RU2327643C2 - Method of producing aluminium oxicloride - Google Patents
Method of producing aluminium oxicloride Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327643C2 RU2327643C2 RU2006120312/15A RU2006120312A RU2327643C2 RU 2327643 C2 RU2327643 C2 RU 2327643C2 RU 2006120312/15 A RU2006120312/15 A RU 2006120312/15A RU 2006120312 A RU2006120312 A RU 2006120312A RU 2327643 C2 RU2327643 C2 RU 2327643C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- aluminium
- copper
- solution
- chlorine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения оксихлорида алюминия, применяемого при очистке воды и в производстве парфюмерно-косметических изделий.The invention relates to chemical technology, in particular to a method for producing aluminum oxychloride used in water treatment and in the production of perfumes and cosmetics.
Известен способ получения оксихлорида алюминия, при котором в качестве алюмосодержащего сырья используются сплавы алюминия, содержащие 70-98% алюминия и металлы, выбранные из олова, меди, магния, марганца, титана, хрома и цинка, а также кремния (SU 618343, С01F 7/56, 1978). Недостаток процесса - загрязнение раствора легирующими компонентами сплавов.A known method of producing aluminum oxychloride, in which aluminum alloys are used as aluminum-containing raw materials, containing 70-98% aluminum and metals selected from tin, copper, magnesium, manganese, titanium, chromium and zinc, as well as silicon (SU 618343, C01F 7 / 56, 1978). The disadvantage of this process is the contamination of the solution with alloying components of the alloys.
Известен способ получения оксихлорида алюминия (SU 833516, С01F 7/56, 1981), при котором металлический алюминий обрабатывают соляной кислотой в присутствии растворов солей, выбранных из ряда: сульфат меди, хлорид меди, ацетат кадмия, нитрат серебра. Недостаток процесса - высокий расход дорогостоящих солей меди, кадмия или серебра, сопоставимый с расходом алюминия.A known method of producing aluminum oxychloride (SU 833516, C01F 7/56, 1981), in which metal aluminum is treated with hydrochloric acid in the presence of salt solutions selected from the series: copper sulfate, copper chloride, cadmium acetate, silver nitrate. The disadvantage of this process is the high consumption of expensive salts of copper, cadmium or silver, comparable to the consumption of aluminum.
Известен способ получения оксихлорида алюминия (RU, 2131845, С01F 7/56, 1999), при котором хлоросодержащим раствором (соляной кислотой) обрабатывают слитки металлического алюминия, имеющие кажущуюся плотность (2,2-2,6) кг/дм3. Недостатком данного способа является то, что для его осуществления требуется организовать промышленное получение слитков пористого металла с кажущейся плотностью ниже плотности компактного алюминия (2,7 кг/дм3), что требует значительных затрат.A known method of producing aluminum oxychloride (RU, 2131845, C01F 7/56, 1999), in which the ingots of aluminum metal having an apparent density of (2.2-2.6) kg / dm 3 are treated with a chlorine-containing solution (hydrochloric acid). The disadvantage of this method is that for its implementation it is necessary to organize the industrial production of porous metal ingots with an apparent density lower than the density of compact aluminum (2.7 kg / dm 3 ), which requires significant costs.
Ближайшим аналогом является способ получения оксихлорида алюминия, включающий пропускание хлоросодержащего раствора (соляной кислоты с массовой концентрацией от 5 до 15%) через неподвижный слой частиц металлического алюминия при нагревании от 70 до 95°С (патент США US 3891745, публ. 24.06.1975). Этот способ обеспечивает получение в непрерывном режиме высокоосновного оксихлорида алюминия с атомным отношением алюминия к хлору от 1:1 до 2:1, но требует применения в качестве сырья мелких частиц металлического алюминия с насыпной плотностью от 0,3 до 0,8 кг/дм3.The closest analogue is a method for producing aluminum oxychloride, comprising passing a chlorine-containing solution (hydrochloric acid with a mass concentration of 5 to 15%) through a fixed layer of aluminum metal particles when heated from 70 to 95 ° C (US patent US 3891745, publ. 06.24.1975) . This method provides the continuous production of highly basic aluminum oxychloride with an atomic ratio of aluminum to chlorine from 1: 1 to 2: 1, but requires the use of small particles of aluminum metal with a bulk density of from 0.3 to 0.8 kg / dm 3 as raw material .
