KR20180014119A - Improved ability to remove fluoride method of producing a coagulant for water treatment and its preparation method of manufacturing a coagulant for water treatment - Google Patents

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염복철
박민자
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a coagulant for water treatment with improved fluorine removal ability, and a coagulant for water treatment manufactured thereby. The method comprises: reacting aluminum hydroxide and hydrochloric acid at a specific ratio to prepare aluminum chloride; and mixing and reacting aluminum sulfate at a specific ratio under proper conditions to prepare aluminum chloride as a coagulant for water treatment. Accordingly, fluorine removal ability can be improved.

Description

불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제의 제조방법 및 이의 제조방법으로 제조된 수처리용 응집제{Improved ability to remove fluoride method of producing a coagulant for water treatment and its preparation method of manufacturing a coagulant for water treatment}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a flocculant for water treatment having improved fluorine removal ability and a coagulant for water treatment prepared by the method,

본 발명은 수처리용 응집제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자부품공장 등에서 방출되는 폐수 내의 주요 불순물인 불소 함량을 상당히 낮은 수준으로 줄일 수 있도록 하는 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제의 제조방법 및 이의 제조방법에 의해 제조된 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제에 관한 것이다.The present invention relates to a coagulant for water treatment, and more particularly, to a method for producing a coagulant for water treatment having improved fluorine removal capability for reducing fluorine content, which is a major impurity in wastewater discharged from an electronic component factory, To a flocculant for water treatment improved in fluorine removal ability.

일반적으로, 수처리에 있어 물리적·화학적 처리에 속하는 응집제의 역할은 매우 중요하다. 이러한 응집제로는 1세대 응집제인 명반(Alum, 황산반토)인 Al2(SO4)3· 16H2O 또는 Al2(SO4)3· 18H2O이 주로 사용되었는데, 비교적 저렴하다는 이점에도 불구하고 응집효과가 낮고 처리 후, 알칼리도 및 pH 저하가 크다는 단점이 있다.In general, the role of coagulants belonging to physical and chemical treatments in water treatment is very important. Al 2 (SO 4 ) 3 · 16H 2 O or Al 2 (SO 4 ) 3 · 18H 2 O, which is a first-generation coagulant, Alum (alum sulfate), was mainly used as a coagulant, And there is a disadvantage in that the coagulation effect is low and the alkalinity and the pH decrease greatly after the treatment.

따라서, 근래에는 전술한 바와 같은 1세대 응집제의 단점을 극복한 2세대 응집제라 불리는 폴리염화알루미늄(PAC, Poly aluminum chloride)을 널리 사용하고 있으며, 최근에는 폴리황산알루미늄(poly aluminum sulfate, PAS), 폴리황산알루미늄실리케이트(poly aluminum sulfate silicate, PASS), 폴리염화알루미늄실리케이트(poly alumium chloride silicate, PACS) 등의 응집제가 사용되고 있다. Recently, poly aluminum sulfate (PAS) has been widely used as a second generation coagulant (PAC), which overcomes the disadvantages of the first generation coagulant as described above. A coagulant such as poly aluminum sulfate silicate (PASS) or poly alumium chloride silicate (PACS) is used.

한편, 전술한 바와 같은 2세대 응집제는 1세대 응집제와는 달리 pH나 탁도에 대하여 응집범위가 넓고 응집력이 뛰어날 뿐만 아니라, 알칼리도(alkalinity)를 그다지 많이 소비하지 않는 장점이 있음은 물론, 1차 응집제와는 달리 응집보조제의 사용량이 적은 장점이 있다.On the other hand, the second-generation coagulant as described above has a wide range of cohesion with respect to pH and turbidity, has excellent cohesive power, and does not consume much alkalinity, unlike the first-generation coagulant. It is advantageous that the amount of the coagulant used is small.

그러나 전술한 바와 같은 2세대 응집제는 pH 조절제(알칼리제)가 불필요할 정도로 염기도가 충분히 구성되어 있는 반면, 제품의 침전물 발생과 백탁현상(Degradation)이 일어날 수 있다는 문제점을 가지고 있다. 이에 따른 문제를 해결하기 위한 방안으로 대한민국 공개특허공보 특1998-0009116호(1998.04.30.자 공개)에는 폴리염화알루미늄칼슘에 대한 발명이 기술되어 있다.However, the above-described second-generation coagulants have a problem in that the basicity of the second-generation coagulant is sufficiently high such that a pH adjusting agent (alkaline agent) is unnecessary, while the product precipitates and the degree of degradation may occur. As a solution to the problem, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1998-0009116 (published on April 30, 1998) discloses an invention for polyaluminum chloride chloride.

전술한 바와 같은 공지 기술의 폴리염화알루미늄칼슘은 염기도가 충분히 높은 장점이 있다고는 할 수 있으나, 불소 및 인을 함유한 폐수 등을 처리시 안정도가 감소하는 문제점 및 불소처리효율이 좋지 않은 문제가 있다.Although the known polychlorinated aluminum chloride as described above has an advantage that the basicity thereof is sufficiently high, there is a problem that the stability of the waste water containing fluorine and phosphorus is reduced, and the fluorine treatment efficiency is poor .

또한, 전술한 바와 같은 폴리염화알루미늄칼슘은 제조방법에 있어 12 atm 정도의 매우 높은 압력하의 가혹한 조건에서 제조를 하기 때문에 설비의 문제로 대량 생산성이 용이하지 못하며 안전하지 못한 문제가 있다.In addition, since the above-described poly (aluminum chloride) is manufactured under severe conditions under a very high pressure of about 12 atm in the production process, mass production is not easy and unsafe due to problems of equipment.

한편, 최근에 반도체 등의 표면처리나 세정제로서 불소 사용이 점차 증가 추세에 있는 바, 불소에 의한 수질 환경오염에 대한 대책의 중요성이 높아지고 있는 실정이다. 특히, 환경산업, 철강업, 반도체산업, 불산 제조업 및 금속가공업 등에서는 효과적인 불소 처리를 위한 응집제 개발에 대한 요구가 증대되고 있다.On the other hand, in recent years, the use of fluorine as a surface treatment or cleaning agent for semiconductors has been gradually increasing, and the importance of countermeasures against environmental pollution caused by fluorine has been increasing. Especially in the environmental industry, steel industry, semiconductor industry, hydrofluoric acid manufacturing industry and metal processing industry, there is an increasing demand for development of coagulant for effective fluorine treatment.

대한민국 공개특허 특1999-0046414호(1999.07.05.자 공개)Korean Patent Publication No. 1999-0046414 (published on July 5, 1999) 대한민국 공개특허 특1999-030427호(1999.04.26.자 공개)Korean Patent Publication No. 1999-030427 (published on April 26, 1999) 대한민국 공개특허 제2010-0021259호(2010.02.24.자 공개)Korean Patent Publication No. 2010-0021259 (published on February 24, 2010)

본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 수산화알루미늄과 염산을 일정한 비율로 반응시켜 알루미늄염화물을 제조한 다음 알루미늄황산염을 적정한 조건하에서 일정 비율로 혼합 반응시켜 수처리 응집제로써의 염화알루미늄을 제조함으로써 불소 제거능력을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제의 제조방법 및 이의 제조방법으로 제조된 수처리용 응집제를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve all the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a process for producing aluminum chloride by reacting aluminum hydroxide and hydrochloric acid at a constant ratio, The present invention provides a method for producing a coagulant for water treatment having improved fluorine removal capability for further improving the fluorine removal capability and a coagulant for water treatment manufactured by the method.

본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 수산화알루미늄과 염산을 일정한 비율로 반응시켜 알루미늄염화물을 제조한 다음 알루미늄황산염을 적정한 조건하에서 일정 비율로 혼합 반응시켜 수처리 응집제로써의 염화알루미늄을 제조함으로써 플록의 크기를 향상시켜 경제적인 손실을 방지할 수 있도록 함에 있다.Another object of the present invention is to provide a process for producing aluminum chloride as a water treatment coagulant by reacting aluminum hydroxide with hydrochloric acid at a predetermined ratio to produce aluminum chloride, So as to prevent economic loss.

아울러, 본 발명에 따른 기술은 수산화알루미늄과 염산을 일정한 비율로 반응시켜 알루미늄염화물을 제조한 다음 알루미늄황산염을 적정한 조건하에서 일정 비율로 혼합 반응시켜 수처리 응집제로써의 염화알루미늄을 제조함으로써 처리효율을 높여 결국 응집제 사용량의 감소를 유발하여 처리비용의 절감효과를 기대할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.In addition, the technology of the present invention increases the treatment efficiency by producing aluminum chloride by reacting aluminum hydroxide with hydrochloric acid at a certain ratio, and then aluminum sulfate as a water treatment coagulant by mixing and reacting aluminum sulfate at a predetermined ratio under proper conditions, Thereby reducing the amount of the coagulant used and reducing the treatment cost.

나아가, 본 발명에 따른 기술은 수산화알루미늄과 염산을 일정한 비율로 반응시켜 알루미늄염화물을 제조한 다음 알루미늄황산염을 적정한 조건하에서 일정 비율로 혼합 반응시켜 수처리 응집제로써의 염화알루미늄을 제조함으로써 기존 응집제의 한계를 극복하고 폐수처리시 인의 제거와 다량의 불소가 함유되어 있는 불소 폐수의 불소 제거율을 높일 수 있는 2가지의 과제를 동시에 해결할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.Further, according to the present invention, aluminum hydroxide and hydrochloric acid are reacted at a certain ratio to produce aluminum chloride, and aluminum sulfate is mixed and reacted at a predetermined ratio under appropriate conditions to produce aluminum chloride as a water treatment coagulant, It is an object of the present invention to solve both of the problems of eliminating phosphorus in waste water treatment and increasing the fluorine removal rate of fluorine wastewater containing a large amount of fluorine.

