CZ9700697A3

CZ9700697A3 - Způsob výroby vysoce zásaditého polyaluminiumchlorsíranu a použití této látky

Info

Publication number: CZ9700697A3
Application number: CZ1997697A
Authority: CZ
Inventors: Pascal Dufour
Original assignee: Elf Atochem S. A.
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 2004-04-14
Also published as: DE69702553D1; CA2199530A1; CN1081610C; GR3034623T3; PL185859B1; FR2745807B1; CN1164510A; FR2745807A1; JPH09241020A; ID16148A; CZ293656B6; ATE194818T1; SK281960B6; TW364896B; DK0794153T3; SK30397A3; NO312827B1; CN1252384A; PT794153E; PL318845A1

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby vysoce zásaditých polyaluminiumchlorsíranů a použití těchto polyaluminiumchlorsíranů při úpravě pitné vody. Případně je možno tyto látky použít při úpravě odpadních vod a v papírenském průmyslu.

Dosavadní stav techniky

Polyaluminiumchlorsírany jsou látky, označované obecným vzorcem :

Al(OH)_aCl_bY_c/dM’Cl₂/eM’ ’Cl (I) ve kterém znamená :

Y symbol označující dvojmocný anion, jako například

S0₄ ²',

M’ označuje dvojmocný kation, například dvojmocný kation kovu alkalických zemin,

M’’ označuje jednomocný kation, například kation alkalického kovu nebo amonný kation, a, b, c, d označují nenulová kladná celá čísla nebo kladné zlomky, e může označovat nulu, kladné celé číslo, nebo kladný zlomek, přičemž platí, že b = 3 - 2c - a, a 2d + e + b 3.

Zásaditost β je definována poměrem a/3, přičemž tento poměr je vyjádřen v pohybovat v rozmezí složení, potom může následující rovnice procentech a jeho hodnota se může od 20% do 75%. Vyjde-li se z chemického z-k být zásaditost β vypočítána na základě β = 100 (3 Al + 2 Μ’ + M”

Y - Cl)/3 Al kde symboly Al, Μ’, M’

Y, Cl, jsou vyjádřeny v molech.

Polyaluminiumchlorsírany, v dalším textu označované zkratkou PACS, nacházejí široké průmyslové využití, hlavně při výrobě papíru, při zpracování odpadních vod a zejména potom při úpravě pitné vody, s tím, že v těchto oblastech jsou tyto látky, vzhledem ke schopnosti efektivně působit při kosLgulačních a flokulačních procesech, žádaným produktem.

Pro oblast úprav a zpracování vod jsou v zásadě požadovány postupy, při nichž nedochází k žádnému vzniku odpadních vod, zejména obsahujících sádrovec (CaSO^.Ž , a při nichž je možné získat takové produkty, které vykazují schopnost koagulace/flokulace suspendovaných látek v pitné vodě, dále schopnost uvolňovat do upravované pitné vody pouze velmi malé množství rozpustných forem hliníku, a které rovněž vykazují dostatečnou stabilitu při mnohaměsíčním skladování roztoků PACS, a to i při kolísání teplot v rozmezí od 0 °C do 40 °C, případně i při teplotách vyšších, jestliže skladovací zařízení není chráněno před slunečním zářením.

V patentu EP 327 419 je popsán způsob výroby vysoce zásaditého PACS, který vyhovuje výše zmíněným nárokům na užitné vlastnosti, a který je rovněž dostatečně stabilní.

V rámci tohoto způsobu výroby vzniká ovšem odpadní voda, obsahující sádrovec, jejíž vypouštění do vodotečí přináší problémy z hlediska ochrany životního prostředí, a jejíž ukládání vyžaduje dodatečné zvýšení nákladů.

Účinnost flokulačních a koagulačních postupů je vyhodnocována měřením zákalu vyčištěné vody, následně po provedené úpravě pomocí PACS. Velké a rychle sedimentující vločky jsou snadno oddělitelné po usazení, zatímco nejmenší vločky mohou být zachyceny na pískovém filtru a musí tedy vykazovat velmi dobrou schopnost adsorpce na materiálu tohoto pískového filtru. Účinnost takovéto filtrace, prováděné na pískovém filtru, je charakterizována počtem částic, nalezených v jednom krychlovém centimetru zfiltrované vody.

Schopnost uvolňovat pouze velmi malé zbytkové množství hliníku do pitné vody je určována postupem, při němž je upravená voda nejprve zfiltrována pomocí filtru o velikosti pórů 0,45 μπι, a poté je v takto zfiltrované vodě určen obsah hliníku.

PACS v roztoku je považován za stabilní tehdy, pokud si uchová své užitné vlastnosti i po skladování, prováděném po dobu tří měsíců při pokojové teplotě a po dobu jednoho měsíce, při teplotě 40 ’C, a pokud v tomto roztoku nedochází k usazování žádných pevných částic po dobu jednoho měsíce při teplotě 40 °C, nebo po dobu tří měsíců při pokojové teplotě (25 °C).

Používání PACS bývá všeobecně doprovázeno několika problémy, které jsou zejména důsledkem způsobu výroby těchto látek.

Schopnost odstraňovat zákal, která přímo souvisí s flokulačními a koagulačními postupy, vyžaduje při provedení alkalizačního kroku vysoký obsah síranů a teplotu nižší než 70 °C, ve výhodném provedení potom nižší než 40 °C. Pokud je obsah síranů vysoký, PACS vykazují odolnost vůči působení vysoké teploty. Aniž tím dojde k negativnímu ovlivnění schopnosti odstraňovat zákal, je potom možné provádět syntézy při teplotách vyšších než 70 °C, například v rozmezí od 80 °C do 90 °C, je-li v hmotnostních procentech vyjádřený poměr síran/oxid hlinitý vyšší než 3/10,5.

Při úpravě pitné vody je vyžadováno, aby zbytkový obsah hliníku v upravené vodě byl nízký, což předznačuje potřebu vysoké zásaditosti PACS, v rozmezí od 60% do 75%. Zbytkový obsah hliníku v upravené vodě je nižší, pokud jsou použity PACS, při jejichž syntéze byl krok alkalizace proveden při vysoké teplotě, obvykle vyšší než 70 °C, a ve výhodném provedení v rozmezí od 80 °C do 85 °C. Pokud v hmotnostních procentech vyjádřený poměr síran/oxid hlinitý vzroste z hodnoty 0,1/10 na hodnotu 3/10, potom se hodnota zbytkového obsahu rychle zvyšuje a stabilizuje se v rozmezí poměrů od 3/10 do 23,8/8,5. Při poměru síran/oxid hlinitý, vyjádřeném v hmotnostních procentech, vyšším než 0,1/10 jsou tyto zbytkové obsahy hliníku příliš vysoké.

i A.

Pro získání PACS, vyhovující nárokům na nízký zbytkový obsah hliníku, je zapotřebí, aby tyto PACS vykazovaly vysokou zásaditost, dále je nutné provést alkalizační krok při vysoké teplotě, a rovněž je zapotřebí, aby tyto PACS vykazovaly nízký obsah síranů. Vysoká teplota a nízký obsah síranů jsou ovšem podmínky, které stojí v protikladu vůči snaze vyrobit PACS, efektivně odstraňující zákal.

PACS v roztoku musí být stabilní při skladování a při teplotách až do 40 °C. Teplotní stabilita PACS v roztocích se zvyšuje s rostoucím hmotnostním poměrem síran/oxid hlinitý. PACS v roztocích bývají často velmi stabilní pokud v hmotnostních procentech vyjádřený poměr síran/oxid hlinitý je vyšší než 3/10.

V japonském patentu JP-53 001699/1978 je popsán způsob výroby polyaluminiumchlorsíranu. V prvním kroku podle tohoto způsobu je provedena alkalizace polychlorsíranu, obsahujícího značné množství síranu, pomocí ekvimolárního množství uhličitanu vápenatého CaCO^, přičemž dochází ke vzniku sádrovce (CaSO^.2H2O) , který je oddělen. Ve druhém kroku je produkt z kroku předchozího, jehož zásaditost se pohybuje v rozmezí od 55% do 58%, přiveden k reakci se sloučeninou, vybranou ze skupiny, zahrnující uhličitan vápenatý CaCOg, hydrogenuhličitan sodný NaHCO^, uhličitan sodný Na2CO^, hydroxid hořečnatý Mg(OH)2, a oxid hořečnatý MgO, s tím, že při tomto druhém kroku teplota nepřevýší 60 °C. Ačkoli se takto dosažená zásaditost pohybuje v rozmezí od 65% do 70%, zbytkové obsahy hliníku v upravených vodách jsou o 30.% až 60% vyšší ve srovnání se zbytkovými obsahy, které jsou dosaženy při použití PACS, připravených v souladu s výše zmíněným patentem EP 327 419. Teplota 60 °C je nedostačující a při teplotě vyšší než 70 °C dochází ke ztrátě koagulačních a flokulačních schopností. Hlavní nevýhoda tohoto postupu spočívá ve značné vedlejší produkci sádrovce, jehož ukládání představuje problém z hlediska ochrany životního prostředí, jak již bylo zmíněno výše.

Patent JP 52 113384/1977 popisuje způsob výroby polyaluminiumchlorsíranu, vykazujícího zásaditost v rozmezí od 65,%· do 70%, s tím, že tento způsob spočívá v přidávání alkalického činidla, jako například uhličitanu vápenatého CaCO^, hydrogenuhličitanu sodného NaHCO^, hydroxidu horečnatého Mg(OH)3, a/nebo oxidu horečnatého MgO, k roztoku chloridu hliníku nebo zásaditého chloridu hliníku, přičemž teplota v tomto případě nepřevyšuje 60 °C. Podle tohoto patentu bylo zjištěno, že zbytkové obsahy hliníku byly opět příliš vysoké ve srovnání s použitím PACS, připravených způsobem, popsaným v patentu EP 327 419, a to ze stejných důvodů, které již byly vysvětleny v souvislosti s výše zmíněným patentem JP-53 001699/1978. I v tomto případě docházelo ke vzniku velkého množství sádrovce, což zmíněný postup znevýhodňovalo.

