HIDROXICLORUROS DE CALCIO DE POLIALUMINIO Y METODOS PARA ELABORAR LOS MISMOS Esta invención se refiere a composiciones de hidrocloruro de calcio de polialuminio de novedad y los procesos para la preparación de las composiciones útiles como coagulantes para el tratamiento del agua, aplicaciones de tamaño de papel y activos antiperspirantes. Las composiciones de hidroxicloruro de calcio de polialuminio contempladas por la invención comprenden ambas especies de aluminio monomérico pequeñas y largas, como se determinan por SEC (por sus siglas en inglés)(cromatografía de exclusión molecular)-HPLC(cromatografía de líquido de alto rendimiento). Estas especies de aluminio monomérico y polimérico son descritas en los materiales en Grupo I y Grupo IV, y se obtienen vía acidificación de productos de reacción formadas por reacciones de alta temperatura de (1) de una fuente de aluminio y soluciones de aluminio ácido acuoso y sales de calcio básicas (2) tal como óxido de calcio, carbonato de calcio y aluminato de calcio. La fuente de aluminio incluye metal aluminio, oxido/hidróxido de aluminio, o bauxita pero no es limitado a los mismos. Los productos de reacción de solución muestran estabilidad de larga duración excelente y abarca un amplio rango de basicidades. Antecedentes de la invención Los reactivos inorgánicos que contienen aluminio tales como alum(AI2(S04)3), hidroxicloruros de polialuminio (PAC), y
hidroxiclorosulfatos de polialuminio (PACS) son comúnmente usados como floculantes y coagulantes en aguas municipales e industriales y tratamiento de aguas de desecho. Aunque típicamente son más costosos elaborarse que el aluminio, los productos PAC y PACS son frecuentemente encontrados que trabajan mejor que el aluminio con relación a los rangos de establecimiento de floc, rendimiento de agua fría, y ajuste de PH de agua. Los productos PAC son típicamente descritos por la formula empírica: Aln(OH)3n-mClm en donde n son los moles de aluminio, y m son los moles de cloruro en el producto. La basicidad correspondiente del producto es definida como sigue %Bas¡cidad={[O ]/3[AI3 ])}x100, con la basicidad calculada como el rango /Y3n-m)/3/?]x100. Cuando un metal alcalino base o un metal terrestre alcalino base es utilizado para ajustar la basicidad final del producto PAC, la formula empírica del producto es enmendada como sigue: Aln(OH)3n + 3x-mClmYx en donde n son los moles de aluminio, m son los moles de cloruro, x son los moles de metal alcalino o metal alcalino terrestre y Z es la valencia del metal (por ejemplo, para Na+ y 2 para Ca2+). La basicidad del producto es típicamente ajustada para obtener la estabilidad deseada, rendimiento, y/o otras características del producto, con la basicidad calculada como el rango [(3n-Zx-m)/3n] x 100. Además, los productos PAC son
caracterizados por polímeros de aluminio que comprenden una gran espectro de polimerizaciones, cuyos valores están dentro de ~1,000 dalton Al 3-mer Keggin-tipo complejo (como se describe en las patentes norteamericanas Nos. 5,985,234 y 5,997,838) para un promedio de valores de peso molecular de 7,000-35,000 daltons como se describe en la patente norteamericana No. 5,171,453. Los químicos PAC se pueden preparar de varias maneras incluyendo neutralización parcial e hidrólisis de cloruro de aluminio con hidróxido de aluminio, metal aluminio, aluminato de sodio, aluminato de calcio, así como una base sin aluminio tal como hidróxido de sodio, carbonato de sodio, bicarbonato de sodio, carbonato de calcio, hidróxido de calcio y oxido de calcio. Ver, por ejemplo, el artículo Ind. Eng. Chem. Res. 2004, 43, 12-17 describiendo la preparación de un PAC por reacción AICI3 con NaOH a través de un reactor de membrana. La penetración de NaOH a través de microporos de una membrana de ultrafiltración en solución de AICI3 reduce las gotas reducidas de NaOH a medida de nanoescala, resultando en una reducción significante de la concentración/supersaturación base local de NaOH agregado. Esta reducción de supersaturación reduce la precipitación de material de la solución. Además, como se nota en el artículo, el proceso resulta en la formación de cantidades significantes de Al 3-mer Keggin-tipo complejo, como se determina por un ensayo colorimétrico de tiempo ferron y, como