전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. The present invention configured to achieve the above-described object is as follows.

즉, 본 발명에 따른 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제의 제조방법은 하수나 오·폐수 속에 함유되어 있는 난분해성인 인과 불소를 화학적 처리를 통해 응집시켜 플럭을 형성함으로써 침전시키는 수처리용 응집제의 제조방법에 있어서, (a) 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대하여 염산(HCl) 220∼310 중량부 및 물 12∼92.5 중량부의 비율로 1차 혼합물을 조성하는 단계; (b) 단계(a) 과정에서 혼합 조성된 1차 혼합물을 일정 온도조건하에서 반응시켜 알루미늄염화물을 제조하는 단계; (c) 단계(b) 과정에서 제조된 알루미늄염화물에 알루미늄황산염과 물(H2O) 각각을 기 투입된 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대하여 2∼25 중량부와 4∼145 중량부의 비율로 2차 혼합물을 조성하는 단계; 및 (d) 단계(c) 과정에서 혼합 조성된 2차 혼합물을 일정 온도조건하에서 교반시키는 가운데 반응이 이루어질 수 있도록 하여 상기 알루미늄염화물 속에 황산이온의 결합을 완성시킴으로써 안정화된 상태의 염화알루미늄을 제조하는 단계를 포함한 구성으로 이루어진다.That is, the method for producing a coagulant for water treatment having improved fluorine removal capability according to the present invention is characterized in that coagulation of phosphorus and fluorine, which are degradable, contained in sewage or waste water and wastewater is carried out by chemical treatment to form a flocculant, (A) preparing a primary mixture at a ratio of 220 to 310 parts by weight of hydrochloric acid (HCl) and 12 to 92.5 parts by weight of water relative to 100 parts by weight of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ); (b) preparing aluminum chloride by reacting the mixed mixture in the step (a) under a predetermined temperature condition; (c) 2 to 25 parts by weight and 4 to 145 parts by weight, based on 100 parts by weight of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) into which aluminum sulfate and water (H 2 O) Forming a second mixture at a ratio of parts by weight; And (d) allowing the reaction to be carried out while stirring the secondary mixture mixed in the step (c) under a predetermined temperature condition to complete the bonding of the sulfate ion to the aluminum chloride, thereby producing the aluminum chloride in a stabilized state Step.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성의 단계(a) 과정에서 수산화알루미늄(Al(OH)3)은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 50∼65%인 것을 사용할 수 있고, 단계(a) 과정에서 염산(HCl)은 농도가 30∼35%인 것을 사용할 수 있다.In step (a) of the composition according to the present invention as described above, aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) can be used in which the concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is 50 to 65% ), Hydrochloric acid (HCl) having a concentration of 30 to 35% can be used.

그리고 본 발명에 따른 구성의 단계(a) 과정에서 수산화알루미늄(Al(OH)3)은 알루미늄염 상태의 다른 화합물로 대체하여 사용할 수 있고, 단계(a) 과정에서 염산(HCl)은 염화물 상태의 다른 화합물로 대체하여 사용할 수 있으며, 단계(a) 과정에서 염산(HCl)은 원소주기율표 상의 2A족 염화물이나 3B족 염화물 또는 4B족 염화물 상태의 다른 화합물과 혼합하여 사용할 수 있다.In step (a) of the composition according to the present invention, aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) can be used in place of another compound in the aluminum salt state. In step (a), hydrochloric acid In step (a), hydrochloric acid (HCl) may be used in admixture with other compounds in the 2A-family chloride or 3B-family chloride or 4B-family chloride in the Periodic Table of the Elements.

아울러, 본 발명에 따른 구성의 단계(b) 과정에서 1차 혼합물의 반응 온도 조건은 90∼160℃의 온도 조건하에서 4∼12시간 반응시키는 구성으로 이루어질 수 있고, 단계(b) 과정에서 제조된 알루미늄염화물은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 7∼21%인 것으로 제조될 수 있다.In addition, the reaction temperature condition of the first mixture in the step (b) of the composition according to the present invention may be such that the reaction is carried out at a temperature of 90 to 160 캜 for 4 to 12 hours, The aluminum chloride can be produced with a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 7 to 21%.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성의 단계(c) 과정에서 알루미늄황산염은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 5∼17%이고 황산이온(SO4 2-)의 농도가 10∼50%인 것을 사용할 수 있다.Meanwhile, in the step (c) of the composition according to the present invention as described above, the aluminum sulfate has a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 5 to 17% and a concentration of sulfate ions (SO 4 2- ) 50% can be used.

또한, 본 발명에 따른 단계(c) 과정에서 알루미늄황산염은 황산이온염 상태의 다른 화합물로 대체하여 사용할 수 있고, 단계(c) 과정에서 알루미늄황산염은 제품의 안정성을 확보하기 위해 1A, 2A, 3B 및 4B 족의 원소화합물로 이루어진 것 중에서 염소화합물로 이루어진 화합물로 대체하여 사용할 수 있다.In step (c) of the present invention, the aluminum sulfate may be used in place of other compounds in the sulfate ion salt state. In step (c), the aluminum sulfate may be used in the form of 1A, 2A, And 4B group element compounds, and the like.

그리고 본 발명에 따른 구성의 단계(d) 과정에서 2차 혼합물은 30∼90℃의 온도 조건하에서 0.5∼4시간 동안 35∼90 rpm의 교반속도로 교반시키는 가운데 안정화가 이루어질 수 있도록 하는 것이 보다 바람직하다.In the step (d) of the composition according to the present invention, it is preferable that the secondary mixture is stabilized while stirring at a stirring speed of 35 to 90 rpm under a temperature condition of 30 to 90 캜 for 0.5 to 4 hours Do.

전술한 바와 같은 단계(d) 과정을 통해 안정화된 상태의 염화알루미늄(Aluminum Chloride: AC)은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도 7∼15%, 황산이온의 농도 0.001∼5.0% 및 염기도 0.1∼10.0%의 조건을 만족함이 보다 바람직하다.Aluminum Chloride (AC) in a stabilized state through the above-described step (d) has a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 7 to 15%, a concentration of sulfuric acid ion of 0.001 to 5.0% and a basicity of 0.1 To 10.0% is more preferable.

본 발명의 다른 특징인 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제는 하수나 오·폐수 속에 함유되어 있는 난분해성인 인과 불소를 화학적 처리를 통해 응집시켜 플럭을 형성함으로써 침전시키는 수처리용 응집제에 있어서, 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대하여 염산(HCl) 220∼310 중량부 및 물 12∼92.5 중량부의 비율로 1차 혼합물을 조성하여 일정 온도조건하에서 반응을 통해 알루미늄염화물을 제조한 다음, 상기 알루미늄염화물에 알루미늄황산염과 물(H2O) 각각을 기 투입된 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대하여 2∼25 중량부와 4∼145 중량부의 비율로 2차 혼합물을 조성하여 일정 온도조건하에서 교반시키는 가운데 반응을 통해 알루미늄염화물 속에 황산이온의 결합을 완성시켜 안정화된 상태의 염화알루미늄으로 제조한 것이다.The flocculant for water treatment, which is another feature of the present invention, is a flocculant for water treatment which flocculates and coagulates the poorly decomposable phosphorus and fluorine contained in sewage or waste water and wastewater through a chemical treatment to form a flocculant. (HCl), and 12 to 92.5 parts by weight of water, based on 100 parts by weight of aluminum (Al (OH) 3 ), and aluminum chloride is produced through a reaction at a constant temperature, A secondary mixture is prepared in a proportion of 2 to 25 parts by weight and 4 to 145 parts by weight based on 100 parts by weight of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) into which aluminum sulfate and water (H 2 O) And the reaction is carried out under a constant temperature condition to complete the bonding of the sulfate ion to the aluminum chloride through the reaction to produce aluminum chloride in a stabilized state.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성에서 수산화알루미늄(Al(OH)3)은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 50∼65%인 것을 사용할 수 있고, 염산(HCl)은 농도가 30∼35%인 것을 사용할 수 있다.In the structure according to the present invention as described above, aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) can be used in which the concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is 50 to 65%, hydrochloric acid (HCl) 35% can be used.

그리고, 본 발명에 따른 구성에서 수산화알루미늄(Al(OH)3)은 알루미늄염 상태의 다른 화합물로 대체하여 사용할 수 있고, 염산(HCl)은 염화물 상태의 다른 화합물로 대체하여 사용할 수 있다. 또한, 염산(HCl)은 원소주기율표 상의 2A족 염화물이나 3B족 염화물 또는 4B족 염화물 상태의 다른 화합물과 혼합하여 사용할 수 있다.In the composition according to the present invention, aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) can be used in place of another compound in an aluminum salt state, and hydrochloric acid (HCl) can be used in place of another compound in a chloride state. In addition, hydrochloric acid (HCl) may be used in combination with other compounds in the 2A-family chloride or 3B-family chloride or 4B-family chloride state on the Periodic Table of the Elements.

