TWI764044B - 高鹼性氯化鋁及其製造方法 - Google Patents

高鹼性氯化鋁及其製造方法

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Abstract

本發明提供一種鹼度為75%～95%之高鹼性氯化鋁及使用其之淨水用凝集劑，並且提供一種能夠減少殘留Al且亦能夠降低微粒子數、降低E260值之凝集劑。 本發明係一種高鹼性氯化鋁及其製造方法、以及水處理用凝集劑組合物，上述高鹼性氯化鋁之特徵在於：其組成為M/Al2 O3 (莫耳比)＝0.8～2.2(M表示鹼金屬之莫耳數)、E/Al2 O3 (莫耳比)＝0～0.3(E表示鹼土金屬之莫耳數)、Cl/Al2 O3 (莫耳比)＝1.0～3.0、SO4 /Al2 O3 (莫耳比)＝0～0.35，鹼度為75%～95%；上述水處理用凝集劑組合物之特徵在於：於水中包含以Al2 O3 換算為8重量%～12重量%之高鹼性氯化鋁。

Description

高鹼性氯化鋁及其製造方法
本發明提供一種高鹼性氯化鋁、包含其之水處理用凝集劑組合物及其製造方法。
近年來，針對飲用水中之鋁進行了濃度限制，於世界衛生組織(WHO)之飲用水水質準則中規定為0.2 mg/L，於美國環境保護署之安全飲用水法第二飲用水法規中規定為0.05～0.2 mg/L(暫定)，於歐盟之飲用水水質標準中將指導等級規定為0.05 mg/L，並將最大容許濃度規定為0.2 mg/L。
另一方面，日本厚生勞動省所規定之自來水水質之相關基準之優質水質項目中示出Al，並將其目標值規定為0.2 mg/L以下。
為了由河水製作飲用水，通常大多使用基於鹼性氯化鋁之淨水用凝集劑，該鹼性氯化鋁一般通過在加壓下使鹽酸與鋁水合物反應而製成鹼性氯化鋁，並向其中添加硫酸或水溶性硫酸鹽而製造含硫酸鹽之鹼性氯化鋁(PAC)。鹼度為40%～60%。
又，作為提高鹼度而提高凝集性能之製法，有專利文獻1(日本專利6186528)中揭示之方法。即，向鹼性氯化鋁中添加鹼(碳酸鈉、鋁酸鈉等)而使其凝膠化後，將該凝膠添加至鹼性氯化鋁溶液中進行溶解，從而獲得高鹼性氯化鋁之方法。揭示出於該情形時可獲得73%左右之高鹼度之鹼性氯化鋁。以下將該方法稱為凝膠法。
先前技術文獻 專利文獻 [專利文獻1]日本專利第6186528號公報。
[ 發明所欲解決之問題] 提高鹼度而使凝集性能提高之高鹼性氯化鋁凝集劑存在由河水之變動導致之凝集特性之偏差小之優點，雖然可期待藉由將鹼度提高至極限值而製成能夠減少殘留Al等之凝集劑，但專利文獻1之發明存在如下問題：於逐漸提高鹼性氯化鋁之鹼度時，若鹼度超過75%則急劇增黏。
又，最近飲用水之水質標準變得更嚴格，期望有機成分之含量儘可能小(利用E260之值進行評價)、源自隱胞子蟲屬、超微浮游生物等生物之微粒子(利用微粒子之個數進行評價)之值極低。
本發明者等人反覆進行銳意研究，針對上述氧化鋁凝膠法之改良進行研究，結果發現：藉由將氧化鋁凝膠化時之原料之氯化鋁第一溶液中之SO4 之含量、用於溶解氧化鋁凝膠之氯化鋁第二溶液中之SO4 之含量均以SO4 /Al2 O3 之莫耳比計設為0～0.1，向溶解後之鹼性氯化鋁溶液中添加碳酸鹼金屬鹽而使反應結束，將鹼度提高至75%～95%，並在40℃～80℃之加熱下進行該等成分之溶解熟化，而能夠獲得即便鹼度高但仍極穩定之高鹼性氯化鋁溶液，從而完成了本發明。
