NO834519L

NO834519L - Fremgangsmaate ved fremstilling av et polyaluminiumhydroxydkompleks i fast form

Info

Publication number: NO834519L
Application number: NO834519A
Authority: NO
Inventors: Nils Eric Ferdinand Kullenberg; Gertrud Margareta Lindahl; Lars Erik Herbert Persson
Original assignee: Boliden Ab
Priority date: 1982-12-09
Filing date: 1983-12-08
Publication date: 1984-06-12
Also published as: ATE26571T1; FI71543C; FI71543B; FI834502A0; US4559220A; SE8207054L; SE434504B; DE3370956D1; EP0113648A1; CA1202467A; FI834502A; JPS59111917A; SE8207054D0; EP0113648B1

Description

Det tekniske område

Oppfinnelsen angår krystallisering av polyaluminiumhydroxydkomplekser, spesielt polyaluminiuirihydroxydkomplekser med lavt sulfatinnhold og med den generelle formel

hvori x er 0,75-2,0, fortrinnsvis 1,5-2,0, y er 0,5-1,12, fortrinnsvis 0,5-0,75, x + 2 y = 3, og z er 1,5 - 4, med fordel 1,5 - 3,0,

men også polyaluminiumliydroxydsulfatkomplekser med formelen

Al (OH) ^3m med sulfatånioner,

mn

og lignende polyaluminiumhydroxydkloridkomplekser.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å gjøre det mulig å oppnå polyaluminiumhydroxydkomplekser i fast, krystallinsk form uten risiko for å ødelegge materialet.

Teknikkens stand

Fremgangsmåter som angår fremstilling av polyaluminiumhydroxydsulfatkomplekser som har lavt sulfatinnhold, er kjente fra de svenske publiserte patentsøknader 8104148-5, 8104149-3, 8206206-8 og 8206207-6. Det har i dette henseende i visse tilfeller vist seg nødvendig å stabilisere disse komplekser med sitronsyre eller en annen a-hydroxycarboxyl-syre eller med et heptonat for å gjøre vandige oppløsninger av slike komplekser .mer stabile ved lagring, dvs. vandige oppløsninger hvori z i den ovenstående formel er> 4.

I de ovennevnte svenske patentsøknader er også fremstilling av slike komplekser i tørr tilstand beskrevet, dvs.

at z i den ovenstående formel er blitt bragt ned til en verdi mellom 1,5 og 4 ved hjelp av., tynnfilmlagsfordampriing. Det har imidlertid vist seg at komplekser ikke er istand til å mot-stå meget høye fordampningstemperaturer og at fordi kompleksene blir klebrige og tilstopper fordampningsapparatet, oppstår alvorlige praktiske problemer når faste produkter fremstilles industrielt ved hjelp av tynnfilmsfordampningsapparater.

Det er også kjent fra de svenske publiserte patentsøknader 7805135-6 og 8101830-1 (svarende til europeisk publisert patentsøknad 82850050.4) å fremstille de vandige oppløs-ninger av polyaluminiumhydroxydsulfatkomplekser med den generelle formel Al m(OH) n / 3jr»*~ -Tl ) "4" med sulfationer, hvori m og n begge er positive hele tall. Når disse komplekser foreligger i form av vandige oppløsninger, kan det vise seg mer formålstjenelig dersom kompleksene hadde fore-ligget i fast form for derved å redusere transportom-kostningene. Produktene som sådanne er imidlertid stabile selv i vandig oppløsning.

Fremstillingen av vandige oppløsninger av polyaluminiumhydroxydkloridkomplekser med den generelle formel Al (OH) ^m med kloridioner, hvori m og n begge er

m n

positive hele tall, er kjent bl.a. fra svensk publisert patentsøknad 8101829-3 (svarende til europeisk publisert patentsøknad 82850051.2).

Andre aluminiumhydroxydkloridkomplekser er slike med formelen [A1C1 (OH)] , hvori x er mindre enn 3, normalt 1-2. Disse komplekser er kjente fra de svenske utlegnings-skrifter 721333-7, 740527-4, 7412965-1 og 7503641-8, og fra vest-tysk publisert patentsøknad 2630768. En annen type av polyaluminiumkloridkompleks med formelen [A1C13... X AOH]' , hvori A betegner et alkalimetall, og [AlCl^B (OH^^n'hvori B betegner et jordalkalimetall, og hvori^n er et positivt helt tall og x et tall mellom 1 og 2,7, er kjent fra fransk publisert patentsøknad 7512975.

