RU2255898C1 - Способ получения твердого хлоралюминийсодержащего коагулянта - Google Patents
Способ получения твердого хлоралюминийсодержащего коагулянта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2255898C1 RU2255898C1 RU2004120708/15A RU2004120708A RU2255898C1 RU 2255898 C1 RU2255898 C1 RU 2255898C1 RU 2004120708/15 A RU2004120708/15 A RU 2004120708/15A RU 2004120708 A RU2004120708 A RU 2004120708A RU 2255898 C1 RU2255898 C1 RU 2255898C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coagulant
- solid
- aluminum
- hmta
- aluminum chloride
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам получения коагулянта на базе основных хлоридов алюминия. Данный коагулянт может быть использован для очистки природных и сточных вод от взвесей и обладает дезинфицирующими свойствами по отношению к патогенным микроорганизмам, позволяющим получать питьевую воду в экстремальных условиях при индивидуальном применении в виде таблеток. Твердый хлоралюминийсодержащий коагулянт получают из жидкого коллоидного раствора гидроксохлорида алюминия с динамической вязкостью 90-180 Па·с, который подвергают взаимодействию с гесаметилентетраамином в массовом соотношении 1:(0,01-0,10) соответственно. Процесс получения твердого коагулянта протекает при комнатной температуре без затраты энергии в течение короткого времени. Из полученного продукта легко получить таблетки, что удобно для индивидуального применения в экстремальных условиях при получении питьевой воды. 2 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения коагулянта на базе основных хлоридов алюминия. Данный коагулянт может быть использован для очистки сточных и природных вод от взвесей и обладает дезинфицирующим действием по отношению к болезнетворным организмам, позволяет получать питьевую воду в экстремальных условиях при индивидуальном применении.
Известен способ получения гидроксохлорида алюминия (ГОХА), заключающийся в обработке металлического алюминия хлороводородной кислотой различной концентрации (А.С. СССР, №618343, кл. С 01 F 7/56, опубл.05.08.78).
Однако в этом случае получается жидкий ГОХА, который обладает повышенной коррозионной активностью за счет свободной хлороводородной кислоты, образующейся вследствие гидролиза ГОХА. Это требует применения специальной возвратной упаковочной тары и вызывает неудобства при использовании ГОХА в качестве коагулянта в экстремальных условиях.
Для устранения этих неудобств необходимо перевести коагулянт в более удобную твердую форму.
Известен способ получения твердого ГОХА путем периодического нагрева до 70°С с последующим охлаждением до 0°С водного раствора хлорида алюминия. С течением времени при 30-40°С выделяется твердый ГОХА (Патент №49-43478, Япония, опубл. 21.11.1974).
Недостатком этого метода являются большие энергетические затраты на нагрев и охлаждение. Кроме того, резко возрастает время получения конечного продукта.
Известен также способ получения твердого ГОХА путем кипячения раствора хлорида алюминия в течение 2-4 часов с последующей сушкой распылением (Патент №390471, США, опубл. 09.09.70).
Недостатком этого метода является применение специального оборудования для слишком жидкого продукта, высокие энергетические затраты и длительное время перевода ГОХА из жидкого состояния в твердое.
Наиболее близким является способ получения твердого ГОХА путем обработки жидкого коллоидного раствора гидроксохлорида алюминия хлоридами или сульфатами металлов или природным бишофитом (Патент Ru №2122973, МКИ С 01 F 7/ 00, 7/56, опубл.10.12. 98, бюл.№34).
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известных способов, относятся следующие:
во-первых, при использовании хлоридов и сульфатов металлов, а также природного бишофита в качестве гелеобразующих компонентов наблюдается увеличение солесодержания в очищаемой воде, приводящее к стабилизации частиц взвести за счет адсорбции, что требует дополнительного расхода ГОХА;
во-вторых, уменьшается интервал дозировок, что приводит либо к стабилизации дисперсии, либо к резкому возрастанию скорости гидролиза ГОХА за счет увеличения ионной силы раствора на стадии ввода коагулянта и перемешивания. Образующиеся флокулы из продуктов гидролиза ГОХА и дисперсной фазы очищаемой воды разрушаются, трудно оседают в отстойниках. Это приводит к уменьшению производительности фильтров. Кроме того, резко сокращается время цикла работы фильтров;
в-третьих, некоторые хлориды и сульфаты металлов и природный бишофит, введенные в ГОХА для перевода его в твердое состояние, сообщают ему гигроскопичность, что приводит к слеживаемости при длительном хранении в неблагоприятных условиях.
В предлагаемом изобретении решается важная задача получения твердого основного хлорида алюминия, применяемого в качестве коагулянта и обладающего высокой противомикробной и противобактериальной активностью при очистке природной воды в экстремальных условиях.