antes se ha descrito, una especie de tipo Alb. Este artículo y otro arte previo (ver, por ejemplo lo antes mencionado, las patentes norteamericanas No. 5,985,234 y 5,997,838, indican que las especies Al13 (Alb) son las especies PAC más eficientes causa de la carga catiónica elevada de +7 y estabilidad. Las soluciones PAC son también preparadas reaccionando óxido/hidróxido de aluminio con cloruro de aluminio o ácido hidroclórico a una temperatura elevada y presión. La patente norteamericana No. 5,182,094, por ejemplo, describe el proceso para hacer soluciones PAC reaccionando una cantidad estequiométrica de hidróxido de aluminio con solución de cloruro de aluminio a temperaturas de 120°C hasta 170°C y una presión elevada de hasta 7 atmósferas. Como aquí se describe, al menos un óxido de calcio, hidróxido de calcio y carbonato de calcio pueden ser agregados para ajustar el rango molar de hidróxido de aluminio de solución PAC resultante. Esta referencia es ausente siempre cuando una solución PAC que contiene calcio es preparada. Las soluciones de preparación PAC y PACS contienen metales alcalinos y metales alcalinos terrestres. Ver, por ejemplo, la patente norteamericana No. 5,904,856 que se refiere a un proceso para la preparación de soluciones PAC que contienen calcio disolviendo aluminato de calcio (originalmente preparado sintetizando hidróxido de aluminio y óxido de calcio o carbonato de calcio a 1000°C hasta 1400°C) en solución HCI a 10°C.
Las patentes norteamericanas Nos. 5,985,234 y 5,997,838 describen un proceso en donde el trihidrato de óxido de aluminio es reaccionado con ácido hidroclórico y ácido sulfúrico a temperatura elevada (115°C) para formar un producto de hidroxiclorosulfato de polialuminio que puede ser posteriormente reaccionado con aluminato de sodio bajo mezclado con alto estrés de fricción (~1,000 Hz) a temperaturas debajo de 60°C para producir PACS de 50%-70% de basicidad y, a temperaturas de aproximadamente 60°C, para producir productos con basicidad de más de 70%. La operación de mezcla con alto estrés de fricción se involucra en la preparación de un paso necesario del proceso de reacción. Típicamente, las soluciones PAC son inestables a 30% a 75% basicidad, formando un precipitado con el tiempo. Para esta razón estas referencias describen que una pequeña cantidad de compuesto de metal alcalino terrestre, por ejemplo, hasta aproximadamente 1 % de carbonato de calcio, se puede agregar a las soluciones PAC y PACS para utilizarse como estabilizador para basicidades de menos de 70%. El carbonato de calcio no se requiere para el uso con basicidades mayores de 70%, puesto que la estabilidad de la solución no es de alguna manera afectada si se incluye. Las composiciones que comprenden PACS que contienen calcio han sido notados en las patentes norteamericanas Nos. 5,348,721 y 5,348,721. Todas las composiciones descritas en las mismas contienen sulfato.
Las soluciones de hidroxicloruro de calcio de polialuminio (PAC-Ca) que contienen aminoácidos también son conocidos como antiperspirantes de eficacia mejorada como se describe en las patentes norteamericanas Nos. 6,042,816 y 7,087,220. También conocido es el uso de hidroxicloruros de polialuminio como antiperspirantes. Estas composiciones que comprenden soluciones y polvos son caracterizados por SEC-HPLC para la distribución de especies de aluminio. Las especies de aluminio son separadas de acuerdo con sus pesos moleculares, y descritos como Grupos I, II, III y IV para disminuir el peso molecular: Grupo 1 tiene las especies de peso molecular más grandes, las especies de aluminio de peso molecular intermedio son descritos en los Grupos II y III, y Grupo IV que contiene las especies de aluminio que tienen el peso molecular más bajo, tal como monómeros y dímeros de aluminio. La eficacia mejorada de sales antiperspirantes descritas en las patentes norteamericanas Nos. 6,042,816 y 7,087,220 es atribuida a la presencia de ambos, el catión de calcio y el aminoácido en las soluciones de hidroxicloruro de polialuminio, una combinación que activa y estabiliza las especies de aluminio con peso molecular bajo como se caracteriza por el área pico del Grupo III en el análisis SEC-HPLC. Un experto en la técnica, reconoce que los polímeros del Grupo III son relacionados con la eficacia antiperspirante mejorada y típicamente caracterizada por Alb bajo, como se determina por el análisis ferron.