아울러, 본 발명에 따른 구성에서 1차 혼합물의 반응 온도 조건은 90∼160℃의 온도 조건하에서 4∼12시간 반응시키는 구성으로 이루어질 수 있고, 제조된 알루미늄염화물은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 7∼21%인 것으로 제조될 수 있다.In addition, in the composition according to the present invention, the reaction temperature condition of the primary mixture may be such that the reaction is carried out at a temperature of 90 to 160 ° C for 4 to 12 hours, and the aluminum chloride produced is aluminum oxide (Al 2 O 3 ) And a concentration of 7 to 21%.

한편, 본 발명에 따른 구성에서 알루미늄황산염은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 5∼17%이고 황산이온(SO4 2-)의 농도가 10∼50%인 것을 사용할 수 있다.On the other hand, in the constitution according to the present invention, the aluminum sulfate may have a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 5 to 17% and a concentration of sulfate ion (SO 4 2- ) of 10 to 50%.

또한, 본 발명에 따른 구성에서 알루미늄황산염은 황산이온염 상태의 다른 화합물로 대체하여 사용할 수 있고, 알루미늄황산염은 제품의 안정성을 확보하기 위해 1A, 2A, 3B 및 4B 족의 원소화합물로 이루어진 것 중에서 염소화합물로 이루어진 화합물로 대체하여 사용할 수 있다.In the composition according to the present invention, the aluminum sulfate may be used in place of other compounds in the form of sulfate ion salt. In order to ensure the stability of the product, the aluminum sulfate is preferably selected from the group consisting of elemental compounds 1A, 2A, 3B and 4B A chlorine compound, and the like.

그리고 본 발명에 따른 구성에서 2차 혼합물은 30∼90℃의 온도 조건하에서 0.5∼4시간 동안 35∼90 rpm의 교반속도로 교반시키는 가운데 안정화가 이루어질 수 있도록 하는 것이 보다 바람직하다.In the composition according to the present invention, it is more preferable that the secondary mixture can be stabilized while stirring at a stirring speed of 35 to 90 rpm under a temperature condition of 30 to 90 캜 for 0.5 to 4 hours.

전술한 본 발명에 따른 구성에서 안정화된 상태의 염화알루미늄(Aluminum Chloride: AC)은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도 7∼15%, 황산이온의 농도 0.001∼5.0% 및 염기도 0.1∼10.0%의 조건을 만족함이 보다 바람직하다.Aluminum Chloride (AC) in a stabilized state according to the present invention has a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 7 to 15%, a concentration of sulfuric acid ion of 0.001 to 5.0% and a basicity of 0.1 to 10.0% Is more preferable.

본 발명의 기술에 따르면 수산화알루미늄과 염산을 일정한 비율로 반응시켜 알루미늄염화물을 제조한 다음 알루미늄황산염을 적정한 조건하에서 일정 비율로 혼합 반응시켜 수처리 응집제로써의 염화알루미늄을 제조함으로써 불소 제거능력을 더욱 향상시킬 수 있다.According to the present invention, aluminum hydroxide and hydrochloric acid are reacted at a certain ratio to produce aluminum chloride, and then aluminum sulfate is mixed and reacted at a predetermined ratio under appropriate conditions to produce aluminum chloride as a water treatment coagulant, thereby further improving the fluorine removing ability .

아울러, 본 발명에 따른 기술의 염화알루미늄은 플록의 크기를 향상시켜 경제적인 손실을 방지할 수 있음은 물론, 처리효율을 높여 결국 응집제 사용량의 감소를 유발하여 처리비용의 절감효과를 기대할 수 있다.In addition, aluminum chloride according to the present invention can prevent economic loss by improving the size of flocs, as well as increase the treatment efficiency, thereby reducing the amount of the flocculant used, thereby reducing the treatment cost.

또한, 본 발명에 따른 기술의 염화알루미늄은 기존 응집제의 한계를 극복하고 갈수기 때 상수원의 처리와 폐수처리시 인의 제거율을 향상시키고, 불소 폐수 속에 함유된 불소의 제거율을 높일 수 있는 2가지의 과제를 동시에 해결할 수가 있다.In addition, the aluminum chloride of the technology of the present invention overcomes the limitations of conventional coagulants and improves the removal rate of phosphorus in treatment of wastewater and the removal rate of fluorine contained in fluoride wastewater. It can be solved at the same time.

도 1 은 본 발명에 따른 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제의 제조과정을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing a process for producing a flocculant for water treatment with improved fluorine removal capability according to the present invention.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제의 제조방법 및 이의 제조방법에 의해 제조된 수처리용 응집제에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a coagulant for water treatment having improved fluorine removal capability according to a preferred embodiment of the present invention and a coagulant for water treatment manufactured by the method will be described in detail.

도 1 은 본 발명에 따른 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제의 제조방법을 보인 블록도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a method for producing a flocculant for water treatment with improved fluorine removal capability according to the present invention. FIG.

먼저, 본 발명에 따른 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제의 기술은 기존의 제품을 한 단계 향상시켜 응집반응시 중요한 인자로서 작용하는 알루미늄과 황산이온의 적정한 함유량을 유지하여 성능을 향상시키는 염화알루미늄염 상태인 무기응집제이다.First, the technology of the flocculant for water treatment according to the present invention, which has improved fluorine removing ability, is a method for improving the performance of the existing product by maintaining the proper content of aluminum and sulfate ions, Inorganic coagulant.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 염화알루미늄염 상태의 무기응집제는 수산화알루미늄과 염산을 일정한 비율로 반응시켜 알루미늄염화물을 제조한 다음, 알루미늄황산염을 적정한 조건하에서 일정비율로 혼합 반응시켜 수처리제 응집제로써의 염화알루미늄을 제조하였다.The aluminum chloride salt inorganic coagulant according to the present invention may be prepared by reacting aluminum hydroxide with hydrochloric acid at a certain ratio to produce aluminum chloride, then subjecting the aluminum sulfate to a mixed reaction at a predetermined ratio under appropriate conditions, Aluminum.

한편, 전술한 바와 같은 염화알루미늄은 기존의 폴리염화알루미늄이 폐수 속에 포함되어 있는 불소 등의 난분해성 제거능력이 알루미늄의 농도와 밀접한 관련이 있어 고농도의 알루미늄이나 다량의 응집제를 투입하여야 하는 단점을 보완하여 불소 제거능력의 향상과 더불어 플록의 크기를 향상시켜 경제적인 손실을 방지함은 물론, 처리효율을 높여 결국 응집제 사용량의 감소를 유발하여 처리비용의 절감효과를 기대할 수 있도록 하였다.On the other hand, the above-described aluminum chloride has a disadvantage in that the existing polychlorinated aluminum is contained in the wastewater and the ability of removing fluoride such as fluorine is closely related to the concentration of aluminum, so that a high concentration of aluminum or a large amount of coagulant should be added Thereby improving the fluorine removal ability and improving the floc size, thereby preventing economic loss and increasing the treatment efficiency, thereby reducing the amount of the flocculant used, thereby reducing the treatment cost.

또한, 본 발명에 따른 염화알루미늄염 상태의 무기응집제는 상·하수처리시 갈수기 때인 12월부터 4월까지의 고알칼리도를 유지하는 원수에서의 소량투입으로 고효율을 가져오게 하는 성과를 거둘 수 있었다.In addition, the inorganic coagulant in the aluminum chloride salt state according to the present invention can achieve a high efficiency by supplying a small amount of water in the raw water maintaining the high alkalinity from December to April when the water is being treated at the time of dewatering.

도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 불소 제거능력이 향상된 염화알루미늄의 제조과정을 살펴보면 (a) 수산화알루미늄(Al(OH)3)과 염산(HCl) 및 물을 일정 비율로 혼합하여 1차 혼합물을 조성하는 과정(S100), (b) 단계(a) 과정에서 혼합 조성된 1차 혼합물을 일정 온도조건하에서 반응시켜 알루미늄염화물을 제조하는 과정(S110), (c) 단계(b) 과정에서 제조된 알루미늄염화물에 알루미늄황산염과 물(H2O)을 일정 비율로 혼합하여 2차 혼합물을 조성하는 과정(S120), (d) 단계(c) 과정에서 혼합 조성된 2차 혼합물을 일정 온도조건하에서 교반시키는 가운데 반응이 이루어질 수 있도록 하여 알루미늄염화물을 안정화를 통해 염화알루미늄(Aluminum Chloride: AC)으로 제조하는 과정(S130)을 포함한 구성으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, aluminum chloride (Al (OH) 3 ), hydrochloric acid (HCl) and water are mixed at a predetermined ratio to prepare a primary aluminum chloride (B) a step (c) of producing aluminum chloride by reacting the primary mixture mixed in the step (a) under a predetermined temperature condition (S110), (c) a step (S120), (d) a step of mixing the aluminum chloride with aluminum sulfate and water (H 2 O) at a predetermined ratio to form a secondary mixture, (d) a step (c) And a step (S130) of forming an aluminum chloride (Aluminum Chloride (AC)) by stabilizing the aluminum chloride so that the reaction can be performed while stirring the aluminum chloride under stirring.

다시 말해서, 본 발명에 따른 불소 제거능력이 향상된 무기응집제인 염화알루미늄의 제조과정은 먼저, 수산화알루미늄(Al(OH)3)과 염산(HCl) 및 물을 일정 비율로 혼합하여 1차 혼합물을 조성(S100)한 다음, 1차 혼합물을 일정 온도조건하에서 반응시켜 알루미늄염화물을 제조(S110)한다.In other words, the process for producing aluminum chloride, which is an inorganic coagulant having improved fluorine removal capability according to the present invention, is firstly carried out by mixing aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), hydrochloric acid (HCl) (S100), and then the primary mixture is reacted under a constant temperature condition to produce aluminum chloride (S110).

