CN109292849A - 一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及净水剂技术领域，公开了一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂及其制备方法，按重量分数包括：氯化铝块80‑100份、铝钒土30‑65份、盐酸10‑25份、氢氧化钠10‑25份、铒土10‑25份、氯化钙5‑15份。添加稀有元素铒可以增强矾在水中的延展性，从而增强对废水的除浊率、降低水中碱的消耗度，再加上部分氯化钙更加的刺激铒元素发挥更明显的作用。总的说明稀有元素铒可提高废水的除浊率、降低水中碱的消耗度，氯化钙可进一步的提高铒元素在聚合氯化铝净水剂的作用。
Description
技术领域
本发明涉及净水剂技术领域，具体是一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂及其制备方法。
背景技术
铝、铁高分子无机聚合物净水剂是从七十年代到九十年代研究和发展起来的新型化学工业，为改善人们生活质量及治理环境起到了很大作用。净水剂品种很多，生产工艺各不相同。聚合氯化铝是一种净水材料，无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝，英文缩写为PAC，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。在形态上又可以分为固体和液体两种。固体按颜色不同又分为棕褐色、米黄色、金黄色和白色，液体可以呈现为无色透明、微黄色、浅黄色至黄褐色。不同颜色的聚合氯化铝在应用及生产技术上也有较大的区别。
中国专利（公告号：CN106396046 A，公告日：2017.02.15）公布了一种聚合氯化铝净水剂的生产工艺，生产聚合氯化铝净水剂的原料为三水铝石、铝钒土、高岭土、煤矸石和盐酸。使用本发明的生产工艺，净化后的水质优于硫酸铝絮凝剂，净水成本与之相比低20%左右。可以适用于PH的范围广，腐蚀性小，操作条件好，溶解性优于硫酸铝。但是此净水剂净水效果一般，且对于水的除浊率效果不明显和易于消耗水中大量的碱，不利于水质的利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂，按重量分数包括：氯化铝块80-100份、铝钒土30-65份、盐酸10-25份、氢氧化钠10-25份、铒土10-25份、氯化钙5-15份。
作为本发明进一步的方案：按重量分数包括：氯化铝块80份、铝钒土50份、盐酸15份、氢氧化钠15份、铒土15份、氯化钙10份。
作为本发明进一步的方案：其制备方法如下：
（1）将氯化铝块放置在研磨槽中进行研磨，将其研磨成粉末状，然后在同铝矾土和氯化钙一同研磨混合，待用；
（2）将盐酸和（1）中的铝矾土、氯化钙与氯化铝混合粉末共同放入到反应釜中，一边搅拌一边对反应釜进行加热直到将温度升到110°，此过程持续2小时；
（3）将（2）中的混合物进行降温处理，直到温度降到到15°-30°，待结晶析出，得到结晶氯化铝；
（4）将结晶氯化铝继续放入到反应釜中，然后再加入氢氧化钠和水，待其加热反应一段时间后，最后加入铒土，进行熟化聚合，聚合所需的温度为150°，此过程持续2小时；
（5）降低温度冷却至15°-30°后，得到聚合氯化铝；
（6）将（5）中的聚合氯化铝，放入研磨槽中进行研磨，磨碎成粉状，即得到固体聚合氯化铝净水剂。
作为本发明进一步的方案：所述的盐酸质量浓度为10%-30%。
作为本发明进一步的方案：所述的反应釜压力值为0.5Mpa-0.7Mpa。
作为本发明进一步的方案：所述的（3）中的混合物在进行结晶前，通入氮气。
作为本发明进一步的方案：所述的（5）中需对冷却后的结晶氯化铝进行离心处理，且离心机的旋转速度为1500r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的净水剂其对废水的除浊率、降低水中碱的消耗度有明显的效果。添加稀有元素铒可以增强矾在水中的延展性，从而增强对废水的除浊率、降低水中碱的消耗度，再加上部分氯化钙更加的刺激铒元素发挥更明显的作用。总的说明稀有元素铒可提高废水的除浊率、降低水中碱的消耗度，氯化钙可进一步的提高铒元素在聚合氯化铝净水剂的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例一：