並且，藉由使用所獲得之高鹼性氯化鋁作為凝集劑，從而成功地使處理後之淨水中之殘留Al濃度、來自微生物之微粒子數及表示有機物含量之E260值均顯著降低。
本發明之目的在於提供此種高鹼性氯化鋁及使用其之淨水用凝集劑，並提供一種能夠減少殘留Al且亦能夠降低微粒子數、降低E260值之凝集劑。[ 解決問題之技術手段]
即，本發明係一種高鹼性氯化鋁，其特徵在於：其組成為M/Al2 O3 (莫耳比)＝0.8～2.2(M表示鹼金屬之莫耳數)、E/Al2 O3 (莫耳比)＝0～0.3(E表示鹼土金屬之莫耳數)、Cl/Al2 O3 (莫耳比)＝1.0～3.0、SO4 /Al2 O3 (莫耳比)＝0～0.35，鹼度為75%～95%。
又，本發明係如上述記載之高鹼性氯化鋁，其特徵在於：上述鹼度為80%～90%。
又，本發明之特徵在於：其進而包含Si/Al2 O3 (莫耳比)＝0.001～0.1之Si化合物。
又，本發明進而係一種水處理用凝集劑，其特徵在於：於水中包含以Al2 O3 換算為8重量%～12重量%之上述記載之高鹼性氯化鋁。
又，本發明進而係一種高鹼性氯化鋁之製造方法，其特徵在於包括如下步驟： (1)第一步驟，其係使SO4 含量(SO4 /Al2 O3 (莫耳比))為0～0.1且鹼度為40%～65%之鹼性氯化鋁第一溶液與鹼溶液反應而生成氧化鋁凝膠； (2)第二步驟，其係於40℃～80℃下將藉由第一步驟獲得之氧化鋁凝膠添加至SO4 含量(SO4 /Al2 O3 (莫耳比))為0～0.1且鹼度為40%～55%之鹼性氯化鋁第二溶液中進行溶解； (3)第三步驟，其係向藉由第二步驟獲得之溶液中添加碳酸鹼金屬鹽而獲得鹼度為75%～95%之鹼性氯化鋁第三溶液； (4)第四步驟，其係將藉由第三步驟獲得之第三溶液於40℃～90℃下進行熟化而獲得熟化溶液；及 (5)第五步驟，其係向藉由第四步驟獲得之熟化溶液中添加硫酸鹽，將該熟化溶液中之SO4 含量調整至SO4 /Al2 O3 (莫耳比)＝0～0.35。[ 發明之效果]
根據本發明，能夠將鹼性氯化鋁之鹼度提高至75%～95%，保存穩定性亦優異，藉由將其用作凝集劑而能夠使處理後之淨水中之殘留Al、E260之值及微粒子數均顯著減少。
本發明係一種高鹼性氯化鋁，其組成為M/Al2 O3 (莫耳比)＝0.8～2.2(M表示鹼金屬之莫耳數)、E/Al2 O3 (莫耳比)＝0～0.3(E表示鹼土金屬之莫耳數)、Cl/Al2 O3 (莫耳比)＝1.0～3.0、SO4 /Al2 O3 (莫耳比)＝0～0.35，鹼度為75%～95%。
本發明中，高鹼性氯化鋁中之鹼金屬相對於1莫耳Al2 O3 含有0.8～2.2莫耳、較佳為1.3～1.9莫耳。若鹼金屬相對於1莫耳Al2 O3 未達0.8莫耳，則無法充分獲得減少殘留Al、E260及微粒子數之效果，又，若超過2.2莫耳，則增黏而難以製造。
本發明中，作為M所示之鹼金屬，可列舉鋰、鉀、鈉、銣等，較佳為鉀、鈉。
又，本發明中，高鹼性氯化鋁中之鹼土金屬相對於1莫耳Al2 O3 含有0～0.3莫耳、較佳為0.02～0.2莫耳。該鹼土金屬藉由與矽化合物之協同效應而具有進一步提高凝集性之效果。若鹼土金屬相對於1莫耳Al2 O3 而超過0.3莫耳，則效果達到飽和。
又，本發明中，作為E所示之鹼土金屬，可列舉鈹、鎂、鈣、鋇等，較佳為鎂、鈣。
又，本發明中，高鹼性氯化鋁中之Cl相對於1莫耳Al2 O3 含有1.0～3.0莫耳、較佳為2.0～3.0莫耳。該Cl係鍵結於Al之Cl及鍵結於鹼金屬之Cl之合計量。鹼度越高，則鍵結於Al之Cl變得越少，鍵結於鹼金屬之Cl變得越多。