Kanadská patentová přihláška CA 2 109 756 Al popisuje způsob' výroby flokulantu, při němž nedochází ke vzniku sádrovce, s tím, že tento způsob spočívá v přidání sádrovce k roztoku aluminiumchlorsíranu při teplotě, pohybující se v rozmezí od 45 °C do 98 °C, ve výhodném provedení při teplotě 75 °C. Tento přidaný sádrovec je kompletně rozpuštěn, přičemž koncentrace rozpuštěného vápníku zůstává omezena v rozsahu, pohybujícím se v rozmezí od 0,1% do 0,4%

2+ o

Ca . V textu tohoto materiálu je zcela jasně zdůrazněno, že krok alkalizace, prováděný pomocí zásadité látky, jako například uhličitanu vápenatého CaCO^, musí probíhat při teplotě 45 °C. Zásaditost produktu, získaného způsobem podle tohoto patentu, je nižší než 55%. V hmotnostních procentech vyjádřený poměr síran/oxid hlinitý leží v oblasti kolem hodnoty 3/10. Při opakování postupů, uvedených v příkladech, nebylo ovšem možné reprodukovatelně dosáhnout tyto uvedené hodnoty zásaditosti 55%, ale byly získány hodnoty nižší,

A _v pohybující se v rozmezí od 10% do 15%. Hodnoty zbytkových

A Λ obsahů hliníku, zjištěné v tomto případě, přesahovaly hodnoty, dosažené při použití PACS, získaných způsobem, uvedeným v patentu EP 327 419.

Ve snaze zlepšit zbytkový obsah hliníku v upravené vodě se navrhuje ve výše zmíněném patentu EP 327 419 postup přípravy PACS, vykazujících vysokou zásaditost, v rozmezí od 60% do 70%. Tento postup přípravy spočívá zejména v uvedení roztoku hliníku, chloridu a přebytku síranu do kontaktu se zásaditou sloučeninou, zahrnující kov alkalických zemin, dále ve snížení teploty z 93 °C na 65 °C, a poté v odstranění nerozpustného síranu kovu alkalických zemin pomocí filtrace. Je ovšem nutné poznamenat, že tato syntéza je zahajována v prostředí, obsahujícím velký přebytek síranů, a že současně se snižováním teploty obsah síranů v reakčním prostředí klesá. K tepelnému rozkladu roztoků PACS, které jsou citlivé vůči nízkému obsahu síranů, tedy v tomto případě nedochází, obvykle pro produkt, zahrnující ve svém složeni 1,9₍% SO4 a 10,5% AI2O3 . Vysoce zásadité PACS, získané tímto způsobem, umožňují dosažení nižších zbytkových obsahů hliníku v upravené vodě, jak již bylo uvedeno v předchozím textu. Tento způsob výroby přináší ovšem hlavní nevýhodu, spočívající ve vzniku velkého množství sádrovce (přibližně 300 kg na jednu tunu vyrobeného PACS).

Patent EP 557 153 rovněž popisuje způsob výroby vysoce zásaditých PACS, v jehož průběhu dochází ke vzniku pouze malého množství odpadních produktů. Závažnou nevýhodou tohoto způsobu výroby je ovšem jeho obtížná reprodukovatelnost. Tuto nízkou reprodukovatelnost zejména prokazuj í vysoké hodnoty zbytkových obsahů hliníku v upravené vodě, které byly zjištěny v osmi z deseti případů.

Tyto hodnoty zbytkových obsahů hliníku mohou dosáhnout úrovně, která je o 40% větší ve srovnání s hodnotami, zjištěnými pro PACS, popsanými v patentu EP 327 419.

V souvislosti se snahou získat PACS, splňující při aplikaci nároky na nízký zbytkový obsah hliníku, je nutné připomenout, že pokud má být těmto nárokům vyhověno, je nutné získat vysoce zásadité PACS, při jejichž výrobě byl krok alkalizace proveden za vysoké teploty, a v jejichž složení je zastoupen pouze velmi malý obsah síranů. Vysoká teplota a nízký obsah síranů jsou podmínky, které stojí v protikladu vůči snaze vyrobit PACS, účinně odstraňující zákal.

Tento protiklad byl prokázán zejména v patentech

FR 2 317 227 a EP 0 557 153, v nichž bylo zjištěno, že není možné zvýšit při teplotě 70 °C pomocí zásady hodnotu zásaditosti aluminiumchlorsíranu ze 40% na přibližně 55% až Λ

70%, aniž by nedošlo ke snížení flokulačních schopností produktů. Teplotní rozsahy, uvedené ve dvou výše zmíněných patentech, činily 40 °C až 70 °C v prvním a 50 °C až 70 °C ve druhém z těchto patentů. Výsledné produkty, popsané v patentu FR 2 317 227, vykazovaly hodnoty zásaditosti v rozmezí od 4Q% do 55%, produkty popsané v patentu EP 0 557 153, vykazovaly hodnoty zásaditosti v rozmezí od

v./· O 65% do 75%. Hodnota poměru SO4 /AI2O3, vyjádřeného v hmotnostních procentech byla nižší než 3/10,5.

Podle údajů, uvedených v patentu EP 327 419 je možné pracovat při teplotách vyšších než 70 °C tehdy, je-li syntéza zahájena s přebytkem síranu, který je vysrážen ve formě sádrovce. Rovněž je možné pracovat při teplotách vyšších než 70 °C pokud je cílem získání výsledného

2produktu, obsahujícího více než 3$b S0₄ při obsahu A1₂Oj

10,5:%.

Ί

Podstata vynálezu

Cílem uvedeného vynálezu je získání stabilních polyaluminiumchlorsíranů, vykazujících dobré flokulační vlastnosti a uvolňujících pouze malé zbytkové množství hliníku do upravené vody, s tím, že tyto polyaluminiuchlorsírany jsou vyráběny takovým postupem, pří němž dochází ke vzniku pouze minimálního možného· množství odpadních produktů. Dále je žádoucí, aby v souladu s požadavkem uživatelů těchto polyaluminiumchlosíranů, i nejmenší vločky vykazovaly dobré adsorpční vlastnosti na náplních pískových filtrů.

Předmětný vynález se týká způsobu výroby vysoce zásaditého polyaluminiumchlorsíranu, přičemž složení tohoto polyaluminiumchlorsíranu je vyjádřeném obecným vzorcem I:

Al(OH)_aCl_bY_c/dM’Cl₂/eM ” Cl (I) ve kterém ;

₂_

Y znamená dvojmocný anion, jako například S0₄

M’ znamená dvojmocný kation, například dvojmocný kation kovu alkalických zemin,

M’’ znamená jednomocný kation, například kation alkalického kovu nebo amonný kation, a, b, c, d znamenají nenulová kladná celá čísla nebo kladné zlomky, e může znamenat nulu nebo kladné celé číslo nebo kladný zlomek, přičemž platí, že ;

1,8 < a < 2,25 0,001 < c < 0,150 b = 3 - 2c - a 2d + e + b s 3, s tím, že zásaditost β tohoto polyaluminiumchlorsíranu, která je definována vzorcem β = 100 x ( 3 Al + 2 Μ’ + M’’ - 2 Y - Cl)/3 Al kde symboly Al, Μ’, Μ’’, Y, Cl, jsou vyjádřeny v molech, se pohybuje v rozmezí od 60.% do 75₍%, přičemž podstata tohoto postupu podle vynálezu spočívá v tom, že se přivede zásaditá sloučenina alkalického kovu, případně ve formě vodného roztoku, a přinejmenším jedna zásaditá sloučeniny kovu alkalických zemin nebo halogenidu kovu alkalických zemin, ve vodné suspenzi nebo v práškové formě, za přítomnosti síranových iontů, do kontaktu se zásaditým roztokem chloridu hlinitého o obecném vzorci II:

Al(OH)_xCl_y (II) ve kterém :

hodnota symbolu x je vyjádřena číslem, pohybujícím se v rozmezí od 0,1 do 1,5, a hodnota symbolu y je dána vztahem y = 3 - x, při teplotě, pohybující se v rozmezí od pokojové teploty, což je přibližně 25 °C, do teploty 70 °C, přičemž po provedené alkalizaci je získané reakční médium tepelně zpracováváno při teplotě, která je označena jako teplota provaření a která se pohybuje v rozmezí od 60 °C do 95 °C, po dobu v rozmezí od 5 minut do 20 hodin,

Ve výhodném provedení se pro teplotu tepelného zpracovávání 60 °C doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 3 hodin do 20 hodin, ještě výhodněji se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 5 hodin do 9 hodin.

Pro teplotu tepelného zpracovávání 70 °C se ve výhodném provedení doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 1 hodiny do 5 hodin, ještě výhodněji se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 1 hodiny do 4 hodin.

Pro teplotu tepelného zpracovávání 80 °C se ve výhodném provedení doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 10 minut do 1 hodiny 45 minut, ještě výhodněji se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 30 minut do 1 hodiny 30 minut.

Pro teplotu tepelného zpracovávání 85 °C se ve výhodném provedení doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 10 minut do 1 hodiny 45 minut, ještě výhodněji se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 30 minut do 1 hodiny.

Pro teplotu tepelného zpracovávání 90 °C se ve výhodném provedení doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 5 minut do 45 minut, ještě výhodněji se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 7 minut do 10 minut.

Pro teplotu tepelného zpracovávání 95 °C se ve výhodném provedení doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 5 minut do 15 minut, ještě výhodněji se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 7 minut do 10 minut.

Uvedená zásaditá sloučenina alkalického kovu se ve výhodném provedení podle vynálezu vybere ze skupiny zahrnující hydroxid sodný NaOH, hydroxid draselný KOH, hydrogenuhličitan sodný NaHCOj, uhličitan sodný Na2CO3, uhličitan draselný K^CO^, hydrogenuhličitan draselný KHCO^, a rovněž směsi přinejmenším dvou z výše uvedených zásaditých sloučenin alkalického kovu, přičemž nejvýhodněji je touto zásaditou sloučeninou alkalického kovu hydroxid sodný NaOH nebo uhličitan sodný Na2C0^.

Uvedená zásaditá sloučenina kovu alkalických zemin se ve výhodném provedení podle vynálezu vybere ze skupiny zahrnující oxid vápenatý CaO, oxid hořečnatý MgO, hydroxid vápenatý Ca(0H)2> hydroxid hořečnatý Mg(OH)2, uhličitan vápenatý CaCO^, a rovněž směsi přinejmenším dvou z výše uvedených zásaditých sloučenin kovu alkalických zemin, přičemž nej výhodněji je touto zásaditou sloučeninou kovu alkalických zemin hydroxid vápenatý Ca(OH)2, hydroxid hořečnatý Mg(OH)2, nebo oxid hořečnatý MgO.