Las soluciones de hidroxicloruro de calcio de polialuminio útiles como antiperspirantes pueden también ser preparadas por los métodos descritos en la patente 2,571,030, la cual describe sales antiperspirantes de hidroxicloruro de polialuminio de calcio sin aminoácidos, como sales que son menos corrosivas hacía el daño de tela. Esta patente describe un proceso en donde el carbonato de calcio es reaccionado con hidroxicloruro de polialuminio o sin cloruro de aluminio y polvo de aluminio; las sales de hidroxicloruro de calcio de polialuminio tienen 0.2 hasta 15 partes de calcio por cada 100 partes de aluminio por peso. Las especies de aluminio formadas son la mayoría polímeros de aluminio largos con una pequeña cantidad de monómeros de aluminio. Las patentes norteamericanas Nos. 3,979,510 y 3,998,788 describen composiciones antiperspirantes de aluminio-zirconio neutralizados con cantidad de magnesio y carbonato de calcio o sus sales de glicinato y comprenden composiciones que o son relevantes con la presente solicitud. Ninguna de las técnicas previas, antes mencionadas, sin embargo, describe composiciones de hidroxicloruro de calcio de polialuminio que comprenden especies de aluminio poliméricas grandes (Grupo I) y monoméricas pequeñas (Grupo IV), como se determina por SEC-HPLC. Por lo consiguiente, la provisión de composiciones de hidroxicloruro de calcio de polialuminio económico, estable, comprenden especies de aluminio poliméricas grandes y monoméricas pequeñas de manera que las
soluciones de los mismos son útiles como químicos de tratamiento de agua eficientes, químicas para tamaño de papel, y en formulaciones antiperspirantes, sería altamente ventajoso. Breve Descripción de la invención La presente invención proporciona un proceso para la preparación de composiciones de hidroxicloruro de calcio de polialuminio de novedad de eficiencia mejorada cuyas soluciones son útiles para el tratamiento del agua, tamaño de papel y aplicaciones antiperspirantes. Las composiciones de hidroxicloruro de calcio de polialuminio de novedad contempladas por la invención son preparada a través de la acidificación de productos de reacción de basicidad más alta para formar productos finales de basicidad media o alta. De acuerdo con la invención, los métodos alternativos son proporcionados para la preparación de productos de basicidad más alta, aquí referido por conveniencia como métodos A y B. En el Método A, una solución ácida acuosa, tal como ácido hidroclórico, cloruro de aluminio (AICI3), o una mezcla del mismo, es mezclada con una sal cálcica alcalina fuerte tal como óxido de calcio o carbonato de calcio y polvo de aluminio a temperaturas mayores de 60°C. En el Método B, bauxita, hidrato de aluminio, o metal aluminio, y aluminato de calcio son mezclados con ácido hidroclórico y son reaccionados a temperaturas altas y/o presiones elevadas para un periodo específico de tiempo, en
donde , cuando la reacción es completa , las mezclas son fi ltradas para obtener soluciones claras. Las soluciones finales PAC-Ca pueden ser secadas en polvo y pueden tener un rango ampl io de basicidades desde aproximadamente 40% hasta 80% . Con basicidades más bajas, las sales de hidroxicloruro de calcio de polialuminio son uti lizadas preferiblemente como antiperspirantes, mientras más altas las basicidades, las soluciones son utilizadas preferi blemente como qu ímicos de tratamiento de agua. Por lo consiguientes es un objetivo de la presente i nvención proporcionar composiciones estables de hidroxicloruro de calcio de polialuminio de novedad ; que son útiles como activos antiperspi rantes y son útiles alternativamente como coagulantes de tratamiento de agua ; que excluyen la presencia de sulfatos; y que se establece rápidamente , y reduce la generación de sedimento en el proceso de tratamiento de agua . Es otro objetivo de la invención proporcionar composiciones de hidroxicloruro de calcio de polialumi nio de novedad que son económicas y estables como sol uciones y que fu nciona efectivamente como agentes de tratamiento de agua y como activos antiperspirantes. Breve Descri pción de las Fig u ras La Figura 1 es un 27AI RM N de u na solución PAC-Ca preparada de acuerdo con el Método A de la invención . La Fig ura 2 es la SEC-H PLC de una solución Pac-Ca
