[發(fā)明專利]一種高鹽基度聚合氯化鋁及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110035093.1
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112624169A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 史立達;范亞昆;王昌義;徐金濤
• 申請（專利權）人: 中國鋁業(yè)股份有限公司;中鋁山東有限公司
• 主分類號: C01F7/56
• 分類號: C01F7/56;C02F1/52
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 王瑞琳

本發(fā)明提供了一種高鹽基度聚合氯化鋁的制備方法，該方法包括，獲得聚合氯化鋁溶液和純堿溶液；將純堿溶液以V*(0.1～3)g/min的速率加入到聚合氯化鋁溶液中，并以≥50r/min的速率攪拌，發(fā)生聚合反應，獲得高鹽基度聚合氯化鋁。本發(fā)明制備的高鹽基度聚合氯化鋁中，氧化鋁的質(zhì)量分數(shù)為＞10％，鹽基度高，為63.44?87.0％；將其作為江西某自來水廠凈化藥劑時，處理水濁度為5.11NTU的自來水，在投藥量＜5mg*l^?1，自來水處理后的pH值為7.49?7.89，余鋁含量為0.062?0.120mg*l^?1，余濁為0.505?1.015NTU，在較少投藥量時即可將濁度降低90％以上，且處理后余鋁含量低，余濁低，出水指標均符合國標要求，凈水效果良好；具有更好的生產(chǎn)和使用經(jīng)濟效益，且該生產(chǎn)工藝簡短，設備投資費用小，應用評價效果良好。

技術領域

本發(fā)明屬于聚合氯化鋁制備技術領域，尤其涉及一種高鹽基度聚合氯化鋁及其制備方法。

背景技術

聚合氯化鋁是一種無機物，一種新興凈水材料，無機高分子混凝劑，簡稱聚鋁，英文縮寫為PAC(poly aluminum chloride)，它是介于AlCI₃和Al(OH)₃之間的一種水溶性無機高分子聚合物。聚合氯化鋁具有吸附、凝聚、沉淀等性能。聚合氯化鋁的鹽基度是聚鋁中重要的指標，特別是針對飲用水級別的聚鋁產(chǎn)品，提高聚氯化鋁產(chǎn)品的鹽基度，可大幅提高生產(chǎn)和使用的經(jīng)濟效益。

傳統(tǒng)聚合氯化鋁的生產(chǎn)工藝流程為：將氫氧化鋁和鹽酸按一定比例投入反應釜中，在高溫高壓下反應，通過壓濾實現(xiàn)固液分離，濾渣回收，濾液進行強化處理，即得到聚合氯化鋁液體產(chǎn)品。該方案由于原料中未使用鈣粉，因此產(chǎn)品中重金屬雜質(zhì)含量較少，但所得聚鋁白液產(chǎn)品的鹽基度較低，為40～50％，應用評價效果與高鹽基度聚鋁相比較差。

天津輕工業(yè)學院陳蘊智等以用于合成聚合氯化鋁的AlCl₃·6H₂O和NaOH為原料，在反應釜中水浴加熱，滴加適量的NaOH溶液，通過該快速滴堿法制備出了鹽基度為60％的聚合氯化鋁，并研究了鋁濃度及鹽基度對聚合氯化鋁中鋁聚合形態(tài)組成的影響。上述的工藝方案以強堿NaOH為原料，在聚合過程中反應劇烈，鹽基度提高至60％以上時即產(chǎn)生了氫氧化鋁沉淀，抑制了鹽基度的提高。

CN 106186202 A的專利申請公開了一種高鹽基度高濃度的聚合氯化鋁的制備方法，將鹽基度為30-45％且三氧化二鋁含量為10-14％的聚合氯化鋁液體與鋁酸鈣粉或者鋁酸鈉原料在密閉反應釜中，溫度120-140℃，壓力0.2-0.35MPa的條件下熟化2-3天，得到鹽基度為65-90％的聚合氯化鋁。但是這種方法對反應條件和設備要求高，且制備周期長。

CN 110255595 A的專利公開了一種聚合氯化鋁的制備方法，將鹽酸溶液和鋁礬土的混合溶液在100-105℃下反應150-200min，然后降溫至75-85℃加入鋁酸鈣粉，在75-85℃下保溫反應60-120min，調(diào)節(jié)pH值至3.5-4.0后，獲得鹽基度為35-95％的聚合氯化鋁。但是這種方法制備的聚合氯化鋁重金屬離子含量較高，不宜用于飲用水級凈化。

因此，現(xiàn)在亟需一種生產(chǎn)高鹽基度聚合氯化鋁的方法，以提高生產(chǎn)和使用經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的技術問題，本發(fā)明提供了一種高鹽基度聚合氯化鋁的制備方法，可以制備出高鹽基度的聚合氯化鋁，用其處理水，用量更少，效果更好，以提高生產(chǎn)和使用經(jīng)濟效益。

一方面，本發(fā)明提供了一種高鹽基度聚合氯化鋁的制備方法，所述方法包括，

獲得聚合氯化鋁溶液和純堿溶液；

將所述純堿溶液以V*(0.1～3)g/min的速率加入到溫度≥50℃的所述聚合氯化鋁溶液中，并以≥50r/min的速率攪拌，發(fā)生聚合反應，獲得高鹽基度聚合氯化鋁；其中V表示所述聚合氯化鋁溶液的體積。