Uvedeným halogenidem kovu alkalických zemin je ve výhodném provedení podle vynálezu chlorid vápenatý CaCl2 nebo chlorid hořečnatý MgCl2 nejvýhodněji je tímto halogenidem kovu alkalických zemin chlorid vápenatý CaC^·

Hodnota zásaditosti β vysoce zásaditého polyaluminiumchlorsíranu podle vzorce (I) se ve výhodném provedení podle vynálezu pohybuje v rozmezí od 65_£% do 70%.

Do rozsahu předmětného vynálezu rovněž náleží použití vysoce zásaditého polyaluminiumchlorsíranu výše uvedeného obecného vzorce (I) získaného podle kteréhokoli z nároků 1 až 20 pro úpravu pitné vody.

K provádění postupu podle vynálezu jsou doby tepelného zpracování (teplota provaření) pro teploty 70 °C, 80 °C, °C, a 90 °C uvedeny v následující tabulce.

	Doba tepelného zpracování
Teplota (°C)	Minimální	Optimální	Maximální
60	3 hod	5 hod až 9 hod	20 hod
70	1 hod	1 hod až 4 hod	5 hod
80	10 min	30 min až 90 min	105 min
85	10 min	30 min až 60 min	75 min
90	5 min	15 min až 30 min	45 min
95	5 min	7 min až 10 min	15 min

Každý odborník pracující v daném oboru a znalý dané problematiky, snadno zjistí časy odpovídající teplotám, které leží mezi teplotami definovanými ve výše uvedené tabulce, pomocí extrapolačních postupů.

Ve výhodném provedení postupu podle vynálezu je hodnota poměru síran/oxid hlinitý, vyjádřeného v hmotnostních procentech, menší než 3/10,5, ve zvlášť výhodném provedení se potom tato hodnota pohybuje v rozmezí od 1/10,5 do 1,5/10,5.

Ve výhodném provedení podle vynálezu jsou reakční složky přivedeny do kontaktu za intenzivního míchání a/nebo za intenzivní turbulence.

V provedení podle vynálezu může být tedy využit jakýkoli prostředek, který umožní dosažení vysoké turbulence, jako například vstřikování tryskou nebo difuzérem.

Ve výhodném provedení podle vynálezu je tepelné zpracovávání (neboli provaření) prováděno za současného míchání, jehož intenzita je nižší než intenzita míchání, které je prováděno v době, kdy jsou reakční látky přiváděny do kontaktu.

V provedení podle vynálezu se výrazem zásaditá sloučenina alkalického kovu míní jakýkoli derivát daného alkalického kovu, který vykazuje zásaditý charakter, zejména oxid, hydroxid, uhličitan nebo hydrogenuhličitan. Jako ilustrativní příklad zásaditých sloučenin alkalického kovu, které mohou být použity v provedení podle vynálezu, je možno uvést hydroxid sodný NaOH, hydroxid draselný KOH, hydrogenuhličitan sodný NaHCO^, uhličitan sodný Νη2θΟ^, uhličitan draselný K2CO3, hydrogenuhličitan draselný KHCO3, a rovněž také směsi přinejmenším dvou z výše zmíněných zásaditých sloučenin alkalického kovu. Ve výhodném provedení podle vynálezu je použit hydroxid sodný NaOH nebo uhličitan sodný Na2CO-3.

Ve výhodném provedení podle vynálezu jsou ryto sloučeniny používány ve formě vodného roztoku. Molární koncentrace zásadité sloučeniny alkalického kovu je přinejmenším rovna hodnotě 2 mol/1, ve výhodném provedení podle vynálezu se potom tato hodnota pohybuje v rozmezí od 4 mol/1 do 7 mol/1.

V provedení podle vynálezu je výrazem zásaditá sloučenina kovu alkalických zemin označen jakýkoli derivát daného kovu alkalických zemin, který vykazuje zásaditý charakter, zejména oxid, hydroxid, uhličitan nebo hydrogenuhličitan.

Ilustrativními příklady zásaditých sloučenin kovu alkalických zemin, které mohou být použity v provedení podle vynálezu, jsou oxid vápenatý CaO, oxid horečnatý MgO, hydroxid vápenatý Ca(OH)2, hydroxid hořečnatý Mg(OH)2, uhličitan vápenatý CaCO^ a rovněž také směsi přinejmenším dvou z výše zmíněných zásaditých sloučenin kovu alkalických zemin. Ve výhodném provedení podle vynálezu je použit hydroxid vápenatý Ca(0H)2, hydroxid hořečnatý Mg(OH)2, nebo oxid hořečnatý MgO.

Ilustrativními příklady halogenidů kovů alkalických zemin, které mohou být použity v provedení podle vynálezu, jsou chlorid vápenatý CaCl2 a chlorid hořečnatý MgC^· Ve výhodném provedení podle vynálezu je potom použit chlorid vápenatý CaC^·

V provedení podle vynálezu mohou být síranové ionty dodány prostřednictvím sloučenin jako například kyselina sírová H₂S0₄, síran sodný Na₂SO₄, síran vápenatý CaS0₄, dihydrát síranu vápenatého CaS0₄.2H20, nebo síran hořečnatý ltf MgSO^. Ve výhodném provedení podle vynálezu jsou použity kyselina sírová H2SO4, síran sodný Na2S04 a síran vápenatý Ca2SC>4.2H2O (sádrovec).

V provedení podle vynálezu mohou být reakční látky přiváděny v různém pořadí, přičemž bylo prokázáno, že pořadí přivádění reakčních látek žádným způsobem neovlivňuje kvalitu PACS, získaných postupem podle vynálezu.

V provedení podle vynálezu tedy může být zásaditý

J · iz.

roztok chloridu hliníku (II) přiveden do kontaktu se zásaditou sloučeninou alkalického kovu a současně se síranovými ionty, což je následováno přivedením zásadité sloučeniny kovu alkalických zemin (v suspenzi nebo v práškové formě) do takto získaného reakčního média, nebo může být tento postup přivádění proveden obráceně,, s tím, že tento roztok může být přiveden do kontaktu se zásaditou sloučeninou kovu alkalických zemin, což je následováno současným přivedením zásadité sloučeniny alkalického kovu a síranových iontů.

Podle jiné varianty provedení podle vynálezu může být zásaditý roztok chloridu hliníku (II) přiveden do kontaktu s chloridem vápenatým CaC^, což je následováno současným přivedením zásadité sloučeniny alkalického kovu a síranových iontů do takto získaného reakčního média.

Dosavadní stav techniky umožňoval zlepšení jedné nebo více charakteristik na úkor zhoršení jedné nebo více charakteristik jiných.

V provedení podle uvedeného vynálezu jsou PACS získávány zlepšeným, tzv. čistým způsobem výroby, tedy

- 13 takovým způsobem, při němž nedochází k tvorbě prakticky žádných vedlejších produktů, jako například sádrovce. Způsob výroby v provedení podle vynálezu navíc umožňuje získávání vysoce zásaditých PACS, které jsou stabilní při skladování a současně vykazují vlastnosti, požadované při odstraňování zákalu, přičemž vyhovují i požadavku na nízký zbytkový obsah hliníku v upravovaných vodách.

PACS v provedení podle vynálezu mohou být použity v mnoha oblastech, jako například při úpravě pitné vody, při zpracování odpadních vod a v papírenském průmyslu. PACS, vyrobené podle výhodného provedení postupu podle vynálezu, mohou být zejména použity při úpravě pitné vody.

Příklady provedení vynálezu

Postup výroby polyaluminiumchlorsíranů v provedení podle vynálezu bude v dalším popsán podrobněji za pomoci příkladů, které jsou pouze ilustrativní a neomezují nijak rozsah vynálezu.

Příklad 1 (Podle vynálezu)

Podle tohoto provedení bylo 500 gramů zásaditého polychloridu hliníku- přivedeno do reaktoru o objemu 2 litry, '*··^ζ

Tento polychlorid obsahoval 11,18)% hliníku na bázi AI2O3,

21,61% chloridu a vykazoval hodnotu zásaditosti 42,9%.

- S A- .

Složení tohoto polychloridu bylo možné vyjádřit empirickým vzorcem:

A1(OH)₁₂₈C1₁₇₁.

Potom bylo 19,2 gramu vápna Ca(0H)2 přidáno do reaktoru, obsahujícího uvedený polychlorid a udržovaného na teplotě 50 ’C. Toto přidávání bylo prováděno po dobu 45 minut, přičemž byl reaktor míchán pomocí míchacího zařízení typu Rushton, nastaveného na rychlost 800 otáček za minutu.

Zásaditý roztok uhličitanu sodného a síranu sodného byl připraven následujícím způsobem;

13,15 gramu kyseliny sírové o koncentraci 77,1,% hmotnostních bylo nalito do roztoku uhličitanu sodného, který obsahoval 68,5 gramu Na2CC>3.H20 a 300 gramů vody.

Tento zásaditý roztok, předehřátý na teplotu 50 °C, byl za intenzivní turbulence přidán do reaktoru, který obsahoval polychlorid a Ca(0H)2, a který byl udržován při teplotě 50 °C po dobu 30 minut.

Na konci alkalizace byla rychlost míchání snížena na 200 otáček za minutu.

Poté bylo přidáno 10 gramů tuhého sádrovce CaS04.21^0 tak, aby byla dosažena konstantní koncentrace CaSC^.ŽH^O, a následně byla teplota zvýšena z 50 °C na 85 °C, a to takovým způsobem, že toto zvýšení teploty bylo provedeno v rozmezí 30 minut, a následně bylo provedeno tepelné zpracování, které probíhalo po dobu jedné hodiny při teplotě 85 °C za současného míchání o rychlosti 200 otáček za minutu.

Produkt byl poté ochlazen na teplotu 40 °C, s tím, že snižování teploty bylo provedeno v rozmezí 30 minut, a následně byl tento produkt zfiltrován. Získaný sádrovec byl recyklovatelný. Získaný filtrát, u něhož byl titrováním zjištěn obsah oxidu hlinitého 9^%, byl ředěn přidáváním vody tak dlouho, až byla dosažena hustota 1,203, odpovídající

8,5% hmotnostního obsahu oxidu hlinitého.