又，本發明中，高鹼性氯化鋁中之SO4 相對於1莫耳Al2 O3 含有0～0.35莫耳、較佳為0.05～0.25莫耳。
本發明中，根據河流種類之不同，而亦有可能不包含SO4 (硫酸根)。SO4 具有提高凝集性之效果，但對於殘留Al之減少效果而言，會有負面之效果，於旨在減少殘留Al之情形時，較佳為儘可能少。
本發明中，鹼土金屬如上所述藉由與矽化合物之協同效應而能夠進一步提高凝集性，尤其是對於需要基於SO4 之凝集性之河水而言，藉由與鎂、矽組合而能夠減少SO4 之含量，因此，較佳將鹼土金屬與矽化合物併用。
矽化合物於高鹼性氯化鋁中以矽計相對於1莫耳Al2 O3 含有0.001～0.1莫耳、較佳為0.01～0.05莫耳。
矽會提高凝集性，並且尤其對高濁度下之處理水有效。若小於0.001莫耳，則未確認到凝集性之改善，即便超過0.1莫耳，其效果亦達到飽和，故而欠佳。
本發明之高鹼性氯化鋁之鹼度為75%～95%，較佳為80%～90%，本發明中，能夠實現高鹼度之鹼性氯化鋁。
又，本發明之水處理用凝集劑組合物於水中包含以Al2 O3 換算為8重量%～12重量%、較佳為10重量%～11重量%之上述高鹼性氯化鋁，可根據所使用之河水或其他採集之水之水質來適當變更濃度。
本發明之水處理用凝集劑組合物亦可使用各種添加劑，作為添加劑，只要不阻礙凝集作用、不妨礙經凝集處理之處理水之飲用即可，並無特別限定。
作為具體之添加劑，例如可列舉高分子凝集劑、檸檬酸鈉、葡萄糖酸鈉等。
本發明之水處理用凝集劑組合物可藉由使高鹼性氯化鋁於水中成為特定濃度之方式進行添加、混合來使用。
若將本發明之水處理用凝集劑組合物用作凝集劑，則處理後之處理水中之殘留Al、E260及微粒子數顯著減少。
本發明之高鹼性氯化鋁可藉由經由下述步驟來製造： (1)第一步驟，其係使SO4 含量(SO4 /Al2 O3 (莫耳比))為0～0.1且鹼度為40%～65%之鹼性氯化鋁第一溶液與鹼溶液反應而生成氧化鋁凝膠； (2)第二步驟，其係於40℃～80℃下將藉由第一步驟獲得之氧化鋁凝膠添加至SO4 含量(SO4 /Al2 O3 (莫耳比))為0～0.1且鹼度為40%～55%之鹼性氯化鋁第二溶液中進行溶解； (3)第三步驟，其係向藉由第二步驟獲得之溶液中添加碳酸鹼金屬鹽而獲得鹼度為75%～95%之鹼性氯化鋁第三溶液； (4)第四步驟，其係將藉由第三步驟獲得之第三溶液於40℃～90℃下進行熟化而獲得熟化溶液；及 (5)第五步驟，其係向藉由第四步驟獲得之熟化溶液中添加硫酸鹽，將該熟化溶液中之SO4 含量調整至SO4 /Al2 O3 (莫耳比)＝0～0.35。
於第一步驟中，使SO4 含量(SO4 /Al2 O3 (莫耳比))為0～0.1且鹼度為40%～65%之鹼性氯化鋁第一溶液與鹼溶液反應而生成氧化鋁凝膠。
該第一步驟中使用之鹼性氯化鋁之第一溶液並無特別限定，通常鹼度為40%～65%，只要是藉由已知方法所製造之溶液即可，例如可藉由在高壓釜中使鹽酸與氫氧化鋁反應而製造。
若列舉其中之一例，可使35%鹽酸：649 g、氫氧化鋁(含水率2.6%)：325.3 g、水：35.7 g於高壓釜中在160℃下反應160分鐘來合成。
又，本發明中，第一步驟中使用之原料之鹼溶液只要是其pH值為10以上之鹼溶液即可，例如可列舉包含氫氧化鈉、氫氧化鉀等氫氧化鹼金屬、鋁酸鈉、鋁酸鉀等鋁酸鹼金屬鹽之溶液。亦可使用碳酸鈉、碳酸鉀等碳酸鹼金屬鹽。