При реализации предлагаемого способа получения твердого ГОХА получают следующий технический результат:
во-первых, процесс получения твердого ГОХА идет при значительно меньшей концентрации гексаметилентетрамина, который является структурирующим агентом, что снижает стоимость конечного продукта, а также дополнительно не вносит в очищаемую воду веществ, ухудшающих качество очистки;
во-вторых, полученный твердый продукт обладает сильным противомикробным и противобактериальным действием, поскольку предлагаемый реагент применяют в медицине как дезинфицирующее вещество;
в третьих, полученный твердый коагулянт обладает более высокой флокулирующей активностью (более крупные хлопья, чем при применении солей и природного бишофита). Это связано с тем, что при гидролизе полученного коагулянта высвобождается четырехзарядный катион, который служит дополнительным коагулирующим агентом;
в-четвертых, структурирующий агент в кислой и нейтральной средах обладает большим положительным зарядом по сравнению с применяемыми электролитами, что позволяет уменьшить концентрацию структурирующего агента по сравнению с прототипом.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что берут жидкий коллоидный раствор гидроксохлорида алюминия с динамической вязкостью 90-180 Па·с и подвергают взаимодействию с гексаметилентетрамином (ГМТА) в массовом соотношении 1:(0,01-0,10) соответственно.
При добавлении к коллоидному раствору ГОХА ГМТА в различных количествах, наблюдается возрастание вязкости ГОХА, и при добавлении оптимальной дозы ГМТА (заявляемые соотношения) он переходит в твердое состояние. Выделение дисперсионной среды (вода) не происходит.
В процессе образования твердого алюминийсодержащего коагулянта из коллоидных растворов ГОХА при добавлении ГМТА происходит образование комплексных соединений между атомами азота из ГМТА и ионами алюминия, при этом происходит структурирование по типу гелей.
Процесс получения твердого коагулянта протекает при комнатной температуре без затраты энергии в течение короткого времени. Из полученного продукта легко получать таблетки, что удобно для индивидуального применения в экстремальных условиях при получении питьевой воды.
Жидкий хлоралюминийсодержащий коагулянт с динамической вязкостью 90-180 Па·с получают растворением металлического алюминия в хлороводородной кислоте. В колбу емкостью 2 л вносят 1,5 л 10% хлороводородной кислоты и порциями добавляют гранулированный алюминий до тех пор, пока динамическая вязкость не станет равной 90-180 Па·с. Температура процесса растворения 70-95°С.
Способ осуществляется следующим образом.
Полученный коллоидный раствор ГОХА переводят в твердое состояние путем добавления ГМТА при перемешивании для равномерного его распределения по объему.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
ПРИМЕР 1. В этом примере обусловлено получение твердого ГОХА путем перевода его из жидкого коллоидного состояния в твердое под действием ГМТА
В стакан емкостью 100 мл вносят 20 г жидкого коллоидного раствора ГОХА с различной динамической вязкостью и добавляют в него различное содержание ГМТА согласно табл.1. Температура смешения 20°С.
Как видно из табл.1, переход ГОХА из жидкого состояния в твердое под действием ГМТА происходит при значительно меньших концентрациях, чем в случае присутствия солей металлов по прототипу.
Выбор интервала концентраций вводимого ГМТА (1:0,01) ограничивается по нижнему пределу большим временем перехода ГОХА в твердое состояние; по верхнему пределу (1:0,10) лимитируется тем, что при использовании полученного продукта в качестве коагулянта для очистки природной воды возможно превышение ПДК по ГМТА (ПДКГМТА=0,5 мг/л).
Пример 2. В этом примере обусловлено применение ГМТА в сильно кислой среде по сравнению с прототипом. Процесс структурирования гидроксохлорида алюминия протекает в более кислой среде, тогда как в прототипе этот процесс не наблюдается. Это важное свойство позволяет проводить структурирование даже тогда, когда часть гидроксохлорида алюминия находится в виде низкомолекулярных соединений. Вводимый структурирующий агент способен связывать ионы водорода, давая при этом четырехзарядный катион (ГМТА), который и является действующим началом перевода гидоксохлорида алюминия из жидкого состояния в твердое.
В сильно кислой среде сульфаты и хлориды металлов, а также природный бишофит не переводят ГОХА в твердое состояние. Добавленный ГМТА связывает ионы водорода, рН повышается и ГОХА под действием образующегося многозарядного катиона [C6Hl2N4(H+)4]+4 переходит в твердое состояние (табл.2).
Как видно из табл. 2, время перехода в твердое состояние резко снижается при выбранном значении рН и динамической вязкости ГОХА в случае структурирования ГМТА. В этих условиях хлорид натрия не структурирует ГОХА.
