MX2008008684A - Cloruro de polialuminio y clorhidrato de aluminio, proceso y composiciones: productos de alta-basicidad y ultra alta-basicidad. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere en general a procesos para la producción de cloruros de polialuminio de alta-basicidad y ultra-basicidad incluyendo clorhidrato de aluminio. Los procesos pueden producir productos de un amplio intervalo de basicidades y son particularmente útiles para producir productos de alta basicidad. Los procesos pueden producir un amplio intervalo de concentraciones en solución y son particularmente útiles para producir altas concentraciones en solución. Los procesos descritos generan productos de alta pureza, que están libres de sal(es) sub-producto. Los procesos aquí descritos también pueden emplearse para producir cloruros de polialuminio de mejorada eficacia, incluyendo clorhidrato de aluminio. Cuando se comparan con procesos convencionales para fabricar estos compuestos, los procesos descritos aquí son únicos ya que los procesos descritos no requieren metal aluminio como material de partida. Los productos de los procesos son adecuados en aplicaciones incluyendo purificación de agua, catalizadores y antitranspirantes. Además la invención se dirige a los productos preparados por los procesos aquí descritos.

Description

CLORURO DE POLIALUMINIO Y CLORHIDRATO DE ALUMINIO, PROCESOS Y COMPOSICIONES: PRODUCTOS DE ALTA-BASICIDAD Y ULTRA ALTA- BASICIDAD REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama beneficio bajo 35 U.S.C. § 119(e) de la solicitud de patente de los E.U.A. No. de Serie 60/756,848, con titulo "Process for Increasing the Basicity of Polymetal Halides", presentado en enero 6, 2006 (expediente del agente número 186931/US) por William E. Pratt y Joseph J. Stevens. Esta solicitud también reclama el beneficio bajo 35 U.S.C. § 119(e) de la solicitud de patente de los E.U.A. No. de Serie 60/829,804, con titulo "Polyaluminum chloride and Aluminum Chlorohydrate, Processes and Compositions : High-Basicity and Ultra High Basicity Products" (expediente del agente número 18 6931/US/2), presentada en octubre 17, 2006 por William E. Pratt y Joseph J. Stevens, los contenidos de esta solicitud provisional se incorporan aquí por referencia en su totalidad. CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un proceso para producir cloruro de polialuminio de alta basicidad y clorhidrato de aluminio, por electrodiálisis . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El cloruro de polialuminio (PAC = Polyaluminum chloride) es el nombre dado a la familia de compuestos definidos por la fórmula : Alm(OH)nCl 3m-n en donde 0 < n = 3m y cuando m = 1. El grado de neutralización (es decir, la proporción de OH a Al) se conoce como la basicidad. En el caso de cloruro de polialuminio la basicidad se define por la fórmula n/3m. La química en solución de cloruros de polialuminio es compleja. Aunque la formación de especies polinucleares de aluminio se ha estudiado por más de un siglo, todavía hay mucha controversia referente a las reacciones de polimerización de aluminio y las composiciones de productos resultantes. En general, estos materiales se conoce que forman una variedad de oligómeros y polímeros en solución. La basicidad es un factor principal para determinar la distribución de especies moleculares; la baja basicidad favorece especies de bajos pesos moleculares y la alta basicidad favorece especies de altos pesos moleculares. Temperatura y concentración también afectan la distribución de especies moleculares pero en formas menos pronosticables . Los PAC's pueden ser divididos ampliamente en tres grupos de basicidades con base en las técnicas de fabricación empleadas para su producción. Los PAC de baja basicidad con basicidad de -1% a ~45% se fabrican por reacción bien conocida de trihidrato de aluminio (A1203-3H20) con ácido clorhídrico o cloruro de aluminio. PAC de alta basicidad, con basicidad de ~45% a aproximadamente ~65% se fabrica por dos métodos. El primero método conocido como el proceso de neutralización se basa en la reacción de cloruro de aluminio o PAC de baja basicidad con una base. El segundo método conocido como el proceso de oxidación se basa en la reacción de ácido clorhídrico o cloruro de aluminio o PAC de baja basicidad con metal aluminio. Y PAC de ultra alta basicidad (incluyendo ACH) con basicidad de ~65% a ~83%, se fabrica por el proceso de oxidación (es decir, la reacción de ácido clorhídrico o cloruro de aluminio o PAC de baja basicidad con metal aluminio) . Con base en estos procesos convencionales para fabricar PAC, productos de alta basicidad y ultra alta basicidad cuestan más de fabricar que los productos de baja basicidad. Los costos superiores relacionados a incrementada basicidad se deben al costo relativamente elevado de metal aluminio, en comparación con otras fuentes de aluminio (en el proceso de oxidación) y los costos de ácidos y bases desperdiciados en el proceso de neutralización (vide infra) . Cloruros de polialuminio se emplean en aplicaciones diversas incluyendo catalizadores, tratamientos de agua y antitranspirantes . Cada una de estas aplicaciones se basa en la neutralización de PAC para formar hidróxido de aluminio insoluble. Aunque productos con basicidades en el intervalo de ~1% a ~83% tienen utilidad comercial, los productos con superior basicidad en general tienen mayor utilidad. De esta manera, aplicaciones de catalizador favorecen PAC con basicidad de -83%, aplicaciones en antitranspirantes favorecen basicidades de -65% a -83% y aplicaciones de tratamiento de agua favorecen PAC con basicidades de -50% a -83%. El PAC de más alta basicidad de interés comercial es el cloruro de polialuminio con -83% de basicidad que se conoce como clorohidrato de aluminio (ACH = aluminum chlorohydrate) ; tiene la fórmula empírica de A12(0H)5C1. Los retos de satisfacer los requerimientos de producto de estas aplicaciones son muchos. En general, productos de alta concentración (es decir, contenido alto de AI2O3) se prefieren cuando se comparan con contra-partes de baja concentración. De esta manera, aplicaciones de catalizador requieren productos con un contenido de A1203 de -23.5% AI2O3. Aplicaciones antitranspirantes frecuentemente utilizan productos y procesos en seco que producen alto contenido de AI2O3 son deseables a fin de reducir al mínimo los costos de evaporación. En aplicaciones de tratamiento de agua, PAC en general trabaja en forma más eficiente, produce menos fango sub-producto, se sedimenta más rápido, trabaja mejor en agua fría y reduce el pH del agua en una proporción menor que productos alternos. En esta aplicación, productos PAC de alta basicidad con bajo contenido de A1203 se favorecen en general. Estos productos característicos son comunes en tratamientos de agua, debido a que esta aplicación de producto puede tolerar la presencia de sales inertes, y debido a que este tipo de producto puede fabricarse económicamente por el proceso de neutralización. Productos de alta basicidad (o ultra alta basicidad) en general se prefieren en comparación con productos de baja basicidad. Y productos de alto contenido de A1203 en general se prefieren en comparación con productos de bajo contenido de AI2O3. En muchos casos, productos de alta basicidad (o ultra alta basicidad) con alto contenido de ?1203, se prefieren. La reacción de cloruro de aluminio o ácido clorhídrico con trihidrato de aluminio empleada para fabricar PAC de baja basicidad tiene versatilidad limitada. La reacción avanza a temperatura elevada y presión ambiente para generar productos de modesta basicidad (< 5% a 10%). Bajo presión moderada, (hasta 7 atm. ) se obtienen basicidades de hasta 40% a 45%. Sin embargo, debido a la naturaleza corrosiva del medio de reacción y el costo de operación a alta presión, no es práctico fabricar productos de superior basicidad con este enfoque. PAC con cuarenta por ciento de basicidad, se fabrica y vende comercialmente a una concentración PAC de aproximadamente 36% (~17.1% A1203) . El proceso comercial empleado para fabricar PAC de alta basicidad, involucra la reacción de neutralización de cloruro de aluminio o PAC de baja basicidad con base y se muestra a continuación.

