RU2478575C1 - Method of producing solid aluminium chloride-containing coagulant - Google Patents
Method of producing solid aluminium chloride-containing coagulant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2478575C1 RU2478575C1 RU2011145544/05A RU2011145544A RU2478575C1 RU 2478575 C1 RU2478575 C1 RU 2478575C1 RU 2011145544/05 A RU2011145544/05 A RU 2011145544/05A RU 2011145544 A RU2011145544 A RU 2011145544A RU 2478575 C1 RU2478575 C1 RU 2478575C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solid
- acetone
- water
- solution
- goha
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Description
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 растворенных органических и неорганических веществ.The invention relates to methods for producing a coagulant based on basic aluminum chlorides. This coagulant can be used to purify natural and wastewater from suspensions and dissolved organic and inorganic substances.
Известен способ получения гидроксохлорида алюминия, заключающийся в обработке металлического алюминия хлороводородной кислотой различной концентрации (А.с. СССР, №618343, кл. С01F 7/56, опубл. 05.08.78).A known method of producing aluminum hydroxychloride, which consists in the processing of aluminum metal with hydrochloric acid of various concentrations (AS USSR, No. 618343, class C01F 7/56, publ. 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, вызывает множество проблем при доставке его к месту потребления.However, in this case, liquid GOHA is obtained, which has increased corrosion activity due to free hydrochloric acid formed due to the hydrolysis of GOA. This requires the use of special return packaging packaging, causing many problems when delivering it to the place of consumption.
Для устранения этих неудобств необходимо перевести коагулянт в более удобную твердую форму.To eliminate these inconveniences, it is necessary to convert the coagulant into a more convenient solid form.
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).A known method of producing solid GOA by periodically heating to 70 ° C followed by cooling to 0 ° C of an aqueous solution of aluminum chloride. Over time, at 30-40 ° C, solid GOHA is released (Patent No. 49-43478, Japan, publ. 11/21/1974).
Недостатком этого метода являются большие энергетические затраты, связанные с необходимостью как нагрева, так и охлаждения реакционной массы, что также увеличивает длительность процесса для получения конечного продукта.The disadvantage of this method is the high energy costs associated with the need for both heating and cooling the reaction mass, which also increases the duration of the process to obtain the final product.
Известен также способ получения твердого ГОХА путем кипячения раствора хлорида алюминия в течение 2-4 часов с последующей сушкой распылением (Патент №3904741 США, опубл. 09.09.70).There is also known a method for producing solid GOHA by boiling a solution of aluminum chloride for 2-4 hours, followed by spray drying (US Patent No. 3,094,741, publ. 09.09.70).
Недостатком этого метода является применение специального оборудования для сушки жидкого продукта, высокие энергетические затраты и длительное время перевода ГОХА из жидкого состояния в твердое.The disadvantage of this method is the use of special equipment for drying a liquid product, high energy costs and a long time to transfer GOHA from a liquid to a solid state.
Наиболее близким является способ получения твердого ГОХА путем обработки жидкого раствора гидроксохлорида алюминия сульфатами или хлоридами металлов или природным бишофитом (Патент RU №2210539, МКИ С01F 7/58, 7/00, опубл. 20.08.2003, бюл. №23).The closest is a method for producing solid GOHA by treating a liquid solution of aluminum hydroxide with sulfates or metal chlorides or natural bischofite (Patent RU No. 2210539, MKI C01F 7/58, 7/00, publ. 08/20/2003, bull. No. 23).