Det er imidlertid ønskelig å oppnå produktene i fast form da disse vil være mer stabile ved lagring.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Det har nu overrasken.de vist seg mulig å fremstille slike polyaluminiumhydroxydkomplekser i fast form ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte som er særpreget ved at et organisk oppløsningsmiddel bestående av aceton, methanol, ethanol, n-propanbl eller tert. butanol tilsettes til en vandig oppløsning av et polyaluminiumhydroxydkompleks i et vektforhold mellom den vandige oppløsning og oppløs-ningsmidlet av minst 1:0,7, og at det erholdte krystallinske

produkt isoleres.

Vektforholdet mellom den vandige oppløsning og opp-løsningsmidlet er fortrinnsvis 1:1-2.

Oppfinnelsen er mer detaljert beskrevet i de følgende eksempler.

Eksempel 1

50,3 g aluminiumsulfat oppløst i 37,3 g vann ble blandet med 12,4 g kalsiumhydroxyd, hvorefter gips ble ut-felt og en vandig oppløsning inneholdende 6% Al og med et molforhold OH:Al av 1,7 og inneholdende 14,5% S04ble erholdt.

50 g av oppløsningen ble blandet med 50 g methanol,

og efter 2 timer ble et krystallinsk produkt erholdt som omfattet 17,8% Al og 35,7% S04og hadde et molforhold 0H:A1 av 1,9. Utbyttet var 92%.

Produktet ble tørket med luft i fem døgn, hvorved vanninnholdet ble ytterligere redusert til 17,9% Al. Produktet var ikke hygroskopisk. Dette ble bevist ved at produktet ble lagret i tre uker ved 50°C i en atmosfære med en relativ fuktighet av 55% og ved å måle økningen i vanninnholdet som viste seg å være fra 1 til 3%.

Eksempel 2

50 g av en vandig oppløsning av polyaluminiumhydroxydsulfatkompleks ifølge eksempel 1 ble gradvis tilsatt til 35 g ethanol, hvorefter et fast, krystallinsk produkt som omfattet 16% Al ble erholdt. Oppløsningsmidlet ble filtrert av, og produktet ble gjenvunnet i form av en klump på filteret.. Eksempler 3- 5

Eksempler 6- 8

En oppløsning av et flerkjernet aluminiumhydroxyd-kompleks fremstilt som beskrevet i svensk publisert patentsøknad 8101830-1 og med et molforhold OH:Al av 1,7 og et aluminiuminnhold av 2,3% ble utkrystallisert i overensstemmelse med de ovenstående eksempler.

Eksempel 9

Et sulfatfattig polyaluminiumhydroxydsulfatkompleks ifølge eksempel 1 og med et molforhold 0H:A1 av 1,6 ble utkrystallisert med aceton. 50 g ble utkrystallisert med 100 g aceton. Utbyttet var 94%, og innholdet av tørt, fast materiale omfattet 15,9% Al og 38,4% S04. Molforholdet var 1,6.

Eksempel 10

Et flerkjernet aluminiumhydroxydkloridkompleks med et molforhold 0H:A1 av 1,5 og et aluminiuminnhold av 5% ble utkrystallisert i isopropanol ved anvendelse av 50 g opp-løsning og 100 g isopropanol. Utbyttet av tørt, fast produkt var 89%, og dette inneholdt 14,7% Al og hadde et molforhold 0H:A1 av 1,6.

Eksempel 11

Forsøket ifølge eksempel 1 ble gjentatt selv om 75 g isopropanol ble anvendt i dette tilfelle istedenfor 50 g

methanol. Sluttproduktet inneholdt 14,9% Al og hadde et molforhold 0H:A1 av 1,7. De faste produkter erholdt ifølge eksemplene 1-11 hadde en amorf krystallinsk struktur.

Eksempel 12

En vandig oppløsning ifølge eksempel 1 ble tynnfilmfor-dampet ved 65°C, og et fast produkt ble derved erholdt som inneholdt 16,9% aluminium og hadde et molforhold 0H:A1 av 1,65. Dette produkt ble lagret i tre uker ved en temperatur av hhv. 50°C og 70°C i en atmosfære med en relativ fuktighet av 55%. Ved den førstnevnte temperatur absorberte produktet ca. 6% 1^0 og ved den sistnevnte temperatur ca. 12% H20.

De erholdte produkter ble anvendt bl.a. som vannrense-midler, retensjonsmidler i celluloseindustrien og for av-vanning av organiske planter.

Claims

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av et polyaluminiumhydroxydkompleks i fast form, karakterisert ved at en vandig oppløsning av et polyaluminiumhydroxydkompleks blandes med minst ett organisk oppløsningsmiddel bestående av aceton, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol eller tert. butanol i et vektforhold mellom den vandige oppløsning og alkoholen av minst 1:0,7, og at det erholdte krystallinske produkt isoleres.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes et vektforhold mellom den vandige oppløsning av polyaluminiumhydroxydkompleks og organisk oppløsningsmiddel av 1:1-2.