Al2 (OH)nCl6-n + M+Base" ! * A12(0H) „+iCl6-(n+i> + MCI (En esta reacción M+ es ya un ión alcalino, ión alcalino térreo o ión de aluminio) . Procesos que recurren a bases (por ejemplo hidróxidos y/o carbonatos alcalinos, o hidróxidos y/o carbonatos alcalino térreos, o aluminato de sodio) para producir PAC's de superior basicidad, tienen varias limitaciones. La formación de sal (es decir, MCI) del proceso de neutralización limita la solubilidad y la estabilidad de los productos formados. Procedimientos para la separación del PAC de alta basicidad de la sal, MCI no se conocen. Por lo tanto este procedimiento es inadecuado para producir PAC de alta basicidad. Aún más, este enfoque desperdicia materias primas (por ejemplo, el cloruro de hidrógeno y la base consumida en el proceso de neutralización) . Productos comerciales disponibles por esta ruta tienen bajas concentraciones de A1203 (menos de 12.5% de concentración A1203 es típica) debido a la sal presente del proceso de neutralización y tiene estabilidad limitada. Productos de baja concentración son costosos para transportar a los clientes de uso final.

Vale la pena elaborar en el desperdicio de materias primas en el proceso de neutralización. La reacción de cloruro de aluminio con carbonato de calcio es típica: 2A1C13 + 2CaC03 A12(0H)4C12 + 2CaCl2 Cloruro de aluminio se fabrica por la reacción de ácido clorhídrico con trihidrato de aluminio. De esta manera, en la reacción de neutralización anterior, cuatro moles de ácido clorhídrico y dos moles de carbonato de calcio se sacrifican para incrementar la basicidad a 66%. En este ejemplo, 6.8 kg (1.15 Ib) de cloruro de calcio se producen por cada .454 kg (1 Ib) de PAC con basicidad al 66% producido. La materia prima consumida por el proceso de neutralización es desperdicio y costosa. Además, el cloruro de calcio generado en este proceso permanece con el producto de esta manera contribuyendo a la concentración total de la solución, y de esta manera reduciendo la solubilidad y estabilidad del PAC. El proceso de neutralización tiene utilidad limitada para fabricar PAC de ultra alta basicidad debido a la cantidad de sal co-producto generada y el desperdicio de materias primas. PACs alta basicidad y ultra alta basicidad, incluyendo ACH, en general se fabrican por la oxidación de metal aluminio en la presencia de cloruro de aluminio, PAC de baja basicidad o ácido hidrocloruro, la reacción siguiente es típica . 3HC1 + 6 Al (metal) + 15 H20 ^^f. 3 A12(0H)5C1 + 9 H2 Esta reacción genera un producto de alta pureza debido a que el aluminio está fácilmente disponible en alta pureza (99.7% y superior). Este proceso sin embargo no carece de limitaciones. Metal aluminio es costoso; en una base de aluminio contenida, el metal aluminio es dos y media a cuatro veces más costoso que ATH utilizado para fabricar PAC ' s de baja basicidad. El proceso es peligroso debido a que el hidrógeno puede generar explosiones violentas. La reacción utiliza ya sea lingote, granalla o polvo de aluminio. La granalla de aluminio es más costosa que el lingote de aluminio, y el polvo es más costoso que la granalla. El lingote de aluminio es lento para reaccionar y son comúnes prolongados tiempos de lote (hasta 7 a 10 días) . La granalla de aluminio es más fácil de manejar y algo más reactiva (tiempos de reacción de 5 a 7 días son comúnes) , sin embargo, el proceso no es pronosticable; no es poco común el caso en que lotes de alta turbidez requieren extensa sedimentación y filtración. Polvo de aluminio da más rápidos tiempos de reacción (1 a 4 días dependiendo del tamaño de la reacción) , sin embargo el polvo requiere procedimientos especiales debido a su tendencia a explotar cuando se expone al aire, estática o a chispas. De esta manera, se requieren procesos más eficientes para fabricar PAC de alta basicidad y PAC de ultra alta basicidad. De acuerdo con esto, la presente invención proporciona procesos para fabricar productos de PAC de baja basicidad, alta basicidad y ultra alta basicidad. Los procesos de la presente invención no se basan en metal aluminio para producir productos de ultra alta basicidad. Los procesos de la presente invención proporcionan medios altamente eficientes para generar productos de alta basicidad ya que la etapa de neutralización de desperdicio practicada por los procesos convencionales es eliminada. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ilustra una pila de electrodiálisis y demuestra la remoción de electrólito, MX de solución de agotamiento y la concentración de MX en la solución receptora. Los términos solución receptora y solución de enriquecimiento son uno y utilizados en forma intercambiable a través de esta discusión. La Figura 2 muestra la densidad actual como una función de la basicidad a 50 grados C, 55 grados C y 60 grados C y demuestra el beneficio de operar los procesos de electrodiálisis de la presente invención a temperaturas elevadas .

La Figura 3 es una representación esquemática que ilustra un modo de operación para el proceso total. En este esquemático, la solución receptora y la solución de agotamiento ambas comprenden soluciones de cloruro de polialuminio . La solución de agotamiento se vuelve más básica y la solución receptora se vuelve menos básica debido al proceso de electrodiálisis . Esta ilustración presenta un aspecto de la presente invención: ácido clorhídrico eliminado de la solución de agotamiento y capturado por la solución receptora, se recicla a la producción de PAC evitando el desperdicio de ácido clorhídrico que es común al proceso de neutralización que se practica en la actualidad. La Figura 4 es una representación esquemática de procesos de tres etapas para producir PAC de ultra alta basicidad. La Figura 5 es una representación esquemática de un proceso de electrodiálisis, en donde se utilizan membranas bipolares para aumentar la basicidad de un metal polivalente. La Figura 6 es la configuración de celda para una pila de electrodiálisis bipolar. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a la producción de PAC incluyendo PAC de alta basicidad y de ultra alta basicidad. Los productos son únicos ya que se producen sin el uso de metal aluminio costoso y sin el uso de bases (por ejemplo hidróxidos y/o carbonatos de alcalinos, o hidróxidos alcalino térreos y/o carbonatos, o aluminato de sodio) .

Productos producidos por la presente invención son estables y se producen en diversas concentraciones incluyendo altas concentraciones (>12.5%) de AI2O3. En un aspecto, la presente invención proporciona un método para incrementar el contenido de hidróxido de compuestos que comprenden la fórmula (I) : Mm(OH)nXam-n (Compuesto I) en donde es un metal que se somete a la reacción: mXam (Compuesto II)+ H20 - ^ ^ Mm(OH)nXam_n (I) + HX en donde "a" es la valencia del ión de metal; X es un anión; 0 < n = am; y m = 1. El proceso incluye la etapa de someter a una solución del Compuesto I que puede hidrolizarse para generar HX para electrodiálisis o someter el Compuesto II, que puede hidrolizar para formar el Compuesto I con generación de HX para electrodiálisis, en donde ya sea: i. membranas permeables a cationes y membranas permeables a aniones o membranas bipolares y membranas permeables a aniones se utilizan, y ii. corrientes de enriquecimiento y agotamiento ambas constituidas por los Compuestos de la Fórmula I, tal que la concentración de HX se disminuye de la solución de agotamiento. El proceso de electrodiálisis proporciona al Compuesto I en la corriente de agotamiento con incrementado contenido de hidróxido respecto al Compuesto I antes del tratamiento de electrodiálisis. En un aspecto, el Compuesto I y/o Compuesto II iniciales se preparan recientemente y/o están sujetos a tratamiento térmico antes de o durante el proceso de electrodiálisis. En otro aspecto, el proceso de electrodiálisis se opera a temperatura elevada desde aproximadamente 30 grados C a la temperatura máxima permitida por el equipo de electrodiálisis, por ejemplo aproximadamente 65 grados C. Todavía en otro aspecto, la solución de enriquecimiento es cloruro de polialuminio . Todavía en otro aspecto, la solución de enriquecimiento del proceso de electrodiálisis se reacciona con trihidrato de aluminio y reutiliza en el proceso de electrodiálisis. Todavía en otro aspecto, la solución de agotamiento tiene una concentración de ión de aluminio mayor que 1 molar. Todavía en otro aspecto, los productos tienen una basicidad mayor que 45% pero menor que 65%.