該等之中，於單獨使用氫氧化鹼金屬、碳酸鹼金屬鹽之情形時，鈉含量變多，作為製品之鹼性氯化鋁中必然包含大量之氯化鈉，因此，較佳與鋁酸鹼金屬鹽併用。
鋁酸鈉、鋁酸鉀等鋁酸鹼金屬鹽由於氧化鋁成分有助於提高鹼度，能夠減少用以製成特定鹼度所需之Na量，減少反應所殘留之氯化鈉量，故而較佳。又，可使用鋁酸鹼金屬鹽之鹼金屬與Al2 O3 莫耳比為1.0～2.0者。
該鹼性氯化鋁中除了包含上述鹼金屬以外，還包含相對於1莫耳Al2 O3 為0～0.3莫耳、尤佳為0.02～0.2莫耳之鹼土金屬。
又，該鹼性氯化鋁中包含相對於1莫耳Al2 O3 為1.0～3.0莫耳、尤佳為2.0～3.0莫耳之Cl。該Cl係鍵結於Al之Cl及鍵結於鹼金屬之Cl之合計量。不論未達1.0莫耳抑或超過3.0莫耳，鹼性氯化鋁之穩定性均變差，故而欠佳。
又，該鹼性氯化鋁中包含相對於1莫耳Al2 O3 為0～0.35莫耳之SO4 。該SO4 對於凝集性具有輔助作用，根據水種類之不同亦可不包含。
作為使鹼性氯化鋁中含有Mg等鹼土金屬之方法，可列舉：使第一步驟之鹼性氯化鋁第一溶液與氯化鎂等進行混合溶解之方法、於第二步驟之原料之鹼性氯化鋁第二溶液中以氯化鎂等之形式進行混合溶解之方法。
作為含有SO4 之方法，可列舉：使第一步驟之原料之鹼性氯化鋁第一溶液與SO4 化合物等進行混合溶解之方法、於第二步驟之原料之鹼性氯化鋁第二溶液中以SO4 化合物等之形式進行混合溶解之方法，亦可向藉由第二步驟獲得之溶解液中添加SO4 化合物。
作為SO4 化合物，可列舉硫酸鋁、硫酸鹼金屬鹽、硫酸鹼土金屬鹽、硫酸等，其中，較佳為硫酸鋁、硫酸鈉、硫酸鎂。
此處必須注意的是：於鹼性氯化鋁溶液(第一溶液)包含SO4 之情形時，該SO4 之濃度相對於1莫耳Al2 O3 必須為0～0.1莫耳。於超過0.1莫耳之情形時，在第三步驟以後容易增黏而凝膠化，導致容易固化，故而欠佳。
於氧化鋁凝膠之生成時，向pH值為10以上之上述鹼溶液中添加上述第一溶液而使其反應。於生成氧化鋁凝膠之初始狀態下，藉由向上述強鹼溶液中添加酸性之鹼性氯化鋁第一溶液而析出之氧化鋁凝膠迅速地溶解於鹼溶液。
若反應不斷進行，則溶解有氧化鋁凝膠之鹼溶液變得過飽和而析出氧化鋁凝膠，但藉由在pH值10以上之反應液中進行混合而製備氧化鋁凝膠，該析出氧化鋁凝膠不會成長為對酸具難溶性之結晶性氧化鋁凝膠，而形成為易溶性氧化鋁凝膠。
又，藉由將上述鹼溶液與鹼性氯化鋁第一溶液混合時之溫度維持為0～40℃，即便於鹼性環境下亦能夠穩定地生成氧化鋁凝膠。進而，所生成之氧化鋁凝膠較佳為於移行至第二步驟之前進行熟化。
藉由該熟化，第二步驟中之溶解變得更容易。該熟化時之溫度亦較佳為0℃～40℃。若混合·熟化時之溫度超過40℃，則氧化鋁凝膠過度聚合物化，形成之鹼性氯化鋁變為半透明之白濁物，故而欠佳。關於熟化時間，較佳為進行0～2小時左右。
於第二步驟中，在40℃～80℃下將藉由第一步驟獲得之氧化鋁凝膠添加至SO4 含量(SO4 /Al2 O3 (莫耳比))為0～0.1且鹼度為40%～55%之鹼性氯化鋁第二溶液中進行溶解。此時，亦可向氧化鋁凝膠溶液中添加上述第二溶液。
上述第二溶液可使用與上述第一步驟中使用之鹼性氯化鋁第一溶液同樣地製造者。
進而，第二步驟中獲得之溶解液較佳為於溶解時及/或溶解後在50℃～90℃下進行加熱處理。關於處理時間，進行1～3小時。藉由該處理，能夠減少未溶解之氧化鋁凝膠且使鹼性氯化鋁穩定化，防止保管時之析出沈澱。