다음으로, 전술한 바와 같이 제조된 알루미늄염화물에 알루미늄황산염과 물(H2O)을 일정 비율로 혼합하여 2차 혼합물을 조성(S120)한 다음, 혼합 조성된 2차 혼합물을 일정 온도조건하에서 교반시키는 가운데 반응시켜 알루미늄염화물을 안정화를 통해 본 발명에서 제조하고자 하는 불소 제거능력이 향상된 저염기성의 염화알루미늄(Aluminum Chloride: AC)을 제조한다.Next, the aluminum chloride produced as described above is mixed with aluminum sulfate and water (H 2 O) at a certain ratio to form a secondary mixture (S120), and then the mixed secondary mixture is stirred at a predetermined temperature (Aluminum Chloride: AC) having improved fluorine removal ability, which is to be prepared in the present invention, is prepared by reacting the aluminum chloride with an alkali.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성에서 단계(a) 과정의 1차 혼합물 조성 과정에서는 수산화알루미늄(Al(OH)3)과 염산(HCl) 및 물의 조성 비율을 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 50∼65%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대하여 농도가 30∼35%인 염산(HCl) 220∼310 중량부 및 물 12∼92.5 중량부의 비율로 혼합하여 1차 혼합물을 조성한다.On the other hand, the first mixture of aluminum hydroxide in the composition process of step (a) from the configuration according to the invention the process as described above (Al (OH) 3) and acid aluminum oxide to (HCl) and the mole fraction of water (Al 2 O 3 220 to 310 parts by weight of hydrochloric acid (HCl) having a concentration of 30 to 35% and 12 to 92.5 parts by weight of water are mixed with 100 parts by weight of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) having a concentration of 50 to 65% The primary mixture is formulated.

그리고 본 발명에 따른 구성에서 단계(c) 과정의 2차 혼합물 조성 과정에서는 단계(b) 과정에서 제조된 알루미늄염화물에 알루미늄황산염과 물(H2O)을 일정 비율로 혼합하여 2차 혼합물을 조성하되 알루미늄황산염과 물(H2O)의 비율은 단계(a) 과정의 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대하여 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 5∼17%이고 황산이온(SO4 2-)의 농도가 10∼50%인 알루미늄황산염 2∼25 중량부와 물(H2O) 4∼145 중량부의 비율로 혼합한다.In the composition of the second mixture of the step (c) in the composition according to the present invention, the aluminum chloride produced in the step (b) is mixed with the aluminum sulfate and water (H 2 O) The ratio of the aluminum sulfate (Al 2 O 3 ) to the water (H 2 O) is 5 to 17% based on 100 parts by weight of the aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) 2 to 25 parts by weight of aluminum sulfate having a concentration of ion (SO 4 2- ) of 10 to 50% and 4 to 145 parts by weight of water (H 2 O) are mixed.

본 발명에 따른 불소 제거능력이 향상된 염화알루미늄의 제조방법에 따른 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 본 발명을 구성하는 단계(a) 과정은 수산화알루미늄(Al(OH)3)과 염산(HCl) 및 물(H2O)에 의한 1차 혼합물 조성 과정(S100)으로, 이러한 단계(a) 과정(S100)의 1차 혼합물 조성 과정에서는 도 1 에 도시된 바와 같이 수산화알루미늄(Al(OH)3)과 염산(HCl) 및 물(H2O)을 일정 비율로 혼합하여 1차 혼합물을 조성한다.The constitution of the method for producing aluminum chloride with improved fluorine removal capability according to the present invention will be described in detail as follows. First, in step (a) process of aluminum hydroxide (Al (OH) 3) and hydrochloric acid (HCl) and water, the primary mixture composition process (S100) according to (H 2 O) that make up the present invention, such steps (a 1), the aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), hydrochloric acid (HCl), and water (H 2 O) are mixed at a predetermined ratio to form a first mixture To be established.

한편, 전술한 바와 같은 단계(a) 과정(S100)에서 수산화알루미늄(Al(OH)3)과 염산(HCl) 및 물(H2O)의 비율은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 50∼65%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대하여 농도가 30∼35%인 염산(HCl) 220∼310 중량부 및 물(H2O) 12∼92.5 중량부의 비율로 혼합 조성되어진다.On the other hand, the concentration of step (a) process (S100) aluminum hydroxide (Al (OH) 3) and hydrochloric acid (HCl) and water ratio of aluminum oxide (Al 2 O 3) a (H 2 O) in the above-described 50-65% of aluminum hydroxide (Al (OH) 3) mixed at a concentration of 30-35% with respect to 100 parts by weight of hydrochloric acid (HCl) 220~310 parts by weight ratio of water (H 2 O) 12~92.5 parts by weight of .

아울러, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 단계(a) 과정(S100)의 1차 혼합물을 조성하는 과정에서 수산화알루미늄(Al(OH)3)은 알루미늄염 상태의 다른 화합물로 대체하여 사용할 수도 있다.In addition, aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) may be used in place of another compound in the aluminum salt state in the process of preparing the primary mixture of the step (a) (S100) according to the present invention as described above.

그리고 전술한 바와 같은 본 발명을 구성하는 단계(a) 과정(S100)의 1차 혼합물을 조성하는 과정에서 염산(HCl)은 염화물 상태의 다른 화합물로 대체하여 사용할 수 있다.In the process of forming the primary mixture of the step (a) (S100) constituting the present invention as described above, hydrochloric acid (HCl) can be used in place of other compounds in the chloride state.

또한, 전술한 바와 같은 본 발명을 구성하는 단계(a) 과정에서 염산(HCl)은 염산(HCl)과 원소주기율표 상의 2A족 염화물이나 3B족 염화물 또는 4B족 염화물 상태의 다른 화합물과 혼합하여 사용할 수 있다.In step (a) of the present invention, hydrochloric acid (HCl) can be used in combination with hydrochloric acid (HCl) and other compounds in the 2A group chloride, 3B group chloride or 4B group chloride on the periodic table have.

다음으로, 본 발명을 구성하는 단계(b) 과정은 단계(a) 과정(S100)에서 조성된 1차 혼합물을 일정 온도 조건하에서 반응시키는 과정(S110)으로, 이러한 단계(b) 과정(S110)의 1차 혼합물의 반응과정에서는 도 1 에 도시된 바와 같이 단계(a) 과정(S100)에서 혼합 조성된 1차 혼합물을 일정 온도조건하에서 반응시켜 알루미늄염화물을 제조하게 된다.The step (b) of the present invention comprises a step (S110) of reacting the primary mixture formed in the step (a) (S100) under a predetermined temperature condition (S110) The aluminum chloride is produced by reacting the primary mixture mixed in the step (a) (S100) at a predetermined temperature condition as shown in FIG.

전술한 바와 같은 단계(b) 과정(S110)에서 반응 조건은 단계(a) 과정(S100)에서 혼합 조성된 1차 혼합물을 90∼160℃의 온도 조건하에서 4∼12시간 동안 반응시킴으로써 알루미늄염화물을 제조한다. 이때, 단계(b) 과정(S110)의 반응을 통해 제조되는 알루미늄염화물은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 7∼21%인 알루미늄염화물이다.The reaction condition in the step (b) (S110) as described above is that the primary mixture mixed in the step (a) (S100) is reacted for 4 to 12 hours under the temperature condition of 90 to 160 캜 to form aluminum chloride . The aluminum chloride produced through the reaction of step (S110) in step (b) is aluminum chloride having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 7 to 21%.

한편, 전술한 바와 같은 단계(b) 과정(S110)의 반응 과정을 통해 제조된 상태의 알루미늄염화물은 종래의 불소를 제거하기 위해 사용되어 왔던 염화알루미늄이 단순하게 알루미늄의 에칭과정에서 발생되는 알루미늄과 염화물의 혼합에 따른 단순 혼합물로써 안정화되지 않은 상태의 알루미늄염화물이다.On the other hand, in the aluminum chloride prepared through the reaction process of the above-described step (b) (S110), aluminum chloride, which has been used for removing fluorine in the related art, It is an unstabilized aluminum chloride as a simple mixture due to the mixing of chlorides.

따라서, 전술한 바와 같은 단계(b) 과정(S110)의 반응 과정을 통해 제조된 불안정한 상태의 알루미늄염화물은 처리효율이 현저하게 떨어져 고품질의 염화알루미늄을 생산할 수 없었으며, 생산이 되더라도 생산원가의 상승을 가져와 경제성을 유지할 수 없다는 단점이 있다.Therefore, the unstable aluminum chloride produced through the reaction process of the step (b) (S110) as described above can not produce high quality aluminum chloride because the treatment efficiency is remarkably decreased, and even if the production is made, It is not possible to maintain economic efficiency.

그러므로 전술한 바와 같은 단계(b) 과정(S110)의 반응 과정을 통해 제조된 불안정한 상태의 알루미늄염화물을 안정화시키기 위하여 알루미늄염화물에 황산이온(SO4 2-)의 결합을 완성시켜 알루미늄염화물의 안정화를 통한 처리효율의 향상과 일정한 품질을 유지할 필요성이 있다. 단계(b) 과정(S110) 이후의 과정은 알루미늄염화물을 안정화시키는 과정이다.Therefore, in order to stabilize the unstable aluminum chloride produced through the reaction of step (b) (S110) as described above, the bonding of the sulfate ion (SO 4 2- ) to the aluminum chloride is completed to stabilize the aluminum chloride There is a need to improve the treatment efficiency and maintain a constant quality. The process after step (b) (S110) is a process for stabilizing aluminum chloride.