Todavía en otro aspecto del proceso de la invención, los productos tienen una basicidad mayor que o igual a 65%. Todavía en otro aspecto del proceso de la invención, el producto es ACH con una proporción de aluminio a cloruro entre aproximadamente 1.9:1 a aproximadamente 2.1:1. En otro aspecto, el proceso de la invención dispone que M es Al, Ti, Zr, o Fe. Todavía en otro aspecto, X es un haluro, y en particular es cloruro. Todavía en otro aspecto de la invención, se incorporan ión sulfato y/o ión fosfato ya sea antes, durante o después de proceso de electrodiálisis y/o iones calcio u otros iones alcalino térreos se incorporan ya se antes, durante o después del proceso de electrodiálisis. DESCRIPCION DETALLA DE LA INVENCIÓN La capacidad del ión aluminio para hidrolizar agua es una de las mejores conocidas características de la sustancia. La presente invención utiliza este atributo para incrementar la basicidad de los PAC. De esta manera, extraer el ácido clorhídrico de la reacción siguiente desplaza el equilibrio a la derecha, de esta manera incrementando la basicidad de PAC. Aún más, la presente invención ilustra métodos convenientes para retirar el ácido clorhídrico de forma tal que pueda ser reutilizado; esta característica evita la característica de desperdicio de proceso de neutralización practicado comercialmente para la producción de PAC de alta basicidad.

El proceso de la presente invención por lo tanto proporciona métodos para incrementar la basicidad de PAC. Los métodos presentes son altamente eficientes debido a que se evita el uso del costoso metal aluminio como materia prima. Los métodos son altamente eficientes debido a que se evita la neutralización de desperdicio de ácido clorhídrico. El proceso ilustrado por la presente invención puede producir una variedad de concentraciones de producto, de interés particular es la habilidad del proceso para producir productos con altas concentraciones de (>12.5%) AI2O3. Debido a que el proceso de la presente invención evita la producción de sales subproducto, los PAC así formados son altamente estables, incluso a altas concentraciones (>12.5%) A1203. Los productos son útiles en una variedad de aplicaciones incluyendo en tratamiento de aguas, elaboración de papel, anti-transpirantes y catalizadores. Los procesos ilustrados por la presente invención producen productos únicos respecto a su distribución de especies moleculares y los productos se desempeñan en forma única en aplicaciones de productos . La presente invención abarca procesos para incrementa la basicidad de compuestos de aluminio. Los procesos son únicos cuando se comparan con procesos comerciales existentes para producir los productos, debido a que se evita el uso del costosos metal aluminio y se evita desperdician la neutralización con álcalis. Los procesos pueden producir productos de una amplia variedad de basicidades y son particularmente útiles para producir productos de alta basicidad y productos de ultra alta basicidad. El proceso puede producir un amplio intervalo de concentraciones de solución. Los procesos descritos generan productos de alta pureza. Los productos de la presente invención son compuestos de la Fórmula I: Mm(OH)nXam_n (I) en donde "a" es la valencia del ión de metal; X es un anión; 0 < n = am; y m = 1. La presente invención proporciona de manera sorprendente procesos que aumentan el contenido de hidróxido (es decir, la basicidad) de compuestos que tienen la Fórmula I, en donde M es un metal (o combinación de metales) que se someten a la reacción siguiente. Ejemplos de estos metales incluye pero no están limitado a aluminio, zirconio, titanio e hierro.

HnXamCH) + H20 ^ M OH^X^ (I) + HX El aumento en contenido de hidróxido (es decir, la basicidad) , se logra al someter una solución acuosa del Compuesto I a electrodiálisis, de manera tal que la concentración HX en la solución se disminuye. Por lo tanto, HX se elimina efectivamente de la solución y del Compuesto I, de esta manera proporcionando el Compuesto I con incrementado contenido de hidróxido respecto al Compuesto I antes de tratamiento de electrodiálisis. En forma alterna, o en combinación con el tratamiento de electrodiálisis del Compuesto I, el Compuesto II puede someterse a electrodiálisis, lo que provoca que el Compuesto II se someta a una transformación para formar el Compuesto I con generación de HX. De nuevo, durante el tratamiento de electrodiálisis, HX se retira de la solución, de esta manera proporcionando el Compuesto I con un contenido incrementado de hidróxido (incrementada basicidad) . En particular, M puede ser aluminio (Al) , titanio (Ti), zirconio (Zr) , o hierro (Fe). X puede ser cualquier ión mono-valente, un haluro tal como cloruro, bromuro, yoduro o nitrato. Cuando M es igual a aluminio, los procesos anteriormente mencionados generan productos con un amplio intervalo de basicidades. Mientras que los procesos de la presente invención son capaces de producir un intervalo completo de basicidades, los procesos de preferencia producen productos con basicidades mayores a aproximadamente 50%, más preferible los procesos producen productos de basicidad mayor que 60%, y más preferiblemente, el proceso produce productos de basicidad mayor a 65%. Un interés particular es el uso de estos procesos para producir clorhidrato de aluminio con una basicidad de aproximadamente 83%. (En el caso de clorhidrato de aluminio, X es Cl en la fórmula anterior y la proporción de aluminio a cloruro es de aproximadamente 1.9:1 a aproximadamente 2.1:1). Sales de aluminio preferidas para utilizar como materiales de partida son aquellas que tienen la fórmula empírica Al2(OH)nX6-n en donde X es Cl, Br, I, o N03, de preferencia Cl. Los procesos de la presente invención son aplicables a materiales en donde n está en el intervalo de aproximadamente 0 a aproximadamente 5, sin embargo materiales definidos por n que está en el intervalo de aproximadamente 0 a aproximadamente 3 son de interés particular debido a su disponibilidad de rutas económicas. Las sales de aluminio también en general tienen cierta agua de hidratación asociada con ellas. Iones calcio que se conocen estabilizan composiciones de cloruro de polialuminio . Los iones calcio pueden introducirse en productos de la presente invención al agregar una variedad de sales calcio. Estas sales calcio incluye hidróxido de calcio, carbonato de calcio, acetato de calcio, citrato de calcio, glicinato de calcio, cloruro de calcio, etc. y las sales de calcio pueden agregarse en cantidades de aproximadamente 0 a aproximadamente 2%. La adición de sales calcio puede ser antes de, durante o después del proceso de electrodiálisis . Aniones polivalentes que incluyen sulfato y fosfato se conoce que mejoran el desempeño de cloruro de polialuminio en tratamiento de aguas. Los iones pueden incorporarse en los productos de la presente invención ya sea antes, durante o después del proceso de elevar la basicidad. Los productos de la presente invención pueden utilizarse o almacenarse como una solución acuosa o pueden aplicarse por roció o nebulización, secarse al vacio o secarse por otros medios para obtener las composiciones en forma de polvo sólido. Electrodiálisis es un proceso electroquímico en donde se transportan iones a través de membranas permeables a iones desde una solución a otra desde la influencia de un gradiente potencial. Las cargas eléctricas en los iones les permiten ser desplazados a través de las membranas fabricadas a partir de polímeros de intercambio de iones. Aplicar un voltaje entre dos electrodos de extremo, genera el campo potencial requerido para que ocurra el transporte de iones a través de la membrana. Ya que las membranas utilizadas en electrodiálisis tienen la capacidad de transportar selectivamente iones que tienen carga positiva o negativa y rechazar iones con carga opuesta, concentración útil, remoción o separación de electrolitos pueden lograrse por electrodiálisis. Aplicaciones comerciales de electrodiálisis incluyen : • La remoción de sal de agua salobre para generar agua potable. • La concentración de sal de agua de mar hasta 20% de contenido de sal como una primera etapa hacia la fabricación de sal. • La reducción de minerales de trigo para fabricar fórmula infantil. • Y la reducción de sal en salsa de soya. El dispositivo utilizado para