關於該鹼性氯化鋁溶液(第二溶液)，在包含SO4 之情形時，該SO4 之濃度亦必須與第一溶液同樣地相對於1莫耳Al2 O3 為0～0.1莫耳。於超過0.1莫耳之情形時，溶解後之氧化鋁凝膠容易再次凝膠化、容易固化，故而欠佳。尤其是，若鹼度變高，則該傾向顯著。
於第三步驟中，向藉由第二步驟獲得之溶液中添加碳酸鈉、碳酸鉀等碳酸鹼金屬鹽，獲得將鹼度設為75%～95%之鹼性氯化鋁第三溶液。
於第四步驟中，在將鹼性氯化鋁第三溶液維持為50℃～80℃之溫度之狀態下熟化2小時左右。藉此能夠獲得穩定化之鹼度為75%～95%之高鹼性氯化鋁之熟化溶液。
繼而，藉由向熟化溶液中添加硫酸鹽，以SO4 含量成為0～0.35之方式進行調整，能夠製造本發明之高鹼性氯化鋁。 再者，於SO4 含量未滿足上述範圍之情形時，添加其所需量(於第一溶液、第二溶液中含有一部分SO4 之情形時，自所需量中減去該量後之量)，製成高鹼性氯化鋁。又，於包含鎂之情形時，如上所述，較佳為於任意步驟中以氯化鎂之形態進行添加。
作為硫酸鹽，可使用硫酸鋁、硫酸鈉、硫酸鎂等。 [實施例]
以下，藉由實施例更詳細地說明本發明，但本發明不限定於該實施例。
實施例1 將鋁酸鈉溶液(以Al2 O3 換算為19.7%、以Na2 O換算為20.2%)109.0 g與矽酸鈉溶液(以SiO2 換算為28%、以Na2 O換算為10%)7.0 g進行混合。
向其中混合鹼性氯化鋁溶液(鹼度為49.7%、Al2 O3 濃度為19.1%、SO4 濃度為0%)126.7 g，生成氧化鋁凝膠。其後，將該氧化鋁凝膠在室溫下熟化0.25～2小時，進而添加鹼性氯化鋁溶液(鹼度為49.7%、Al2 O3 濃度為19.1%、SO4 濃度為0%)281.1 g而進行溶解。
將該溶液在40℃～80℃下熟化60～180分鐘，添加碳酸鈉28.4 g而提高鹼度。進而，將該鹼性氯化鋁溶液在40℃～90℃下熟化60～240分鐘。
其後，添加液體硫酸鋁(Al2 O3 為8.0%、SO4 為22.3%)30.8 g及氯化鎂六水合物12 g，獲得最終鹼度為80.5%之高鹼性氯化鋁溶液(Al2 O3 為10.3%)。
所獲得之高鹼性氯化鋁之組成為：Si/Al2 O3 (莫耳比)＝0.03、Na/Al2 O3 (莫耳比)＝1.3、Mg/Al2 O3 (莫耳比)＝0.06、Cl/Al2 O3 (莫耳比)＝2.7、SO4 /Al2 O3 (莫耳比)＝0.07，所獲得之高鹼性氯化鋁幾乎未增黏，保存穩定性亦非常良好。
針對該高鹼性氯化鋁，使用河水，根據下述試驗條件來評價作為凝集劑之性能。將組成示於表1，將結果示於表2。
＜試驗條件＞ 向燒杯中加入1升河水，一面快速攪拌(100 rpm：64 cm/sec)一面添加高鹼性氯化鋁，然後與上述條件同樣地快速攪拌1分鐘，並進行10分鐘之低速攪拌(60 rpm；38 cm/sec)，靜置10分鐘，利用虹吸管採集上清液，求出濁度、殘留鋁濃度、E260(紫外部吸光度：三鹵甲烷去除率)、微粒子數。
又，將高鹼性氯化鋁保管於50℃之水浴中，藉由目視來確認保存穩定性。
＜測定方法＞ 濁度：將上述上清液作為試樣，使用濁度計(日本電色工業公司製造之WA-6000)進行測定。
殘留鋁濃度：將上述上清液作為試樣，使用0.5 μm之濾紙(ADVANTEC TOYO公司製造之GC-90)進行過濾，使用ICP發射光譜法對濾液進行測定。ICP發射光譜分析裝置使用VARIAN公司製造之ICP-OES、SPS5000。
