多羟基氯化铝水处理剂及生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种污水净化技术，具体指一种新型人工合成物，多羟基氯化铝水处 理剂及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 现有的水处理剂多为无机酸类化合物，主要有A1C13、A1S04、A10H、FeS0 4、 FeSO4. 7H20,以及复合铁等。这些水处理剂均只能对有限的金属或者非金属离子起到络合作 用，生成络阴离子沉淀，而对阳离子和菌团基本不起络合作用，而且用量大长期使用容易导 致输水管道结垢堵塞，引发事故，再者，这些无机酸类物质属于人工合成物，生产成本较高， 市场价格高，作为大规模污水处理厂使用起来成本较高，经济效益较差。
[0003] 从对污水的处理效果来看，上述这些无机酸类水处理剂均不具备广谱功能，只能 对某些范围较窄的杂质进行处理，净化效果和经济性都不理想。很有必要研发新型的水处 理剂来加以改变。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是提出一种多羟基氯化铝水处理剂及其生产方法，这种处理剂对 水中阴离子、阳离子、菌团和有机农药残留物均有显著的螯合捕收沉淀作用，净化能力强， 生产方法则流程短、作业次数少，成本低，所得产品质量优良，性能稳定，容易推广。
[0005] 本发明提出的这种多羟基氯化铝水处理剂，其特征在于它是一种人工合成化合 物，其化学示性式为AlCl 4 (OH) n，其化学结构式为：
[0006] 其中 n=8_12。
[0007] 多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于它有如下步骤： (1) 将乙醇加入反应釜，边搅拌边加还原铝粉和水； (2) 升温至70_74°C，匀速加入盐酸进行反应生成乙烷和多羟基氯化铝； (3) 再升温到103-107°C并保持100-150分钟得油状多羟基氯化铝产品。
[0008] 对油状多羟基氯化铝产品进行离心结晶即得结晶多羟基氯化铝。
[0009] 上述步骤中，步骤（2)加盐酸的过程在180分钟内完成。
[0010] 步骤（2)之后，将温度保持在75°C并保持50-90分钟，让反应充分，确保羟基不逸 出。
[0011] 步骤（2)中的 pH=3-7。
[0012] 控制 Al: CH3CH2OH=I: 14.。
[0013] 步骤（3 )中的保温时间以60分钟为佳。
[0014] 步骤（4)中的保温时间以120分钟为佳。
[0015] 上述反应釜作业中，发生如下化学反应： CH3CH20H+A1+HC1 一 CH3CH2H t +AlCl4 (OH)n。
[0016] n=8-12〇
[0017] 本发明这种多羟基氯化铝水处理剂为液体时，呈现油状，有粘性，密度I. 35,色泽 为无色至微灰色。结晶体为四方长柱状无色透明晶体，含A17. 7-7. 8%。无论液体还是晶体 的多羟基氯化铝都极易溶于水。
[0018] 这种多羟基氯化铝其分子结构中有n多个长键OH基团，以Al和Cl为基准中心。 AlCl为强导电体，OH基团作为分子的爪牙捕收水中离子、菌团等杂质形成鳌合物予以除 去。
[0019] 经过反复验证，这种多羟基氯化铝水处理剂可以有效螯合水中金属和非金属离 子、细菌群等杂质。用量为所需捕收物质量的10-12. 5%。处理一般生活用水的用量为5g/ m3〇
[0020] 本发明这种多羟基氯化铝水处理剂的一个显著特点是可随水中离子、菌团的电荷 性质及电价荷改变其电性，即水中含有的离子、菌团是正电性时，其自身电性变化为负电 性；当水中离子、菌团是负电性时，其自身电性又改变为正电性，电荷改变的范围在_3至 +1.59v之间。因而有很强的除杂广谱性和适应性，净化能力强。可对于城市污水处理厂处 理过的污水一次性净化到饮用水的标准。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明多羟基氯化铝生产方法的一个实例工艺流程图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和实例进一步说明本发明。
[0023] 如图1所示，将纯度为99. 3%的乙醇投入高压反应釜中，再将相当于乙醇量一半的 还原铝粉和适量的纯水一同加入并搅拌。然后升温到72°C，注意不要超过74°C，接着徐徐 加入浓度36%的盐酸一同反应，控制加入过程历时大约180分钟，保持pH值2. 5-3. 5。这个 过程的变化实际是随着反应的进行，液体的酸性逐渐变弱。
[0024] 加盐酸结束时，稍停顿1-2分钟，升温到75°C保持60分钟，紧接着升温到105°C， 注意温度波动要控制在正负2°C之间，保持这个温度120分钟，所需产品多羟基氯化铝就生 成并稳定了。先是油状液体，含有一定水分，如果采用离心法结晶处理可得到白色的结晶 体。其余情况如上所述。
[0025] 所得产品的羟基数量难以控制一致，总是在8-12之间变动。实践中也难将不同羟 基含量的氯化铝分离开来。但无论怎样变化，其物理化学性质基本是一致的，宏观上净化水 的表现没有太大变化。都能明显快速地除去水中杂质。