procesos de electrodiálisis, en general se refiere como una pila de electrodiálisis. Los elementos esenciales de una pila de electrodiálisis son un ánodo, un cátodo, membranas permeables a cationes y membranas permeables a aniones. La Figura 1 es una ilustración que muestra los componentes básicos y operación de un proceso de electrodiálisis que emplea membranas de monocapa. De esta manera, las membranas permeables a cationes y aniones se colocan entre el ánodo y el cátodo en forma salteada. Ensamblado de las membranas permeables a iones de esta manera crea dos conjuntos distintos de compartimientos. El primer conjunto de compartimientos o celdas comprende una membrana permeable a aniones en el lado del ánodo y una membrana permeable a iones cationes en el lado del cátodo. Este conjunto de celdas se orienta respecto al ánodo y el cátodo, de manera tal que los electrolitos se agotan de estas celdas cuando se aplica un voltaje. Las soluciones en este conjunto de compartimientos se refieren como la corriente de agotamiento. El segundo conjunto de compartimientos o celdas comprende una membrana permeable a aniones en el lado del cátodo y una membrana permeable a cationes en el lado del ánodo. Este conjunto de celdas se orienta respecto al ánodo y el cátodo, de manera tal que se recibe y concentran electrolitos en estas celdas cuando se aplica un voltaje en los electrodos. Las soluciones en este segundo conjunto de compartimientos son referidas como la corriente de recepción o de enriquecimiento. De esta manera, el efecto neto de proceso de electrodiálisis es para transferir electrolitos de la solución de agotamiento a la solución receptora cuando se concentran los electrolitos. Una aplicación comercial exitosa de electrodiálisis requiere que el proceso bajo consideración tenga la capacidad de soportar una alta velocidad de transferencia de iones a través de las superficies de las membranas permeables de iones, por periodos prolongados. La velocidad de transferencia de iones a través de superficies de membrana se refiere como el flujo iónico y se mide en moles/seg-cm2. El flujo iónico se relaciona a la carga eléctrica que pasa a través de la celda de electrodiálisis por las siguientes relaciones Flujo Iónico Densidad de corriente (coulombs / seg-metro2) Constante de Faraday (96,485 coulombs/mol ) Ya que las unidades coulombs/seg equivalen a amperes, la densidad de corriente (C.D.) se mide comúnmente en mamp/cm2. Procesos de electrodiálisis exitosos (que utilizan membranas de hidrocarburo configuradas como se describe anteriormente) en general soportan una C.D. de ~10 a ~50 mamp/cm2. Densidades de corriente inferiores a ~10 mamp/cm2 en general son imprácticas debido a la gran cantidad de membrana permeable a iones requerida. El límite superior de densidad de corriente en general se determina por limitaciones de las membranas permeables a iones. Membranas de hidrocarburos en monocapas en general se limitan a ~50 mamp/cm2. Procesos de electrodiálisis se realizan comúnmente a temperaturas ambiente; los procesos comerciales anteriormente mencionados todos se realizan a temperaturas ambiente. Se encontró sorprendentemente que las densidades actuales para los procesos de la presente invención se mejoran marcadamente al operar a temperatura incrementada. La Figura 2 compara la densidad de corriente a 50 grados C, 55 grados C y 60 grados C, como una función de basicidad para los procesos de electrodiálisis de la presente invención. La información ilustrada en este diagrama muestra que la densidad de corriente se reduce conforme se incrementa la basicidad pero que la reducción en densidad de corriente se mitiga al incrementar la temperatura. Esta reducción en densidad de corriente a incrementada basicidad se confirma al operar a diversas temperaturas los procesos de electrodiálisis de la presente invención. La operación a 55 grados C a 65 grados C permite que densidades de corriente de 50 a 40 mamp/cm2 se han logradas sobre el intervalo de basicidades de 40% a 70%; en operación en contrapuesta a las temperaturas ambiente que resultan en densidades de corriente de 42 a 18 mamp/cm2 sobre el mismo de intervalo de basicidades. A 55 grados C, la densidad de corriente a 83% de basicidad fue de mamp/cm2; mientras que la operación a temperatura ambiente resultó en una densidad de corriente de 2-4 mamp/cm2 a 83% de basicidad. Sin estar ligados por teoría, estas observaciones sugieren que los cloruros de polialuminio participan en un proceso que provoca incrustación de membrana conforme la basicidad aumenta y que este proceso de incrustación es mitigado a medida que se incrementa la temperatura. Las observaciones citadas anteriormente demuestran que la densidad de corriente para los procesos de electrodiálisis de la presente invención aumentan conforme aumenta la temperatura de operación. La temperatura de operación para electrodiálisis se limita por diversa características relacionadas a los materiales de construcción de la pila de electrodiálisis. Aunque, membranas de hidrocarburos permeables a iones valoradas a 80 grados C de operación están disponibles, no es poco común la operación sobre 40 grados C. Distorsión de pila, tecnología de fabricación de espaciadores e integridad de espaciador, son los factores primarios que limitan superiores temperaturas de operación. Los componentes de pila que permiten que la presente invención opere a temperatura de hasta 65 grados C se utilizaron en el presente trabajo. La operación a temperaturas superiores a 65 grados C, mientras que no es práctica con los componentes actualmente disponibles será benéfica al proceso de la presente invención . Incrustación de membrana, la deposición de materiales (por ejemplo, sólidos y o geles) que inhiben el desempeño de membrana permeable a iones, llevan a degradación de membrana y deberán de reducirse al mínimo a fin de mantener altas densidades de corriente por periodos prolongados de tiempo. Macromoléculas con funcionalidades ionizables promueven incrustación de membrana ya que su carga provoca que migren a la superficie de la membrana permeable a iones pero su tamaño evita paso a través de la membrana. Soluciones de cloruro de polialuminio forman macromoléculas y este atributo influencia adversamente el desempeño de electrodiálisis . La propensión de soluciones de PAC para formar macromoléculas, aumenta conforme incrementa la basicidad o a medida que la concentración de la solución de PAC aumenta. A basicidades mayores a aproximadamente 50% y/o concentraciones sobre aproximadamente 1 molar (medidas en una base aluminio) la incrustación de membrana puede impactar adversamente los procesos de la presente invención. Se encontró sorprendentemente que la incrustación puede reducirse al mínimo ya sea al utilizar materiales de partida recientemente preparados y/o termo tratamiento de las soluciones de reacción antes de o durante el proceso de electrodiálisis. Se descubrió sorprendentemente, que materiales de alimentación para los proceso de electrodiálisis de la presente invención se desempeñan mejor si tiene menos de 30 días de elaboración, de preferencia con menos de 20 días, y más preferible utilizados dentro de 10 días a partir del momento en que se fabrican. El proceso de termo tratamiento de la presente invención se realiza convenientemente al calentar las soluciones de alimentación a una temperatura de 70 grados C para hervir por un periodo de 15 minutos a 24 horas. El procedimiento de termo tratamiento de la presente invención se lleva a cabo convenientemente al calentar las soluciones de alimentación a una temperatura de 90 grados C por un periodo de 1 hora. Cuando se someten PAC de baja basicidad a proceso de termo tratamiento, hay un cambio en la especiación molecular como se determina por cromatografía de alta presión con exclusión de tamaño (HPLC = high pressure chromatography) . HPLC indica que el proceso de termo tratamiento induce un aumento en especies de menor peso molecular. La producción de PAC de ultra alta basicidad se lleva a cabo convenientemente ya sea en un procedimiento de una etapa o tres etapas. En el procedimiento de tres etapas, (ilustrado en la Figura 4) las etapas comprenden electrodiálisis de PAC con baja basicidad (por ejemplo 40% PAC) a alguna basicidad intermedia, como PAC con basicidad de 65% a PAC con