A

Chemické složení, zjištěné analýzou a vyjádřené v hmotnostních procentech, bylo následující:

A1₂O₃ : 8,71%

Ca²⁺ : 0,99%

Na⁺ : 2,20%

Cl“ : 10,45%

SO₄ ²' : 0,93% voda : 76,9% vyčítáno z rozdílu.

i' i;*

Reakční schéma, zjištěná na základě vstupujících reakčních složek a dále na základě analýzy výsledných produktů, bylo následující:

A1(OH)₁ 28^C11 71 ⁺ °>¹⁴ Ca(OH)₂ + 0,223 Na₂C0₃ + + 0,057 Na₂S0₄ + 0,223 H₂0

Al(OH)₂₍₀₁Cl₀,₈₇(SO₄)₀₀₅₇ +0,14 CaCl₂ + 0,560 NaCl + + 0,223 C0₂ s tím, že výsledná zásaditost produktu, získaného tímto způsobem, činila 2,01/3 = 67,1%.

.A

Příklad 2 (Podle vynálezu)

Podle tohoto příkladu bylo 500 gramů zásaditého polychloridu hlinlk-u přivedeno do reaktoru o objemu 2 litry hz

2.0

1-8

Tento polychlorid obsahoval 18,3¾% hliníku na bázi AI2O3,

-r·

21,78₍% chloridu a vykazoval hodnotu zásaditosti 43,1%.

Složení tohoto polychloridu bylo možné vyjádřit empirickým vzorcem:

ΑΚΟΗ)! ₂₉C1_1>71.

Potom bylo 19,2 gramu Ca(0H)2 přidáno do reaktoru, obsahujícího polychlorid a udržovaného na teplotě 50 °C.

Toto přidávání bylo prováděno po dobu 45 minut, přičemž byl reaktor míchán pomocí míchacího zařízení typu Rushton, nastaveného na rychlost 800 otáček za minutu.

Zásaditý roztok uhličitanu sodného a síranu sodného byl připraven následujícím způsobem:

13,15 gramu kyseliny sírové o koncentraci 77,1% hmotnostních bylo nalito do roztoku uhličitanu sodného, který obsahoval 68,5 gramu ^200^. í^O a 300 gramů vody.

Tento zásaditý roztok, předehřátý na teplotu 50 °C, byl za intenzivní turbulence přidán do reaktoru, který obsahoval polychlorid a Ca(0H)2, přičemž byl tento roztok udržován při teplotě 50 °C po dobu 30 minut.

Poté byla teplota zvýšena z 50 °C na 85 °C, a to takovým způsobem, že toto zvýšení teploty bylo provedeno v rozmezí 15 minut, a následně bylo provedeno tepelné zpracování, které probíhalo po dobu jedné hodiny při teplotě 85 °C za současného míchání o rychlosti 200 otáček za minutu.

±9·

Takto získaný produkt byl poté ochlazen na teplotu 40 °C, s tím, že snižování teploty bylo provedeno v rozmezí 30 minut, a následně byl tento produkt vyčištěn filtrací. Množství zbytku bylo menší než 0,5 g/kg.

Získaný filtrát, u něhož byl titrováním zjištěn obsah oxidu hlinitého 9%, byl ředěn přidáváním vody tak dlouho, až byla dosažena hustota 1,205, odpovídající obsahu 8,5% hmotnostního oxidu hlinitého.

Al₂0₃ : 8,64%

Ca²⁺ : 0,92%

Na⁺ : 2,25%

Cl : 10,21%

SO₄ ^2- : 0,92% voda : 76,9% vypočítáno z rozdílu.

Al(OH)_t 29^C11,71 ⁺ °>¹⁵ Ca(0H)₂ + 0,229 Na₂C0₃ + + 0,06-3 Na₂S0₄ + 0,229 H₂0

Al(0H)₂ q₃C1q g4.(SO₄)Q 063 + θ > 15 CaCl₂ + 0,584 NaCl + + 0,229 C0₂ s tím, že výsledná zásaditost produktu, získaného tímto

2e z

způsobem, činila 2,03/3 = 67,7/o.

z

Příklad 3 (Podle vynálezu)

Provedení postupu podle tohoto příkladu bylo uskutečněno obdobným postupem a se stejnými reakčními látkami jako v příkladu 2, s tím rozdílem, že teplotní vzrůst byl proveden z teploty 50 °C na teplotu 80 °C, a to takovým způsobem, že toto zvýšení teploty bylo provedeno v rozmezí 30 minut, a dále teplota tepelného zpracovávání činila 80 °C, s tím, že toto tepelné zpracovávání bylo prováděno po dobu jedné hodiny a třiceti minut za současného míchání o rychlosti 200 otáček za minutu.

Příklad 4 (Podle vynálezu)

Postup podle tohoto příkladu byl proveden obdobným postupem a se stejnými reakčními látkami jako v příkladu 2, s tím rozdílem, že teplotní vzrůst byl proveden z teploty 50 °C na teplotu 90 °C, a to takovým způsobem, že toto zvýšení teploty bylo provedeno v rozmezí 30 minut, a dále teplota tepelného zpracovávání činila 90 °C, s tím, že toto tepelné zpracovávání bylo prováděno po dobu dvaceti minut za současného míchání o rychlosti 200 otáček za minutu.

Příklad 5 (Podle vynálezu)

Postup podle tohoto příkladu byl prováděn obdobným postupem a se stejnými reakčními látkami jako v příkladu 2, s tím rozdílem, že teplotní vzrůst byl proveden z teploty 50 °C na teplotu 95 °C, a to takovým způsobem, že toto zvýšení teploty bylo provedeno v rozmezí 30 minut, a dále teplota tepelného zpracovávání činila 95 °C, s tím, že toto tepelné zpracovávání bylo prováděno po dobu sedmi minut za současného míchání o rychlosti 200 otáček za minutu.

Příklad 6 (Nespadající do rozsahu podle vynálezu)

V tomto případě bylo postupováno způsobem, popsaným v patentu EP 0 557 153, s tím rozdílem, že místo uhličitanu sodného v práškové formě byl použit uhličitan sodný v roztoku. Po provedení alkalizace nenásledovalo v tomto případě tepelné zpracovávání.

Podle tohoto postupu bylo 500 gramů zásaditého polychloridu hliníku přivedeno do reaktoru o objemu 2 litry Tento polychlorid obsahoval 18,13% hliníku na bázi AI2O3, 21,47_t% chloridu a vykazoval hodnotu zásaditosti 43,3%. Složení tohoto polychloridu bylo možné vyjádřit empirickým vzorcem:

A1(OH)_1>30C1_1/70.

13,15 gramu kyseliny sírové o koncentraci 77,1% hmotnostních bylo nalito do roztoku uhličitanu sodného, který obsahoval 68,5 gramu Na2C02-H20 a 300 gramů vody.

Tento zásaditý roztok, předehřátý na teplotu 60 °C, byl za intenzívní turbulence přidán do reaktoru, který obsahoval polychlorid, a který byl udržován při teplotě 60 °C po dobu 20 minut.

- 24 V dalším postupu bylo 19,2 gramu hydroxidu vápenatého Ca(OH)2 přidáno do reaktoru, který obsahoval polychlorid a zásaditý roztok, a který byl udržován při teplotě 60 °C. Toto přidávání bylo prováděno po dobu 45 minut, přičemž byl reaktor míchán pomocí míchacího zařízení typu Rushton, nastaveného na rychlost 800 otáček za minutu.

Na konci snížena na 200 alkalizace vápníkem byla rychlost míchání otáček za minutu.

Takto získaný produkt byl míchán po dobu 30 minut a poté ochlazen na teplotu 40 °C, s tím, že snižování teploty bylo provedeno v rozmezí 20 minut, a následně byl tento produkt zfiltrován. Získaný filtrát, u něhož byl

-z titrováním zjištěn obsah oxidu hlinitého 9%, byl ředěn přidáváním vody tak dlouho, až byla dosažena hustota 1,204, odpovídající 8,5ýo hmotnostního obsahu oxidu hlinitého. Takto upravený filtrát byl uskladněn při pokojové teplotě.

Al₂0₃ : 8,61%

Ca²⁺ : 0,95%

Na⁺ : 2,25%

Cl : 10,26%

S0₄ ^2- : 0,93% voda : 77,0% vypočítáno z rozdílu

Reakční schéma, zjištěné na základě vstupujících výchozích reakčních látek a dále na základě analýzy výsledných produktů, bylo následující:

- 2$· A1(OH)₁₎₃₀C1₁₍₇₀ + 0,14 Ca(OH)₂ + 0,233 Na₂CO₃ + + 0,063 Na₂S0₄ + 0,233 H₂O ^A1(°^H)2,035^C10,85<^SO4)0,067 ⁺ θ’^{14 CaC1}2 '⁺ θ’^{579 NaC1 +} + 0,233 C0₂ s tím, že výsledná zásaditost produktu, získaného tímto způsobem, činila 2,035/3 = 67,8%.

Příklad 7 (Podle vynálezu)

Produkt, získaný po alkalizaci vápníkem podle postupu uvedeného v příkladu 6, byl zahříván po dobu 20 minut při teplotě 70 °C, a poté bylo provedeno tepelné zpracování , které probíhalo při teplotě 70 °C po dobu 2 hodin a třiceti minut za současného míchání o rychlosti 200 otáček za minutu. Zbytkový obsah hliníku v upravené vodě byl snížen, a to takovým způsobem, že z hodnoty 140^, která byla získána pro PACS vyrobené způsobem podle patentu EP 327 419, poklesl při použití produktu, získaného postupem podle tohoto

V příkladu, na hodnotu 120%.

Příklad 8 (Podle vynálezu)

Postup, popsaný v příkladu 6, byl opakován v reaktoru o objemu 200 litrů, s tím rozdílem, že hydroxid vápenatý Ca(OH)₂ byl přiveden jako první reakční látka a poté následoval přídavek směsi uhličitanu sodného a síranu sodného ve formě roztoku, přičemž tento roztok byl pomocí trysky nastřikován rychlostí 5 m/s do úrovně lopatky míchadla. Tepelné zpracování bylo provedeno postupem popsaným v příkladu 7. Po tomto tepelném zpracování , prováděném po dobu dvou hodin a třiceti minut, byl získán produkt, při jehož použití bylo možné získat upravenou vodu, obsahující 104^ zbytkového obsahu hliníku, namísto 140%, zjištěných při použití PACS, vyrobených postupem podle příkladu 6 (PACS při jejichž získávání nebylo provedeno provaření).

