CN104944548A - 多羟基氯化铝水处理剂及生产方法 - Google Patents

多羟基氯化铝水处理剂及生产方法 Download PDF

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CN104944548A CN 201510304883 CN201510304883A CN104944548A CN 104944548 A CN104944548 A CN 104944548A CN 201510304883 CN201510304883 CN 201510304883 CN 201510304883 A CN201510304883 A CN 201510304883A CN 104944548 A CN104944548 A CN 104944548A
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徐强富
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徐强富
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Abstract

本发明是一种多羟基氯化铝水处理剂及生产方法,它是一种人工合成化合物,其化学示性式为AlCl4(OH)n,其中n=8-12。生产方法的骤是:将乙醇加入反应釜,边搅拌边加还原铝粉和水;升温至70-74℃,匀速加入盐酸进行反应生成乙烷和多羟基氯化铝;再升温到103-107℃并保持100-150分钟得油状多羟基氯化铝产品。对油状多羟基氯化铝产品进行离心结晶即得结晶多羟基氯化铝。这种多羟基氯化铝其分子结构中有n多个长键OH基团,以Al和Cl为基准中心,AlCl为强导电体,OH基团作为分子的爪牙捕收水中离子、菌团等杂质形成鳌合物,它有效螯合水中金属和非金属离子、细菌群等杂质,它可随水中离子、菌团的电荷性质及电价荷改变其电性,具有除杂广谱性和适应性,净化能力强。

Description

多羟基氯化铝水处理剂及生产方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种污水净化技术,具体指一种新型人工合成物,多羟基氯化铝水处 理剂及其生产方法。

背景技术

[0002] 现有的水处理剂多为无机酸类化合物,主要有A1C13、A1S04、A10H、FeS0 4、 FeSO4. 7H20,以及复合铁等。这些水处理剂均只能对有限的金属或者非金属离子起到络合作 用,生成络阴离子沉淀,而对阳离子和菌团基本不起络合作用,而且用量大长期使用容易导 致输水管道结垢堵塞,引发事故,再者,这些无机酸类物质属于人工合成物,生产成本较高, 市场价格高,作为大规模污水处理厂使用起来成本较高,经济效益较差。

[0003] 从对污水的处理效果来看,上述这些无机酸类水处理剂均不具备广谱功能,只能 对某些范围较窄的杂质进行处理,净化效果和经济性都不理想。很有必要研发新型的水处 理剂来加以改变。

发明内容

[0004] 本发明的目的就是提出一种多羟基氯化铝水处理剂及其生产方法,这种处理剂对 水中阴离子、阳离子、菌团和有机农药残留物均有显著的螯合捕收沉淀作用,净化能力强, 生产方法则流程短、作业次数少,成本低,所得产品质量优良,性能稳定,容易推广。

[0005] 本发明提出的这种多羟基氯化铝水处理剂,其特征在于它是一种人工合成化合 物,其化学示性式为AlCl 4 (OH) n,其化学结构式为:

Figure CN104944548AD00031

[0006] 其中 n=8_12。

[0007] 多羟基氯化铝的生产方法,其特征在于它有如下步骤: (1) 将乙醇加入反应釜,边搅拌边加还原铝粉和水; (2) 升温至70_74°C,匀速加入盐酸进行反应生成乙烷和多羟基氯化铝; (3) 再升温到103-107°C并保持100-150分钟得油状多羟基氯化铝产品。

[0008] 对油状多羟基氯化铝产品进行离心结晶即得结晶多羟基氯化铝。

[0009] 上述步骤中,步骤(2)加盐酸的过程在180分钟内完成。

[0010] 步骤(2)之后,将温度保持在75°C并保持50-90分钟,让反应充分,确保羟基不逸 出。

[0011] 步骤(2)中的 pH=3-7。

[0012] 控制 Al: CH3CH2OH=I: 14.。

[0013] 步骤(3 )中的保温时间以60分钟为佳。

[0014] 步骤(4)中的保温时间以120分钟为佳。

[0015] 上述反应釜作业中,发生如下化学反应: CH3CH20H+A1+HC1 一 CH3CH2H t +AlCl4 (OH)n。

[0016] n=8-12〇

[0017] 本发明这种多羟基氯化铝水处理剂为液体时,呈现油状,有粘性,密度I. 35,色泽 为无色至微灰色。结晶体为四方长柱状无色透明晶体,含A17. 7-7. 8%。无论液体还是晶体 的多羟基氯化铝都极易溶于水。

[0018] 这种多羟基氯化铝其分子结构中有n多个长键OH基团,以Al和Cl为基准中心。 AlCl为强导电体,OH基团作为分子的爪牙捕收水中离子、菌团等杂质形成鳌合物予以除 去。

[0019] 经过反复验证,这种多羟基氯化铝水处理剂可以有效螯合水中金属和非金属离 子、细菌群等杂质。用量为所需捕收物质量的10-12. 5%。处理一般生活用水的用量为5g/ m3〇

[0020] 本发明这种多羟基氯化铝水处理剂的一个显著特点是可随水中离子、菌团的电荷 性质及电价荷改变其电性,即水中含有的离子、菌团是正电性时,其自身电性变化为负电 性;当水中离子、菌团是负电性时,其自身电性又改变为正电性,电荷改变的范围在_3至 +1.59v之间。因而有很强的除杂广谱性和适应性,净化能力强。可对于城市污水处理厂处 理过的污水一次性净化到饮用水的标准。