一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂，按重量分数包括：氯化铝块60份、铝钒土30份、盐酸10份、氢氧化钠10份、铒土10份、氯化钙5份。
所述的一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂，其制备方法如下：
（1）将氯化铝块放置在研磨槽中进行研磨，将其研磨成粉末状，然后在同铝矾土和氯化钙一同研磨混合，待用；
（2）将质量浓度为10%-30%的盐酸和（1）中的铝矾土、氯化钙与氯化铝混合粉末共同放入到压力为0.5Mpa的反应釜中，一边搅拌一边对反应釜进行加热直到将温度升到110°，此过程持续2小时；
（3）将（2）中的混合物通入氮气，再进行降温处理，直温度降到到15°-30°，待结晶析出，得到结晶氯化铝；
（4）将结晶氯化铝继续放入到反应釜中，然后再加入氢氧化钠和水，待其加热反应一段时间后，最后加入铒土，进行熟化聚合，聚合所需的温度为150°，此过程持续2小时；
（5）降低温度冷却至15°-30°，再对冷却后的结晶氯化铝进行离心处理，且离心机的旋转速度为1500r/min，得到聚合氯化铝；
（6）将（5）中的聚合氯化铝，放入研磨槽中进行研磨，磨碎成粉状，即得到固体聚合氯化铝净水剂。
实施例二：
一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂，按重量分数包括：氯化铝块80份、铝钒土50份、盐酸15份、氢氧化钠15份、铒土15份、氯化钙10份。
所述的一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂，其制备方法如下：
（1）将氯化铝块放置在研磨槽中进行研磨，将其研磨成粉末状，然后在同铝矾土和氯化钙一同研磨混合，待用；
（2）将质量浓度为10%-30%的盐酸和（1）中的铝矾土、氯化钙与氯化铝混合粉末共同放入到压力为0.5Mpa的反应釜中，一边搅拌一边对反应釜进行加热直到将温度升到110°，此过程持续2小时；
（3）将（2）中的混合物通入氮气，再进行降温处理，直温度降到到15°-30°，待结晶析出，得到结晶氯化铝；
（4）将结晶氯化铝继续放入到反应釜中，然后再加入氢氧化钠和水，待其加热反应一段时间后，最后加入铒土，进行熟化聚合，聚合所需的温度为150°，此过程持续2小时；
（5）降低温度冷却至15°-30°，再对冷却后的结晶氯化铝进行离心处理，且离心机的旋转速度为1500r/min，得到聚合氯化铝；
（6）将（5）中的聚合氯化铝，放入研磨槽中进行研磨，磨碎成粉状，即得到固体聚合氯化铝净水剂。
实施例三：
一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂，按重量分数包括：氯化铝块100份、铝钒土65份、盐酸25份、氢氧化钠25份、铒土25份、氯化钙15份。
所述的一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂，其制备方法如下：
（1）将氯化铝块放置在研磨槽中进行研磨，将其研磨成粉末状，然后在同铝矾土和氯化钙一同研磨混合，待用；
（2）将质量浓度为10%-30%的盐酸和（1）中的铝矾土、氯化钙与氯化铝混合粉末共同放入到压力为0.5Mpa的反应釜中，一边搅拌一边对反应釜进行加热直到将温度升到110°，此过程持续2小时；
（3）将（2）中的混合物通入氮气，再进行降温处理，直温度降到到15°-30°，待结晶析出，得到结晶氯化铝；
（4）将结晶氯化铝继续放入到反应釜中，然后再加入氢氧化钠和水，待其加热反应一段时间后，最后加入铒土，进行熟化聚合，聚合所需的温度为150°，此过程持续2小时；
（5）降低温度冷却至15°-30°，再对冷却后的结晶氯化铝进行离心处理，且离心机的旋转速度为1500r/min，得到聚合氯化铝；