E260：將上述上清液作為試樣，使用0.5 μm之濾紙(ADVANTEC TOYO公司製造之GC-90)進行過濾，使用光程長度為1 cm之石英玻璃光槽利用分光光度計(島津製作所股份有限公司 UV-2400PC)對濾液測定波長260 nm下之吸光度。
微粒子數：使用高靈敏度濁度計(日本電色工業公司製、NP-6000T)進行測定。
＜評價＞ 濁度係利用測定值進行評價。保存穩定性係保管於50℃之水浴中並利用目視來評價。殘留鋁濃度、E260及微粒子數係利用測定值進行評價。
實施例2 不添加實施例1之矽酸鈉溶液、氯化鎂六水合物及液體硫酸鋁，除此以外，與實施例1同樣地獲得高鹼性氯化鋁。將組成示於表1。又，與實施例1同樣地進行試驗並進行評價。將結果示於表2。
實施例3 除了添加實施例1中之碳酸鈉60.6 g以外，與實施例1同樣地獲得鹼度為90%之高鹼性氯化鋁。將組成示於表1。又，與實施例1同樣地進行試驗並進行評價。將結果示於表2。
實施例4 由於在實施例3之第五步驟中添加不足量之SO4 ，因此添加26.6 g硫酸鈉，除此以外，與實施例3同樣地獲得高鹼性氯化鋁。將組成示於表1。又，與實施例1同樣地進行試驗並進行評價。將結果示於表2。
實施例5 除了添加實施例1之碳酸鈉14.5 g以外，與實施例1同樣地獲得鹼度為75.5%之高鹼性氯化鋁。將組成示於表1。又，與實施例1同樣地進行試驗並進行評價。將結果示於表2。
實施例6 將鋁酸鈉溶液(以Al2 O3 換算為19.7%、以Na2 O換算為20.2%)110.7 g與鹼性氯化鋁溶液(鹼度為49.7%、Al2 O3 濃度為19.1%、SO4 濃度為0%)128.7 g進行混合，生成氧化鋁凝膠。其後，將該氧化鋁凝膠在室溫下熟化0.25～2小時，進而添加鹼性氯化鋁溶液(鹼度為49.7%、Al2 O3 濃度為19.1%、SO4 濃度為0%)273.8 g而進行溶解。將該溶液在40℃～80℃下熟化60～180分鐘，添加碳酸鈉14.5 g而提高鹼度。
進而，將該鹼性氯化鋁溶液在40℃～90℃下熟化60～240分鐘。其後，添加液體硫酸鋁(Al2 O3 為8.0%、SO4 為22.3%)39.7 g，獲得最終鹼度為75.5%之高鹼性氯化鋁溶液(Al2 O3 為10.2%)。又，與實施例1同樣地進行試驗並進行評價。將結果示於表2。
比較例1 代替實施例1之高鹼性氯化鋁，將市售(朝日化學工業公司製造)之PAC(Al2 O3 ：10.3%、鹼度：52%、SO4 ：2.6%(SO4 /Al2 O3 (莫耳比)＝0.27)與實施例1同樣地進行評價。將結果示於表2。
比較例2 將鋁酸鈉溶液(以Al2 O3 換算為19.7%、以Na2 O換算為20.2%)109.0 g與矽酸鈉溶液(以SiO2 換算為28%、以Na2 O換算為10%)7.0 g進行混合。
向其中混合鹼性氯化鋁溶液(鹼性氯化鋁、鹼度為52%、Al2 O3 為10.3%、SO4 為2.6%、Cl為11.4%)231.4 g，生成氧化鋁凝膠。
繼而，將該氧化鋁凝膠在室溫下熟化0.25～2小時，進而添加鹼性氯化鋁溶液(鹼度為49.7%、Al2 O3 為19.1%)290.9 g、液體硫酸鋁(Al2 O3 為8.0%、SO4 為22.3%)5.3 g及氯化鎂六水合物12 g而進行溶解。
將該溶液在30℃～50℃下熟化90分鐘，將鹼度為71%之高鹼性氯化鋁溶液(Al2 O3 為10.3%)與實施例1同樣地進行評價。將結果示於表2。