Bylo zjištěno, že při tomto postupu tepelného zpracování, prováděném při teplotě 70 ’C, odpovídalo množství suspendovaného sádrovce, nalezeného v kapalné fázi, hodnotě přibližně 200 g/t.

Příklad 9 (Podle vynálezu)

Podle tohoto příkladu bylo 500 gramů zásaditého i, f , polychloridu hliníku*přivedeno do reaktoru o objemu 2 litry Tento polychlorid obsahoval 18,3¾% hliníku na bázi AI2O3, 21,78% chloridu a vykazoval hodnotu zásaditosti 43, l£o. Složení tohoto polychloridu bylo možné vyjádřit empirickým vzorcem:

^A1(°H)1,29^C11)71·

Potom bylo 19,2 gramu hydroxidu vápenatého Ca(OH)2 přidáno do reaktoru, obsahujícího polychlorid a udržovaného na teplotě 50 °C. Toto přidávání bylo prováděno po dobu 45 minut, přičemž byl reaktor míchán pomocí míchacího zařízení typu Rushton, nastaveného na rychlost 800 otáček za minutu.

- 2? 13,15 gramu kyseliny sírové o koncentraci 77,1%

A.

hmotnostních bylo nalito do roztoku uhličitanu sodného, který obsahoval 68,5 gramu ^20()3. a 300 gramů vody.

Tento zásaditý roztok, předehřátý na teplotu 50 °C, byl za- intenzivní turbulence přidán do reaktoru, který obsahoval polychlorid a hydroxid vápenatý Ca(0H)2> a který byl udržován při teplotě 50 °C po dobu 30' minut.

Poté byla teplota zvýšena z 50 °C na 60 °C, a to takovým způsobem, že toto zvýšení teploty bylo provedeno v rozmezí 10 minut, a následně bylo provedeno tepelné zpracovávání, které probíhalo po dobu pěti hodin při teplotě 60 °C za současného míchání o rychlosti 200 otáček za minutu.

Produkt byl poté ochlazen na teplotu 40 °C, s tím, že snižování teploty bylo provedeno v rozmezí 30 minut, a následně byl tento produkt zfiltrován.

Získaný filtrát, u něhož byl titrováním 'y*' zjištěn obsah oxidu hlinitého 9%, byl ředěn přidáváním vody tak dlouho, až byla dosažena hustota 1,202, odpovídající 8,5^o hmotnostního obsahu oxidu hlinitého.

Chemické složeni, zjištěné analýzou a vyjádřené v hmotnostních procentech, bylo následující:

A1₂O₃ : 8,46%

Ca²⁺ : 0,95%

Na⁺ ; 2,25%

Cl : 10,07%

SO₄ ² : 0,95% voda : 77% vypočítáno z rozdílu.

Reakční schéma, zjištěné na základě vstupujících reakčních složek a dále na základě analýzy výsledných produktů, bylo následující:

Al (OH) ₂ 29^^1 71 Ca(0H)₂ + 0,223 Na₂CO₃ + + 0,072 Na₂S0₄ + 0,223 H₂0

Al (OH) ₂ Q3CIQ 82^θ4^0 072 θ’ CaCl₂ + 0,590 NaCl + + 0,223 C0₂ s tím, že výsledná zásaditost produktu, získaného tímto způsobem, činila 2,03/3 = 67,7%.

Příklad 10 (Podle vynálezu)

Podle tohoto příkladu bylo 500 gramů zásaditého polychloridu hliníku přivedeno do reaktoru o objemu 2 litry

Tento polychlorid obsahoval 18,13_Λ% hliníku na bázi A1₂O₃,

.... ^Λ

21,47/% chloridu a vykazoval hodnotu zásaditosti 43,3%. Složení tohoto polychloridu bylo možné vyjádřit empirickým vzorcem:

ai(oh)₁₃₀ci₁₇₀.

Potom bylo 13,15 gramu kyseliny sírové o koncentraci y

77, ]j% hmotnostních nalito do tohoto roztoku polychloridu,

- 27 přičemž toto nalití bylo provedeno při teplotě 50 °C a probíhalo v rozmezí 14 minut.

Poté bylo při teplotě 50 °C přidáno 19,2 gramu hydroxidu vápenatého Ca(0H)₂· Toto přidávání bylo prováděno po dobu 45 minut, přičemž byl reaktor míchán pomocí míchacího zařízení typu Rushton, nastaveného na rychlost 800 otáček za minutu.

Po přidání veškerého tohoto množství hydroxidu vápenatého Ca(0H)₂ bylo za intenzivní turbulence provedeno přidání roztoku uhličitanu sodného, obsahujícího 68,5 gramu Na₂CO₂.H₂O a 300 gramů vody, přičemž byl reakční systém udržován při teplotě 50 °C po dobu 20 minut.

Na konci alkalizace byla rychlost míchání snížena na 200 otáček za minutu a tento produkt byl po dobu 15 minut ohříván na teplotu 70 °C, přičemž potom následovalo tepelné zpracovávání tohoto produktu, které probíhalo při teplotě 70 °C po dobu 2 hodin a 30 minut při současném míchání, jehož rychlost byla nastavena na 200 otáček za minutu.

Tento produkt byl poté ochlazen na teplotu 40 °C, s tím, že snižování teploty bylo provedeno v rozmezí 20 minut, a následně byl tento produkt zfiltrován a naředěn pomocí 121 g vody.

Získaný filtrát vykazoval hustotu 1,204, což odpovídalo obsahu oxidu hlinitého 8,5¼. Tento filtrát byl

A uskladněn při pokojové teplotě.

- A1₂O₃ : 8,51%

Ca²⁺ : 0,92%

Na⁺ : 2,37%

Cl“ : 10,04%

SO₄ ² : 0,90% voda : 77,25% vypočítáno z rozdílu.

A1(OH)₁₃₀C1₁₎₇₀ +0,14 Ca(OH)₂ + 0,254 Na₂C0₃ + + 0,056 Na₂S0₄ + 0,254 H₂0

Al (OH) 2 08^0 8ΐ(^θ4^0 06 0,14 CaCl2 0,62 NaCl + + 0,254 CO₂ s tím, že výsledná zásaditost produktu, získaného tímto způsobem, činila 2,08/3 = 69,3%.

Příklad 11 (Podle vynálezu)

V tomto příkladu byl proveden obdobný test jako v provedení podle příkladu 7, s tím rozdílem, že hydroxid vápenatý Ca(0H)2 byla přivedena jako druhá reakční látka, zatímco alkalizační roztok, zahrnující směs uhličitanu a síranu sodného, byl přiveden jako první^- reakční látka.

V provedení podle tohoto příkladu byly zjištěny stejné analytické výsledky jako v případě PACS, vyrobených v provedení podle příkladu 7.

Příklad 12 (Podle vynálezu)

Podle tohoto přikladu bylo 750 gramů zásaditého polychloridu hliníku přivedeno do reaktoru o objemu 2 litry.

*

Tento polychlorid obsahoval 18,33% hliníku na bázi A^O^,

...,, “ ...✓

21,78% chloridu a vykazoval hodnotu zásaditosti 43,1%. Složení tohoto polychloridu bylo možné vyjádřit empirickým vzorcem:

a1(oh)_1-30ci_1-70.

Potom bylo 28,8 gramu hydroxidu vápenatého Ca(0H)₂přidáno do reaktoru, obsahujícího polychlorid a udržovaného na teplotě 50 °C. Toto přidávání bylo prováděno po dobu 45 minut, přičemž byl tento reaktor míchán pomocí míchacího zařízení typu Rushton, nastaveného na rychlost 800 otáček za minutu.

Zásaditý roztok NaOH a síranu sodného byl připraven následujícím způsobem:

19,7 gramu kyseliny sírové o koncentraci 77,lj% hmotnostních bylo nalito do 363,4 gramů roztoku NaOH, obsahujícího 6 mol/1 NaOH, a následně bylo přidáno 88,7 gramu vody.

Tento zásaditý roztok, předehřátý na teplotu 50 °C, byl za intenzivní turbulence přidán do reaktoru, který obsahoval polychlorid a hydroxid vápenatý Ca(0H)₂, a který byl udržován při teplotě 50 °C po dobu 20 minut.

2.

3f>

Na konci alkalizace byla rychlost míchání snížena na 200 otáček za minutu a tato směs byla následně míchána po dobu 10 minut.

Poté byla teplota zvýšena z 50 ’C na 70 °C, a to takovým způsobem, že toto zvýšení teploty bylo provedeno v rozmezí 25 minut, a následně bylo provedeno tepelné zpracovávání, které probíhalo po dobu dvou hodin a třiceti minut při teplotě 70 C za současného míchání o rychlosti 200 otáček za minutu. Tento produkt byl poté ochlazen na teplotu 40 °C, s tím, že snižování teploty bylo provedeno v rozmezí 30 minut, a následně byl tento produkt zfiltrován Množství zbytku, zjištěné po filtraci, bylo menší než

0,2 g/kg.

Získaný filtrát, u něhož byl titrováním zjištěn obsah oxidu hlinitého ý%, byl ředěn přidáváním vody tak dlouho, až byla dosažena hustota 1,202, odpovídající 8,5_;% hmotnostního obsahu oxidu hlinitého.

Cl“ so₄ ²“ voda

8,57%

0,89%

2,50%

10,11%

0,92%

77,0% vypočítáno z rozdílu.

Reakční schéma, zjištěné na základě vstupujících výchozích složek a dále na základě analýzy výsledných produktů, bylo následující:

A1(OH)_1>29C1₁₇₁ + 0,13 Ca(OH)₂ + 0,536 NaOH + + 0,057 Na₂SO₄

AI(OH)₂ ^qCIq ₇g(SO₄)θ Q57 + 0,13 CaCl₂ + 0,65 NaCl s tím, že výsledná zásaditost produktu, získaného tímto způsobem, činila 2,1/3 = 70,0%.