basicidad de 75%, termoratar el producto del etapa 1, seguido por electrodiálisis del producto termotratado de la etapa 1 en el producto final. Se encontró sorprendentemente que el termotratar PAC de 65 a 75%, provoca que la distribución de especies moleculares favorezca especies de alto peso molecular. En este caso, el proceso de tratamiento térmico reduce la viscosidad del PAC intermedio (es decir PAC de 65% a 75%) . Menor viscosidad es benéfica ya que los procesos de electrodiálisis son intolerantes de viscosidades sobre ~20 cps. El procedimiento de tres etapas es particularmente útil cuando se desea PAC de ultra alta basicidad con concentraciones de AI2O3 mayores a 14-17% de A1203. Una aplicación exitosa de electrodiálisis también requiere que las membranas permeables a iones tengan un alto grado de selectividad respecto al transporte de iones. La eficiencia de corriente es una medida de la selectividad de transporte de iones. La eficiencia de corriente es la proporción de corriente empleada por el proceso deseado (remoción de ión hidrógeno y anión monovalente (por ejemplo cloruro) en la presente invención) a la corriente total consumida por el transporte de iones. Bajas eficiencias de corriente indican la presencia de transporte de iones no selectivo. Altas eficiencias de corriente son importantes para la economía de electrodiálisis ya que la eficiencia de corriente impacta el tamaño de la celda de electrodiálisis, la energía eléctrica consumida y la pureza del producto. Mientras que la migración de regreso de aniones a través de las membranas permeables a cationes no es común, la contra migración de ión hidrógeno a través de membranas permeables de aniones es común en medio acídico. Los procesos de la presente invención operan bajo condiciones acídicas (pH<3.5) y la contra migración de H+ a través de membranas de aniones, debe reducirse al mínimo a fin de mantener alta eficiencia de corriente. Además, los procesos de la presente invención requieren que el ión hidrógeno (en concentraciones de ~10_1 molar a ~10~3 molar) en la solución de agotamiento se transfiera a través de las membranas permeables a cationes sean de preferencia a Al+3 (presente en concentraciones mayores a 1 molar cuando se miden en una base de aluminio) . Transporte de cationes no selectivo puede llevar a reducida eficiencia de corriente y contaminación de la solución receptora y/o la de agotamiento. Se descubrió de manera sorprendente que el transporte de iones altamente selectivo (es decir contra inmigración mínima de H+ a través de la membrana permeable de aniones y contaminación mínima de la solución de agotamiento) y altas eficiencias de corriente (mayores a 85%-90%), resulta de una selección apropiada de la solución receptora empleada. Cuando se utiliza cloruro de polialuminio con basicidad mayor a ~5% de preferencia, basicidad mayor que -10% como la solución receptora, el ácido clorhídrico retirado de la solución de agotamiento reacciona con el PAC en la solución receptora. De esta manera, el utilizar PAC como la solución receptora, mantiene bajos niveles de la concentración de ácido clorhídrico en la solución receptora, contra migración de ión hidrógeno se reduce marcadamente y se logran altas eficiencias de corriente. En comparación, cuando PAC se reemplaza por cloruro de aluminio como la solución receptora, la solución queda rica en ácido clorhídrico y la eficiencia de corriente cae a niveles imprácticos (< 65%) . El uso de cloruro de calcio con hidróxido de calcio como la solución receptora también se examinó. La solución receptora de hidróxido-cloruro de calcio dio eficiencias de corriente de aproximadamente 60% a 80%. El proceso total para el sistema de aluminio completo (es decir cuando M = Al) se caracteriza por la secuencia de reacción siguiente: Solución de Agotamiento: Al2(OH)6-xClx + H20 w — ** Al2(OH)6-<x-i)Clx-i + HCI A Solución Receptora: Al2(OH)6-yCly -I- HCI AIa(OH)6<yM)Cly | + H20 en donde x varía de aproximadamente 2 a aproximadamente 6, y varía aproximadamente 1 a aproximadamente 5, y con lo que el ácido clorhídrico presente en la solución PAC de los compartimientos de agotamiento, se transfiere a través de las membranas permeables de iones a la solución receptora. El ácido clorhídrico así transferido a través de membranas permeables a iones, reacciona con el PAC presente en la solución receptora. El proceso total provoca que el PAC en la solución de agotamiento se vuelva más básico (debido a la remoción impulsada por corriente de ácido clorhídrico) el PAC en la solución receptora se vuelve menos básico. El PAC de la solución receptora se utiliza en el proceso de fabricación como se ilustra en la Figura 3 en donde el PAC se retira del proceso de electrodiálisis y su basicidad se incrementa por reacción con trihidrato de aluminio (?1203·3?20) . De esta manera, el proceso total es altamente eficiente respecto a materias primas debido a que el ácido clorhídrico retirado de la solución de agotamiento, se utiliza para fabricar PAC adicional (ver la Figura 3) . Las basicidades de las soluciones PAC en las reacciones anteriores y en la Figura 3, se utilizan para propósitos ilustrativos y otras combinaciones de basicidades prácticas serán fácilmente aparentes para aquellos con destreza en la especialidad. La mayoría de los procesos de electrodiálisis se basan en el uso de membranas de monocapa, elaboradas a partir de porciones orgánicas funcionalizadas como divinilbenceno y en estireno. Estas membranas se refieren comúnmente como membranas de hidrocarburos para diferenciarlas de membranas elaboradas a partir de politetrafluoroetilenos (PTFE) funcionalizados . Las membranas de hidrocarburos son económicas cuando se comparan con sus contrapartes de PTFE y su uso se prefiere en aplicaciones leves (es decir a pH casi neutro, temperatura ambiente y la ausencia de procesos redox) . Membranas de hidrocarburos están disponibles tanto como membranas permeables a aniones como membranas permeables a cationes; mientras que las membranas de PTFE primordialmente están disponibles como membranas permeables a cationes. De manera interesante, estos dos tipos de membranas tienen estructuras físicas y modos de operación sustancialmente diferentes. Mientras que las membranas de hidrocarburos se considera que funcionan como geles continuos, las membranas de PTFE se consideran compuestas por una estructura principal hidrofóbica rígida rellena con canales hidrofílicos, en donde se lleva a cabo el transporte de iones. Mientras que la evidencia física soporta la idea de que membranas de PTFE e hidrocarburos operan a través de diferentes mecanismos, ambas funcionan para proporcionar transporte de iones altamente efectivo. Los procesos de la presente invención pueden practicarse ya sea con membranas de hidrocarburos o membranas de PTFE. En selectas aplicaciones, procesos de electrodiálisis utilizan membranas bicapa comúnmente conocidas como membranas bipolares. Las membranas bipolares se forman al combinar membranas permeables a aniones y membranas permeables a cationes. Las membranas bipolares se utilizan en procesos de electrodiálisis para separar el agua. De esta manera, los iones hidrógeno migran a través de la membrana permeable de iones cationes hacia el cátodo e iones hidroxilo migran a través de la membrana permeable a aniones hacia el ánodo. Las membranas bipolares pueden utilizarse en el proceso de la presente invención, como se ilustra en la Figura 5. Los procesos de la presente invención se operan ya sea en un modo por lotes, semi continúo (comúnmente referido como el proceso de "vaciado poco profundo") o un modo continuo (comúnmente referido como el proceso de "alimentación y purga"). El vaciado poco profundo se refiere a un modo de operación con el que después de que termina el proceso de electrodiálisis, las soluciones de agotamiento y recepción se drenan parcialmente de sus bucles de reciclado respectivos. Los bucles de reciclado después se reabastecen con soluciones de partida frescas y el proceso de electrodiálisis se reanuda. La alimentación y purga se refieren a un modo de operación con lo que el proceso de electrodiálisis se mantiene en un estado estable; producto terminado se purga continuamente del bucle de reciclado y reabastece continuamente con material de partida. Todos los tres modos de