способ получения коагулянта (варианты)

Формула изобретения

1. Способ получения коагулянта, включающий обработку окиси или гидроокиси алюминия соляной кислотой, отличающийся тем, что обработку окиси или гидроокиси алюминия ведут при температуре 170-180^oС и давлении 6-10 кгс/см² в течение 5-6 ч, после охлаждения и фильтрования полученной смеси в нее вводят иодид алюминия или железа в количестве 0,1-0,5 мас. %.

2. Способ получения коагулянта, включающий обработку окиси или гидроокиси алюминия соляной кислотой, отличающийся тем, что обработку окиси или гидроокиси алюминия ведут при температуре 170-180^oС и давлении 6-10 кгс/см² в течение 5-6 ч, перед охлаждением полученной смеси в нее вводят оксид или карбонат кальция в количестве 5-10 мас. %, а после охлаждения и фильтрования вводят иодид алюминия или железа в количестве 0,1-0,5 мас. %.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения коагулянта, который используют на станциях подготовки питьевой воды.

Известен способ получения коагулянта путем взаимодействия окиси или гидроокиси алюминия с соляной кислотой и последующим введением в реакционную смесь металлического алюминия. Металлический алюминий вводят в раствор хлористого алюминия для образования оксихлорида алюминия заданного состава, см. патент RU 260624, М. кл. С 01 F 7/50, 1970.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения коагулянта, включающий обработку окиси или гидроокиси алюминия соляной кислотой с последующим введением в полученную смесь металлического алюминия, в котором обработку окиси или гидроокиси алюминия соляной кислотой ведут в присутствии серной кислоты, см. патент RU 2094373, М. кл C 01 F 7/56, 1997.

Недостатком известных способов получения коагулянта является то, что способ требует расхода дорогостоящего металлического алюминия.

Задачей изобретения является расширение арсенала средств получения эффективного коагулянта.

Техническая задача решается способом получения коагулянта, включающим обработку окиси или гидроокиси алюминия соляной кислотой, в котором обработку окиси или гидроокиси алюминия ведут при температуре 170-180^oС и давлении 6-10 кгс/см² в течение 5-6 ч, после охлаждения и фильтрования полученной смеси в нее вводят иодид алюминия или железа (II) в количестве 0,1-0,5 мас. %.

Техническая задача решается также способом получения коагулянта, включающим обработку окиси или гидроокиси алюминия соляной кислотой, в котором обработку окиси и гидроокиси алюминия ведут при температуре 170-180^oС и давлении 6-10 кгс/см² в течение 5-6 ч, перед охлаждением полученной смеси в нее вводят оксид или карбонат кальция в количестве 5-10 мас.%, а после охлаждения и фильтрования вводят иодид алюминия или железа (II) в количестве 0,1-0,5 мас.%.

Решение технической задачи по первому и второму вариантам позволяет расширить арсенал средств получения эффективного коагулянта.

Вещества, используемые для осуществления способа:

- окись и гидроокись алюминия - минеральное сырье или отходы, представляющие собой вторичные продукты неорганического или органического синтеза;

- кислота соляная по ГОСТ 857-95;

- карбонат кальция марки МТД-2 по ТУ 5743-008-05346453-97;

- оксид кальция по ГОСТ 8677-76;

- иодид алюминия по ТУ 6-09-01-545-78;

- иодид железа по ТУ 6-09-03-1546-78.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1 (по первому варианту)

В стеклянный теплоизолирующий реактор при работающей мешалке загружают 113,4 кг окиси алюминия и 405 кг 35%-ной соляной кислоты. После загрузки указанных реагентов ведут нагрев реакционной массы при температуре 170-180^oС и давлении 6 кгс/см² в течение 6 ч. Затем давление снижают до атмосферного, полученную смесь охлаждают, осадок отфильтровывают. В полученную смесь вводят иодид алюминия в количестве 0,52 кг (0,1 мас.%).

Примеры 2-4 аналогичны примеру 1, режимные условия осуществления способа, количество ингредиентов, содержание Al₂O₃ в реактивной массе и мольное соотношение Cl/Al приведены в таблице 1.

Пример 5 (по второму варианту)

В стеклянный теплоизолирующий реактор при работающей мешалке загружают 69,35 кг окиси алюминия и 405 кг 35%-ной соляной кислоты. После загрузки указанных реагентов ведут нагрев реакционной массы при температуре 170-180^oС и давлении 6 кгс/см² в течение 6 ч. Затем давление снижают до атмосферного. Перед охлаждением полученной смеси в нее вводят 24 кг оксида кальция (5 мас. %), а после охлаждения и фильтрования вводят иодид алюминия в количестве 0,5 кг (0,1 мас.%).

Примеры 6-8 аналогичны примеру 5, режимные условия осуществления способа, количество ингредиентов, содержание Al₂O₃ в реактивной массе и мольное соотношение Cl/Al приведены в таблице 1.

Как следует из таблицы и по данным спектрального анализа, по примерам 1 и 2 получают коагулянт формулы

Al(OH)_mCl_kJ_p,

где 1. m=1,1; k=1,85; р=0,05;

2. m=1,1; k=1,8; p=0,10,

по примерам 3 и 4 формулы

AlFe_n(OH)_mCl_kJ_p,

где 3. n=0,01; m=1,1; k=1,9; р=0,02;

4. n=0,05; m=1,1; k=1,9; р=0,1,

по примерам 5 и 6 формулы

AlCa_n(OH)_mCl_kJ_p,

где 5. n=0,25; m=2,15; k=1,3; р= 0,05;

6. n=0,4; m=2,4; k=1,5; р=0,08,

по примерам 7 и 8 формулы

AlFe_lCa_n(OH)_mСl_kJ_p,

где 7. l=0,02; n=0,2; m=2,1; k=1,3; р= 0,04;

8. l=0,1; n=0,4; m=2,4; k=1,4; p=0,2.

Контроль по примерам 1-8 осуществляют по содержанию алюминия в растворе и по мольному соотношению Cl:Al.

Полученные коагулянты по примерам 1-8 прошли промышленные испытания на станциях подготовки питьевой воды. Характеристики воды до обработки и после ее обработки приведены в таблице 2.

Промышленные испытания показали эффективность коагулянта, полученного заявляемым способом, характеристики воды после обработки улучшаются: мутность в 20-60 раз, цветность в 20-50 раз, рН - соответствует норме. Коагулянты, полученные по первому и второму вариантам, используют в зависимости от кислотности воды.

Как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемый объект расширяет арсенал средств получения эффективного коагулянта, который используют на станциях подготовки питьевой воды.