다음으로, 본 발명을 구성하는 단계(c) 과정은 단계(b) 과정(S110)에서 제조된 불안정한 상태의 알루미늄염화물에 황산이온(SO4 2-)을 결합시키기 위한 과정(S120)으로, 이러한 단계(c) 과정(S120)에서는 도 1 에 도시된 바와 같이 단계(b) 과정(S110)에서 제조된 알루미늄염화물에 알루미늄황산염과 물(H2O)을 일정 비율로 혼합하여 2차 혼합물을 조성한다.Next, the step (c) constituting the present invention is a step (S120) for binding sulfuric acid ions (SO 4 2- ) to the unstable aluminum chloride produced in the step (b) In step (c), as shown in FIG. 1, the aluminum chloride prepared in step (b) (S110) is mixed with aluminum sulfate and water (H 2 O) at a predetermined ratio to form a second mixture do.

다시 말해서, 전술한 바와 같은 단계(c) 과정(S120)의 2차 혼합물 조성 과정은 단계(b) 과정(S110)에서 제조된 불안정한 상태의 알루미늄염화물에 알루미늄황산염과 물(H2O)을 일정 비율로 혼합하여 2차 혼합물을 조성하되 알루미늄황산염과 물(H2O)의 비율은 단계(a) 과정의 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대하여 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 5∼17%이고 황산이온(SO4 2-)의 농도가 10∼50%인 알루미늄황산염 2∼25 중량부와 물(H2O) 4∼145 중량부의 비율로 혼합하여 2차 혼합물을 조성한다.In other words, the secondary mixture forming process in the step (c) (S120) as described above is performed by adding aluminum sulphate and water (H 2 O) to the unstable aluminum chloride produced in the step (b) (Al 2 O 3 ) is added to 100 parts by weight of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) in the step (a), and the ratio of aluminum sulfate to water (H 2 O) 2 to 25 parts by weight of aluminum sulfate having a concentration of 5 to 17% and a concentration of sulfuric acid ions (SO 4 2- ) of 10 to 50% and 4 to 145 parts by weight of water (H 2 O) .

즉, 전술한 바와 같은 단계(c) 과정(S120)의 2차 혼합물 조성 과정은 단계(b) 과정에서 제조된 불안정한 상태의 알루미늄염화물에 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 5∼17%이고 황산이온(SO4 2-)의 농도가 10∼50%인 알루미늄황산염과 물(H2O) 각각을 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대한 2∼25 중량부와 4∼145 중량부의 비율로 혼합하여 2차 혼합물을 조성한다.That is, in the step (c) (S120), the concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is 5 to 17% in the unstable aluminum chloride prepared in the step (b) a sulfate ion (SO 4 2-) of aluminum sulfate and water (H 2 O) and aluminum hydroxide (Al (OH) 3) for each concentration is 10 to 50% of 2-25 parts by weight for 100 parts by weight and 4 to And 145 parts by weight, respectively, to prepare a secondary mixture.

한편, 전술한 바와 같은 단계(c) 과정(S120)의 알루미늄황산염은 황산이온염 상태의 다른 화합물로 대체하여 사용할 수 있다.On the other hand, the aluminum sulfate in step (c) (S120) may be used in place of other compounds in the sulfate ion salt state.

또한, 전술한 바와 같은 단계(c) 과정(S120)의 알루미늄황산염은 제품의 안정성을 확보하기 위해 1A, 2A, 3B 및 4B 족의 원소화합물로 이루어진 것 중에서 염소화합물로 이루어진 화합물로 대체하여 사용할 수 있다.In order to ensure the stability of the product, the aluminum sulfate in the step (c) (S120) may be replaced with a compound consisting of chlorine compounds selected from the group consisting of 1A, 2A, 3B and 4B elemental compounds have.

다음으로, 전술한 바와 같이 단계(c) 과정(S120)을 통해 단계(b) 과정(110)에서 제조된 불안정한 상태의 알루미늄염화물에 알루미늄황산염과 물(H2O)을 일정 비율로 혼합하여 2차 혼합물을 조성한 다음에는 단계(d) 과정(S130)을 통해 2차 혼합물을 일정 온도와 반응시간을 거쳐 단계(b) 과정(110)에서 제조된 불안정한 상태의 알루미늄염화물 속에 황산이온(SO4 2-)의 결합을 완성시켜 주는 과정을 진행한다.Next, aluminum sulfate and water (H 2 O) are mixed with the unstable aluminum chloride produced in the step (b) 110 at a predetermined ratio through the step (c) (S120) (B) in step (d), the secondary mixture is reacted with sulfuric acid ions (SO 4 2 ) in the unstable aluminum chloride prepared in step (b) - ) is completed.

다시 말해서, 본 발명을 구성하는 단계(d) 과정(S130)은 알루미늄염화물에 알루미늄황산염과 물(H2O)을 혼합한 2차 조성물을 일정온도와 반응시간으로 알루미늄염화물을 안정화시키는 과정(S130)으로, 이러한 단계(d) 과정(S130)은 도 1 에 도시된 바와 같이 단계(c) 과정(S120)에서 혼합 조성된 2차 혼합물을 일정 온도조건하에서 교반시키는 가운데 반응시켜 알루미늄염화물 속에 황산이온(SO4 2-)의 결합을 완성시킴으로써 안정화된 상태의 알루미늄염화물을 제조하게 된다.In other words, the process for stabilizing an aluminum chloride, the secondary composition mix at a predetermined temperature and the reaction time for step (d) the process (S130) is aluminum sulphate and water (H 2 O) in the aluminum chloride, which constitutes the present invention (S130 ), And the step (d) (S130) is carried out by reacting the mixed mixture in the step (c) (S120) while stirring under a constant temperature condition as shown in FIG. 1, by completion of the combination of (SO 4 2-) it is manufactured of aluminum chloride in a stabilized state.

한편, 전술한 바와 같은 단계(d) 과정(S130)에서 2차 혼합물은 30∼80℃의 온도 조건하에서 0.5∼4시간 동안 35∼90rpm의 교반속도로 교반시키는 가운데 반응되어 알루미늄염화물 속에 황산이온(SO4 2-)의 결합이 완성되어 안정화된 상태의 염화알루미늄(Aluminum Chloride : AC)으로 제조되어진다.Meanwhile, in the step (d) (S130) as described above, the secondary mixture is reacted while stirring at a stirring speed of 35 to 90 rpm under a temperature condition of 30 to 80 캜 for 0.5 to 4 hours, SO 4 2- ) is completed and stabilized in aluminum chloride (Aluminum Chloride: AC).

그리고 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성의 단계(d) 과정(S130)을 통해 30∼80℃의 온도 조건하에서 0.5∼4시간 동안 35∼90 rpm의 교반속도로 교반시키는 가운데 반응되어 알루미늄염화물 속에 황산이온(SO4 2-)의 결합이 완성되어 안정화된 상태의 염화알루미늄(Aluminum Chloride: AC)은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도 7∼15%, 염기도 0.1∼10% 및 황산이온(SO4 2-)의 농도는 0.001∼5.0%를 만족한다.Then, through the step (d) (S130) of the composition according to the present invention as described above, the reaction is carried out at a stirring speed of 35 to 90 rpm under a temperature condition of 30 to 80 캜 for 0.5 to 4 hours, The aluminum chloride (Aluminum Chloride: AC) in which the binding of the sulfate ion (SO 4 2- ) is completed and stabilized has a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 7 to 15%, a basicity of 0.1 to 10% SO 4 2- ) is 0.001 to 5.0%.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 불소 제거능력이 향상된 염화알루미늄(Aluminum Chloride : AC)은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 50∼65%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대하여 농도가 30∼35%인 염산(HCl) 220∼310 중량부 및 물(H2O) 12∼92.5 중량부의 비율로 1차 혼합물을 조성하여 일정 온도조건하에서의 반응을 통해 알루미늄염화물을 제조한 다음, 제조된 알루미늄염화물에 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 5∼17%이고 황산이온(SO4 2-)의 농도가 10∼50%인 알루미늄황산염과 물(H2O) 각각을 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대한 2∼25 중량부와 4∼145 중량부의 비율로 2차 혼합물을 조성하여 일정 온도조건하에서 교반시키는 가운데 반응시켜 알루미늄염화물 속에 황산이온(SO4 2-)의 결합을 완성시킴으로써 안정화된 상태의 알루미늄염화물인 본 발명에서 제조하고자 하는 염화알루미늄(Aluminum Chloride : AC)을 제조한다. 이러한 염화알루미늄은 처리효율의 저하뿐만 아니라, 품질의 불균형화, 제품의 불안정화로 인해 발생되었던 문제점을 해소할 수 있도록 한 제품이다.As described above, the aluminum fluoride (AC) improved in fluorine removal ability according to the present invention is prepared by mixing 100 parts by weight of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) (HCl) at a concentration of 30 to 35% and 12 to 92.5 parts by weight of water (H 2 O) to prepare an aluminum chloride by reaction under a constant temperature condition Next, aluminum sulfate and water (H 2 O) each having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 5 to 17% and a concentration of sulfate ion (SO 4 2- ) of 10 to 50% aluminum hydroxide (Al (OH) 3) 100 parts by weight of the reaction by ion-sulfate in which aluminum chloride and stirred at a constant temperature conditions, the composition of the second mixture is 2-25 parts by weight and 4-145 parts by weight ratio of the (SO 4 of aluminum chloride in the finished state stabilization by the combination of 2) Invention We are prepared: (AC Aluminum Chloride) aluminum chloride to be manufactured from. This aluminum chloride is a product that not only degrades the treatment efficiency but also solves the problems caused by imbalance in quality and destabilization of the product.