（6）将（5）中的聚合氯化铝，放入研磨槽中进行研磨，磨碎成粉状，即得到固体聚合氯化铝净水剂。
对比例1：
本对比1与实施例1相比，不添加所述的铒土，除此外的方法步骤均相同。
对比例2：
本对比2与实施例2相比，不添加所述的氯化钙，除此外的方法步骤均相同。
对比例3：
本对比3与实施例3相比，不添加所述的铒土和氯化钙，除此外的方法步骤均相同。
对比例4：
本对比例4采用市面上销售的聚合氯化铝净水剂。
将本发明实施例1至3与对比例1至4净水剂按照1:150进行稀释，评价对污水的处理结构，结果如下表所述：
| 组别 | 除浊率 | 水中碱的消耗度 |
| 实施例1 | 85% | 10% |
| 实施例4 | 95% | 5% |
| 实施例5 | 90% | 12% |
| 对比例1 | 65% | 60% |
| 对比例2 | 70% | 55% |
| 对比例3 | 55% | 70% |
| 对比例5 | 45% | 85% |
从上表可以看出，本发明的净水剂其对废水的除浊率、降低水中碱的消耗度有明显的效果，并且相对于对比例有显著的提高。其中参照实施例二的效果最为显著，添加稀有元素铒可以增强矾在水中的延展性，从而增强对废水的除浊率、降低水中碱的消耗度，再加上部分氯化钙更加的刺激铒元素发挥更明显的作用。总的说明稀有元素铒可提高废水的除浊率、降低水中碱的消耗度，氯化钙可进一步的提高铒元素在聚合氯化铝净水剂的作用。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (7)
1.一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂，其特征在于，按重量分数包括：氯化铝块80-100份、铝钒土30-65份、盐酸10-25份、氢氧化钠10-25份、铒土10-25份、氯化钙5-15份。
2.根据权利要求1所述的一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂，其特征在于，按照如下重量份数配置聚氯化铝净水剂：氯化铝块80份、铝钒土50份、盐酸15份、氢氧化钠15份、铒土15份、氯化钙10份。
3.一种根据权利要求1或2所述的含有稀土元素的聚氯化铝净水剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
将氯化铝块放置在研磨槽中进行研磨，将其研磨成粉末状，然后在同铝矾土和氯化钙一同研磨混合，待用；
将盐酸和（1）中的铝矾土、氯化钙与氯化铝混合粉末共同放入到反应釜中，一边搅拌一边对反应釜进行加热直到将温度升到110°，此过程持续2小时；
将（2）中的混合物进行降温处理，直到温度降到到15°-30°，待结晶析出，得到结晶氯化铝；
将结晶氯化铝继续放入到反应釜中，然后再加入氢氧化钠和水，待其加热反应一段时间后，最后加入铒土，进行熟化聚合，聚合所需的温度为150°，此过程持续2小时；
降低温度冷却至15°-30°后，得到聚合氯化铝；
将（5）中的聚合氯化铝，放入研磨槽中进行研磨，磨碎成粉状，即得到固体聚合氯化铝净水剂。
4.根据权利要求3所述的一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂的制备方法，其特征在于，所述的盐酸质量浓度为10%-30%。
5.根据权利要求3所述的一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂的制备方法，其特征在于，所述的反应釜压力值为0.5Mpa-0.7Mpa。
6.根据权利要求3所述的一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂的制备方法，其特征在于，所述的（3）中的混合物在进行结晶前，通入氮气。
7.根据权利要求3所述的一种含有稀土元素的聚氯化铝净水剂的制备方法，其特征在于，所述的（5）中需对冷却后的结晶氯化铝进行离心处理，且离心机的旋转速度为1500r/min。
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