preparada de acuerdo con el Método B de la invención. Descripción Detallada de la invención La presente invención es dirigida a la preparación de composiciones de hidroxicloruro de calcio de polialuminio de novedad (PAC-Ca) de eficiencia mejorada cuando se utiliza para un tratamiento de agua, para tamaño de papel y como aplicaciones antiperspirantes. Las composiciones comprenden ambas especies de molécula de aluminio poliméricas largas y monoméricas pequeñas obtenidas a través de la acidificación de productos formados por las reacciones de soluciones ácidas acuosas y sales de calcio básicas tal como óxido de calcio, carbonato de calcio y una fuente de aluminio tal como aluminato de calcio, metal aluminio, hidróxido de aluminio o bauxita a temperaturas de aproximadamente 60°C. Las composiciones de novedad PAC-Ca tienen la formula: AlnCax(OH)3n + 2x-mClm en donde n es el mol de aluminio, x es el mol de calcio y m es el mol de cloruro. El rango preferido de aluminio a cloruro de la solución es desde 0.5 a 1.0 con basicidades entre 40% hasta aproximadamente 80%. La invención involucra la acidificación de productos de reacción producida por los métodos alternativos refiriéndose a los Métodos A y b. De acuerdo con el método A, una solución ácida acuosa, tal como ácido hidroclórico o cloruro de aluminio es primeramente reaccionada con una fuerte base de calcio, tal
como óxido de calcio, hidróxido de calcio o carbonato de calcio, seguido por reacción de esta solución con una fuente de aluminio a temperaturas mayores de 60°C. La fuente de aluminio puede ser polvo de aluminio, sedimento, o lingote, hidróxido o hidrato de aluminio, tal como bauxita, con polvo de aluminio siendo la más preferida. Cuando el polvo de aluminio es utilizado, la temperatura de reacción en el Método A no tiene un efecto significante en el rendimiento. En el Método B, la bauxita, el hidrato de aluminio o el metal aluminio, y aluminato de calcio y ácido hidroclórico son reaccionados a temperaturas más elevadas y/o presión elevada por un determinado periodo de tiempo y las mezclas de reacción son filtradas para obtener soluciones claras. En este método, la bauxita de aluminio, el aluminato de calcio y la solución acuosa de ácido hidroclórico son reaccionados a aproximadamente 90°C durante 8 horas hasta 12 horas, la mezcla de reacción es enfriada y establecida, la capa superior de la mezcla es separada y filtrada para obtener una solución clara. Cualquier sedimento generado por subproductos en el proceso puede utilizarse como relleno de tierra después de que se haya repetido el lavado con ácido y agua. Alternativamente, el aluminato de calcio puede reaccionarse con ácido hidroclórico primero, la mezcla de reacción es filtrada para obtener una solución clara, la cual es reaccionada con polvo de aluminio. El uso de aluminato de calcio proporciona una fuente de aluminio más económica en el Método
B. Un ácido, tal como ácido hidroclórico o cloruro de aluminio, o un reactivo de aluminio ácido que tiene una formula general de AICaz(OH)3+2z-mClm, en donde m>1 y 1=x=0, es agregado a los productos de reacción formados sea por el método A o B. La basicidad de la solución PAC-Ca final es determinada por la cantidad del ácido utilizada. Es preferible utilizar cloruro de aluminio o ácido hidroclórico para la acidificación, cuando PAC-Ca es utilizada para aplicaciones antiperspirantes, cuando se puede utilizar cualquier ácido apropiado, cuando el producto de reacción es para tratamiento de agua y aplicaciones de tamaño de papel. La adición de ácido es preferiblemente llevada a cabo a temperatura ambiental. La distribución de polímero de aluminio y rendimiento de la PAC-Ca producido es determinada por las concentraciones de calcio, aluminio y cloruro así como por la naturaleza del proceso. En donde el contenido de calcio es bajo, tal como aproximadamente 1% por peso o más bajo, la basicidad de la solución resultante es muy baja para formar especies de aluminio polimérico largas caracterizadas por el Grupo I de SEC-HPLC. Por el contrario, si el contenido de calcio es muy alto, tal como mayor a aproximadamente 4%, la basicidad de la solución resultante tiende convertirse de muy alta en estable, resultando en gelificación o precipitación. La concentración de aluminio es también importante. Por ejemplo, si la concentración de aluminio