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известных способов, относятся следующие:The reasons that impede the achievement of the required technical result when using known methods include the following:
во-первых, добавки различных солей увеличивают стоимость твердого продукта;firstly, the addition of various salts increases the cost of a solid product;
во-вторых, вся имеющаяся влага в исходном жидком гидроксохлориде алюминия (54-70%) в связанном состоянии остается в готовом продукте, что увеличивает транспортные расходы по доставке ГОХА к месту его применения;secondly, all available moisture in the initial liquid aluminum hydroxychloride (54-70%) in the bound state remains in the finished product, which increases transport costs for the delivery of GOX to its place of use;
в-третьих, при использовании сульфатов и хлоридов металлов, а также природного бишофита в качестве гелеобразующих компонентов наблюдается увеличение солесодержания в очищаемой воде, приводящее к стабилизации частиц взвеси за счет адсорбции, что требует дополнительного расхода ГОХА;thirdly, when using sulfates and metal chlorides, as well as natural bischofite as gel-forming components, an increase in salt content in the treated water is observed, leading to stabilization of suspended particles due to adsorption, which requires an additional consumption of GOA;
в-четвертых, 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 флоккулы 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;fourthly, the dosage interval decreases, which either leads to stabilization of the dispersion or to a sharp increase in the hydrolysis rate of GOX due to an increase in the ionic strength of the solution at the stage of introducing the coagulant and mixing. The resulting floccules from the products of GOX hydrolysis and the dispersed phase of the purified water are destroyed, it is difficult to settle in sedimentation tanks. This results in reduced filter performance. In addition, the filter cycle time is drastically reduced;
в-пятых, некоторые сульфаты и хлориды 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.fifthly, some metal sulfates and chlorides and natural bischofite, introduced into GOHA to put it in a solid state, give it hygroscopicity, which leads to caking during prolonged storage under adverse conditions.
В предлагаемом изобретении решается важная задача разработки экономически выгодного способа получения твердого основного хлорида алюминия, применяемого в качестве коагулянта для очистки природных и сточных вод от взвесей и растворенных органических и неорганических веществ.The present invention solves the important task of developing a cost-effective method for producing solid basic aluminum chloride, used as a coagulant for the purification of natural and wastewater from suspensions and dissolved organic and inorganic substances.
При реализации предлагаемого способа получения твердого основного хлорида алюминия получают следующий технический результат:When implementing the proposed method for producing solid basic aluminum chloride, the following technical result is obtained:
во-первых, отсутствие кристаллизационной воды в составе полученного по данному способу твердого ГОХА улучшает его технико-экономические показатели, т.к. для получения высокого качества очистки воды требуются меньшие дозы коагулянта;firstly, the absence of crystallization water in the composition of solid GOHA obtained by this method improves its technical and economic indicators, because to obtain high quality water treatment, smaller doses of coagulant are required;
во-вторых, процесс получения твердого продукта протекает при комнатной температуре, что не требует дополнительных энергетических затрат;secondly, the process of obtaining a solid product proceeds at room temperature, which does not require additional energy costs;
в-третьих, данный коагулянт дополнительно не вносит в очищаемую воду веществ, ухудшающих качество очистки (в частности, не увеличивает ее солесодержание), т.к. в отличие от прототипа не содержит в качестве гелеобразующих компонентов различных солей.thirdly, this coagulant does not additionally introduce substances into the purified water that impair the quality of the treatment (in particular, it does not increase its salinity), because unlike the prototype does not contain as gelling components of various salts.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что жидкий коллоидный раствор гидроксохлорида алюминия (ГОХА) подвергают взаимодействию с ацетоном в массовом соотношении ацетон: вода в растворе ГОХА, равном 1:(0,11-0,27) соответственно при комнатной температуре.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that a liquid colloidal solution of aluminum hydroxochloride (GOHA) is subjected to interaction with acetone in a mass ratio of acetone: water in a solution of GOHA equal to 1: (0.11-0.27), respectively, at room temperature.
При добавлении к ацетону коллоидного раствора ГОХА с динамической вязкость 90-180 Па·с в различных количествах наблюдается возрастание вязкости ГОХА, и при добавлении оптимальной дозы ГОХА (заявляемые соотношения) он переходит в твердое состояние.When a colloidal solution of GOXA with a dynamic viscosity of 90-180 Pa · s is added to acetone in various quantities, an increase in the viscosity of GOXA is observed, and when an optimal dose of GOXA (the claimed ratio) is added, it goes into a solid state.
Процесс получения твердого коагулянта протекает при комнатной температуре без затраты энергии в течение короткого времени (2-7 минут). Полученный продукт легко таблетировать, что удобно для индивидуального применения в экстремальных условиях для получения питьевой воды.The process of obtaining solid coagulant proceeds at room temperature without energy consumption for a short time (2-7 minutes). The resulting product is easy to tablet, which is convenient for individual use in extreme conditions for drinking water.