한편, 전술한 바와 같은 과정을 통해 최종적으로 안정화된 상태의 알루미늄염화물이 본 발명에서 목적하는 염화알루미늄(Aluminum Chloride : AC)이다. 이러한 염화알루미늄(Aluminum Chloride : AC)은 기존의 제품을 한 단계 향상시켜 응집 반응시 중요한 인자로서 작용하는 알루미늄과 염기도 및 황산이온(SO4 2-)의 적정한 함유량을 유지하여 성능을 향상시키는 알루미늄염화물 상태인 무기응집제이다.Meanwhile, aluminum chloride which is finally stabilized through the above-described process is aluminum chloride (AC) which is the object of the present invention. Aluminum Chloride (AC) is an aluminum chloride (Aluminum Chloride) which improves the performance of existing products by maintaining a proper content of aluminum, basicity and sulfate ion (SO 4 2- ) Inorganic coagulant.

전술한 바와 같이 수산화알루미늄(Al(OH)3)과 염산(HCl) 및 물(H2O)을 일정한 비율로 반응시켜 불안정한 상태의 알루미늄염화물을 제조한 다음, 알루미늄황산염을 적정한 조건하에서 일정비율로 혼합 반응시켜 수처리용 응집제로써의 염화알루미늄(Aluminum Chloride : AC)을 제조함으로써 기존의 폴리염화알루미늄이 폐수 속에 포함되어 있는 불소 제거능력이 알루미늄의 농도와 밀접한 관련이 있어 고농도의 알루미늄이나 다량의 응집제를 투입하여야 하는 단점을 보완하였다.As described above, aluminum chloride (Al (OH) 3 ), hydrochloric acid (HCl) and water (H 2 O) are reacted at a constant ratio to produce an unstable aluminum chloride. Then, aluminum sulfate is reacted at a constant ratio (Aluminum Chloride: AC) as a coagulant for water treatment, the existing polychlorinated aluminum is contained in the wastewater and the fluorine removal ability is closely related to the concentration of aluminum, so that a high concentration of aluminum or a large amount of coagulant And to compensate for the disadvantages.

따라서, 전술한 바와 같이 제조된 본 발명에 따른 염화알루미늄(Aluminum Chloride : AC)은 불소 제거능력의 향상과 더불어 플록(Floc)의 크기를 향상시켜 경제적인 손실을 방지할 수 있음은 물론, 폐수의 처리효율을 높여 결국 응집제 사용량의 감소를 유발함으로써 처리비용의 절감효과도 가져올 수 있게 되었다.Accordingly, the aluminum chloride (AC) according to the present invention manufactured as described above can improve the fluorine removal capability and improve the floc size, thereby preventing economic loss, The treatment efficiency is increased, and consequently, the amount of the flocculant used is reduced, thereby reducing the treatment cost.

[실시 예 1][Example 1]

본 발명에 따른 실시 예 1 에서는 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 58%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 250g과 농도가 34%인 염산(HCl) 550g 및 물(H2O) 185㎖의 비율로 혼합한 다음, 160℃의 온도 조건하에서 6시간 동안 반응시켜 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 14.5%인 알루미늄염화물을 제조 제조하였다.In Example 1, the aluminum (Al 2 O 3) of aluminum hydroxide (Al (OH) 3) the concentration is 58% of 250g and a concentration of 34% hydrochloric acid (HCl) 550g, and water (H 2 O) oxidation according to the invention And then reacted at a temperature of 160 ° C for 6 hours to prepare aluminum chloride having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 14.5%.

[실시 예 2][Example 2]

본 발명에 따른 실시 예 2 에서는 실시 예 1 에서 제조된 알루미늄염화물에 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 7.5%이고 황산이온(SO4 2-)의 농도가 21%인 알루미늄황산염 5g과 물(H2O) 10㎖의 비율로 혼합한 다음, 80℃의 온도 조건하에서 2시간 동안 안정화시켜 목적하는 염화알루미늄(AC)을 제조하였다.In Example 2 according to the present invention, 5 g of aluminum sulfate having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 7.5% and a concentration of sulfate ion (SO 4 2- ) of 21% was added to the aluminum chloride prepared in Example 1, (H 2 O), and stabilized for 2 hours at a temperature of 80 ° C. to produce the desired aluminum chloride (AC).

전술한 바와 같은 실시 예 2 의 반응으로 산화알루미늄(Al2O3)의 농도 14.8% 및 황산이온(SO4 2-) 0.1%인 염화알루미늄 1,000kg이 제조되었다. 이때, 염화알루미늄의 중요한 제조 특성의 하나인 제품의 염기도는 0.8%를 유지하였다.In the reaction of Example 2 as described above, 1,000 kg of aluminum chloride having a concentration of 14.8% of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and 0.1% of sulfate ion (SO 4 2- ) was prepared. At this time, the basicity of the product, which is one of important manufacturing characteristics of aluminum chloride, was maintained at 0.8%.

[실시 예 3][Example 3]

본 발명에 따른 실시 예 3 에서는 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 62%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 200g과 농도가 33%인 염산 550g 및 물(H2O) 80㎖의 비율로 혼합한 다음, 155℃의 온도 조건하에서 8시간 동안 반응시켜 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 14.4%인 알루미늄염화물을 제조하였다.In Example 3 according to the present invention, 200 g of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 62%, 550 g of hydrochloric acid having a concentration of 33% and 80 ml of water (H 2 O) And then reacted for 8 hours at a temperature of 155 ° C to produce aluminum chloride having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 14.4%.

[실시 예 4][Example 4]

본 발명에 따른 실시 예 4 에서는 실시 예 3 에서 제조된 알루미늄염화물에 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 17%이고 황산이온(SO4 2-)의 농도가 45%인 알루미늄황산염 50g과 물(H2O) 180㎖의 비율로 혼합한 다음, 50℃의 온도 조건하에서 2.5시간 동안 안정화시켜 목적하는 염화알루미늄(AC)을 제조하였다.In Example 4 according to the present invention, 50 g of aluminum sulfate having an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) concentration of 17% and a sulfate ion (SO 4 2- ) concentration of 45% was added to the aluminum chloride prepared in Example 3, (H 2 O), and then stabilized at a temperature of 50 ° C for 2.5 hours to produce the desired aluminum chloride (AC).

전술한 바와 같은 실시 예 4 의 반응을 통해 산화알루미늄(Al2O3)의 농도 12.3%, 황산이온(SO4 2-) 2.0% 및 염기도 0.2%인 염화알루미늄 1,000kg이 제조되었다.Through the reaction of Example 4 as described above, 1,000 kg of aluminum chloride having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 12.3%, a sulfate ion (SO 4 2- ) of 2.0% and a basicity of 0.2% was produced.

[실시 예 5][Example 5]

본 발명에 따른 실시 예 5 에서는 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 55%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 250g과 농도가 35%인 염산(HCl) 620g 및 물(H2O) 30㎖의 비율로 혼합한 다음, 127℃의 온도 조건하에서 10시간 동안 반응시켜 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 15.3%인 알루미늄염화물을 제조하였다.Example 5, aluminum (Al 2 O 3) the concentration is 55% of aluminum hydroxide (Al (OH) 3) 250g and a concentration of 35% hydrochloric acid (HCl) 620g, and water (H 2 O) of the oxidation according to the invention And then reacted at a temperature of 127 ° C for 10 hours to prepare aluminum chloride having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 15.3%.

[실시 예 6][Example 6]

본 발명에 따른 실시 예 6 에서는 실시 예 5에서 제조된 알루미늄염화물에 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 16.5%이고 황산이온(SO4 2-)의 농도가 42%인 알루미늄황산염 10g과 물(H2O) 290㎖의 비율로 혼합한 다음, 45℃의 온도 조건하에서 2시간 동안 안정화시켜 목적하는 염화알루미늄(AC)을 제조하였다.In Example 6 according to the present invention, 10 g of aluminum sulfate having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 16.5% and a concentration of sulfate ion (SO 4 2- ) of 42% was added to the aluminum chloride prepared in Example 5, (H 2 O), and stabilized at a temperature of 45 ° C. for 2 hours to prepare the desired aluminum chloride (AC).

전술한 바와 같은 실시 예 6 의 반응으로 산화알루미늄(Al2O3)의 농도 11.5%, 황산이온(SO4 2-) 1.1% 및 염기도 1.5%인 염화알루미늄 1,000kg이 제조되었다.In the reaction of Example 6 as described above, 1,000 kg of aluminum chloride having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 11.5%, sulfuric acid ion (SO 4 2- ) of 1.1% and a basicity of 1.5% was produced.

