[发明专利]复合聚氯化铁铝的生产方法

说明书

本发明涉及一种絮凝剂的生产方法，特别是复合聚氯化铁铝的生产方法。

絮凝剂包括有机与无机二大类，无机类从组成上说又可分单分子和多分子二种。单分子絮凝剂是由简单分子构成的化合物，如氯化铝、硫酸铝等；多分子化合物是由多元素或分子团构成的化合物称为聚合物，如聚合铝它可由氢氧根、氯和铝元素构成。无机絮凝剂的主元素大都为铝或铁，副元素大都为氢氧根、氯根、硫酸根等。多元素多分子絮凝剂性能要比单分子的强。聚合铝絮凝剂是水处理剂中的主要产品。在中国专利申请94100491.0中曾公开了一种聚氯化铝的生产方法，是将对比的工艺(利用无烟煤矸石生产液体聚合铝)加以改进，使其酸浸后易于脱水，节约能源和稀释用水。该改进的工艺包括酸浸反应、自然沉淀、氨化脱水(包括用聚丙烯酰胺沉降)、浓缩、调PH值；但还有以下不足之处：

1、工艺步序较多，中间步序需用原料多，不经济。

2、虽能用循环水方式解决酸浸后生成物脱水问题，但仍有一部分多余水需加热浓缩，消耗能源。

3、在浓缩时间温度较高达110℃，致使结构水在结构中不能形成，影响产品的絮凝性能。

4、母液稀释后虽能脱水，但用氨水中和时用量较大，成本增加，且中和时(常温常压)生成的盐不稳定，易挥发造成环境污染。

5、用聚丙烯酰胺沉降，易将其带入产品中，使产品不能用于饮用水，只能用于工业污水。

本发明目的是提供一种工艺简单、节约能源、产品性能提高、且生产中不污染环境的生产复合聚氯化铁铝的方法，采用该方法生产絮凝剂能克服上述的缺点，且其成本降低、可用于工业水及饮用水。

本发明是按如下技术方案实现的。它包括以下步序：将含铝矿石熟料加以酸浸、水解、熟化、调节PH值、喷雾烘干等步序制成产品。本发明方法使产品的结构由简单到复杂，逐步加成进行。

(1)酸浸。物料配比为Al₂O₃矿石熟料∶HCl=102∶219(以纯料重量计算)，加适量的水稀释，加水量为熟料Al₂O₃的1倍，在熟料中加入盐酸，在压力为0.2MPa下，不断搅拌，加热反应1小时，，得到简单的Al₂Cl₃。

(2)水解。在上述步序生成的物料中，加入约为原熟料重量相同的水，在30-70℃最佳50-70℃下，自然沉降5-8小时，得到带结构水的聚合铝，，m表示聚合度。将上层液吸出。由于生成物化学结构简单，易于脱水，其残渣洗液可做为下次水解的加水量，不致浪费。上述分子式中n=1-5，y=1-3，m=1-10，

(3)熟化。在由步序(2)水解所形成的液体聚合铝中，用铁盐例如聚氯化铁[Fe₄(OH)_2(n-1)(H₂O)ySO₄Cl_2(6-n)]m进行混合、凝聚、搅拌，静置24-48小时。这是利用聚合铝与聚合铁的凝聚条件不同进行的。聚合铝在碱性条件下凝聚成的，而聚合铁在酸性较大的条件下凝聚成的，利用此差异，将二者混合，相当于酸碱中和放热反应，保持一定的熟化温度，在静置熟化过程中，实现再凝聚，调节产品结构，得到了带有结构水的复合聚

     Fe_x氯化铁铝〔Al_4-x(OH)_2(n-1)(H₂O)ySO₄Cl_2(6-n)〕m，

在熟化步序的化学分子式中m=1-5，n=2-4，硫酸根中的y不具体限定，而Fe和Al总价为4，如Fe为X则Al为4-x

(4)调节PH值，

在(3)步序得到的液体中，用硫酸调PH值，因该产品比重要求较大，酸度要求较高，PH值为2-3。

(5)将上述液体喷雾烘干，成固态产品，烘干温度在50-70℃最佳60-70℃下进行。