es muy elevada, por ejemplo, de aproximadamente 8.5% por peso, menos de las especies de aluminio poliméricas deseadas del Grupo I, y cuando la concentración de aluminio es muy baja, por ejemplo debajo de 5%, puede ser antieconómico utilizar solución de producto. Además, el rango AI/CI influencia sobre la estabilidad del producto. Por ejemplo, si el rango es muy bajo, tal como de aproximadamente 0.5, más sal de calcio base es requerida para lograr la basicidad deseada para la formación de las especies de aluminio del Grupo I largas, una condición que resultaría en una solución inestable, parcialmente debido a la fuerza iónica más elevada de la solución. Últimamente, es preferible tener una solución PAC-Ca que contiene alrededor de 1.5% hasta aproximadamente 3.5% Ca, y preferiblemente aproximadamente 2% hasta aproximadamente 3% Ca; aproximadamente 5.5% hasta aproximadamente 8.5% Al, y preferiblemente aproximadamente 6.5% hasta aproximadamente 7.5% Al; aproximadamente 0.5:1 hasta aproximadamente rango atómico 1:1 de AI/CI, y preferiblemente un rango de aproximadamente 0.6:1 hasta aproximadamente 0.9:1. PAC-Ca o cualquier solución intermedia puede ser secada en polvos por cualquier medio apropiado, incluyendo secado por tambor, secado por atomización, secado por congelación y secado a vacío. Como se nota anteriormente, la basicidad es utilizada para expresas el grado de neutralización o hidrólisis de soluciones PAC. La basicidad de la solución PAC es definida como
%Basicidad={[O ']l(3[A\3*])} x 100. Los coagulantes de polialuminio comercial son generalmente disponibles con basicidades entre 15% y aproximadamente 85%. La basicidad afecta el consumo de alcalinidad del coagulante, así como la prevalencia relativa de especies de aluminio polimérico y monomérico. En general, las basicidades altas resultan en cantidades más grandes de especies de aluminio polimerizadas en donde una fracción más larga de aluminio despolarizado (tal como Grupo IV) resulta en producto de basicidad más baja. Se ha encontrado que las soluciones PAC-Ca de novedad preparadas de acuerdo con la presente invención tienen, ambas, cantidades más grandes de especies de aluminio despolarizado (Grupo IV), y de especies de aluminio de peso molecular más alto (Grupo I). No hay una cantidad sustancial de Alb (Al13-mer) contribuida al rendimiento mejorado de solución PAC para tratamiento de agua en las soluciones PAC-Ca de novedad de la presente invención, como se demuestra por el Ejemplo 3. Las composiciones de hidroxicloruro de calcio de polialuminio de novedad de la presente invención son caracterizadas como sigue: SEC-HPLC El grado de polimerización de complejos de aluminio es determinado por Cromatografía de Exclusión de Molécula (SEC, por sus siglas en inglés) operado a través de instrumento de Cromatografía de Liquido de Alto Rendimiento (HPLC, por sus
siglas en inglés), por ejemplo, en las patentes norteamericanas 5,330,751 y 5,356,609. En esta técnica, las distribuciones de polímero Al son separadas de acuerdo con sus pesos moleculares, y como se describe en los Grupos I, II, III y IV para disminuir el peso molecular; el Grupo I tiene las especies de aluminio de peso molecular más largas, las especies de aluminio de peso molecular intermedio son descritas en los Grupos II y III, y Grupo IV contiene las especies de aluminio que tienen el peso molecular más bajo, tal como monómeros y dímeros de aluminio. Los Grupos V y IV son derivadas de calcio y cloruro. El