KR950004768B1

KR950004768B1 - 폴리염화규산알루미늄, 그의 제조방법 및 용도

Info

Publication number: KR950004768B1
Application number: KR1019920013351A
Authority: KR
Inventors: 이정섭; 강근택
Original assignee: 경기화학공업주식회사; 권희섭
Priority date: 1992-07-25
Filing date: 1992-07-25
Publication date: 1995-05-10
Also published as: KR940002167A

Abstract

내용 없음.

Description

폴리염화규산알루미늄, 그의 제조방법 및 용도

본 발명은 수처리 응집제로서 뛰어난 특성을 발휘하는 신규의 폴리염화규산알루미늄과 그의 제조방법 및 용도에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명품은 여타성분은 기존의 응집제로 사용되고 있는 폴리염화알루미늄(poly aluminum chloride : 이하 PAC라 한다)과 유사하나 결합중에 규산(SiO₂)성분을 첨가시켜 제조한 전혀 새로운 무기계 고분자 물질이다.

종래에는 수처리용 응집제로서 황산알루미늄, 폴리염화규산알루미늄 등이 사용되어 왔는데 점점 악화되는 수질로 인해 보다 강력한 수처리 응집제가 필요하게 되었다. 본 발명품인 폴리염화규산알루미늄은 신규의 수처리 응집제로서 기존 상기 응집제들의 처리 후 높은 잔류알루미늄 농도, 저온에서의, 응집성능 저하 및 플록의 미세화 등의 문제점을 해결할 수 있는 특성이 우수한 신물질이다.

본 발명품은 다음과 같은 일반식(I)으로 표기할 수 있는 화합물이다.

[화학식 1]

[Al(OH)a (Cl)b (SiO)c (H₂O)d]n ……… (I)

여기에서 a는 0∼2.5, b는 0.5∼3.0, c는 0∼0.15, 2x<4.0, d는 4보다 크다.

상기 폴리염화알루미늄은 산화알미늄(Al₂O₃)이 5∼17wt%이고, SiO₂가 0.1∼3.0wt%이며, 맑고 투명한 액체상이다. 또한, 상기 폴리염화규산알루미늄은 폴리아크릴아미드, 폴리아민, 폴리디메틸디아릴암모늄클로라이드 등의 응집제를 추가로 함유할 수 있다.

이것을 수처리용 응집제로 사용하면 응집성능이 매우 뛰어나서 약품 투입량을 감소시키면서도 더 좋은 처리 효과를 가져오는 우수한 제품이 된다.

상기 폴리염화규산알루미늄의 제조방법은 하기와 같다. 먼저 수산화나트륨을 염산과 반응시켜 염화알루미늄 용액(1)을 제조하고 보관한다. 수산화알루미늄을 가성소다와 반응시켜 알루민산소다(2)를 제조한 후 보관한다. (1) 및 (2)용액을 혼합 반응시키면서 여기에 규산소다 또는 규산칼륨용액을 첨가시켜 고분자화된 염기성 폴리염화규산알루미늄을 제조한다. 이러한 폴리염화규산알루미늄의 제조방법에 있어서, 음이온염인 염산의 약 20%를 황산, 초산, 인산, 질산 및 이들의 혼합산으로 교체할 수 있다.

위 방법 이외에 기존의 폴리염화알루미늄을 급속 교반하면서 규산소다 또는 규산칼륨을 서서히 첨가하여 본원 발명의 폴리염화규산알루미늄을 제조할 수도 있다.

상기 제조방법들에 있어서, 제품을 보다 장기간 유지시키고 성능의 향상을 위하여 폴리아크릴아미드, 폴리아민, 폴리디메틸디아릴암모니움클로 라이드 등의 유기응집제를 첨가할 수 있다.