Задачей изобретения является разработка способа получения высокоосновного оксихлорида алюминия с использованием компактного металлического алюминия (в том числе стандартных слитков) без существенного увеличения продолжительности синтеза.The objective of the invention is to develop a method for producing highly basic aluminum oxychloride using compact metal aluminum (including standard ingots) without significantly increasing the duration of the synthesis.
Поставленная задача решается следующим образом. Металлический алюминий приводят в контакт с металлической медью, взятой в виде компактного металла и/или порошка, после чего обрабатывают хлорсодержащим раствором (соляной кислотой, хлоридом алюминия, низкоосновным оксихлоридом алюминия или их смесью). За счет образования гальванических пар алюминий-медь процесс растворения алюминиевых слитков протекает с высокой скоростью. Медь в раствор не переходит. Предпочтительно размещать алюминий на поддоне из листовой меди. Кроме того, можно периодически вводить в раствор соли меди, накапливая в системе цементную медь. Порошкообразную медь, выводимую из процесса при выгрузке готового оксихлорида алюминия, следует отфильтровывать и возвращать в реактор.The problem is solved as follows. Aluminum metal is brought into contact with metallic copper, taken in the form of a compact metal and / or powder, and then treated with a chlorine-containing solution (hydrochloric acid, aluminum chloride, low-basic aluminum oxychloride or a mixture thereof). Due to the formation of galvanic pairs of aluminum-copper, the process of dissolution of aluminum ingots proceeds at a high speed. Copper does not pass into solution. It is preferred to place aluminum on a copper sheet pallet. In addition, it is possible to periodically introduce copper salts into the solution, accumulating cement copper in the system. Powdered copper removed from the process by unloading the finished aluminum oxychloride should be filtered off and returned to the reactor.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется примерами.The essence of the invention is illustrated by examples.
Пример 1Example 1
В эмалированный реактор объемом 630 дм3 загрузили 12 стандартных алюминиевых слитков (ГОСТ 11070-74) общей массой 192 кг и 60 кг меди в виде лома (полос, скрапа, обрезков катодного металла). Залили в реактор 300 л 8,5%-ой соляной кислоты (плотность 1,04 г/см3). Подав пар в рубашку аппарата, нагрели реакционную массу до 95°С и вели растворение, поддерживая постоянный уровень раствора путем дополнительной подачи воды по мере ее испарения. Контроль процесса осуществляли химическим анализом проб раствора на алюминий и хлор. Требуемое атомное отношение алюминия к хлору (2:1) достигнуто через 24 ч, после чего раствор откачали из аппарата и отфильтровали. Процесс растворения описывается реакцией:12 standard aluminum ingots (GOST 11070-74) with a total weight of 192 kg and 60 kg of copper in the form of scrap (strips, scrap, scraps of cathode metal) were loaded into an enameled reactor with a volume of 630 dm 3 . 300 l of 8.5% hydrochloric acid (density 1.04 g / cm 3 ) were poured into the reactor. By supplying steam to the jacket of the apparatus, the reaction mass was heated to 95 ° C and dissolution was carried out, maintaining a constant solution level by additional supply of water as it evaporates. The control of the process was carried out by chemical analysis of samples of the solution for aluminum and chlorine. The required atomic ratio of aluminum to chlorine (2: 1) was reached after 24 hours, after which the solution was pumped out of the apparatus and filtered. The dissolution process is described by the reaction:
2Al+HCl+5Н2O=Al2(OH)5Cl+3Н2↑2Al + HCl + 5H 2 O = Al 2 (OH) 5 Cl + 3H 2 ↑
В результате реакции получено 347 кг раствора высокоосновного полиоксихлорида алюминия (массовая доля алюминия 11,3%, массовая доля хлора 7,4%). В раствор перешло 39,2 кг алюминия (около 20% от массы загруженного металла). Медь в раствор не переходит и остается в реакторе в неизменном виде.The reaction resulted in 347 kg of a solution of highly basic aluminum polyoxychloride (mass fraction of aluminum 11.3%, mass fraction of chlorine 7.4%). 39.2 kg of aluminum (about 20% of the weight of the loaded metal) passed into the solution. Copper does not go into solution and remains unchanged in the reactor.