área relativo a uno más picos, es determinado para caracterizar la distribución de especies poliméricas en los complejos de aluminio que se forman. Todas las especies de aluminio son eluidas en los Grupos I, II, III y Grupo IV y el porcentaje de cada área pico es calculado apropiadamente. Es generalmente preferido tener más especies de aluminio despolimerizado tal como Grupos III SEC-HPLC y IV en sales antiperspirantes de aluminio-zirconio para tener eficacia mejorada para aplicaciones antiperspirantes. Las composiciones PAC-Ca de novedad de acuerdo con la presente invención tienen el área pico del Grupo I SEC-HPLC desde 5% hasta aproximadamente 40% y el área pico del Grupo IV desde 20% hasta aproximadamente 90%. Es preferible tener menos de 20% de Grupo I y más preferiblemente, menos de 10% Grupo I y más de aproximadamente 40% Grupo IV cuando los productos de reacción son utilizados como antiperspirantes. Cuando se utiliza
como químico de tratamiento para agua es preferible tener más de 20% y generalmente más de 25% Grupo I y más de 30% preferiblemente, mas de aproximadamente 35% área pico en Grupo IV. Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear La Resonancia Magnética Nuclear 27AI (RMN) es utilizada para identificar las estructuras y/o ambientes de coordinación de soluciones y materiales que contienen aluminio. Esta técnica ha sido aplicada en la presente invención para diferentes especies de aluminio en las composiciones PAC-Ca de novedad. PAC-Ca en forma de solución es medida como es y el polvo es disuelto en agua deuterizada para formar un 10% por peso de solución justo antes de ser medida. La información fue recolectada utilizando un instrumento Varían Inova 400 a 104.2 MHz. La invención será posteriormente ilustrada por los siguientes ejemplos, En los ejemplos, las partes son por peso al menos que se especifique diferentemente. Los ejemplos deben de ser ilustrativos y no deben ser como limitaciones en el alcance de la invención. Ejemplo 1: Preparación de Soluciones PAC-Ca por Adición de Cloruro de Aluminio a producto de reacción-Proceso A 191 partes de cloruro de aluminio fueron mezclados con 269 partes de agua, la cual fue calentada a 80°C hasta 90°C, 20 partes de óxido de calcio (99% puridad) fueron agregadas y reaccionadas para formar una solución clara, seguida por adición
de polvo de aluminio. La reacción se llevo a cabo en 1.5 horas. Después de la filtración, una solución sin color, clara se obtuvo con 6.03%AI, 3.0% Ca y 8.9% Cl. Diferente cantidad de soluciones de cloruro de aluminio fue agregada a la solución clara anterior para hacer soluciones PAC-Ca con rangos de AI/CI y basicidades diferentes. Los resultados son enlistados en la Tabla I. Tabla I
Nota: Especies de aluminio polimérico más largas, como se indica en el Grupo I de soluciones PAC-Ca han sido encontradas para ser más estables a basicidad más elevada en presencia de cloruro de aluminio. Posteriormente una cantidad más alta de especies de aluminio de Grupo IV son producidas a una basicidad mayor de 70%. Ejemplo 2: Preparación de Soluciones PAC-Ca por Adición de Cloruro de Aluminio al Producto de Reacción-Proceso B Soluciones de cloruro de aluminio diferentes fueron agregadas a las soluciones de productos de reacción, las cuales fueron preparadas por mezcla y calentamiento de bauxita de aluminio,
aluminado de calcio y solución acuosa de ácido hidroclórico de aproximadamente 1 00° C por un periodo de tiempo deseado , enfriamiento, establecimiento, filtrado y secado . Los resultados de las soluciones PAC-Ca resultante son resumidos en la Tabla I I : Tabla I I
Ejemplo 3: Comparación de Soluciones PAC-Ca hechas por adición de Solución de Aluminio Ácido a prod uctos de reacción de acuerdo con el Proceso A en Temperaturas Altas y Bajas (i ) Preparación de Solución de Alumi nio Acida 785 partes de solución de cloruro de aluminio fueron mezcladas con 1 83 partes de agua y calentada . 32 partes de polvo de aluminio fueron agregados y reaccionados a 90°C hasta 95°C por aproximadamente 1 hora . La mezcla de reacción fue filtrada para obtener u na solución clara, la cual contiene 7.6% Al y 1 7.5% Cl con rango de AI/CI de 0.57. (ii) Preparación de Soluciones PAC-Ca a Temperatura baja 1 06 partes de cloruro de aluminio, 1 23 partes de agua y 8.75 partes de óxido de calcio fueron mezclados y refluidas por 1 hora