Жидкий хлоралюминийсодержащий коагулянт получают взаимодействием алюминия с хлороводородной кислотой. В колбу емкостью 2 л, снабженную обратным холодильником, вносят 1,5 л 10% хлороводородной кислоты и порциями добавляют гранулированный алюминий до тех пор, пока динамическая вязкость раствора не станет равной 90-180 Па·с. Температура процесса растворения 70-95°С. В нашем случае для дальнейших исследований был получен жидкий коллоидный раствор ГОХА с высокой вязкостью, имеющий следующие параметры: содержание основного вещества (полимер Al2(OH)5Cl) 54%, что составляет 10,6% по алюминию и 5,5% по хлорид-ионам; процентное соотношение в основном продукте оказалось равным Al3+:Сl-=1:0,519.Liquid chloroaluminous coagulant is obtained by the interaction of aluminum with hydrochloric acid. 1.5 L of 10% hydrochloric acid was added to a 2 L flask equipped with a reflux condenser and granulated aluminum was added in portions until the dynamic viscosity of the solution was 90-180 Pa · s. The temperature of the dissolution process is 70-95 ° C. In our case, for further studies, a high viscosity liquid GOHA colloidal solution was obtained having the following parameters: content of the main substance (polymer Al 2 (OH) 5 Cl) 54%, which is 10.6% for aluminum and 5.5% for chloride ions; the percentage ratio in the main product was equal to Al 3+ : Cl - = 1: 0.519.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Полученный коллоидный раствор ГОХА переводят в твердое состояние путем добавления его к ацетону при перемешивании для равномерного распределения по объему.The obtained colloidal solution of GOX is transferred to a solid state by adding it to acetone with stirring for uniform distribution throughout the volume.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
ПРИМЕР 1. В этом примере обусловлено получение твердого ГОХА путем перевода его из жидкого коллоидного состояния в твердое под действием ацетона.EXAMPLE 1. In this example, the preparation of solid GOA is determined by converting it from a liquid colloidal state to a solid state under the action of acetone.
В стакан емкостью 200 мл вносят 100 мл (79 г) ацетона и добавляют в него различные количества ГОХА согласно табл.1. Температура смешения 20°С.In a glass with a capacity of 200 ml, 100 ml (79 g) of acetone are added and various amounts of GOA are added to it according to Table 1. Mixing temperature 20 ° C.
Из табл.1 видно, что на степень перевода ГОХА из жидкого состояния в твердое сильно влияет количество присутствующего в смеси ацетона.From table 1 it is seen that the degree of conversion of GOHA from a liquid to a solid state is strongly affected by the amount of acetone present in the mixture.
Неполное выделение твердого ГОХА наблюдается в тех случаях, где действие воды превалирует, т.к. в воде, как в более полярном растворителе, растворимость ГОХА высока.Incomplete isolation of solid GOA is observed in those cases where the action of water prevails, because in water, as in a more polar solvent, the solubility of GOA is high.
При достижении соотношения ацетон: вода от 1:0,11 до 1:0,27 (опыты 1-3) выделяется твердый ГОХА, который хорошо фильтруется. В этом случае степень перехода ГОХА в твердое состояние высока.Upon reaching the acetone: water ratio from 1: 0.11 to 1: 0.27 (experiments 1-3), solid GOHA is released, which is well filtered. In this case, the degree of transition of GOX to the solid state is high.
