ES2342251B9 - Procedimiento de fabricacion de sales polimericas de aluminio a partir de lodos de hidroxido de aluminio procedentes de plantas de anodizado. - Google Patents
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- ES2342251B9 ES2342251B9 ES200803420A ES200803420A ES2342251B9 ES 2342251 B9 ES2342251 B9 ES 2342251B9 ES 200803420 A ES200803420 A ES 200803420A ES 200803420 A ES200803420 A ES 200803420A ES 2342251 B9 ES2342251 B9 ES 2342251B9
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- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
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- C01F7/78—Compounds containing aluminium and two or more other elements, with the exception of oxygen and hydrogen
- C01F7/786—Compounds containing aluminium and two or more other elements, with the exception of oxygen and hydrogen containing, besides aluminium, only anions, e.g. Al[OH]xCly[SO4]z
Abstract
Procedimiento de fabricación de sales
poliméricas de aluminio a partir de lodos de hidróxido de aluminio
procedentes de plantas de anodizado, caracterizado porque:
a) a una masa de M Kg. de ácido clorhídrico con
una concentración A entre el 30% y el 40%: 30% \leq A \leq 40%,
se le añade una cantidad de QxM Kg. de una mezcla de lodos de
anodizado e hidrato de alúmina;
b) se calienta todo el conjunto en un reactor
cerrado y se le mantiene a una presión de entre 4 y 6 bares, a una
temperatura entre 160 y 170ºC durante aproximadamente dos horas y
media; y
c) se obtiene una masa con una riqueza X de
Aluminio (Al) y se añade Y Kg. de agua de acuerdo con la
ecuación
Y = M [R/X-1] (1+Q) siendo R un coeficiente de riqueza: R = 8''99 \pm 0''26%.
Y = M [R/X-1] (1+Q) siendo R un coeficiente de riqueza: R = 8''99 \pm 0''26%.
Description
Procedimiento de fabricación de sales
poliméricas de aluminio a partir de lodos de hidróxido de aluminio
procedentes de plantas de anodizado.
La presente invención describe un proceso de
preparación de sales poliméricas de aluminio, utilizando como
materia prima los lodos procedentes de plantas de anodizado.
En las plantas de anodizado se realiza un
proceso, mediante el cual, perfiles de aluminio se sumergen en baños
de ácido sulfúrico por donde se hace pasar una corriente eléctrica.
Este tratamiento aumenta la resistencia del perfil de aluminio y
además permite proporcionar una amplia variedad de colores a éste.
Como consecuencia del ataque superficial del ácido sulfúrico se
producen subproductos como sulfato de aluminio. Estos baños
posteriormente se envían a la depuradora, donde se tratan con un
agente alcalino (sosa, cal, etc.). Se precipita hidróxido de
aluminio, el cual se filtra (por ejemplo mediante un filtro prensa)
obteniéndose una torta que es la que se denomina lodo procedente de
plantas de anodizado. En función de la eficiencia del proceso de
depuración, se obtienen lodos con un contenido en agua muy variable
(por ejemplo: 50-80%). La cantidad de materiales que
acompañan al hidróxido de aluminio es muy variable y dependen de la
oxidación anódica, del álcali utilizado para neutralizar etc.
La utilización de lodos de hidróxido de aluminio
para la fabricación de sales de aluminio viene descrita en varios
documentos. Por ejemplo la patente ES2176064 da a conocer un proceso
donde tras un acondicionamiento del lodo y posterior reacción con
ácido sulfúrico se obtiene sulfato de aluminio líquido de una
riqueza en torno al 8% de Al_{2}O_{3}. Es por lo tanto una sal
simple no polimérica.
Por otro lado la patente GB2212486A, describe un
proceso muy similar anterior siendo su única novedad el que se trata
de un proceso en continuo. Además se utiliza ácido sulfúrico
residual. Esto permite que el control de la reacción sea más preciso
ya que la mezcla de ácido sulfúrico con los lodos de hidróxido de
aluminio es un proceso altamente exotérmico que puede dar lugar a
proyecciones o incluso desbordamiento del reactor por la aparición
de espumas. A pesar de las diferencias en el proceso de fabricación
se obtiene el mismo producto, es decir, una sal simple de aluminio
no polimérica.
En la patente ES2133127, se describe un proceso
en el que los lodos procedentes de plantas de anodizado pueden
utilizarse como agentes coagulantes en la purificación de aguas
residuales. De manera análoga al documento ES2176064, los citados
fangos son tratados con defecto de ácido sulfúrico o bien
directamente dispersados en agua sin tratamiento ácido. En este
último caso es necesario que el tamaño de las partículas del lodo
sean del orden de 100 micras para facilitar la dispersión, y no se
trata de un compuesto polimérico.