para obtener una solución casi clara, la cual fue enfriada a aproximadamente 55°C y polvo de aluminio fue agregado a esta temperatura en aproximadamente 40 minutos y reaccionado a 55°C hasta 70°C por 6.5 horas. La mezcla de reacción fue filtrada. 100 partes de esta solución fue mezclada con 17 partes de solución de aluminio ácido preparado por reacción (i) para obtener una solución clara sin color PAC-Ca (experimento número 9). (iii) Preparación de soluciones PAC-Ca a Temperatura Alta 474 partes de cloruro de aluminio, 500 partes de agua y 44 partes de óxido de calcio fueron reaccionados a 85°C hasta 90°C antes de que fuera casi clara, 47 partes de polvo de aluminio fueron agregadas y reaccionadas por aproximadamente 1 hora y 40 minutos. El agua fue agregada durante la reacción para mantener el volumen de la solución. 200 partes de la solución filtrada fue mezclada con 32 partes de solución (i) para formar una solución clara sin color PAC- Ca (experimento número 10). Los resultados son resumidos en la Tabla III. Tabla III
Nota: Ambas soluciones 9 y 10 tienen ? bajo de 11.4% y 8.6 respectivamente.
Las soluciones 9 y 10 fueron utilizadas para pruebas en recipiente para comparar con dos soluciones PAC (ambas disponibles comercialmente). La solución PAC-1 tiene HPLC alto en Grupo I y bajo, en Grupo IV de menos de 10% con basicidad de aproximadamente 82%. La solución PAC-2 no tiene Grupo I y Grupo IV alto de aproximadamente 35% con basicidad de aproximadamente 75%. Ambas soluciones PAC-1 y PAC-2 tienen aproximadamente 11% Al por peso. Las pruebas en recipiente fueron llevadas a cabo con turbidez inicial de agua siendo 14 NTU. Durante la prueba, los coagulantes fueron mezclados con agua de prueba y agitados a 100 RP durante 1 minuto, seguido por mezclado lento (30 RPM) por 10 minutos y mezclado muy lento (15 RPM) durante 10 minutos para estabilización floculante y la información es ilustrada en la Tabla IV. Tabla IV
La información indica que las soluciones PAC-Ca superaron o rindieron igualmente como soluciones PAC con contenido de aluminio mucho más bajo. Posteriormente mucho menos sedimento fue generado por las soluciones PAC-Ca.
Ejemplo 4: Preparación de Soluciones PAC-Ca de acuerdo con el Proceso B (i) Preparación de Solución PAC-Ca con basicidad media 536 partes de sol ución HCI fueron agregadas a 1 50 partes de agua en un recipiente de reacción y mezclados cuidadosamente. 21 0 partes de aluminato de calcio (27.8% Al , 1 9.2% Ca) fueron agregadas en 30 minutos, resultando en emisión de calor de 1 1 0°C de mezcla de reacción . La temperatura fue mantenida por 1 .5 horas y el sedimento resultante fue filtrado, resultando en una solución clara de color café con 5.45% Al ( 1 0.3% Al203) y una basicidad de 39% . (ii) Preparación de Solución PAC-Ca con Basicidad Alta 200 partes de solución PAC-Ca básica de 39% fueron mezcladas con 360 partes de agua y calentada . 32 partes de polvo de aluminio fueron agregadas en un periodo de tiempo designado. Después de la adición, la reacción fue continuada hasta la disolución de polvo de Al . Después de la disolución , 1 78 partes de la solución PAC-Ca de 39% fueron agregadas a la mezcla de reacción y después filtradas, proporcionando solución de 6.98% Al ( 1 3.2 % Al203) con basicidad de 77% . Se debe de entender que la presente invención es susceptible a varios cambios y modificaciones como sería obvio para un experto en la técnica. Por lo consiguiente, la presente invención puede ser incorporada sin partir del espíritu de los atributos esenciales de la invención descritos aqu í y se debe de hacer referencia a las
reivindicaciones adjuntas, en vista de las especificaciones anteriores como lo indica el alcance de la invención .