дает возможность повысить потребительские качества коагулянта, применяемого в конкретных объектах водоочистки.

При этом себестоимость предлагаемого продукта значительно ниже, а содержание активного компонента выше, чем у традиционного сульфата алюминия.

Формула изобретения

Способ получения коагулянта на основе смешанных солей алюминия, включающий обработку гидроксида алюминия водными растворами серной и соляной кислот при нагревании и перемешивании с последующей выдержкой полученной смеси, отличающийся тем, что гидроксид алюминия, серную и соляную кислоты, воду берут соответственно при следующем молярном соотношении Al(OH)3 H2SO4 HCl H2O соответственно 1 1 0,1 1,0 5,5 6,5, а выдержку проводят при 100 120oС в течение 0,5 1,0 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 27.12.2004        БИ: 36/2004



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам переработки серной кислоты с получением сульфата алюминия, используемого в качестве коагулянта для очистки: природных и сточных вод
Изобретение относится к технологии неорганических веществ и может быть использовано при получении коагулянтов, применяемых, например, для очистки питьевых и сточных вод

Изобретение относится к технологии получения неорганических веществ и переработке минерального сырья и может быть использовано на предприятиях глиноземного производства и обогатительных фабриках для получения товарного продукта из отходов

Изобретение относится к способам получения основных хлоридов алюминия, которые могут быть использованы в качестве коагулянтов на станциях подготовки питьевой воды и при очистке сточных вод

Изобретение относится к способам получения хлоралюминийсодержащих коагулянтов
Изобретение относится к способам получения хлоралюминийсодержащих коагулянтов

Изобретение относится к области получения хлоралюминийсодержащих коагулянтов

Изобретение относится к области химии, в частности, к получению хлоралюминийсодержащих коагулянтов
Изобретение относится к способам получения хлоралюминий-содержащих коагулянтов
Наверх