El ataque del lodo también puede realizarse con
ácido clorhídrico, tal y como describe la patente US4654201,
obteniéndose en este caso un compuesto polimérico cuya fórmula
general es:
Al_{x}(OH)_{y}Cl_{z}(SO_{4})_{z}.
Cuando sea necesario se añadirá hidróxido de
aluminio para aumentar el contenido en este metal del producto
final. El contenido en Al del producto es inferior al 5,5% y el
contenido en sulfatos <4%.
El solicitante ha observado que una vez tratados
lodos con ácido clorhídrico CIH de acuerdo con los procedimientos
conocidos queda una gran masa de residuos que no han reaccionado con
el ácido y un producto final con un contenido en aluminio Al
inferior al 6%.
El solicitante opina después de sus experiencias
de laboratorio que la causa de esa gran masa de residuos sin
reaccionar se debe a que en el procedimiento no han utilizado
grandes presiones. Usando un reactor a presión entre 4 y 6 bares el
solicitante ha obtenido unos buenos resultados con un contenido de
Al superior al 8,47%.
También ha observado que la basicidad, relación
entre el contenido del Al y OH, es inferior al 35% lo cual afecta a
la efectividad del producto final cuando se le utiliza como
coagulante.
También ha observado que al tratar con CIH
diferentes tipos de lodos, los productos finales tienen diferente
estabilidad de modo que muchos de ellos precipitan al de días de su
fabricación, lo que los volvía inservibles.
Analizando la causa en laboratorio se ha hallado
que precipitan los polímeros de Al procedentes de lodos que
contienen una cantidad de sulfatos superior al 40% e incluso
superiores al 32%, en consecuencia en el proceso del invento se
utilizan lodos con una concentración de sulfatos inferiores al 40% y
preferentemente inferiores al 32%.
El solicitante también ha encontrado como
resultado de sus ensayos que la adición en el proceso de hidrato de
aluminio mejora la estabilidad del producto final y disminuye la
concentración de sulfatos en él.
Es objeto de la invención la obtención de un
polímero tipo Al_{a}(OH)_{b}Cl_{c} y
Al_{a}(OH)_{b}Cl_{c}(SO_{4})_{d}
(sal polimérica) o mezcla de polímeros de similar estructura
química.
Es objeto de la invención un procedimiento de
fabricación de sales poliméricas de aluminio
Al_{a}(OH)_{b}Cl_{c} y
Al_{a}(OH)_{b}Cl_{c}(SO_{4})_{d}
a partir de lodos de hidróxido de aluminio procedentes de plantas de
anodizado, en el que:
a) a una masa de M Kg. de ácido clorhídrico con
una concentración A entre el 30% y el 40%: 30% \leq A \leq 40%,
se le añade una cantidad de QxM Kg. de una mezcla de lodos de
anodizado e hidrato de alúmina, siendo:
- a_{1})
- Q un coeficiente entre 0'3 y 0'8: 0'3 \leq Q \leq 0'8,
- a_{2})
- el lodo de anodizado es tal que su residuo seco a 105ºC es superior al 94% y su contenido en sulfatos es inferior al 40%
- a_{3})
- siendo la cantidad de lodo de anodizado al menos el 20% de la mezcla de lodos de anodizado e hidrato de alúmina, y
b) se calienta todo el conjunto en un reactor
cerrado y se la mantiene a una presión de entre 4 y 6 bares, a una
temperatura entre 160 y 170ºC durante aproximadamente dos horas y
media
c) se obtiene una masa con una riqueza X de
Aluminio (Al) y se añade Y Kg. de agua de acuerdo con la
ecuación:
Y = M
[R/X-1]
(1+Q)
siendo R un coeficiente de riqueza:
R = 8'99 \pm
0'26%.
\vskip1.000000\baselineskip
En todos ellos el contenido de sulfatos del lodo
anodizado es inferior al 40%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Se prepara una mezcla de 6300 Kg. de ácido
clorhídrico (34%) y 2740 Kg. de lodo de anodizado, con un contenido
en sulfatos del 15%.
La preparación anterior se calienta hasta
obtener una temperatura de 160-165ºC.
Se deja reaccionar en las anteriores condiciones
durante dos horas y 45 minutos.
El contenido en aluminio del producto es del
9,29%.
Se adicionan 300 Kg. de agua para obtener un
contenido en Al del 9%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Se prepara una mezcla de 6300 Kg. de ácido
clorhídrico (34%), 1370 Kg. de lodo de anodizado (con una cantidad
de sulfatos del 29%) y 1370 Kg. de hidrato de alúmina.
La preparación anterior se calienta hasta
obtener una temperatura de 160-170ºC.
Se deja reaccionar en las anteriores condiciones
durante dos horas y media.