Příklad 13 (Podle vynálezu)

Podle tohoto příkladu bylo 500 gramů zásaditého > epolychloridu hliníku přivedeno do reaktoru o objemu 2 litry Tento polychlorid obsahoval 18,33'% hliníku na bázi A1₂O₃, 21,78$) chloridu a vykazoval hodnotu zásaditosti 43,1%. Složení tohoto polychloridu bylo možné vyjádřit empirickým vzorcem:

A1(OH)₁₂₉C1_1j71.

Potom bylo 30,06 gramu chloridu vápenatého přidáno do reaktoru, obsahujícího polychlorid a udržovaného na teplotě 50 °C. Čistota použitého chloridu vápenatého CaCl₂ byla 96%, zbytek obsahu tvořil chlorid sodný NaCl a voda. Toto přidávání bylo prováděno po dobu 30 minut, přičemž byl reaktor míchán pomocí míchacího zařízení typu Rushton, nastaveného na rychlost 800 otáček za minutu. Dalších 15 minut bylo potom potřebných pro rozpuštění chloridu vápenatého

- 34 13,15 gramu kyseliny sírové o koncentraci 77,1% hmotnostních bylo nalito do 325,8 gramů roztoku NaOH, obsahujícího 6 mol/1 NaOH, a následně bylo přidáno 42,7 gramu vody.

Tento roztok byl předehřát na teplotu 50 °C a poté byl za intenzivní turbulence přidán při lineární rychlosti 4 m/s do reaktoru, který obsahoval polychlorid a chlorid vápenatý CaCl₂, a který byl udržován při teplotě 50 °C po dobu 20 minut.

Poté byla teplota zvýšena z 50 °C na 70 °C, a to takovým způsobem, že toto zvýšení teploty bylo provedeno v rozmezí 25 minut, a následně bylo provedeno provaření, které probíhalo po dobu dvou hodin při teplotě 70 °C za současného míchání o rychlosti 200 otáček za minutu.

Tento produkt byl poté ochlazen na teplotu 40 °C, s tím, že snižování teploty bylo provedeno v rozmezí 30 minut, a následně byl tento produkt zfiltrován. Množství zbytku, zjištěné po filtraci, bylo menší než 0,1 g/kg.

Získaný filtrát byl ředěn přidáváním vody tak dlouho, až byla dosažena hustota 1,202, odpovídající 8,5% hmotnostního obsahu oxidu hlinitého.

3$~ A1₂O₃ : 8,00%

Ca²⁺ : 0,75%

Na⁺ : 3,05%

Cl : 10,68%

SO₄ ²“ : 0,85% voda : 76,7% vypočítáno z rozdílu.

AIÍOH^ 29^C11 71 ^{+ 0} -^{12 CaC1 +} 0.738 NaOH + + 0,056 Na₂S0₄

->

Al(OH)2₅05^Cl0,83(^SO4)0,0₅₆ ⁺ θ’¹² CaCl₂ + 0,85 NaCI s tím, že výsledná zásaditost produktu, získaného tímto způsobem, činila 2,05/3 = 68,5%.

Příklad 14 (Podle vynálezu)

Podle tohoto příkladu bylo 500 gramů zásaditého polychloridu hliníku přivedeno do reaktoru o objemu 2 litry Tento polychlorid obsahoval 18,33% hliníku na bázi A1₂O₃, 21,78₍% chloridu a vykazoval hodnotu zásaditosti 43,lj%. Složení tohoto polychloridu bylo možné vyjádřit empirickým vzorcem:

ai(oh)_1>29ci_1>71.

Potom bylo 168,8 g roztoku hydroxidu sodného NaOH, obsahujícího 6 mol/1 NaOH naředěno pomocí 200 g vody. Tento roztok byl předehřát na teplotu 50 °C a poté byl za intenzivní turbulence přidáván v rozmezí 20 minut do reaktoru, který obsahoval polychlorid, a který byl udržován při teplotě 50 °C.

V dalším postupu bylo potom 19,2 g hydroxidu vápenatého Ca(0H)2 přidáno do reaktoru, který obsahoval polychlorid a roztok hydroxidu sodného NaOH a který byl udržován na teplotě 50 °C. Toto přidávání bylo prováděno po dobu 45 minut, přičemž byl reaktor míchán pomocí míchacího zařízení typu Rushton, nastaveného na rychlost 800 otáček za minutu.

Poté bylo přidáno 18,7 g bezvodého síranu sodného, přičemž toto přidávání bylo provedeno v rozmezí 10 minut.

Poté byla teplota zvýšena z 50 °C na 70 ’C, a to takovým způsobem, že toto zvýšení teploty bylo provedeno v rozmezí 25 minut, a následně bylo provedeno tepelné zpracovávání, které probíhalo po dobu dvou hodin při teplotě 70 °C za současného míchání o rychlosti 200 otáček za minutu.

Získaný filtrát byl ředěn přidáváním vody tak dlouho, až byla dosažena hustota 1,202, odpovídající

8,5% hmotnostního obsahu oxidu hlinitého.

A

- 3? Chemické složení, zjištěné analýzou' a vyjádřené v hmotnostních procentech, bylo následující:

A1₂O₃ : 8,51%

Ca²⁺ : 0,92%

Na⁺ : 2,30%

Cl~ : 10,04%

S0₄ ² : 1,18% voda : 77,0% vypočítáno z rozdílu.

Reakční schéma, zjištěná na základě vstupujících výchozích reakčních látek a dále na základě analýzy výsledných produktů, bylo následující:

Al(OH)₄ 29^C11 71 ⁺ °-¹⁴ Ca(0H)₂ + 0,452 NaOH + + 0,074 Na₂S0₄

Al (OH) 2 03^1-0 82(^04)0 074 ⁴ θ»^4 CaCl2 + 0,60 NaCl s tím, že výsledná zásaditost produktu, získaného tímto způsobem, činila 2,03/3 = 67,7%.

Příklad 15 (Podle vynálezu)

Podle tohoto příkladu bylo 500 gramů zásaditého polychloridu hliníku přivedeno do reaktoru o objemu 2 litry Tento polychlorid obsahoval 18,54% hliníku na bázi AI2O3, 21,78% chloridu a vykazoval hodnotu zásaditosti 43, 3%. Složení tohoto polychloridu bylo možné vyjádřit empirickým vzorcem:

A1(OH)_1>29C1_1>71.

Potom bylo 7,7 gramu hydroxidu vápenatého Ca(0H)2 přidáno do reaktoru, obsahujícího polychlorid a udržovaného na teplotě 50 °C. Toto přidávání bylo prováděno po dobu 20 minut, přičemž byl reaktor míchán pomocí míchacího zařízení typu Rushton, nastaveného na rychlost 800 otáček za minutu.

1,1 g kyseliny sírové o koncentraci 77,1,% hmotnostních bylo nalito do roztoku uhličitanu sodného, který obsahoval 76,1 g hydrátu uhličitanu sodného Na₂C02-H₂0 a 300 gramů vody.

Tento zásaditý roztok, předehřátý na teplotu 50 °C, byl za intenzivní turbulence přidán do reaktoru, který obsahoval polychlorid a hydroxid vápenatý Ca(0H)₂, a který byl udržován při teplotě 50 °C po dobu 30. minut.

Potom bylo 20 g filtračního koláče, tvořeného tuhým sádrovcem CaSC^.Žl^O, získaným z několika testů, identických jako v případě příkladu 1, přidáno jako reakční složka do reaktoru takovým způsobem, aby došlo k nasycení roztoku.

Dále bylo přidáno dalších 10 gramů sádrovce, stejně jako podle provedení v příkladu 1, a poté byla teplota zvýšena z 50 °C na 85 °C, a to takovým způsobem, že toto zvýšení teploty bylo provedeno v rozmezí 30 minut, a následně bylo provedeno tepelné zpracování, které probíhalo po dobu jedné hodiny při teplotě 85 °C za současného míchání o rychlosti

3?

200 otáček za minutu.

Produkt byl poté ochlazen na teplotu 40 °C, s tím, že snižování teploty bylo provedeno v rozmezí 30 minut, a následně byl tento produkt zfiltrován. Odfiltrovaný sádrovec o hmotnosti 8 gramů mohl být znovu použit.

Získaný filtrát, u něhož byl titrováním zjištěn obsah oxidu hlinitého 9,%, byl ředěn přidáváním vody tak dlouho, až byla dosažena hustota 1,202, odpovídající 8,5% hmotnostního obsahu .oxidu hlinitého.

Cl

SO₄ ²“ voda

8,47% 0,88% 2,40%

10,05% 1,25%

77,0% vypočítáno z rozdílu

Reakční schéma, zjištěné na základě vstupujících reakčních látek a dále na základě analýzy výsledných produktů, bylo následující:

A1(OH)_{1 2g}Cl_{1 71} + 0,059 Ca(0H)₂ + 0,071 CaS0₄ + + 0,0066 Na₂SO₄ + 0,308 Na₂C0₃ + 0,308 H₂0

AI(OH)₂ 03^C10,81(^S04)0,078 ⁺ °’^{13 CaC1}2 ⁺ °>^{630 NaC1 +}+ 0,308 C0₂ ίο

-3^ s tím, že výsledná zásaditost produktu, získaného tímto '-ť' způsobem, činila 2,03/3 = 67,7,%.

Λ

Příklad 16 (Neodpovídající provedení podle vynálezu)

V tomto příkladu bylo postupováno stejným způsobem jako je postup v příkladu 1 v kanadském patentu č.

109 756.

Podle tohoto postupu bylo 350,6 gramů 50% zásaditého polyaluminiumchloridu typu PAC 5/6 umístěno do reaktoru o objemu 1 litr, vybaveného míchacím zařízením a kondenzátorem. Tento PAC obsahoval 12,39% hliníku a 8,27% A, chloridu a jeho složení bylo možné vyjádřit empirickým vzorcem:

A1(OH)₂₄₉C1₀,_S1.

