[发明专利]碱式氯基硫酸铝的制法

说明书

本发明涉及一种碱式氯基硫酸铝、其制法及作为絮凝剂的应用。废水、污水、泉水或河水的处理几乎总包括去除悬浮物的步骤。已知一些对悬浮或溶解在要处理的水体系中的这些物质有凝结作用的产品，这些物质在适当的时间内经自然沉降是不会沉降的。另外这些产品还将这些物质转变成容易液相过滤和分离出来的絮凝粒。

法国专利2，036，685，2，226，361和2，534，897叙述了这类产品及其应用。欧洲专利申请218，487叙述一种能够减少水在处理后铝的残余量的产品。

目前已发现一种非常有效而使用方便的氯基硫酸盐。

根据本发明氯基硫酸盐是一种呈水溶液形式的碱式氯基硫酸铝，其特征在于它含有有一定聚合度的产品，此产品的组成如下：

其中：

X表示一种碱土金属，最好是钙

n，m，p和k表示水溶液中组分的摩尔浓度（摩尔/升）

在环境温度下与氯化钡反应可以沉淀不到20%的SO^2-离子，其碱度： (3n+2k-m-2p)/(3n) 为45～70%。

根据前边的成分式来选择产品是有利的，其中铝和氯的当量数之比，即3n/m低于2.8，最好低于2.75。

虽然可以有更宽的碱度，但是通常用碱度为50～70%的产品。根据产品的用途，可以选用不同的碱度。特别是在制备饮用水时，观察到碱度越高，残余铝的值越低。

产品中SO^2-₄离子的大部份用钡盐不沉淀，说明这种硫酸盐被络合。用氯化钡和盐酸溶液加入到沸腾的试样中沉淀硫酸钡的常规方法，来测定在产品中所含硫酸盐的总量A。在室温下（即15～25℃）氯化钡以相对于产品中存在的SO^2-₄离子为化学计量，通入未酸化的试样中时，1小时之后形成的沉淀干重之称之为“未络合的”SO^2-₄离子含量B相关。

A-B之差称为“络合的SO^2-₄离子的含量”。

以5～15%（重量，用Al₂O₃表示）的水溶液形式的本发明产品，与氯化钡的水溶液（例如5～20克/升）混合。混合均匀并在约1小时内生成沉淀，然后在4号孔度的玻砂滤埚上过滤。从氯基硫酸盐与BaCl₂混合，到过滤的全部操作均在室温下，即15～25℃下进行。滤液仍含有本发明产品的SO^2-₄离子，它们没有以BaSO₄形式沉淀，因而是被络合了。为了得到络合的SO²₄的数量，往滤 液中加盐酸破坏产品，而且达到沸腾。这样SO^2-₄离子就被5～15%（重量）的BaCl₂水溶液所沉淀。与产品中的SO^2-₄的总量相比，测出沉淀的BaSO₄的重量，就可得出在室温下与氯化钡反应可以沉淀出的SO^2-₄的百分比。

在通常的条件下，产品中可以沉淀的SO^2-₄离子不到10%有利，最好不到5%，即95%以上的SO^2-₄被络合。

本发明也涉及这些产品的制备方法。此方法特征在于：

a）制备含铝离子、氯离子和硫酸根离子的水溶液，

b）使这种溶液与碱土金属化合物接触，

c）除去碱土金属硫酸盐。

将氧化铝与盐酸和硫酸在含水介质中接触进行第a步有利。氧化铝是指氧化铝或氢氧化铝类的所有产品。最好用由Bayer法制得的氧化铝或者在处理铝表面时副产的氢氧化铝。

用浓盐酸和浓硫酸混合物在70～115℃腐蚀氧化铝有利。这种温度范围不是关键的，它只是相应于工业使用此法的1或2小时反应时间所常用的温度。也可以将氧化铝放入混合酸中或者使氧化铝与一种酸然后另一种酸反应，或者将酸分几份加入。最好用盐酸和硫酸混合物腐蚀氧化铝，只要一部份氧化铝溶解，就再补加浓硫酸。