Таблица 2 Влияние рН раствора ГОХА на время перехода в твердое состояние по сравнению с прототипом |
|||
№п/п | Динамическая вязкость, Па·с | рН | Время перехода из жидкого состояния в твердое, мин |
1 | 100* | 3,5 | 400 |
2 | 140* | 3,5 | 150 |
3 | 180* | 3,5 | 12 |
4 | 100** | 3,5 | Не переходит |
5 | 140** | 3,5 | Не переходит |
6 | 180** | 3,5 | 48 часов |
* соотношение ГОХА:ГМТА=1:0,1 ** соотношение ГОХА:NaCl=1:0,1 (по прототипу) |
Исходя из приведенных примеров следует:
во-первых, способ получения твердых хлоралюминийсодержащих коагулянтов, заключающийся в смешении жидкого коллоидного раствора ГОХА с ГМТА, позволяет получить твердый ГОХА при меньшей концентрации структурирующего агента;
во-вторых, получение продукта возможно при меньшем значении рН;
в-третьих, полученный продукт обладает обеззараживающим действием из-за наличия ГМТА;
в-четвертых по сравнению с прототипом при очистке воды солесодержание в ней не увеличивается, поскольку ГМТА не диссоциирует на ионы.
Claims (1)
- Способ получения твердого хлоралюминийсодержащего коагулянта из жидкого коллоидного раствора путем превращения его в твердое состояние, отличающийся тем, что берут жидкий коллоидный раствор гидроксохлорида алюминия с динамической вязкостью 90-180 Па·с и подвергают его взаимодействию с гексаметилентетраамином в массовом соотношении 1:(0,01-0,10) соответственно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004120708/15A RU2255898C1 (ru) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Способ получения твердого хлоралюминийсодержащего коагулянта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004120708/15A RU2255898C1 (ru) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Способ получения твердого хлоралюминийсодержащего коагулянта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2255898C1 true RU2255898C1 (ru) | 2005-07-10 |
Family
ID=35838329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004120708/15A RU2255898C1 (ru) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Способ получения твердого хлоралюминийсодержащего коагулянта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2255898C1 (ru) |
-
2004
- 2004-07-06 RU RU2004120708/15A patent/RU2255898C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wu et al. | The variation of flocs activity during floc breakage and aging, adsorbing phosphate, humic acid and clay particles | |
US6312604B1 (en) | Lanthanide halide water treatment compositions and methods | |
He et al. | Defluoridation by Al-based coagulation and adsorption: Species transformation of aluminum and fluoride | |
CN112850867B (zh) | 一种深度除氟药剂及其制备方法 | |
CN104724803B (zh) | 一种混凝剂的制备方法及其应用 | |
CN112794420B (zh) | 一种高效低成本的除氟药剂及深度除氟方法 | |
JPS61271084A (ja) | 飲料用殺菌浄水剤 | |
CN102153183A (zh) | 纳米氧化铁-阳离子聚电解质耦合多元复合絮凝剂 | |
CZ2011502A3 (cs) | Adsorbenty pro odstranování arzenu a selenu z vod | |
CN109292936B (zh) | 聚合氯化铝钛无机复合混凝剂及其制备方法和应用 | |
CN102502670A (zh) | 一种制备聚硅酸盐絮凝剂的新方法 | |
RU2255898C1 (ru) | Способ получения твердого хлоралюминийсодержащего коагулянта | |
CN110745926A (zh) | 一种去除水体中磷的混凝剂的制备方法 | |
CN1974418B (zh) | 基于载银酸性沸石的海水脱盐剂及其制备方法 | |
JP2732067B2 (ja) | 水処理用凝集剤 | |
Elfoulani et al. | Removal of dissolved and colloidal matter from surface waters by composite flocculant aluminum salt-sodium alginate | |
CN103922451A (zh) | 环保型聚硅酸改性蒙脱石复合自来水絮凝剂 | |
CN113955818A (zh) | 一种复合型聚合氯化铝铁水处理剂的制备方法 | |
CN111995016A (zh) | 一种去除腐殖酸的混凝剂及其制备方法与应用 | |
CN1974417A (zh) | 海水淡化用海水脱盐剂 | |
CN111072116A (zh) | 一种复合型无机高聚物铁系絮凝剂及其制备与应用 | |
RU2478575C1 (ru) | Способ получения твердого хлоралюминийсодержащего коагулянта | |
RU2250877C1 (ru) | Способ очистки природных и сточных вод | |
US20230070956A1 (en) | Floculant formulation based on chitosan compatible with disinfection products and method of preparation | |
WO2023181430A1 (ja) | 金属塩凝集剤 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080707 |