Tento roztok byl ohřát na teplotu 80 °C a poté byla přidána kyselina chlorovodíková o koncentraci 20° Baumé, s tím, že toto přidání bylo provedeno v rozmezí 7 minut.

f '·)

Tato kyselina, jejíž hustota při 20 °C činila 1,16_>robsahovala 32,14% hmotnostních kyseliny chlorovodíkové HC1. Teplota byla poté zvýšena na 95 °C a následně byla tato teplota udržována po dobu jedné hodiny za současného nepřetržitého míchání. Poté byla teplota snížena na 85 °C. Složení reakčního média bylo následující:

Al₂0₃ : 8,32%

Cl : 11,96% přičemž toto složení odpovídalo empirickému vzorci A1(OH)o,₉₃C1₂,₀₆ .

tf1 vy a hodnotě zásaditosti 0,93/3 = 31%.

z’A

Poté bylo přidáno 31,3 gramů kyseliny sírové o koncentraci 60° Baume’, přičemž toto přidání bylo provedeno v rozmezí 12 minut. Tato kyselina sírová, jejíž hustota při 15 °C činila l,7lf obsahovala 78,5% H₂SO₄. Následně byla teplota udržována po dobu 30 minut na teplotě 85 C. Poté bylo ohřívání zastaveno a roztok byl v časovém rozmezí dvou hodin zchlazen na teplotu 40 °C, přičemž bylo pokračováno v míchání.

Následně bylo přidáno 280,6 gramů vody, s tím, že toto přidání bylo provedeno za současného míchání a při teplotě 40 °C. Tento roztok byl čirý, neobsahoval žádné precipitáty a byl stabilní po dobu třiceti dnů. Chemické složení tohoto roztoku, zjištěné analýzou a vyjádřené v hmotnostních procentech, bylo následující:

A1₂O₃ : 5,24%

Cl : 7,39%

SO₄ ²“ : 3,06% přičemž toto složení odpovídalo empirickému vzorci

Α1(ΟΗ)_{θ 35}Cl_2>06(SO₄ ² )₀₃₁ s tím, že výsledná zásaditost činila 0,35/3 = 11,7%, —i zatímco produkx v provedení podle výše zmíněného kanadského patentu vykazoval následující výsledné hmotnostní složení:

Al₂0₃ : 10,36%

Cl“ : 8,84%

S0₄ ² : 2,93% přičemž toto složení odpovídalo empirickému vzorci

2.

40- A1(0H)_1i47C1_1>23(^S04² )θ,15 s výslednou hodnotou zásaditosti 1,47/3 = 49%.

Příklad 17 (Neodpovídající provedení podle vynálezu)

V tomto příkladu bylo postupováno za použití podmínek, uvedených v příkladu 4 v patentu FR 2 317 227, s tím rozdílem, že byly použity následující reakční látky.

500 gramů zásaditého polyaluminiumchloridu bylo přivedeno do reaktoru o objemu 2 litry. Tento polychlorid obsahoval 16,58% hliníku na bázi Al₂0₃, 22,24% chloridu a vykazoval hodnotu zásaditosti 43,7%. Složení tohoto polychloridu bylo možné vyjádřit empirickým vzorcem:

^A1(^0H)1,07^C1l,93 *

Tento polychlorid byl zahřát na 30 °C, přičemž byl reaktor míchán pomocí míchacího zařízení typu Rushton, nastaveného na rychlost 200 otáček za minutu.

Zásaditý roztok uhličitanu sodného byl připraven následujícím způsobem:

44,29 gramů hydrátu uhličitanu sodného Na₂CO₃.H₂O bylo přidáno do 141 g vody.

Tento zásaditý roztok, předehřátý na teplotu 30 °C, byl za intenzivní turbulence přidán do reaktoru, který obsahoval polychlorid, a který byl udržován při teplotě 30 °C, s tím, že toto přidání bylo provedeno v časovém rozmezí jedné hodiny.

Poté bylo do reaktoru přivedeno 88,9 gramů hydratovaného síranu sodného Na₂SO₄. IOH2O, s tím, že toto přidání bylo provedeno v časovém rozmezí 10 minut, a následně byl reaktor po dobu tří hodin míchán.

Hustota takto získaného produktu činila 1,289. Chemické složení, zjištěné analýzou a vyjádřené v hmotnostních procentech, bylo následující:

^a12°3 ^:	10,74%
Na⁺ :	3,70%
Cl :	14,50%
S0₄ ² :	3,52%
voda :	67,54%	vypočítáno z rozdílu.
Reakční schéma,	zj ištěné	na základě vstupujících

reakčních látek a dále na základě analýzy výsledných produktů, bylo následující:

^A1(°^H)l,07^C1l,93 +0-17 Na₂S0₄ +0,38 Na₂C0₃ +0,38 H₂0

Al(OH)₁₄₈Cl₁₁₈(SO₄)_0>17 +0,76 NaCl +0,38 C0₂ s tím, že výsledná slabá zásaditost produktu, získaného tímto způsobem, činila 1,48/3 = 49,3%.

Produkt, vyrobený výše uvedeným způsobem, může být zapsán ve formě:

Al(OH)_χ48C1₁,₉₄(S0₄)₀,_1?Na₀,₇₆ přičemž tato forma odpovídá produktu, popsanému v patentu č

317 227 a vykazujícímu následující vzorec:

Al (OH) ₄₈C1₁,₉₅ (S0₄) θ ,₁₅Na_Q , ₇₃ .

Příklad 18 (Neodpovídající provedení podle vynálezu).

Pokud byl produkx, získaný v provedení podle příkladu 17, který neobsahoval žádnou zásaditou sloučeninu kovu alkalických zemin, tepelně zpracováván při teplotě 80 °C po dobu 20 minut, bylo pozorováno, že takto získané roztoky PACS nevykazují v průběhu času dostatečnou stabilitu, a to ani při pokojové teplotě, ani při teplotě 45 C. Na dnech láhví bylo zjištěno velké množství tuhých usazenin.

Před tabulkovým shrnutím všech výsledků, získaných aplikacemi produktů podle výše uvedených příkladů při zkušebních úpravách vody, budou v dalším popsány metody hodnocení těchto produktů.

Měřené zbytkového zákalu:

PACS, získaný v provedení podle patentu EP 327 419, byl použit jako referenční produkt, s tím, že při jeho výrobě .vznikal odpad, obsahující sádrovec v množství 350 kg na jednu tunu vyrobeného PACS, přičemž tento PACS vykazoval

následující chemické složení, vyjádřené v hmotnostních procentech:
ai₂o₃	8,5%
Ca²⁺	1,23%
Cl^-	6,44%
so₄ ²	1,53%
zásaditost	69,6%
20 litrů vody, odebrané z řeky Seina, bylo před

4t zahájením měření umístěno do nádrže o objemu 30 litrů tak, aby tato voda mohla dosáhnout pokojové teploty.

Tato voda obsahovala následující soli: síran sodný Na2S(>4, hydrogenuhličitan sodný NaHCO^, chlorid vápenatý CaCl2, chlorid hořečnatý MgC^. Tato voda byla uchovávána za neustálého míchání, které probíhalo při rychlosti 100 otáček za minutu. V jednom litru této vody bylo nalezeno následující množství solí (vyjádřené v miligramech):

Na₂ŠO₄	NaHCO₃	Vápník	Hořčík	Jíly	Organické látky
74	336	80	12,2	50	14

Tato voda vykazovala hodnotu zákalu, pohybující se v rozmezí od 9 do 10 NTU a hodnotu pH, pohybující se v rozmezí od 8,2 do 8,5.

Tyto testy byly provedeny ve flokulačním zkušebním zařízení typu Hydrocure (od společnosti Orchidis), přičemž bylo postupováno následujícím způsobem:

- do každé láhve Jar-Tesť' byl přiveden jeden litr vody, odebrané ze Seiny, a tato voda byla míchána rychlostí 100 otáček za minutu

- přibližně stonásobným naředěním získaných produktů demineralizovanou vodou byly připraveny roztoky vzorků PACS, určené k testování a rovněž roztoky referenčních produktů, a poté byly tyto roztoky ponechány za statických podmínek po dobu jedné hodiny, tedy například 2,94 gramu referenčního PACS, u něhož bylo titrováním zjištěno 8,5j% A^Oj, bylo přivedeno do láhve o objemu 250 miliiřt-rů-, naplněné vodou, s tím, že tyto roztoky byly po naředění stabilní

4ď přinejmenším po dobu dvou hodin injekční stříkačkou bylo odebráno požadované množství produktu (stonásobně naředěného roztoku, u něhož byl titrováním zjištěn obsah 1 gram/litr A1₂O₃), které činilo 3 ml - rychlost míchání ve zkušebním flokulačním zařízení byla zvýšena na 160 otáček za minutu, . - tyto produkty byly injektovány do Jar-Test láhví, a to v množství, zahrnujícím 3 miligramy oxidu hlinitého A1₂O₃ na jeden litr vody ze Seiny,

- bylo spuštěno měření času a odečtena 1 minuta a 30 sekund do ukončení injektování

- po rychlém zamíchání, prováděném po dobu 1 minuty a 30 sekund, byla rychlost míchání snížena na 40 otáček za minutu

- po 13 minutách a 30 sekundách míchání při rychlosti 40 otáček za minutu bylo míchání zastaveno a lopatky míchadla byly vytaženy

- po dvacetiminutovém usazování byla do každé z láhví zavedena odčerpávací trubice peristaltického čerpadla, a to takovým způsobem, že ústí této trubice bylo umístěno uprostřed láhve a v hloubce 5 cm pod hladinou v láhvi.

Dále bylo zapnuto čerpadlo a odčerpáno bylo přibližně 40 mililitrů- objemu. Rychlost odčerpávání byla nastavena tak, aby doba odčerpávání nepřekročila 3 minuty. Takto odebrané vzorky byly určeny pro měření zbytkového zákalu. Toto měření bylo provedeno pomocí nefelometru Ratio/XR Hach.

Naměřené výsledky byly vyjádřeny v NTU -( = -Nephe-l-ome-t-r-ic-Tur-bi d i t y Un i t,—s tím.—že tato -j ednot-k-a—j-e -ve—vztahu—ke-τzbytkovému množství -částic v upravené—vodě-;

K vyhodnocení byly provedeny čtyři testy.

Hodnoty zákalu T , nebo T_r pro referenční PACS, byly změřeny pro každý test a pro každý produkt a rozdíl v odstranění zákalu byl poté vyjádřen podle následujícího vztahu:

Průměrná NTU v % = průměr (Tp2_az4/Trjt_az4) x 100.

Směrodatná odchylka, určená pomocí procentuálního vyjádření sumy poměrů (Tpi_a£4/Tr_la.g₄) x 100.