operación permiten la oportunidad por practicar una operación conocida como limpieza en sitio (CIP = cleaning in place) con lo que se interrumpe el proceso de electrodiálisis, se retiran las soluciones receptoras y las soluciones de agotamiento de la pila de electrodiálisis y las membranas se lavan con una solución de limpieza. Aunque cualquier cantidad de soluciones de limpieza pueden utilizarse, los procesos de la presente invención responden particularmente a soluciones de limpieza acidicas; de preferencia soluciones de limpieza de ácido clorhídrico. De esta manera, se ha encontrado que muchas de las desventajas asociadas con los procesos actualmente conocidos para fabricar PAC de alta basicidad y PAC de ultra alta basicidad, se superan y los objetivos de esta invención se logran al utilizar electrodiálisis para incrementar la basicidad de sales de aluminio. Aunque la presente invención puede utilizarse para producir compuestos aluminio con un amplio intervalo de basicidades con relevancia particular es la capacidad de producir productos de alta basicidad y ultra alta basicidad. En los siguientes párrafos, la presente invención proporciona 1. Un método para incrementar el contenido de hidróxido de compuestos que comprenden la fórmula (I) : Mm(OH)nXam-n (Compuesto I) en donde M es un metal que se somete a la reacción: MmXam (Compuesto II)+ H20 - ^ ¦ Mm(OH)nXam_n (I) + HX en donde "a" es la valencia del ión de metal; X es un anión; 0 < n = am; y m = 1. El proceso incluye la etapa de someter una solución del Compuesto I que puede hidrolizar para generar HX a electrodiálisis y someter al Compuesto II que puede hidrolizarse para formar el Compuesto I con generación de HX a electrodiálisis en donde ya sea: i. se utilizan membranas permeables a cationes y membranas permeables a aniones o membranas bipolares y membranas permeables a aniones, y ii. corrientes de enriquecimiento y agotamiento ambas constituidas por los Compuestos de la Fórmula I, de manera tal que la concentración de HX se disminuye de la solución de agotamiento. El proceso de electrodiálisis proporciona el Compuesto I en la corriente de agotamiento con incrementado contenido de hidróxido respecto al Compuesto I antes de tratamiento . 2. El proceso del párrafo 1, en donde el Compuesto inicial I y/o el Compuesto II se preparan recientemente y o están sujetos a tratamiento térmico antes de o durante el proceso de electrodiálisis . 3. El proceso de los párrafos 1 o 2, en donde el proceso de electrodiálisis se opera a temperatura elevada desde aproximadamente 30 grados C a la temperatura máxima permitida por el equipo de electrodiálisis. 4. El proceso de cualquiera de los párrafos 1 y 3, en donde la solución de enriquecimiento es cloruro polialuminio . 5. El proceso de cualquiera de los párrafos 1 y 4, en donde la solución de enriquecimiento del proceso de electrodiálisis se reacciona con trihidrato de aluminio y reutiliza en el proceso de electrodiálisis. 6. El proceso de cualquiera de los párrafos 1 y , en donde la solución de agotamiento tiene una concentración de ión aluminio mayor que 1 molar. 7. El proceso de cualquiera de los párrafos 1 y 6, en donde los productos tienen una basicidad mayor que 45% pero menor que 65%. 8. El proceso de cualquiera de los párrafos 1 y 6, en donde los productos tienen una basicidad mayor que o igual que 65%. 9. El proceso de conformidad con cualquiera de los párrafos 1 y 8, en donde el producto es ACH, con una proporción de aluminio a cloruro entre aproximadamente 1.9:1 y aproximadamente 2.1:1. 10. El proceso de conformidad con cualquiera de los párrafos 1 y 9, en donde M es Al. 11. El proceso de conformidad con cualquiera de los párrafos 1 y 8, en donde M es Ti. 12. El proceso de conformidad con cualquiera de los párrafos 1 y 8, en donde M es Zr. 13. El proceso de conformidad con cualquiera de los párrafos 1 y 8, en donde M es Fe. 14. El proceso de conformidad con cualquiera de los párrafos 1 y 13, en donde X es haluro. 15. El proceso de conformidad con cualquiera de los párrafos 1 y 14, en donde el haluro es cloruro. 16. El proceso de conformidad con cualquiera de los párrafos 1 y 15, en donde el ión sulfato o ión fosfato se incorporan ya sea antes, durante o después del proceso de electrodiálisis . 17. El proceso de conformidad con cualquiera de los párrafos 1 y 16, en donde el ión es calcio u otros iones alcalinotérreos se incorporan ya sea antes, durante o después del proceso de electrodiálisis . Mientras que múltiples modalidades se describen, todavía otras modalidades de la presente invención serán aparentes para aquellos con destreza en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada. Como será aparente, la invención es capas de modificaciones en diversos aspectos evidentes, todos sin apartarse del espíritu y alcance la presente invención. De acuerdo con esto, las descripciones detalladas habrán de considerarse como ilustrativas en naturaleza y no restrictivas. Ejemplos Excepto como se anota en los ejemplos particulares, los experimentos se llevaron a cabo como se describe en los párrafos con título Procedimiento ED General: Procedimiento ED General: Las corridas experimentales ED se llevaron a cabo en una pila de electrodiálisis Eurodia EUR6B-15. La pila consistió de un ánodo y un cátodo DSE y una combinación de membranas permeables a aniones Neosepta AHA y cationes Neosepta CMX. Hubo 15 pares de membranas ED cada una con un área superficial operativa de 0.056 m2. El compartimiento de alimentación (PAC) consistió de un depósito de vidrio con capacidad de 14 litros y una bomba de circulación centrífuga Iwaki. La presión de entrada, flujo, temperatura, pH y conductividad de solución se supervisaron durante la corrida. El bucle de recepción consistió de un recipiente de vidrio con 14 litros de capacidad y una bomba de circulación centrifuga Iwaki. La presión de entrada, pH y temperatura de esta solución también se supervisaron durante la corrida. El bucle de enjuague de electrodo consistió de un recipiente de polipropileno con 15 litros de capacidad y una bomba de circulación centrifuga Iwaki. La solución de enjuague de electrodo (0.5 % H2S04) se dividió en dos corrientes antes de entrar a los compartimientos de ánodo y cátodo. Las soluciones que salen de los compartimientos se recombinaron en el recipiente principal. Se surte energía a la pila por dos suministros de energía Sorensen DCS 20-50 DC conectados en series. Los datos selectos se recolectaron durante las corridas (por ejemplo, corriente, pH de solución de agotamiento y solución de recepción, conductividad de solución de agotamiento, temperatura de solución de agotamiento y solución de recepción y flujo de solución de agotamiento y carga pasada) y varias muestras de cada corriente se tomaron para posterior análisis . Ejemplo 1: Producción de PAC de alta Basicidad Pila de Electrodiálisis : Eurodia 6 (20 pares de membranas ) Temperatura 60 grados C Membranas: Neosepta CMX y ASM Materiales de Partida: PAC a 40%, Holland Chemical PACL-300 Agotamiento: PAC al 40% Solución de Enriquecimiento: CaCl2 50 Litros de PAC al 40% se diluyen con 50 litros de agua desionizada. La solución se agitó y calentó a 90 grados C. La solución se mantuvo a esta temperatura por 1 hora y después cubrió con agua DI de regreso a un volumen total de 100 L (para compensar evaporación) . Después de enfriar a 60 grados C, la solución resultante se alimento a la pila de electrodiálisis como la solución de agotamiento como se describe a continuación. La solución de enriquecimiento fue una solución CaCl2 de 2 M (10 litros). Los compartimientos de la solución de enriquecimiento se equiparon con un aparato que permite la adicción de Ca(OH)2 a fin de mantener el pH a un valor de 0.5 o mayor durante el curso de la corrida. La solución de agotamiento también se calentó y mantuvo a una temperatura de 60 grados C durante el curso de la corrida. Circulación de las soluciones de enriquecimiento y agotamiento se empezó y se aplicó un gradiente potencial de aproximadamente 14 volts a la celda (~0.4 volts por par de membrana) . La corriente se limitó a 50 mA/cm2. Esta corriente se mantuvo por 60% de la carga teórica, cuando el voltaje aumentó al limite de 22 V (0.8V/celda) . Este voltaje se mantuvo por el resto de la carga teórica y la corriente bajó a 35 mA/cm2 al final