В следующем цикле растворения в реактор загрузили 5 алюминиевых слитков (40 кг алюминия), компенсируя, таким образом, убыль металла в реакторе. Вновь залили 300 л 8,5%-ой соляной кислоты и повторили процесс получения высокоосновного оксихлорида алюминия с теми же показателями. Процесс повторяли многократно.In the next dissolution cycle, 5 aluminum ingots (40 kg of aluminum) were loaded into the reactor, thus compensating for the loss of metal in the reactor. Again, 300 l of 8.5% hydrochloric acid were poured and the process of producing highly basic aluminum oxychloride with the same indices was repeated. The process was repeated many times.
Пример 2Example 2
В реактор объемом 630 дм3 загрузили 12 стандартных алюминиевых слитков (ГОСТ 11070-74) общей массой 192 кг и 60 кг меди в виде лома (полос, скрапа, обрезков катодного металла). Растворили 33 кг безводного хлорида алюминия в 300 л воды и залили полученный раствор в реактор. Нагрели реакционную массу до 95°С и вели растворение, поддерживая постоянный уровень раствора путем дополнительной подачи воды по мере испарения. Атомное отношение алюминия к хлору (2:1) достигнуто через 20 ч. Процесс описывается реакцией:12 standard aluminum ingots (GOST 11070-74) with a total weight of 192 kg and 60 kg of copper in the form of scrap (strips, scrap, scraps of cathode metal) were loaded into a 630 dm 3 reactor. 33 kg of anhydrous aluminum chloride were dissolved in 300 l of water and the resulting solution was poured into the reactor. Heated the reaction mass to 95 ° C and conducted dissolution, maintaining a constant solution level by additional supply of water as it evaporates. The atomic ratio of aluminum to chlorine (2: 1) was reached after 20 hours. The process is described by the reaction:
10Al+2AlCl3+30Н2O=6Al2(OH)5Cl+15Н2↑10Al + 2AlCl 3 + 30H 2 O = 6Al 2 (OH) 5 Cl + 15H 2 ↑
В результате реакции получено 360 кг раствора высокоосновного полиоксихлорида алюминия (массовая доля алюминия 11,1%, массовая доля хлора 7,3%). В раствор перешло 33,3 кг алюминия. В следующем цикле растворения в реактор загрузили два алюминиевых слитка, компенсируя убыль металла в реакторе.The reaction resulted in 360 kg of a solution of highly basic aluminum polyoxychloride (mass fraction of aluminum 11.1%, mass fraction of chlorine 7.3%). 33.3 kg of aluminum passed into the solution. In the next dissolution cycle, two aluminum ingots were loaded into the reactor, compensating for the loss of metal in the reactor.
Пример 3.Example 3
Исходный хлоросодержащий раствор (низкоосновный хлорид алюминия) готовили из товарного коагулянта АКВА-АУРАТ™18 производства ОАО «Аурат» (ТУ 2163-069-00205067-2007). Состав коагулянта: Al2О3 - 16,4% (Al - 8,7%), Cl - 20,9%, что приблизительно соответствует брутто-формуле Al(OH)1,2Cl1,8.The initial chlorine-containing solution (low basic aluminum chloride) was prepared from the commercial coagulant AKVA-AURAT ™ 18 manufactured by Aurat OJSC (TU 2163-069-00205067-2007). Coagulant composition: Al 2 O 3 - 16.4% (Al - 8.7%), Cl - 20.9%, which approximately corresponds to the gross formula Al (OH) 1.2 Cl 1.8 .
