CN1032583C

CN1032583C - 用硬铝矿石生产混凝剂的方法

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Publication number: CN1032583C
Application number: CN 91110463
Authority: CN
Inventors: 周玉龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-11
Filing date: 1991-11-11
Publication date: 1996-08-21
Anticipated expiration: 2006-11-11
Also published as: CN1072157A

Abstract

用-水硬铝石生产聚合氯化铝混凝剂的方法。本发明涉及一种-水硬铝石的矿石作原料，生产聚合氯化铝混凝剂的方法。

在国内外有多种方法制造混凝剂，通常用氢氧化铝、铝灰等生产聚合氯化铝，但原料缺乏，成本高。本发明采用-水硬铝石与石灰石煅烧，生成六铝酸钙、二铝酸钙、硅铝酸钙，将此中间产物与盐酸进行反应，生成聚合氯化铝混凝剂，其优点为工艺简单、成本低，效益高。

Description

本发明涉及一种利用硬铝矿(主要成分为α-Al₂O₃·H₂O)生产聚合氯化铝作混凝剂的方法。

混凝剂是水处理、化工、轻工、冶金、石油、矿山等部门广泛采用的固液分离操作中的一种重要药剂，可用无机高分子或无机低分子及有机高分子制成。

国内外所使用的混凝剂一般为无机高分子如聚合氨化铝(碱式氯化铝)、聚合硫酸铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁；无机低分子如三氯化铝、硫酸铝等。

通常生产聚合氯化铝和聚合硫酸铝，是直接用三氯化铝、凝胶轻氧化铝、偏铝酸钠、铝灰等生产，但上述原材料短缺、成本高、国内也有使用三水软铝石、一水软铝石、高岭石等来生产的，但这些铝矿石储量有限，而国内大量存在的是硬铝矿石(主要是α-Al₂O₃·H₂O)，这种矿石大量用来冶炼铝、制造高铝水泥和耐火材料，如用硬铝矿石生产聚合氯化铝需用碳酸钠、石灰、矿粉固相烧结反应或氢氧化钠与矿粉液相反应，制得铝酸钠，再分解制得凝胶氨氧化铝，用凝胶法制得聚合氯化铝。其流程大部分与生产氧化铝厂生产方法相同，这种生产方法投资大、设备复杂、成本高、参考文献：《碱式氯化铝》74页、92页，作者李润生，中国建筑工业出版社1982年出版，《聚合氯化铝技术资料选编》国家建委研究情报所，1974年。《低品位铝土矿研制聚合氯化铝》作者王爱华等“无机盐工业”刊物，1990，3。日本专利特开昭61-11113。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种用资源丰富的硬铝矿石(主要是α-Al₂O₃·H₂O)通过简单工艺生产聚合氯化铝及其他铝盐(高分子、低分子)系列产品作为混凝剂的方法。

本发明的目的可以通过以下措施来达到，将硬铝矿石与石灰石煅烧，使硬铝矿石中的Al₂O₃的活性由低变高，经铝矿石与石灰石反应，生成了二铝酸钙(CaO·2Al₂O₃)，六铝酸钙(CaO·6Al₂O₃)，硅铝酸钙(2CaO·Al₂O₃·Si₂O₃)为主的中间产物。再将上述中间产物与盐酸生成了聚合氯化铝混凝剂。

具体生产方法：

第一步：将硬铝矿石和石灰石(CaCO₃)破碎球磨成细度为200目以上的粉末，充分混合后，在1300℃-1500℃温度下煅烧，铝矿石中的氧化铝Al₂O₃与石灰石中的氧化钙(CaO)其摩尔比为1∶0.12～0.5。

经燃烧后生成了六铝酸钙(CaO·6Al₂O₃)，二铝酸钙(CaO·2Al₂O₃)，硅铝酸钙(2CaO·Al₂O₃·SiO₂)为主的中间产物。

第二步：

将中间产物加入盐酸中，使盐酸中氯离子和中间产物中的铝离子摩尔比为0.3～1.2∶1。二者反应生成聚合氯化铝(Al₂(OH)nCl_6-n)m(注：1≤n≤5，m≤16)。

其工艺流程见说明书附图1

本发明的目的还可以通过以下措施来达到：

将中间产物：六铝酸钙、二铝酸钙、硅铝酸钙和15％～25％的盐酸反应，控制加酸量，使盐酸中氯离子和中间产物中的铝离子其摩尔比为0.3～1.2∶1。反应中间加适量水，反应时间3-5小时，经冷却后，抽取澄清液，再经烘干，得固体聚合氯化铝。

附图的图面说明：

图1、本发明的工艺流程图

图2、聚合氯化铝的工艺流程图

本发明结合实施例及框图再作进一步详述。

实施例1：

第一步：将Al₂O₃含量78.56％，SiO₂5.18％的硬铝矿石6kg和含CaO55.4％的石灰石1.33kg，混合破碎、粉磨、细度为200目，经煅烧、温度1470℃左右，即可获得活性极高的中间产物6.54kg，主要成分六铝酸钙(CaO·6Al₂O₃)二铝酸钙CaO·2Al₂O₃、硅铝酸钙2CaO·Al₂O₃·SiO₂。

第二步：将1.09kg的中间产物和2.8kg和16％的盐酸反应，反应过程中加水0.1kg，反应时间4小时，冷却至室温，澄清后取上面清液，在框图1中所示烘干，温度控制在140℃左右，得到聚合氯化铝(也称碱式氯化铝)(Al₂(OH)nCl_6-n)m1.43kg，Al₂O₃含量＞35％，盐基度(或称碱化度)为73％左右；重金属镉、汞未检出，铬远低于国家标准，颜色为橙黄色。过程详见图2。

本发明与现有技术比如有如下优点：

1、用本发明方法，将硬铝矿石生产成混凝剂，生产工艺流程简单，成品成本降低，价格为现在市场价格低一半左右。大大提高了经济效益。

2、本发明使矿石中铝提取率比现有技术高，充分发挥了矿石潜力。

3、硬铝矿(主要成分α-Al₂O₃·H₂O)在国内外分布广，品位高，资源丰富，含Al₂O₃60-80％。

4、采用本发明方法制造时的混凝剂用途广泛，不仅能用于净水，而且在破乳在生，精密铸造、媒染及石油开采中的泥浆配制中起着不可替代的作用。

Claims

1、用—水硬铝石生产聚合氯化铝混凝剂的方法，该法包括：

第一步：将—水硬铝石和石灰石破碎，混合粉磨成细度200目以上的粉末，在1300℃～1500℃温度下煅烧，并使铝矿石中氧化铝Al₂O₃与石灰石中CaO摩尔比为1∶0.12～0.5，经煅烧后生成六铝酸钙C₃O.6Al₂O₃、二铝酸钙CaO.2Al₂O₃、硅铝酸钙2CaO.Al₂O₃.SiO₂为主的中间产物。

第二步：中间产物和盐酸反应，使盐酸中氯离子与中间产物中铝离子摩尔比为0.3～1.2∶1，反应中加水，冷却、澄清、过滤后烘干，即可得聚合氯化铝[Al₂(OH)_nCl_6-n]m，(式中1＜n＜5，m＜16)。