de la etapa. Al final de la corrida, la solución de agotamiento comprendió 58 litros de PAC 70% básico y 15.4% de A1203. Análisis para calcio se mostró que la concentración es de aproximadamente 1 g/L. La solución de enriquecimiento comprendió de 49 litros de CaCl2 ~2 molar. La densidad de corriente para la corrida fue 46 mA/cm2 y la eficiencia de corriente fue 61%. Ejemplo 2 : Producción de PAC de Ultra Alta Basicidad Pila de Electrodiálisis : Eurodia 6 (20 pares de membranas ) Temperatura 60 grados C Membranas: Neosepta CMX y ASM Materiales de Partida: Solución de Agotamiento: PAC al 70% del Ejemplo 1 Solución de Enriquecimiento: PAC al 40% (diluido 1:1 con agua) 58 Litros de PAC al 70% (A1203 al 15.4%) se diluyen con 17 Litros de agua; la solución agitada se calentó a 90 grados C. La solución se mantuvo a esta temperatura por 1 hora y dejo que enfriara 60 grados C antes de alimentar la solución resultante a la pila de electrodiálisis como la solución de agotamiento tal como se describe a continuación. En este ejemplo la solución de enriquecimiento comprendió 23.5 Litros de PAC al 40%, diluidos con 3 litros de agua. Circulación de las soluciones de enriquecimiento y agotamiento se inició y se aplicó un gradiente potencial de 22 volts a la celda (0.8 volts por par de membrana). La corriente inicial fue 50 mA/cm2. Este voltaje se mantuvo por el resto de la etapa y la corriente bajó a 9 mA/cm2 al final de la etapa. Al final del experimento la solución de agotamiento comprendió 35 litros de PAC básico al 82.4% y A1203 al 22.6%. Análisis para calcio mostró que la concentración fue 35 ppm. La solución de enriquecimiento comprendió 60 litros de PAC al 12% de basicidad 0.9 molar. La densidad de corriente promedio para la corrida fue 19 mA/cm2 y la eficiencia de corriente fue 80%. Análisis por un laboratorio independiente mostró que la solución de agotamiento contiene un producto de alta basicidad en alta concentración de solución y alta pureza. El laboratorio reportó una concentración de aluminio de 22.1% en peso cuando se expresa como A1203 y una concentración de cloruro de 7.5% en peso cuando expresa como cloruro. Esto corresponde a una fórmula molecular de Al2 (OH) 5.03CI0.97 (83.8% basicidad) . La concentración de calcio fue menor a 40 ppm.

Los análisis de antimonio, cesio, cromo, bario, bismuto, hierro, plomo, litio, magnesio, manganeso, molibdeno, níquel, fósforo, potasio, silicio, sodio, azufre, estaño, titanio, vanadio y zinc, todos fueron menos que 80 ppm confirmando que el proceso produce material de alta pureza. Ejemplo 3: Producción de PAC de Ultra Alta Basicidad Pila de Electrodiálisis : Eurodia 6 (15 pares de membranas) Temperatura 55 grados C Membranas: Neosepta CMX y ASM Materiales de Partida: Solución de Agotamiento: PAC al 70.4% (15.9% A1203) Solución de Enriquecimiento: PAC al 70.4% (15.9% A1203) En este ejemplo, 21 Litros de PAC con basicidad de 70.4% (15.9% AI2O3) se tratan con calor. El procedimiento de tratamiento con calor involucra calentar la solución agitada de PAC a 90 grados C y mantener esta temperatura por un periodo de una hora. Después de enfriar a una temperatura de 55 grados C, 14.7 litros de esta solución se cargan al depósito de la pila ED para la solución de agotamiento; 6.3 litros de esta solución se cargan al depósito de la pila ED para la solución receptora. Un voltaje de 18 volts se aplica a los electrodos con forme se inicia la circulación de las soluciones agotamiento y recepción. La densidad de corriente inicial fue 50 mamps/cm2. La corrida se concluye después de que 22.4 moles de carga se pasan. El producto resultante se encuentra que es ACH (basicidad 83.1%; 21.1% A1203) . La eficiencia de corriente fue 98%. Ejemplo 4 : Producción de PAC de Alta Basicidad Pila de Electrodiálisis : Eurodia 6 (15 pares de membranas ) Temperatura 55 grados C Membranas: Neosepta CMX y ASM Materiales de Partida: Solución de Agotamiento: PAC al 40% Solución de Enriquecimiento: PAC al 40% En este ejemplo, 7.5 Litros de PAC con 40% de basicidad (17.1% A1203) se diluyen con 6.5 litros de agua y la solución resultante se trata con calor. El procedimiento de tratamiento con calor involucra calentar la solución agitada de PAC a 90 grados C y mantener esta temperatura por un periodo de una hora. Después de enfriar a una temperatura de 55 grados C, esta solución se cargó al depósito de la pila ED para la solución de agotamiento. Diez litros de PAC al 40% se cargan al depósito de la pila ED para la solución de recepción. Un voltaje de 18 volts se aplica a los electrodos conforme empieza la circulación de las soluciones de agotamiento y recepción. La densidad de corriente inicial fue 50 mamps/cm2. La corrida se concluye después de 32.4 moles de carga se pasaron. El producto resultante se encuentra que es PAC (basicidad 70%). La eficiencia de corriente fue 89.2%. Ejemplo 5: Producción de PAC de Ultra Alta Basicidad Pila de Electrodiálisis : Eurodia 6 (15 pares de membranas ) Temperatura 55 grados C Membranas: Neosepta CMX y ASM Materiales de Partida: Solución de Agotamiento: PAC al 40% (15.9% A1203) Solución de Enriquecimiento: PAC al 40% (15.9% A1203) En este ejemplo, 7.5 litros de PAC de basicidad al 40% se diluyen con 6.5 litros de agua y la solución resultante se trata con calor. El procedimiento de tratamiento con calor involucra calentar la solución agitada de PAC a 90 grados C y mantener esta temperatura por un periodo de una hora. Después de enfriar a una temperatura de 55 grados C, esta solución se carga al depósito de la pila ED para la solución de agotamiento. Ocho litros de PAC al 40% se cargan el depósito de la pila ED para la solución de receptora. Un voltaje de 18 volts se aplica a los electrodos conforme se inicia la circulación de las soluciones agotamiento y recepción. En este experimento la corriente inicial se limita para limitar la densidad de corriente inicial a 40 mamps/cm2. La corrida después se concluye después de que se pasan 44.8 moles de carga. El producto resultante se encuentra que es PAC (basicidad 80.4%). La eficiencia de corriente fue 87%. Ejemplo 6: Producción de PAC de Ultra Alta Basicidad Pila de Electrodiálisis : Eurodia 6 (15 pares de membranas ) Temperatura 65 grados C Membranas: Neosepta CMX y ASM Materiales de Partida: Solución de Agotamiento: PAC al 40% Solución de Enriquecimiento: PAC al 40% Tratamiento Térmico de la Solución de Agotamiento: 5 Litros de PAC al 40% (-17.1% A1203) se diluyen con 4.3 Litros de agua; la solución agitada se calienta a 90 grados C. La solución se mantiene a esta temperatura por 1 hora y deja que enfrie a 65 grados C antes de alimentar la solución resultante a la pila de electrodiálisis como la solución de agotamiento como se describe a continuación. Tratamiento Térmico de la Solución de Receptora: 6.7 Litros de PAC al 40% se calientan a 90 grados C. La solución se mantiene a esta temperatura por 1 hora y deja que enfrie a 65 grados C antes de alimentar la solución resultante a la pila de electrodiálisis como la solución de agotamiento, según se describe a continuación. El bucle de agotamiento de la pila ED se carga con 9.3 Litros de la solución de agotamiento preparada como se describió anteriormente. El bucle de recepción de la pila ED se carga con 9.3 Litros de la solución de recepción preparada como se describió anteriormente. La circulación de las soluciones de enriquecimiento y agotamiento se empezó y un gradiente potencial de -16 volts se aplica a la celda (0.8 volts por par de membranas) . La corriente inicial fue 40 mA/cm2. La densidad de corriente se mantuvo 40 mA/cm2 y la basicidad se incrementó a 64%. El voltaje incremento a 17.99 volts en este punto. 7.44 Litros de la solución de agotamiento preparados similarmente a lo descrito anteriormente se agregan al bucle de agotamiento. 4 Litros de la solución de recepción preparada similar a lo descrito anteriormente se agregan al bucle de recepción y el flujo de corriente se mantuvo. La adición de soluciones frescas provoco que bajara el voltaje y la densidad de corriente regreso al nivel de 40 mA/cm2. Cuando la basicidad de la solución de agotamiento alcanzo -74% la CD fue 36 mA/cm2. La corrida se terminó a 78% de basicidad y la CD en este momento fue 34 mA/cm2. 61.9 moles de carga se pasaron durante el experimento y la eficiencia de corriente fue 82%.