比較例3 利用鹽酸(35.6%)94.6 g使金屬鋁片45.5 g溶解，獲得鹼性氯化鋁溶液(鹼度為83.3%、Al2 O3 為23.1%)402.4 g。
向其中添加液體硫酸鋁112.1 g進行混合。其後，添加13.0 g碳酸鈉，於80℃下溶解熟化120分鐘，獲得鹼性氯化鋁溶液。
所獲得之高鹼性氯化鋁之組成為Na/Al2 O3 (莫耳比)＝0.3、Cl/Al2 O3 (莫耳比)＝0.9、SO4 /Al2 O3 (莫耳比)＝0.26。將組成示於表1，但50℃下之穩定性較差，另外評價中之濁度成為1以上，而無法使用。
比較例4 於比較例2之添加液體硫酸鋁之前添加7 g碳酸鈉，將熟化溫度設為65℃，除此以外，與實施例2同樣地獲得鹼度為73.5%之高鹼性氯化鋁。對該溶液與實施例1同樣地進行評價。將結果示於表2。
[表1]
   實施例 比較例
   1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
Si/Al2 O3 (莫耳比) 0.03 - 0.03 0.03 0.03 - - 0.03 - 0.03
Mg/Al2 O3 (莫耳比) 0.06 - 0.06 0.06 0.06 - - 0.06 - 0.06
Na/Al2 O3 (莫耳比) 1.3 1.3 1.9 1.9 1.0 1.0 0.3 0.7 0.3 0.9
Cl/Al2 O3 (莫耳比) 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.6 2.7 0.9 2.7
SO4 /Al2 O3 (莫耳比) 0.07 - 0.07 0.26 0.07 0.09 0.26 0.07 0.26 0.07
鹼度(%) 80.5 80.5 90 90 75.5 75.5 51.5 71 80.5 73.5
穩定性 (於50℃下保管) ＞60 ＞30 ＞60 ＞60 ＞60 ＞60 ＜7 ＞60 ＜2 ＞60
[表2]
項目 實施例 比較例
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
濁度    ＜1 ＜1 ＜1 ＜1 ＜1 ＜1 ＜1 ＜1 1.3 ＜1
殘留鋁濃度 (ppm) 0.05 0.03 0.03 0.01 0.06 0.06 0.11 0.09 無法測定 0.07
E260    0.012 0.011 0.011 0.011 0.014 0.014 0.016 0.015 無法測定 0.014
微粒子數 (個/ml) 2839 2119 1920 1650 3338 3560 5481 4000 無法測定 3704

Claims (3)

  1. 一種高鹼性氯化鋁，其特徵在於：其組成為M/Al2O3(莫耳比)=0.8~2.2(M表示鹼金屬之莫耳數)、E/Al2O3(莫耳比)=0~0.3(E表示鹼土金屬之莫耳數)、Cl/Al2O3(莫耳比)=1.0~3.0、SO4/Al2O3(莫耳比)=0~0.26，鹼度為80.5%~90%。
  2. 如請求項1之高鹼性氯化鋁，其進而包含Si/Al2O3(莫耳比)=0.001~0.1之Si化合物。
  3. 一種水處理用凝集劑組合物，其特徵在於：於水中包含以Al2O3換算為8重量%~12重量%之如請求項1或2之高鹼性氯化鋁。
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