При соотношении ацетон: вода от 1:0,36 до 1:0,45 резко уменьшается количество образуемого осадка, возрастает адгезия к стеклу и фильтрующему материалу. Это указывает на то, что концентрация воды в системе превысила концентрацию ацетона и растворимость ГОХА значительно уменьшилась, поэтому он остается в растворе, образуя сильновязкий гель. То есть при соотношении ацетон вода выше чем 1:0,27 большое количество ГОХА (50-80%) остается в растворе и выносится вместе с фильтратом. Это происходит из-за того, что ацетон испаряется быстрее воды и в данной гетерогенной системе концентрация воды возрастает, осадок ГОХА начинает растворяться и в итоге исчезает. В результате образуется ГОХА в виде сильновязкого геля.When the acetone: water ratio is from 1: 0.36 to 1: 0.45, the amount of precipitate formed sharply decreases, and adhesion to glass and filter material increases. This indicates that the concentration of water in the system exceeded the concentration of acetone and the solubility of GOA decreased significantly, so it remains in solution, forming a highly viscous gel. That is, when the ratio of acetone water is higher than 1: 0.27, a large amount of GOHA (50-80%) remains in solution and is taken out together with the filtrate. This is due to the fact that acetone evaporates faster than water and in this heterogeneous system the water concentration increases, the GOHA precipitate begins to dissolve and eventually disappears. As a result, GOHA is formed in the form of a highly viscous gel.
ПРИМЕР 2. В этом примере обусловлен неизменный состав различных фракций при выделении твердого ГОХА.EXAMPLE 2. In this example, due to the constant composition of various fractions during the allocation of solid GOA.
С целью определения возможного изменения состава ГОХА при выделении его из раствора ацетоном был проведен химический анализ различных фракций, результаты которого представлены в табл.2.In order to determine the possible change in the composition of GOA during its isolation from the solution with acetone, a chemical analysis of various fractions was carried out, the results of which are presented in Table 2.
Как видно из табл.2, процентное соотношение ионов Аl3+:Сl- в жидком и твердом состояниях одинаково, т.е. обработка ацетоном не изменяет химический состав ГОХА. Анализ фильтрата показал некоторое увеличение в нем хлорид-ионов по сравнению с их исходной концентрацией и концентрацией в твердом продукте. Это может быть связано с переходом части хлороводородной кислоты из раствора ГОХА в фильтрат.As can be seen from table 2, the percentage ratio of Al 3+ : Cl - ions in the liquid and solid states is the same, i.e. treatment with acetone does not change the chemical composition of GOA. Analysis of the filtrate showed a slight increase in chloride ions in it compared to their initial concentration and concentration in the solid product. This may be due to the transition of a part of hydrochloric acid from the GOX solution to the filtrate.
Исходя из приведенных примеров следует:Based on the above examples, it follows:
во-первых, способ получения твердых хлоралюминийсодержащих коагулянтов, заключающийся в смешении жидкого коллоидного раствора ГОХА с ацетоном, позволяет получать твердый ГОХА без кристаллизационной воды в составе, что резко снижает затраты на транспортные расходы по доставке коагулянта к месту его использования;firstly, the method of producing solid chloraluminium-containing coagulants, which consists in mixing a liquid colloidal solution of GOHA with acetone, allows one to obtain solid GOHA without crystallization water in the composition, which sharply reduces the cost of transportation costs for delivering the coagulant to its place of use;
во-вторых, полученный продукт обладает лучшими технико-экономическими показателями, т.к. отсутствие в его составе кристаллизационной воды позволяет уменьшить дозы для получения высокого качества очистки воды;secondly, the resulting product has the best technical and economic indicators, because the absence of crystallization water in its composition allows to reduce the dose to obtain high quality water treatment;
в-третьих, по сравнению с прототипом при очистке воды солесодержание в ней не увеличивается, поскольку ацетон не диссоциирует на ионы;thirdly, in comparison with the prototype, the salinity in it does not increase when treating water, since acetone does not dissociate into ions;