한편, 전술한 바와 같은 실시 예 1 내지 실시 예 6 에서 실시 예 2 와 실시 예 4 및 실시 예 6 을 통해 최종적으로 제조된 염화알루미늄(AC)이 본 발명의 목적물인 염화알루미늄(AC)이다. 이때, 제조된 염화알루미늄(AC)의 성분은 산화알루미늄의 농도 7∼15%와 황산이온 0.001∼5.0% 및 염기도 0.1∼10.0%의 특성을 가진다.On the other hand, aluminum chloride (AC) finally produced through Example 2, Example 4 and Example 6 in Examples 1 to 6 as described above is aluminum chloride (AC) as the object of the present invention. At this time, the components of aluminum chloride (AC) produced have the characteristics of 7-15% of aluminum oxide, 0.001-5.0% of sulfuric acid ion and 0.1-10.0% of basicity.

[실험 예 1][Experimental Example 1]

실시 예 2 에서 제조된 염화알루미늄(산화알루미늄의 농도 14.8%, 황산이온 0.1% 및 염기도 0.8%)으로 실험한 결과는 다음과 같다. 비교 실험군으로 폴리염화알루미늄(PAC 17%)을 사용하였다. Experimental results of aluminum chloride prepared in Example 2 (concentration of aluminum oxide of 14.8%, sulfate ion of 0.1% and basicity of 0.8%) were as follows. Poly (aluminum chloride) (PAC 17%) was used as a comparative test group.

1. 원수의 성상 : A 불소 폐수의 최종처리 전 원수에 염화알루미늄(AC)과 폴리염화알루미늄(PAC) 500mg/ℓ씩 균일하게 투입했다.1. Characteristics of raw water: A Final treatment of fluorine wastewater Aluminum chloride (AC) and polychlorinated aluminum (PAC) 500mg / l were uniformly injected into the raw water.

원 수enemy 수온(℃)Water temperature (℃) pHpH F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 22.422.4 10.0210.02 22.622.6

본 발명의 염화알루미늄 용액(AC)The aluminum chloride solution (AC) PAC 17%PAC 17% 주입량(ppm)Injection amount (ppm) 500500 500500 수온(℃)Water temperature (℃) 23.223.2 23.223.2 pHpH 6.786.78 6.816.81 F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 6.26.2 8.78.7 F-제거율(%)F - Removal rate (%) 72.672.6 61.561.5

2. 원수의 성상 : A 불소 폐수의 최종처리 전 원수에 염화알루미늄(AC)과 폴리염화알루미늄(PAC) 500mg/ℓ씩 균일하게 투입했다.2. Characteristics of raw water: A Final treatment of fluorine wastewater 500 mg / l of aluminum chloride (AC) and aluminum chloride (PAC) were uniformly added to the raw water.

원 수enemy 수온(℃)Water temperature (℃) pHpH F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 23.323.3 10.1110.11 17.917.9

본 발명의 염화알루미늄 용액(AC)The aluminum chloride solution (AC) PAC 17%PAC 17% 주입량(ppm)Injection amount (ppm) 500500 500500 수온(℃)Water temperature (℃) 23.723.7 23.623.6 pHpH 6.816.81 6.826.82 F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 5.75.7 7.97.9 F-제거율(%)F - Removal rate (%) 68.268.2 55.955.9

3. 원수의 성상 : A 불소 폐수의 최종처리 전 원수에 염화알루미늄(AC)과 폴리염화알루미늄(PAC) 500mg/ℓ씩 균일하게 투입했다.3. Characteristics of raw water: A Final treatment of fluorine wastewater 500 mg / l of aluminum chloride (AC) and polychlorinated aluminum (PAC) were uniformly added to the raw water.

원 수enemy 수온(℃)Water temperature (℃) pHpH F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 23.423.4 10.410.4 19.019.0

본 발명의 염화알루미늄 용액(AC)The aluminum chloride solution (AC) PAC 17%PAC 17% 주입량(ppm)Injection amount (ppm) 500500 500500 수온(℃)Water temperature (℃) 23.723.7 23.623.6 pHpH 6.926.92 6.956.95 F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 5.55.5 8.18.1 F-제거율(%)F - Removal rate (%) 71.171.1 57.357.3

[실험 예 2][Experimental Example 2]

실시 예 4 에서 제조된 염화알루미늄(산화알루미늄의 농도 12.3%, 염기도 2.0% 및 황산이온 0.2%) 으로 실험한 결과는 다음과 같다.The results of the experiment with aluminum chloride (concentration of aluminum oxide of 12.3%, basicity of 2.0% and sulfate of 0.2%) prepared in Example 4 are as follows.

4. 원수의 성상 : B 불소 폐수의 최종처리 전 원수에 염화알루미늄(AC)과 폴리염화알루미늄(PAC) 700mg/ℓ씩 균일하게 투입했다.4. Characteristics of raw water: B Final treatment of fluorine wastewater 700 mg / l of aluminum chloride (AC) and polychlorinated aluminum (PAC) were uniformly added to the raw water.

원 수enemy 수온(℃)Water temperature (℃) pHpH F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 22.122.1 10.310.3 190190

본 발명의 염화알루미늄 용액(AC)The aluminum chloride solution (AC) PAC 17%PAC 17% 주입량(ppm)Injection amount (ppm) 700700 700700 수온(℃)Water temperature (℃) 23.323.3 23.323.3 pHpH 6.726.72 6.726.72 F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 8.58.5 24.024.0 F-제거율(%)F - Removal rate (%) 95.595.5 87.487.4

5. 원수의 성상 : B 불소 폐수의 최종처리 전 원수에 염화알루미늄(AC)과 폴리염화알루미늄(PAC) 700mg/ℓ씩 균일하게 투입했다.5. Characteristics of raw water: B Final treatment of fluorine wastewater 700 mg / l of aluminum chloride (AC) and polychlorinated aluminum (PAC) were uniformly injected into the raw water.

원 수enemy 수온(℃)Water temperature (℃) pHpH F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 22.822.8 10.4210.42 188188

본 발명의 염화알루미늄 용액(AC)The aluminum chloride solution (AC) PAC 17%PAC 17% 주입량(ppm)Injection amount (ppm) 700700 700700 수온(℃)Water temperature (℃) 23.123.1 23.323.3 pHpH 6.806.80 6.816.81 F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 7.27.2 17.417.4 F-제거율(%)F - Removal rate (%) 96.296.2 90.790.7

[실험 예 3][Experimental Example 3]

실시 예 6 에서 제조된 염화알루미늄(산화알루미늄의 농도 11.5%, 염기도 1.5% 및 황산이온 1.1%) 으로 실험한 결과는 다음과 같다.Experimental results of the aluminum chloride prepared in Example 6 (concentration of aluminum oxide of 11.5%, basicity of 1.5% and sulfuric acid ion of 1.1%) were as follows.

6. 원수의 성상 : C 불소 폐수의 최종처리 전 원수에 염화알루미늄(AC)과 폴리염화알루미늄(PAC) 800mg/ℓ씩 균일하게 투입했다.6. Characteristics of raw water: C Final treatment of fluorine wastewater 800 mg / l of aluminum chloride (AC) and polychlorinated aluminum (PAC) were uniformly injected into the raw water.

원 수enemy 수온(℃)Water temperature (℃) pHpH F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 23.323.3 10.210.2 685685

본 발명의 염화알루미늄 용액(AC)The aluminum chloride solution (AC) PAC 17%PAC 17% 주입량(ppm)Injection amount (ppm) 800800 800800 수온(℃)Water temperature (℃) 24.124.1 24.224.2 pHpH 6.596.59 6.616.61 F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 9.29.2 20.520.5 F-제거율(%)F - Removal rate (%) 98.798.7 97.097.0

7. 원수의 성상 : C 불소 폐수의 최종처리 전 원수에 염화알루미늄(AC)과 폴리염화알루미늄(PAC) 800mg/ℓ씩 균일하게 투입했다.7. Characteristics of raw water: C Final treatment of fluorine wastewater 800 mg / l of aluminum chloride (AC) and polychlorinated aluminum (PAC) were uniformly added to the raw water.

원 수enemy 수온(℃)Water temperature (℃) pHpH F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 23.423.4 10.510.5 11931193

본 발명의 염화알루미늄 용액(AC)The aluminum chloride solution (AC) PAC 17%PAC 17% 주입량(ppm)Injection amount (ppm) 800800 800800 수온(℃)Water temperature (℃) 24.124.1 24.324.3 pHpH 6.676.67 6.696.69 F-(㎎/ℓ)F - (mg / l) 9.89.8 27.527.5 F-제거율(%)F - Removal rate (%) 99.299.2 97.797.7

전술한 바와 같은 실험 예에서와 같이 기존의 PAC 17%과 비교하여 본 발명의 제조방법에 따라 최종적으로 제조된 산화알루미늄(Al2O3)의 농도 7∼15%, 염기도 0.1∼10.0% 및 황산이온의 농도 0.001∼5.0%를 만족하는 염화알루미늄(AC)의 응집 성능이 우수한 효과를 보였다.As in the experimental example described above, the concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) finally prepared according to the production method of the present invention is 7 to 15%, the basicity is 0.1 to 10.0%, and the sulfuric acid (AC) which satisfies the concentration of ions in the range of 0.001 to 5.0%.

이상에서와 같이 본 발명에 따라 제조된 염화알루미늄(AC)은 불소의 제거효율에 탁월한 효과를 나타내고 있다. 기존의 폴리염화알루미늄(PAC)이 산화알루미늄의 농도가 10∼17%, 염기도 35∼65%의 성분을 유지하여 상수도 및 산업현장에서의 부유물에는 탁월한 효과를 발생시켜 수십 년간 응집제로서의 독보적인 위상을 유지하여 왔음은 주지하는 바와 같다.As described above, aluminum chloride (AC) produced according to the present invention exhibits an excellent effect on fluorine removal efficiency. Conventional polychlorinated aluminum (PAC) maintains a concentration of aluminum oxide of 10 to 17% and a basicity of 35 to 65%, resulting in outstanding effects on waterworks and industrial floats, It is well known that it has been maintained.