Měření zbytkového obsahu hliníku:

Tento test byl proveden na vzorcích, získaných po dvacetiminutovém usazování. Odčerpané roztoky byly zfiltrovány pomocí membrány typu Millipore o velikosti pórů 0,45 μπι. Přídavkem jedné kapky koncentrované kyseliny dusičné Ultra-Pur bylo zajištěno, aby nedocházelo ke vzniku žádných precipitovaných forem hliníku. Měření bylo poté provedeno pomocí elektrotermické atomové absorpce typu NFT 90-119-1993. Jednotkou, v níž bylo toto měření vyjádřeno, byl 4g/lHodnoty zbytkového obsahu hliníku Alp, nebo Air pro referenční PACS, byly změřeny pro každý test a pro každý produkt a rozdíl ve zbytkovém obsahu hliníku byl poté vyjádřen podle následujícího vztahu:

Průměr Al_res v % = průměr (Alp_lag₄/Alr_la£₄) x 100.

Směrodatná odchylka, určená pomocí procentuální vyjádření sumy poměrů (Alp-^_aj₄/Alr i_až4) x 100.

Stabilita při 40 °C:

Tato stabilita byla určována v závislosti na výskytu tuhých částic na dně láhví, ať už tyto tuhé částice měly formu krystalů nebo vykazovaly formu zákalu s usazeninami vločkovitého charakteru. Požadovaná doba této stability byla přinejmenším 1 měsíc.

Stabilita při pokojové teplotě:

Tato stabilita byla určována v závislosti na výskytu tuhých částic na dně láhví. Požadovaná doba této stability byla přinejmenším 3 měsíce. Tyto stability byly určovány pomocí roztoků PACS, vykazujících hmotnostní množství A1₂0-j v

přinejmenším 8,%.

Získané výsledky jsou uvedeny v dalším v tabulce.

V této tabulce znamenají:

- NA: příklad nespadající do rozsahu podle vynálezu

- NTU (%) představuje průměrnou hodnotu NTU v %, počítanou podle vztahu, zmíněného výše

- Al_res (%) představuje průměrnou hodnotu Al_res v %, počítanou podle vztahu, zmíněného výše

- ++++ znamená značně velký

- +++ znamená průměrný

- ++ znamená malý

- + znamená velmi malý

- 4<F TABULKA

Příklady	NTU (v %)	(í^rFo!	Vzhled vloček	Stabilita
při 25°C	při 40°C
Př . 1	103 ± 9	106 ± 5	velké	2:3 měsíce	žl měsíc
Př. 2	118 ± 18	97 ± 15	velké	2:3 měsíce	2=1 měsíc
Př . 3	105 ± 10	110 ± 10	velké	>:3 měsíce	>1 měsíc
Př.4	160 ± 25	119 ± 13	velké	2:3 měsíce	2=1 měsíc
Př. 5 '	100 ± 15	114 ± 7	velké	2:3 měsíce	— 1 měsíc
Př.6NA	75 ± 10	140 ± 9	střední	2:3 měsíce	2:1 měsíc
Př.7	90 ± 10	120 ± 10	velké	2:3 měsíce	2:1 měsíc
Př.8	101 ± 15	105 ± 4	velké	2:3 měsíce	>1 měsíc
Př. 9	90 ± 20	116 ± 2	velké	2:3 měsíce	2=1 měsíc
Př. 10	96 ± 20	116 ± 7	velké	2:3 měsíce	2I měsíc
Př. 11	92 ± 11	117 ± 8	velké	2=3 měsíce	s=l měsíc
Př . 12	94 ± 13	107 ± 7	velké	2:3 měsíce	>1 měsíc
Př. 13	90 ± 5	122 ± 3	velké	s3 měsíce	2:1 měsíc
Př. 14	91 ± 7	125 ± 3	velké	2:3 měsíce	2=1 měsíc
Př.15	120 ± 40	101 ± 15	střední	2:3 měsíce	>1 měsíc
Př.16NA	212 ± 32	170 ± 20	střední	2:3 měsíce	2:1 měsíc
Př.17NA	70 ± 9	193 ± 12	velké	^2 měsíce	^l/2měsíce
				krystal	krystal
				4—1—h+	++++
Př.18NA	250 ± 30	žádná	žádné	=£l měsíc	=sl/2měsíce
	žádná	represen-	vločky	krystal	krystal
	flokulace	tativní		H—h++	++++
		filtrace
Referen.	100	100	střední	2=3 měsíce	2:1 měsíc
PACS

5ο

4-8Z této uvedené tabulky je zřejmé, že produkty, získané postupem podle vynálezu (příklady 1 až 5 a 7 až 15) :

- jsou stabilní (^3 měsíce při pokojové teplotě a si měsíc při teplotě 40 ’C)

- umožňují získat upravené vody, obsahující zbytkovou koncentraci hliníku nižší než 125% referenčního PACS

Λ

- umožňují dosažení účinnosti flokulace nižší než 125₍%, vztažených na účinnost referenčního PACS.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby vysoce zásaditého polyaluminiumchlorsíranu, přičemž složení tohoto polyaluminiumchlorsíranu je vyjádřeném obecným vzorcem:

Al(OH)_aCl_bY_c/dM’Cl₂/eM ” Cl (I) ve kterém : uλ,Λύ.’-ν

O

Y znamená dvojmocný anion, jaká například' SO^^-,

M’ znamená dvojmocný kation, například dvojmocný kation kovu alkalických zemin,

M’’ znamená jednomocný kation, například kation alkalického kovu nebo amonný kation, a, b, c, d znamenají nenulová kladná celá čísla nebo kladné zlomky, e může znamenat nulu nebo kladné celé číslo nebo kladný zlomek, přičemž platí, že :

1,8 < a < 2,25

0,001 < c < 0,150 b = 3 - 2c - a 2d + e + b 3, s tím, že zásaditost β tohoto polyaluminiumchlorsíranu, která je definována vzorcem β = 100 x ( 3 Al + 2 Μ’ + M” - 2 Y - Cl)/3 Al kde symboly Al, Μ’, Μ’’, Y, Cl, jsou vyjádřeny v molech, se pohybuje v rozmezí od 6^% do 75[%, vyznačující se tím, že se přivede zásaditá sloučenina alkalického kovu, případně ve formě vodného roztoku,
2.

5Όa přinejmenším jedna zásaditá sloučeniny kovu alkalických zemin nebo halogenidu kovu alkalických zemin, ve vodné suspenzi nebo v práškové formě, za přítomnosti síranových iontů, do kontaktu se zásaditým roztokem chloridu hlinitého o obecném vzorci:

Al(OH)_xCl_y (II) ve kterém :

hodnota symbolu x je vyjádřena číslem, pohybujícím se v rozmezí od 0,1 do 1,5, a hodnota symbolu y je dána vztahem y = 3 - x, při teplotě, pohybující se v rozmezí od pokojové teploty_fcož je přibližně- 25 °C, do teploty· 70 °C, přičemž po provedené alkalizaci je získané reakční médium tepelně zpracováváno při teplotě, která je označena jako teplota provaření a která se pohybuje v rozmezí od 60 °C do 95 °C, po dobu v rozmezí od 5 minut do 20 hodin.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro teplotu tepelného zpracovávání 60 °C se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 3 hodin do 20 hodin.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že pro teplotu tepelného zpracovávání 60 °C se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 5 hodin do 9 hodin.
4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro teplotu tepelného zpracovávání 95 °C se doba tohoto

- 51 tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 5 minut do 15 minut.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že pro teplotu tepelného zpracovávání 95 °C se doba tohoto tepelného zpracováváni pohybuje v rozmezí od 7 minut do 10 minut.
6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro teplotu tepelného zpracovávání 70 °C se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 1 hodiny do 5 hodin.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že pro teplotu tepelného zpracovávání 70 °C se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 1 hodiny do 4 hodin.
8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro teplotu tepelného zpracováváni 80 °C se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 10 minut do 1 hodiny 45 minut.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že pro teplotu tepelného zpracovávání 80 °C se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 30 minut do 1 hodiny 30 minut.
10. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro teplotu tepelného zpracovávání 85 °C se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 10 minut do 1 hodiny 45 minut.

- 54
11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se -tím, že pro teplotu tepelného zpracovávání 85 °C se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 30 minut do 1 hodiny.
12. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro teplotu tepelného zpracovávání 90 °C se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 5 minut do 45 minut.
13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že pro teplotu tepelného zpracováváni 90 °C se doba tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 7 minut do 10 minut.
14. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zásaditá sloučenina alkalického kovu je vybrána ze skupiny, zahrnující hydroxid sodný NaOH, hydroxid draselný KOH, hydrogenuhličitan sodný NaHCO^, uhličitan sodný Na₂C0₃, uhličitan draselný K₂CO₃, hydrogenuhličitan draselný KHCO^, a rovněž směsi přinejmenším dvou z výše uvedených zásaditých sloučenin alkalického kovu.
15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že zásaditou sloučeninou alkalického kovu je hydroxid sodný NaOH nebo uhličitan sodný Na₂C0₃.
16. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zásaditá sloučenina kovu alkalických zemin je vybrána ze skupiny, zahrnující oxid vápenatý CaO, oxid hořečnatý MgO, hydroxid vápenatý Ca(0H)₂, hydroxid hořečnatý Mg(0H)₂, uhličitan vápenatý CaCO^, a rovněž směsi přinejmenším dvou z výše uvedených zásaditých sloučenin kovu alkalických

55 zemin.
17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že zásaditou sloučeninou kovu alkalických zemin je hydroxid vápenatý Ca(OH)₂, hydroxid hořečnatý Mg(0H)₂, nebo oxid hořečnatý MgO.
18. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že halogenidem kovu alkalických zemin je chlorid vápenatý CaCl₂, nebo chlorid hořečnatý MgCl₂·
19. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že halogenidem kovu alkalických zemin je chlorid vápenatý CaCl₂.
20. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že hodnota zásaditosti β vysoce zásaditého polyaluminiumchlorsíranu podle vzorce (I) se pohybuje v rozmezí od 65% do 70%.

„b \
21. Použití vysoce zásaditého polyaluminiumchlorsíranu obecného vzorce (I) získaného podle kteréhokoli z nároků 1 až 20 pro úpravu pitné vody.