Ejemplo 7 : Producción de PAC de Alta Basicidad con Electrodiálisis Bipolar Pila de Electrodiálisis: ESC ED-I (5 pares de membranas ) Temperatura 40 grados C Membranas: Neosepta Bipolar BP-I y AMX Materiales de Partida: Solución de Agotamiento: Cloruro de Aluminio (10.7% A1203) Solución de Enriquecimiento: Cloruro de Potasio (2.7 molar) Las corridas experimentales ED se llevaron a cabo en una pila de electrodiálisis ESC ED-I. La pila consistió de un ánodo de titanio platinizado, un cátodo de acero inoxidable 316 y una combinación de membrana permeable a aniones Neosepta AMX y membrana bipolar BP-I como se muestra en la Figura 6. Los empaque (.79 mm (1/32 in) ) se elaboraron de EPDM y los espaciadores se elaboraron de polipropileno. Hubo 5 pares de membrana ED, cada una con un área superficial operativa de 0.01 m2. El compartimiento de alimentación (agotamiento) consistió de un depósito de vidrio con 1 litro de capacidad y una bomba de circulación centrifuga Iwaki. La presión de entrada, flujo, temperatura, pH y conductividad de solución se supervisaron durante la corrida. El bucle de recepción consistió de un depósito de vidrio de 2 litros de capacidad y una bomba de circulación centrifuga Iwaki. La presión de entrada, pH y temperatura también se supervisan durante la corrida. Una solución de cloruro de potasio (2.7 M) se utiliza como la solución de partida en la corriente de recepción. Por razones de simplicidad, se agrega hidróxido de potasio continuamente a la solución de cloruro de potasio a fin de mantener el pH a un valor5 o mayor que o igual que 1 durante el experimento. La adición de hidróxido de potasio neutralizó el ácido clorhídrico conforme se transporta a través de las membranas a la corriente de enriquecimiento. Se suministra energía a la pila por un suministro de energía Hewlett Packard 6010A DC . 1 L de cloruro de aluminio como se suministra de AI2O310.7%, se utiliza como la solución de agotamiento. Esta solución se cargó al bucle de agotamiento de la pila de electrodiálisis . Se cargó cloruro de potasio (2.7 molares, 3.9 L) al bucle de recepción de la pila de electrodiálisis. La circulación de estas soluciones a través de la pila se inicia y el voltaje se limita para mantener la densidad de corriente a menos de 50 mA/cm2. Aún cuando cloruro de aluminio tiene una superior concentración nominal de cloruro que PAC, deberá ser apareado en iones a baja basicidad, ya que la corriente inicialmente estaba limitada. La corriente incrementó durante las primeras 3 horas hasta que material de aproximadamente 30% de basicidad y después el voltaje empezó a disminuir cuando el material alcanzó 40% de basicidad. El experimento se concluyó cuando se obtuvo una basicidad aproximada de 50%. Análisis de la solución PAC indica que el tratamiento de electrodiálisis produce 890 mi de PAC con una concentración de A1203 de 12.0% y una basicidad de 47%. Este experimento demuestra que electrodiálisis bipolar es una ruta viable para producir PAC de alta basicidad. Aunque la presente invención se ha descrito con referencia a modalidades preferidas, personas con destreza en la técnica reconocerán que pueden realizarse cambios en forma y detalle, sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. Todas las referencias citadas a través de la especificación, incluyendo aquellas en los antecedentes, se incorporan aquí en su totalidad. Aquellos con destreza en la técnica reconocerán, o serán capaces de evaluar, utilizando nada más que experimentación rutinaria, muchos equivalentes a modalidades específicas de la invención aquí descritas específicamente. Estos equivalentes se pretenden abarcados en el alcance de la siguiente reivindicación.

Claims (17)

1. REIVINDICACIONES 1. Método para incrementar el contenido de hidroxido de compuestos, que comprende la fórmula (I) :
2. Mm(OH)nXam-n (Compuesto I) en donde M es un metal que se somete a la reacción:
3. MmXam (Compuesto II)+ H20 ^ ^ Mni(OH)nXam.n (I) + HX en donde "a" es la valencia del ión de metal; X es un anión; 0 < n = am; m = 1; que comprende la etapa de someter a una solución del Compuesto I a condiciones de electrodiálisis, para generar HX, de manera tal que el contenido de hidroxido del Compuesto 1 se incrementa respecto al contenido de hidroxido inicial del Compuesto I, siempre que: i. se utilicen membranas permeables a cationes y membranas permeables a aniones o membranas bipolares y membranas permeables a aniones, y ii. corrientes de enriquecimiento y agotamiento ambas están constituidas por Compuestos de la Fórmula I, de manera tal que la concentración HX se disminuye de la solución de agotamiento, de esta manera proporcionando el Compuesto I en la corriente de agotamiento con un contenido de hidróxido incrementado respecto al Compuesto I antes de tratamiento; y iii. en donde el proceso utiliza una corriente de enriquecimiento que comprende un compuesto I con basicidad mayor a 5%. 2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el Compuesto inicial I se prepara recientemente y o somete a tratamiento con calor antes de o durante el proceso de electrodiálisis . 3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el proceso de electrodiálisis se opera a temperatura elevada desde aproximadamente 30 grados C a la temperatura máxima permitida por el equipo de electrodiálisis .
4. 4. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución de enriquecimiento es cloruro de polialuminio con una basicidad mayor a 10%.
5. 5. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución de enriquecimiento del proceso de electrodiálisis se reacciona con trihidrato de aluminio y reutiliza en el proceso de electrodiálisis.
6. 6. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución de agotamiento tiene una concentración de ión aluminio mayor que 1 molar.
7. 7. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los productos tienen una basicidad mayor que 45% pero menor que 65%.
8. 8. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los productos tienen una basicidad mayor que o igual a 65%.
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el producto es ACH con una proporción de aluminio a cloruro entre aproximadamente 1.9:1 a aproximadamente 2.1:1.
10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque M es Al.
11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque M es Ti.
12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque M es Zr.
13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque M es Fe.
14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque X es un haluro.
15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el haluro es cloruro.
16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ión sulfato o ión fosfato se incorporan ya sea antes, durante o después del proceso de electrodiálisis .
17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque iones calcio u otros iones alcalino térreos se incorporan ya sea antes, durante o después del proceso de electrodiálisis.