附图说明

[0021] 图1是本发明多羟基氯化铝生产方法的一个实例工艺流程图。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图和实例进一步说明本发明。

[0023] 如图1所示,将纯度为99. 3%的乙醇投入高压反应釜中,再将相当于乙醇量一半的 还原铝粉和适量的纯水一同加入并搅拌。然后升温到72°C,注意不要超过74°C,接着徐徐 加入浓度36%的盐酸一同反应,控制加入过程历时大约180分钟,保持pH值2. 5-3. 5。这个 过程的变化实际是随着反应的进行,液体的酸性逐渐变弱。

[0024] 加盐酸结束时,稍停顿1-2分钟,升温到75°C保持60分钟,紧接着升温到105°C, 注意温度波动要控制在正负2°C之间,保持这个温度120分钟,所需产品多羟基氯化铝就生 成并稳定了。先是油状液体,含有一定水分,如果采用离心法结晶处理可得到白色的结晶 体。其余情况如上所述。

[0025] 所得产品的羟基数量难以控制一致,总是在8-12之间变动。实践中也难将不同羟 基含量的氯化铝分离开来。但无论怎样变化,其物理化学性质基本是一致的,宏观上净化水 的表现没有太大变化。都能明显快速地除去水中杂质。

[0026] 下面是工业上实际试用本发明这种多羟基氯化铝水处理剂的例子: 例1、云南开远市某锰铁冶炼厂烟气洗涤水净化。该洗涤水含杂质情况是:As7000mg/L,Bi400 mg/L, Cu600 mg/L, Pb600 mg/L, Snl2 mg/L, Zn3500 mg/L, H2S041300 mg/L, pHO. 5-l〇

[0027] 处理时先用NH3调整pH大于7,加入本发明这种水处理剂700g/m 3于水中,过滤, 对滤液进行检测,结果是: As0.0 1mg/L, BiO.01 mg/L, CuO.I mg/L, PbO.01 mg/L, SnO.001 mg/L, ZnO.3 mg/L, H2S04150mg/L,pH6. 8-7. 2。

[0028] 例2、云南个旧市某化肥厂硫铁矿烧渣酸浸液净化。该酸浸液含杂质指标是: Ag3mg/L,As2000mg/L,Bil30 mg/L,Cu270 mg/L,Li2200 mg/L,Znl100 mg/L,H2S04150 00 mg/ L, PhO. 5-1〇

[0029] 处理时先用NH3调整pH大于7,加入本发明这种水处理剂700g/m 3于水中,过滤, 对滤液进行检测,结果是: Ag0.00 1mg/L, As0.0 1mg/L, Bi0.0 1mg/L, CuO. I mg/L, Li 13 mg/L, ZnO. 3mg/L, H2S04130 mg/L,pH6. 8-7. 2。

[0030] 例3、云南元阳县某金选厂氰化浸金废液的净化。该废液含杂质指标是:AuO. 2mg/ L,AgO. 7mg/L, As35mg/L, Bi 130 mg/L, Co3 mg/L, Nil. 5 mg/L, Pb28mg/L, Znl400 mg/L , CND. 04 mg/L,pHO. 5-1。

[0031] 直接在废液中加入本发明水处理剂,剂量为60 g/m3,沉淀,取上清液检验,结果如 下: Au0.00 1mg/L, Ag0.00 3mg/L,AsO. Olmg/L, Co0.00 1 mg/L,Ni0.00 1 mg/L,PbO. Olmg/L, Zn0.3 mg/L,CN-未检出,pH9.5。

[0032] 例4、云南蒙自市某污水处理厂污水入厂口处提取城市污水进行检测,含大肠杆菌 指标是:大于24000个/L。

[0033] 在此污水样本中加入本发明的水处理剂15g/m3,同时加入Ca0H100g/m 3,沉淀后取 上清液检测,指标如下: 大肠杆菌残留13个/m3。

Claims (10)

1. 一种多羟基氯化铝水处理剂,其特征在于它是一种人工合成化合物,其化学结构式 为:
Figure CN104944548AC00021
2. 根据权利要求1所述多羟基氯化铝水处理剂,其特征在于分子中的羟基数为 n=8-12〇
3. 多羟基氯化铝的生产方法,其特征在于它有如下步骤: (1) 将乙醇加入反应釜,边搅拌边加还原铝粉和水; (2) 升温至70-74°C,匀速加入盐酸进行反应生成乙烷和多羟基氯化铝; (3) 再升温到103-107°C并保持100-150分钟得油状多羟基氯化铝产品。
4. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法,其特征在于对油状多羟基氯化铝产 品进行离心结晶即得结晶多羟基氯化铝。
5. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法,其特征在于步骤(2)加盐酸的过程 在180分钟内完成。
6. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法,其特征在于步骤(2)之后,将温度保 持在75 °C并保持50-90分钟,让反应充分,确保羟基不逸出。
7. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法,其特征在于步骤(2)中的pH=3-7。
8. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法,其特征在于控制 Al:CH3CH2OH=l:14. 〇
9. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法,其特征在于步骤(3)中的保温时间 以60分钟。
10. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法,其特征在于、步骤(4)中的保温时 间以120分钟。
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