Процесс осуществляли следующим образом. На дно аппарата объемом 1224 дм3 (1700×900×800), выполненного из листового титана в виде прямоугольного короба с паровой рубашкой, поместили медный лист массой 124 кг (1650×850×10). На медный лист загрузили 48 стандартных алюминиевых слитков общей массой 768 кг. Залили в аппарат 210 л раствора коагулянта и 360 л воды. Подав пар в рубашку аппарата, нагрели реакционную массу до 95°С и вели растворение, поддерживая постоянный уровень раствора путем дополнительной подачи воды.The process was carried out as follows. A copper sheet weighing 124 kg (1650 × 850 × 10) was placed on the bottom of the apparatus with a volume of 1224 dm 3 (1700 × 900 × 800) made of titanium sheet in the form of a rectangular box with a steam jacket. 48 standard aluminum ingots with a total weight of 768 kg were loaded onto a copper sheet. 210 L of coagulant solution and 360 L of water were poured into the apparatus. After supplying steam to the jacket of the apparatus, the reaction mass was heated to 95 ° C and dissolution was carried out, maintaining a constant solution level by additional water supply.
Процесс растворения приблизительно описывается реакцией:The dissolution process is approximately described by the reaction:
2,6Al+Al(OH)1,2Cl1,8+7,8Н2O=1,8Al2(OH)5Cl+3,9Н2↑2.6Al + Al (OH) 1.2 Cl 1.8 + 7.8H 2 O = 1.8Al 2 (OH) 5 Cl + 3.9H 2 ↑
Атомное отношение алюминия к хлору, равное 2:1, достигнуто через 18 часов. В раствор перешло около 70 кг алюминия. Полученный фильтрат имел плотность 1,335 г/см3, массу 769 кг; состав раствора: Al2О3 - 23,4% (Al - 12,4%), Cl - 8,2%.The atomic ratio of aluminum to chlorine, equal to 2: 1, was reached after 18 hours. About 70 kg of aluminum passed into the solution. The obtained filtrate had a density of 1.335 g / cm 3 , weight 769 kg; composition of the solution: Al 2 O 3 - 23.4% (Al - 12.4%), Cl - 8.2%.
Пример 4Example 4
Процесс вели так же, как в примере 3, но в воде предварительно растворили 100 кг хлорида меди CuCl2·2H2O. Процесс растворения алюминия с выделением водорода начался уже при комнатной температуре, интенсифицируясь при нагревании. Раствор через 20 мин после начала процесса обесцветился в результате осаждения меди алюминием, при этом на поверхности алюминиевых слитков сформировался слой цементной меди, который постепенно отслаивался от алюминия и коагулировал. Рыхлый порошкообразный осадок меди насыщен пузырьками водорода и частично находится во взвешенном состоянии. Атомное отношение алюминия к хлору, равное 2:1, достигнуто через 10 часов. Медь полностью осаждается, ее массовая доля в продукте около 0,0002%. Часть меди при откачивании раствора остается на слитках алюминия; медный порошок, отслоившийся от слитков, легко отделяется от раствора фильтрацией.The process was carried out in the same way as in example 3, but 100 kg of copper chloride CuCl 2 · 2H 2 O were pre-dissolved in water. The dissolution of aluminum with the evolution of hydrogen began already at room temperature, intensifying when heated. 20 minutes after the start of the process, the solution discolored as a result of copper deposition by aluminum, and a layer of cement copper was formed on the surface of aluminum ingots, which gradually peeled off from aluminum and coagulated. The loose powdery copper precipitate is saturated with hydrogen bubbles and is partially suspended. The atomic ratio of aluminum to chlorine, equal to 2: 1, was reached after 10 hours. Copper is completely precipitated; its mass fraction in the product is about 0.0002%. Part of the copper during pumping out of the solution remains on aluminum ingots; the copper powder exfoliated from the ingots is easily separated from the solution by filtration.