в-четвертых, в отличие от прототипа из-за отсутствия в полученном продукте дополнительных неорганических солей он не обладает повышенной гигроскопичностью, что позволяет длительно хранить его в неблагоприятных условиях.fourthly, in contrast to the prototype due to the lack of additional inorganic salts in the resulting product, it does not have increased hygroscopicity, which allows it to be stored for a long time under adverse conditions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011145544/05A RU2478575C1 (en) | 2011-11-09 | 2011-11-09 | Method of producing solid aluminium chloride-containing coagulant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011145544/05A RU2478575C1 (en) | 2011-11-09 | 2011-11-09 | Method of producing solid aluminium chloride-containing coagulant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2478575C1 true RU2478575C1 (en) | 2013-04-10 |
Family
ID=49152269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011145544/05A RU2478575C1 (en) | 2011-11-09 | 2011-11-09 | Method of producing solid aluminium chloride-containing coagulant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2478575C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU435191A1 (en) * | 1972-07-21 | 1974-07-05 | С. И. Савчук , Ф. Я. Рыбачук | METHOD FOR PRODUCING MAIN ALUMINUM CHLORIDES |
US6432392B1 (en) * | 1999-05-25 | 2002-08-13 | Unilever Home & Personal Care Usa Division Of Conopco, Inc. | Antiperspirant salts, and methods of their preparation |
RU2210539C1 (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-20 | Волгоградский государственный технический университет | Method of preparing solid aluminum chloride-containing coagulator |
UA59047U (en) * | 2011-03-16 | 2011-04-26 | Леонид Федорович Притуло | Method for treating pyoseptical diseases in children |
-
2011
- 2011-11-09 RU RU2011145544/05A patent/RU2478575C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU435191A1 (en) * | 1972-07-21 | 1974-07-05 | С. И. Савчук , Ф. Я. Рыбачук | METHOD FOR PRODUCING MAIN ALUMINUM CHLORIDES |
US6432392B1 (en) * | 1999-05-25 | 2002-08-13 | Unilever Home & Personal Care Usa Division Of Conopco, Inc. | Antiperspirant salts, and methods of their preparation |
RU2210539C1 (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-20 | Волгоградский государственный технический университет | Method of preparing solid aluminum chloride-containing coagulator |
UA59047U (en) * | 2011-03-16 | 2011-04-26 | Леонид Федорович Притуло | Method for treating pyoseptical diseases in children |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2847237C (en) | Evaporative treatment method for aqueous solution | |
CN104724803B (en) | A kind of preparation method and applications of coagulant | |
AU2014290034B2 (en) | Stable salt-free polyaluminum chlorosulfates | |
Xu et al. | Study on the effects of organic matter characteristics on the residual aluminum and flocs in coagulation processes | |
CN112850867A (en) | Deep defluorination medicament and preparation method thereof | |
CN110921772A (en) | Waste cutting fluid demulsifier | |
WO2016134277A1 (en) | Stable concentrated polyaluminum chlorosilicate solutions | |
CN109292936B (en) | Polyaluminium titanium chloride inorganic composite coagulant, and preparation method and application thereof | |
US9187327B2 (en) | Phosphoric acid production gypsum filtration flocculant pre-dilution (make down) with post-filtration phosphoric acid | |
RU2478575C1 (en) | Method of producing solid aluminium chloride-containing coagulant | |
CN108101177A (en) | A kind of composite flocculation agent and its preparation method and application | |
CN102774946B (en) | Preparation method of flocculant for removing low-temperature low-turbidity ammonia nitrogen wastewater | |
RU2255898C1 (en) | Method of preparing solid aluminum chloride-containing coagulant | |
US10450209B2 (en) | Stable salt-free polyaluminum chlorosulfates | |
RU2617155C1 (en) | Method for producing coagulant based on aluminium polyoxysulfate, coagulant produced by said method | |
RU2250877C1 (en) | Method of natural and industrial wastewater purification | |
RU2637331C2 (en) | Method and equipment for purifying water from strontium | |
RU2122973C1 (en) | Method of preparing solid chloroaluminium containing coagulant (variants) | |
RU2495829C1 (en) | Method of producing water-soluble reagent for purifying natural and waste water (versions) | |
US20160107906A1 (en) | Poly aluminium-silicate compositions and processes for producing the same | |
RU2350635C2 (en) | Polyacrylamide flocculant | |
CN105800760A (en) | Modified natural polymeric flocculant | |
JP2759853B2 (en) | Water treatment flocculant and method for producing the same | |
RU2259955C1 (en) | Method of cleaning natural and sewage waters from suspended substances and microorganisms | |
RU2414435C1 (en) | Method of treating dairy industry waste water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141110 |