그러나 전술한 바와 같은 기존의 폴리염화알루미늄(PAC)은 불소(F)의 제거율에는 한계점을 벗어나지 못하고, 기대치 제거효과에는 과량의 투입량으로 인해 사용자의 약품저장설비의 거대화 및 사용량의 증가로 인해 처리비용이 증가됨은 물론, 안정적인 제거율을 기대하기 어려워 물을 처리 및 관리해야 하는 기술자의 어려움이 있었으나, 본 발명에 따른 염화알루미늄(AC)으로 인하여 이러한 주 고민의 해결 및 지속적으로 안정적인 수처리의 효과가 기대된다.However, the conventional polychlorinated aluminum (PAC) as described above does not exceed the limit of the removal rate of fluorine (F), and due to the large amount of dosage of the drug storing facility of the user due to an excessive amount of injection, (AC) according to the present invention, it is anticipated that the problem of solving such problems and the effect of stable and continuous water treatment can be expected .

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made within the scope of the technical idea of the present invention.

S100. 1차 혼합물 조성 단계
S110. 알루미늄염화물 제조 단계
S120. 2차 혼합물 조성 단계
S130. 염화알루미늄의 제조 단계
S100. The first mixture composition step
S110. Aluminum chloride production step
S120. Secondary mixture composition step
S130. Production step of aluminum chloride

Claims (5)

(a) 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 50~65%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 또는 알루미늄염 상태의 다른 화합물 100 중량부에 대하여 농도가 30~35%인 염산(HCl) 또는 염화물 상태의 다른 화합물 220~310 중량부 및 물 12~92.5 중량부의 비율로 1차 혼합물을 조성하는 단계;
(b) 단계(a) 과정에서 혼합 조성된 1차 혼합물을 90~160℃의 온도조건하에서 4~12시간 반응시켜 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 7~21%인 알루미늄염화물을 제조하는 단계;
(c) 단계(b) 과정에서 제조된 알루미늄염화물에 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 5~17%이고 황산이온(SO4 2-)의 농도가 10~50%인 알루미늄황산염과 물(H2O) 각각을 기 투입된 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대하여 2~25 중량부와 4~145 중량부의 비율로 2차 혼합물을 조성하는 단계; 및
(d) 단계(c) 과정에서 혼합 조성된 2차 혼합물을 30~90℃의 온도조건하에서 0.5~4시간 동안 35~90rpm의 교반속도로 교반시키는 가운데 반응이 이루어질 수 있도록 하여 상기 알루미늄염화물 속에 황산이온의 결합을 완성시킴으로써 산화알루미늄(Al2O3)의 농도 7~15%, 황산이온의 농도 0.001~5.0% 및 염기도 0.1~10.0%의 조건을 만족하는 안정화된 상태의 염화알루미늄을 제조하는 단계를 포함한 구성으로 이루어지며,
상기 단계(c) 과정에서 알루미늄황산염은 황산이온염 상태의 다른 화합물로 대체하여 사용하거나 상기 알루미늄황산염은 제품의 안정성을 확보하기 위해 1A, 2A, 3B 및 4B 족의 원소화합물로 이루어진 것 중에서 염소화합물로 이루어진 화합물로 대체하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는, 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제의 제조방법.
(a) hydrochloric acid having a concentration of 30 to 35% (HCl (HCl)) is added to 100 parts by weight of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) having aluminum oxide (Al 2 O 3 ) concentration of 50 to 65% ) Or from 220 to 310 parts by weight of another compound in the chloride state and from 12 to 92.5 parts by weight of water;
(b) reacting the primary mixed compound in the step (a) at a temperature of 90 to 160 ° C for 4 to 12 hours to prepare aluminum chloride having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 7 to 21% ;
(c) mixing aluminum sulphate having a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 5 to 17% and a concentration of sulfuric acid ion (SO 4 2- ) of 10 to 50% in the aluminum chloride produced in the step (b) (H 2 O) in an amount of 2 to 25 parts by weight and 4 to 145 parts by weight based on 100 parts by weight of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) introduced in advance; And
(d) allowing the reaction to proceed while stirring the secondary mixture in the step (c) at a stirring speed of 35 to 90 rpm under a temperature condition of 30 to 90 ° C for 0.5 to 4 hours, (Al 2 O 3 ) concentration of 7 to 15%, a concentration of sulfuric acid ion of 0.001 to 5.0%, and a basicity of 0.1 to 10.0% by completing the bonding of the aluminum chloride And,
In the step (c), the aluminum sulfate may be used in place of other compounds in the form of sulfate ion salts, or the aluminum sulfate may be used in combination with chlorine compounds of the group consisting of 1A, 2A, 3B and 4B Wherein the fluorine-containing compound is used in place of the compound of the formula (I).
제1항에 있어서,
상기 단계(a) 과정에서 염산(HCl)은 원소주기율표 상의 2A족 염화물, 3B족 염화물 또는 4B족 염화물 상태의 다른 화합물과 혼합하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the hydrochloric acid (HCl) in the step (a) can be mixed with another compound in the state of Group 2A chloride, 3B chloride or 4B chloride in the periodic table of the elements, thereby preparing a coagulant for water treatment Way.
산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 50~65%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 또는 알루미늄염 상태의 다른 화합물 100 중량부에 대하여 농도가 30~35%인 염산(HCl) 또는 염화물 상태의 다른 화합물 220~310 중량부 및 물 12~92.5 중량부의 비율로 1차 혼합물을 조성하여 90~160℃의 온도 조건하에서 4~12시간 반응을 통해 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 7~21%인 알루미늄염화물을 제조한 다음,
상기 알루미늄염화물에 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 5~17%이고 황산이온(SO4 2-)의 농도가 10~50%인 알루미늄황산염과 물(H2O) 각각을 기 투입된 수산화알루미늄(Al(OH)3) 100 중량부에 대하여 2~25 중량부와 4~145 중량부의 비율로 2차 혼합물을 조성하여 30~90℃의 온도 조건하에서 0.5~4시간 동안 35~90 rpm의 교반속도로 교반시키는 가운데 반응을 통해 알루미늄염화물 속에 황산이온의 결합을 완성시켜 산화알루미늄(Al2O3)의 농도 7~15%, 황산이온의 농도 0.001~5.0% 및 염기도 0.1~10.0%의 조건을 만족하는 안정화된 상태의 염화알루미늄으로 제조하되,
상기 알루미늄황산염은 황산이온염 상태의 다른 화합물로 대체하여 사용하거나 상기 알루미늄황산염은 제품의 안정성을 확보하기 위해 1A, 2A, 3B 및 4B 족의 원소화합물로 이루어진 것 중에서 염소화합물로 이루어진 화합물로 대체하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제.
(HCl) or chloride (hydrochloric acid) having a concentration of 30 to 35% with respect to 100 parts by weight of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) having aluminum oxide (Al 2 O 3 ) concentration of 50 to 65% 220 to 310 parts by weight of other compounds in the form of water and 12 to 92.5 parts by weight of water are mixed together and the concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is adjusted through the reaction at a temperature of 90 to 160 ° C for 4 to 12 hours 7-21% aluminum chloride was prepared,
The aluminum chloride to aluminum oxide (Al 2 O 3) concentration of 5 to 17% and a sulfuric acid ion (SO 4 2-) concentration of 10 to 50% of aluminum sulphate and water (H 2 O) of the hydroxide of each injected group A secondary mixture is prepared at a ratio of 2 to 25 parts by weight and 4 to 145 parts by weight based on 100 parts by weight of aluminum (Al (OH) 3 ), and the mixture is heated at a temperature of 30 to 90 DEG C for 0.5 to 4 hours at 35 to 90 rpm The reaction was carried out at a stirring speed to complete the bonding of the sulfate ions to the aluminum chloride through the reaction. The reaction was carried out under the conditions of a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 7 to 15%, a concentration of sulfuric acid ions of 0.001 to 5.0% and a basicity of 0.1 to 10.0% ≪ / RTI > in a stabilized state,
The aluminum sulphate may be used in place of another compound in the sulfate ion salt state or the aluminum sulphate may be replaced with a compound consisting of an elemental compound of groups 1A, 2A, 3B and 4B in order to ensure the stability of the product, Wherein the fluorine removing ability is improved.
제3항에 있어서,
상기 염산(HCl)은 원소주기율표 상의 2A족 염화물이나 3B족 염화물 또는 4B족 염화물 상태의 다른 화합물과 혼합하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제.
The method of claim 3,
Wherein the hydrochloric acid (HCl) can be mixed with other compounds in the 2A-family chloride, 3B-family chloride or 4B-family chloride state on the periodic table of the elements, thereby improving the fluorine removal ability.
산화알루미늄(Al2O3)의 농도 7~15%, 황산이온의 농도 0.001~5.0% 및 염기도 0.1~10.0%의 조건을 만족하는 염화알루미늄을 함유하는, 불소 제거능력이 향상된 수처리용 응집제 조성물.
A flocculant composition for water treatment having improved fluorine removal capability, comprising aluminum chloride that satisfies the conditions of a concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) of 7 to 15%, a concentration of sulfuric acid ion of 0.001 to 5.0%, and a basicity of 0.1 to 10.0%.
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