[0026] 下面是工业上实际试用本发明这种多羟基氯化铝水处理剂的例子： 例1、云南开远市某锰铁冶炼厂烟气洗涤水净化。该洗涤水含杂质情况是：As7000mg/L,Bi400 mg/L, Cu600 mg/L, Pb600 mg/L, Snl2 mg/L, Zn3500 mg/L, H2S041300 mg/L, pHO. 5-l〇
[0027] 处理时先用NH3调整pH大于7,加入本发明这种水处理剂700g/m 3于水中，过滤， 对滤液进行检测，结果是： As0.0 1mg/L, BiO.01 mg/L, CuO.I mg/L, PbO.01 mg/L, SnO.001 mg/L, ZnO.3 mg/L, H2S04150mg/L，pH6. 8-7. 2。
[0028] 例2、云南个旧市某化肥厂硫铁矿烧渣酸浸液净化。该酸浸液含杂质指标是： Ag3mg/L，As2000mg/L，Bil30 mg/L，Cu270 mg/L，Li2200 mg/L，Znl100 mg/L，H2S04150 00 mg/ L, PhO. 5-1〇
[0029] 处理时先用NH3调整pH大于7,加入本发明这种水处理剂700g/m 3于水中，过滤， 对滤液进行检测，结果是： Ag0.00 1mg/L, As0.0 1mg/L, Bi0.0 1mg/L, CuO. I mg/L, Li 13 mg/L, ZnO. 3mg/L, H2S04130 mg/L，pH6. 8-7. 2。
[0030] 例3、云南元阳县某金选厂氰化浸金废液的净化。该废液含杂质指标是：AuO. 2mg/ L,AgO. 7mg/L, As35mg/L, Bi 130 mg/L, Co3 mg/L, Nil. 5 mg/L, Pb28mg/L, Znl400 mg/L , CND. 04 mg/L，pHO. 5-1。
[0031] 直接在废液中加入本发明水处理剂，剂量为60 g/m3,沉淀，取上清液检验，结果如 下： Au0.00 1mg/L, Ag0.00 3mg/L,AsO. Olmg/L, Co0.00 1 mg/L,Ni0.00 1 mg/L,PbO. Olmg/L, Zn0.3 mg/L，CN-未检出，pH9.5。
[0032] 例4、云南蒙自市某污水处理厂污水入厂口处提取城市污水进行检测，含大肠杆菌 指标是：大于24000个/L。
[0033] 在此污水样本中加入本发明的水处理剂15g/m3,同时加入Ca0H100g/m 3,沉淀后取 上清液检测，指标如下： 大肠杆菌残留13个/m3。
【主权项】
1. 一种多羟基氯化铝水处理剂，其特征在于它是一种人工合成化合物，其化学结构式 为：2. 根据权利要求1所述多羟基氯化铝水处理剂，其特征在于分子中的羟基数为 n=8-12〇3. 多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于它有如下步骤： (1) 将乙醇加入反应釜，边搅拌边加还原铝粉和水； (2) 升温至70-74°C，匀速加入盐酸进行反应生成乙烷和多羟基氯化铝； (3) 再升温到103-107°C并保持100-150分钟得油状多羟基氯化铝产品。4. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于对油状多羟基氯化铝产 品进行离心结晶即得结晶多羟基氯化铝。5. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于步骤（2)加盐酸的过程 在180分钟内完成。6. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于步骤（2)之后，将温度保 持在75 °C并保持50-90分钟，让反应充分，确保羟基不逸出。7. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于步骤（2)中的pH=3-7。8. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于控制 Al:CH3CH2OH=l:14. 〇9. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于步骤（3)中的保温时间 以60分钟。10. 根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于、步骤（4)中的保温时 间以120分钟。
【专利摘要】本发明是一种多羟基氯化铝水处理剂及生产方法，它是一种人工合成化合物，其化学示性式为AlCl4(OH)n，其中n=8-12。生产方法的骤是：将乙醇加入反应釜，边搅拌边加还原铝粉和水；升温至70-74℃，匀速加入盐酸进行反应生成乙烷和多羟基氯化铝；再升温到103-107℃并保持100-150分钟得油状多羟基氯化铝产品。对油状多羟基氯化铝产品进行离心结晶即得结晶多羟基氯化铝。这种多羟基氯化铝其分子结构中有n多个长键OH基团，以Al和Cl为基准中心，AlCl为强导电体，OH基团作为分子的爪牙捕收水中离子、菌团等杂质形成鳌合物，它有效螯合水中金属和非金属离子、细菌群等杂质，它可随水中离子、菌团的电荷性质及电价荷改变其电性，具有除杂广谱性和适应性，净化能力强。
【IPC分类】C02F1/52
【公开号】CN104944548
【申请号】CN201510304883
【发明人】徐强富
【申请人】徐强富
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月8日