Пример 5Example 5
Процесс вели так же, как в примере 3, но использовали алюминиевые слитки после процесса по примеру 4 (поверхность слитков была покрыта медным порошком), а на поверхность слитков загрузили медный порошок, снятый с фильтра. Атомное отношение алюминия к хлору, равное 2:1, достигнуто через 12 часов. Процесс по примеру 5 повторяли неоднократно, по мере растворения алюминия добавляя новые алюминиевые слитки таким образом, чтобы в аппарате сохранялся постоянный уровень металла. Продолжительность процесса оставалась неизменной (10-12 часов).The process was conducted in the same way as in example 3, but aluminum ingots were used after the process of example 4 (the surface of the ingots was covered with copper powder), and copper powder removed from the filter was loaded onto the surface of the ingots. The atomic ratio of aluminum to chlorine, equal to 2: 1, was reached after 12 hours. The process of example 5 was repeated several times, as the aluminum was dissolved, adding new aluminum ingots so that the metal remained at a constant level. The duration of the process remained unchanged (10-12 hours).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006120312/15A RU2327643C2 (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Method of producing aluminium oxicloride |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006120312/15A RU2327643C2 (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Method of producing aluminium oxicloride |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006120312A RU2006120312A (en) | 2007-12-27 |
RU2327643C2 true RU2327643C2 (en) | 2008-06-27 |
Family
ID=39018474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006120312/15A RU2327643C2 (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Method of producing aluminium oxicloride |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2327643C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764534C1 (en) * | 2021-02-03 | 2022-01-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Химпродукт" | Apparatus for producing aluminium sulphate, aluminium oxychloride |
RU2813909C1 (en) * | 2023-03-31 | 2024-02-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Комбинат Инновационных Технологий" | Method of producing coagulant for water treatment |
-
2006
- 2006-06-13 RU RU2006120312/15A patent/RU2327643C2/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764534C1 (en) * | 2021-02-03 | 2022-01-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Химпродукт" | Apparatus for producing aluminium sulphate, aluminium oxychloride |
RU2813909C1 (en) * | 2023-03-31 | 2024-02-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Комбинат Инновационных Технологий" | Method of producing coagulant for water treatment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006120312A (en) | 2007-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Younesi et al. | Kinetic mechanisms of cementation of cadmium ions by zinc powder from sulphate solutions | |
Rimaszeki et al. | Application of HCl solutions for recovering the high purity metal from tin scrap by electrorefining | |
JPH07502968A (en) | How to recover zinc oxide | |
Kayanuma et al. | New recovery process for rhodium using metal vapor | |
Kitamura et al. | Effect of ultrasound intensity on the size and morphology of synthesized scorodite particles | |
Nosier et al. | Removal of lead ions from wastewater by cementation on a gas-sparged zinc cylinder | |
Lisbona et al. | Treatment of spent pot-lining with aluminum anodizing wastewaters: selective precipitation of aluminum and fluoride as an aluminum hydroxyfluoride hydrate product | |
RU2327643C2 (en) | Method of producing aluminium oxicloride | |
CN104755639B (en) | Silver recovery method and the silver-colored product thus prepared | |
EP0647474B1 (en) | Product and method for removing sulfate ions from saline solutions | |
JP2007331993A (en) | Method for purifying alkali metal carbonate solution, purification apparatus, and alkali metal carbonate solution | |
Sulka et al. | Effect of sulphuric acid and copper sulphate concentrations on the morphology of silver deposit in the cementation process | |
US5254224A (en) | Method for increasing the molar ratio of aluminum to chlorine in polyaluminum chloride solutions | |
JP4113428B2 (en) | Method for producing anhydrous sodium perchlorate | |
RU2516180C1 (en) | Method to process alloy of ligature gold | |
RU2237021C1 (en) | Aluminum-containing coagulator preparation method | |
RU2622106C1 (en) | Method of producing iron oxalate diohydrate (+2) from industrial production waste | |
RU2082561C1 (en) | Method for producing titanium-aluminum intermetallide in the form of powder | |
US2415798A (en) | Purification of caustic alkali | |
JPH0673631B2 (en) | Hypochlorite decomposition catalyst and method for producing the same | |
JP2021000584A (en) | Water purifying material containing iron as main component and its production method | |
FR2597004A1 (en) | PURIFICATION OF BRINES | |
RU2083495C1 (en) | Method of preparing basic aluminium chlorides (versions) | |
López-Sandoval et al. | Calcium carbonate scale inhibition using the “allotropic cell” device | |
RU2220902C2 (en) | Method of production of defoliant |