실시예 1

수산화알루미늄(Al₂O₃57.1%) 160g을 염산(35%) 560g과 반응시켜 염화알루미늄 용액(1)을 제조한다. 수산화알루미늄 50g과 가성소다(50%) 70g을 반응시켜서 알루민산소다(2)를 제조한다. (1)과 (2)용액을 고속 혼합기에서 혼합하면서 규산소다(SiO₂/Na₂O=3.3, SiO₂=30%) 10g을 물 20g에 희석시킨 용액을 첨가하면서 반응을 시켜 염기성 폴리염화규산알루미늄을 만든 후 물을 가해 본 발명품인 폴리염화규산알루미늄 1,000g을 제조한다. 이 제품의 성분은 Al₂O₃가 12%, SiO₂가 0.3% 염기도 약 36.8%이다.

상기 수득한 폴리염화규산알루미늄에 의한 수처리시의 응집 시험 결과는 아래와 같다.

[표 1]

* 시험방법 : ASTM D 1889081

실시예 2

수산화알루미늄(Al₂O₃57.1%) 130㎏을 35% 염산 230㎏, 물 300㎏과 고압용에서 반응시켜서 폴리염화알루미늄을 제조한 후 여기에 물을 가하여 전체무게비가 920kg이 되도록 희석시킨다.

상기의 희석된 용액을 고속 혼합하면서 물 50㎏에 규산소다(SiO₂/Na₂O=3.3, SiO₂=30%) 30㎏을 희석시킨 용액을 천천히 가하면서 반응시켜서 폴리염화규산알루미늄 1000㎏을 제조하였다. 이 제품은 Al₂O₃74%, SiO₂0.9% 염기도 약 51.6%이었다.

상기 수득한 폴리염화규산알루미늄에 의한 수처리에서의 응집시험 결과는 아래와 같다.

[표 2]

실시예 3

상기 실시예 1과 2에서 제조한 제품에 각기 유기응집제인 폴리아크릴아미드와 폴리아민, 폴리디메틸디아릴암모늄클로라디를 0.2%씩 가하여 제품을 제조하였다. 이들 제품의 수처리 응집시험 결과는 아래와 같다.

[표 3]

Claims

하기 일반식(1)로 표시되는 폴리염화규산알루미늄

[Al(OH)a (Cl)b (SiO)c (H₂O)d]n ……… (I)

여기에서, a는 0∼2.5, b는 0.5∼3.0, c는 0∼0.15, 2.0<x≤4.0, d는 4보다 크다.
제1항에 있어서, Al₂O₃가 5∼17wt%이고, SiO₂가 0.1∼3.0wt%인 것을 특징으로 하는 폴리염화규산알루미늄.
제1항에 있어서, 폴리아크릴아미드, 폴리아민, 또는 폴리디메틸디아릴암모늄클로라이드인 유기응집제 0.05∼5.0%가 첨가되어 있는 폴리염화규산알루미늄.
수산화알루미늄을 염산과 반응시켜 염화알루미늄을 제조하고, 여기에 알루민산소다 용액과 규산소다 또는 규산칼륨 용액을 첨가하여 고속 혼화기에서 반응시킴을 특징으로 하는 하기 일반식(1)로 표현되는 폴리염화규산알루미늄의 제조방법.

[Al(OH)a (Cl)b (SiOx)c (H₂O)d]n ……… (I)

여기에서 a는 0∼2.5, b는 0.5∼3.0, c는 0∼0.15, 2.0<x≤4.0, d는 4보다 크다.
제4항에 있어서, 상기 염산을 황산, 초산, 인산, 질산 등의 산 및 이들의 혼합산으로 20%까지 교체시킬 수 있는 방법.
제4항에 있어서, 폴리염화알루미늄 용액과 규산소다 또는 규산칼륨 용액을 고속 혼화기에서 반응시킴을 특징으로 하는 하기 일반식(1)로 표현되는 폴리염화규산알루미늄의 제조방법.

[Al(OH)a (Cl)b (SiOx)c (H₂O)d]n ……… (I)

여기에서 a는 0∼2.5, b는 0.5∼3.0, c는 0∼0.15, 2.0<x≤4.0, d는 4보다 크다.