El contenido en aluminio del producto es del
9,33%.
Se adicionan 331 Kg. de agua para obtener un
contenido en Al del 9%.
El contenido final en sulfatos es del 4,2%.
\newpage
Ejemplo
3
Se prepara una mezcla de 6300 Kg. de ácido
clorhídrico (32%), 548 Kg. de lodo de anodizado y 2192 Kg. de
hidrato de alúmina. El contenido de sulfatos es del 30%.
La preparación anterior se calienta hasta
obtener una temperatura de 160-165ºC.
Se deja reaccionar en las anteriores condiciones
durante dos horas y 15 minutos.
El contenido en aluminio del producto es del
9.4%.
Se adicionan 402 Kg. de agua para obtener un
contenido en Al del 9%.
El contenido final de sulfatos el del 2%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
4
Se prepara una mezcla de 6300 Kg. de ácido
clorhídrico (38%), 1575 Kg. de lodo de anodizado y 1575 Kg. de
hidrato de alúmina.
La preparación anterior se calienta hasta
obtener una temperatura de 160-165ºC.
Se deja reaccionar en las anteriores condiciones
durante dos horas y media.
El contenido en aluminio del producto es del
10%.
Se adicionan 833 Kg. de agua para obtener un
contenido en Al del 9%.
Como se ve, el ácido clorhídrico utilizado es el
comercial con una concentración superior al 30% en peso,
preferiblemente superior al 33% e idealmente superior al 34%.
La sal polimérica resultado del procedimiento
descrito es un buen coagulante, utilizable en la purificación de
aguas.
Claims (1)
1. Procedimiento de fabricación de sales simples
y poliméricas de aluminio Al_{a}(OH)_{b}Cl_{c} a
partir de lodos de hidróxido de aluminio procedentes de plantas de
anodizado, caracterizado porque:
a) a una masa de M Kg. de ácido clorhídrico con
una concentración A entre el 30% y el 40%: 30% \leq A \leq 40%,
se le añade una cantidad de QxM Kg. de una mezcla de lodos de
anodizado e hidrato de alúmina, siendo:
- a_{1})
- Q un coeficiente entre 0'3 y 0'8: 0'3 \leq Q \leq 0'8,
- a_{2})
- el lodo de anodizado es tal que su residuo seco a 105ºC es superior al 94% y su contenido en sulfatos es inferior al 32%
- a_{3})
- siendo la cantidad de lodo de anodizado al menos el 50% de la mezcla, y
b) se calienta todo el conjunto en un reactor
cerrado y se le mantiene a una presión de entre 4 y 6 bares, a una
temperatura entre 160 y 170ºC durante aproximadamente dos horas y
media
c) se obtiene una masa con una riqueza X de
Aluminio (Al) y se añade Y Kg. de agua desmineralizada de acuerdo
con la ecuación:
Y = M
[R/X-1]
(1+Q)
siendo R un coeficiente de riqueza:
R = 8'99 \pm
0'26%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200803420A ES2342251B9 (es) | 2008-11-27 | 2008-11-27 | Procedimiento de fabricacion de sales polimericas de aluminio a partir de lodos de hidroxido de aluminio procedentes de plantas de anodizado. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200803420A ES2342251B9 (es) | 2008-11-27 | 2008-11-27 | Procedimiento de fabricacion de sales polimericas de aluminio a partir de lodos de hidroxido de aluminio procedentes de plantas de anodizado. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2342251A1 ES2342251A1 (es) | 2010-07-02 |
| ES2342251B2 ES2342251B2 (es) | 2011-01-10 |
| ES2342251B9 true ES2342251B9 (es) | 2011-07-11 |
Family
ID=42261355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200803420A Active ES2342251B9 (es) | 2008-11-27 | 2008-11-27 | Procedimiento de fabricacion de sales polimericas de aluminio a partir de lodos de hidroxido de aluminio procedentes de plantas de anodizado. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2342251B9 (es) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE452148B (sv) * | 1984-11-14 | 1987-11-16 | Olof Carlsson | Sett att framstella ett flockningsmedel |
| DE4202937C2 (de) * | 1992-02-01 | 1995-10-26 | Air Lippewerk Recycling Gmbh | Verfahren zur Herstellung von basischen Aluminiumchloridlösungen |
| US5830388A (en) * | 1995-08-11 | 1998-11-03 | American Envirocare, Inc. | Coagulating and flocculating agent and method for making it |
| EP0884278A1 (en) * | 1997-06-11 | 1998-12-16 | Akzo Nobel N.V. | A process for producing polyaluminium chloride |
-
2008
- 2008-11-27 ES ES200803420A patent/ES2342251B9/es active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2342251B2 (es) | 2011-01-10 |
| ES2342251A1 (es) | 2010-07-02 |
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