Использование: при получении основных хлоридов алюминия. Сущность: гидрат окиси алюминия обрабатывают соляной кислотой в присутствии серной кислоты. В полученную смесь частями вводят металлический алюминий. Процесс ведут при температуре 115 - 120oC. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
1. Способ получения основного хлорида алюминия, включающий обработку гидрата окиси алюминия соляной кислотой с последующим введением в полученную смесь металлического алюминия, отличающийся тем, что обработку гидрата окиси алюминия соляной кислотой ведут в присутствии серной кислоты. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что металлический алюминий вводится в количестве 0,74 0,92 мас. от общей реакционной массы. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что металлический алюминий вводят по частям. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при 115 - 120oС.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способам получения основных хлоридов алюминия, которые могут быть использованы в качестве коагулянтов на станциях подготовки питьевой воды и при очистке сточных вод. Известен способ получения растворов основного хлорида алюминия (авт.св. СССР N 260624, кл C 01 F 7/50, 1970) путем взаимодействия гидроокиси алюминия с соляной кислотой и последующим введением в раствор металлического алюминия. В известном способе для образования оксихлорида алюминия заданного состава металлический алюминий вводится в раствор хлористого алюминия, что приводит к значительному расходу дорогостоящего сырья. Относительно дешевая гидроокись алюминия используется только для получения раствора хлористого алюминия. Задача изобретения упрощение процесса. Поставленная задача достигается тем, что металлический алюминий вводится в исходную суспензию гидрата окиси алюминия в соляной кислоте в присутствии серной кислоты (соотношение Al2O3 Cl 1 2,5 1 2,7; соотношение Cl SO4 80 1). В результате взаимодействие гидрата окиси алюминия с соляной кислотой происходит не только до получения хлористого алюминия, но и до образования основного хлорида. Это приводит к значительному снижению расхода дорогостоящего металлического алюминия. Разогрев реакционной массы осуществляется путем введения необходимого количества металлического алюминия за счет тепла, выделяющегося при взаимодействии последнего с соляной кислотой. Тепловой эффект указанной реакции значителен, поэтому добавка металлического алюминия не будет большой. Кроме того, металлический алюминий может вводиться по ходу процесса, так же как и для коррекции состава гидроксихлорида алюминия с целью повышения его основности. За счет выделяющегося тепла реакции металлического алюминия с соляной кислотой реакционная масса разогревается до температуры 100 120oC. При этом протекает параллельная реакция взаимодействия соляной кислоты с гидратом окиси алюминия с образованием основных хлоридов алюминия, которая при атмосферном давлении завершается при температуре 115 120oC. Для разогрева реакционной массы до указанных температур необходимо ввести металлический алюминий в количестве 0,74 0,92 мас. от загрузки реакционной массы. Для управления тепловым режимом синтеза или корректировки состава гидроксихлорида алюминий может вводиться по частям. Пример 1 (сравнительный). В реактор с мешалкой загружают 409,1 г 35%-ной соляной кислоты, 110,8 г гидроокиси алюминия с содержанием основного вещества 92,4% (остальное вода). Реакционная масса разогревается до температуры 105 106oC и затем дозируется металлический алюминий 17,7 г в течение 3,5 ч. Контроль осуществлялся по содержанию алюминия в растворе (в пересчете на Al2O3) и по мольному соотношению Cl Al. Результаты представлены в таблице. Пример 2. В стеклянный теплоизолированный реактор при работающей мешалке загружают 409,1 г 35%-ной соляной кислоты, 165,7 г гидроокиси алюминия с содержанием основного вещества 92,4% (остальное вода), 3,54 г серной кислоты (50% раствор). После загрузки серной кислоты в реактор загружают металлический алюминий в количестве 0,92% от реакционной массы. Этого количества достаточно, чтобы температура за счет тепла реакции повысилась до 120oC. Пример 3. То же, что и в примере 2, но металлический алюминий вносится порциями по 0,092% от реакционной смеси в течение 2,5 ч. Температура процесса при этом также достигается 120oC. Как следует из таблицы, во всех случаях получается коагулянт гидроксихлорид алюминия, близко соответствующий формуле Al(OH)Cl2, т.е. коагулянту 1/3 оксихлориду алюминия.
