本發(fā)明涉及一種高鹽基度高純度聚合氯化鋁的制備方法，涉及到液體及固體高鹽基度高純度聚合氯化鋁的制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在市面上的高純聚合氯化鋁，其鹽基度在40％～60％之間，由于鹽基度較低，聚合而成的分子比較小，其絮凝能力比鹽基度高的聚合氯化鋁(鹽基度70％～90％)低，因為鹽基度高的聚合氯化鋁的聚合度較高，而聚合度高的聚合氯化鋁絮凝能力較高。另外，市面上也有鹽基度較高的聚合氯化鋁，這些聚合氯化鋁是以鋁酸鈣、堿或者其它堿鹽調(diào)節(jié)鹽基度得到的，這些聚合氯化鋁內(nèi)含有大量其它金屬離子如鈣、鈉、鐵等，含有的雜質(zhì)金屬離子影響到聚合氯化鋁分子的聚合，使得這種帶雜質(zhì)金屬離子多的聚合氯化鋁的絮凝能力變差，且含有雜質(zhì)金屬離子多會影響到其的使用范圍。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是提供一種生產(chǎn)高鹽基度高純度聚合氯化鋁的方法，產(chǎn)品包括液體和固體兩種。此類方法工藝簡單、投資設(shè)備少、反應(yīng)條件溫和、易于控制、且成本低、效率高。
本發(fā)明的另一目的提供一種高鹽基度高純度的聚合氯化鋁。高鹽基度高純聚合氯化鋁由于其的高純度和高鹽基度，其應(yīng)用范圍比一般聚合氯化鋁更廣，絮凝能力更強(qiáng)。
本發(fā)明提供一種生產(chǎn)高鹽基度高純度聚合氯化鋁的方法，其特征在于該方法包括如下步驟：鋁與高純聚合氯化鋁溶液(鹽基度3.3％～67％，鋁含量(以AL2O3計)2％～20％)在60℃～110℃下反應(yīng)2小時～90小時，當(dāng)溶液鹽基度升高到70％～90％，溶液鋁含量為6％～26％時，反應(yīng)結(jié)束，在40℃～100℃下過濾，濾液包裝成為液體的高鹽基度高純度聚合氯化鋁；或者濾液在70℃～110℃下蒸發(fā)水分變?yōu)楣腆w，后經(jīng)冷卻、粉碎、篩分、包裝，即得固體高鹽基度高純度聚合氯化鋁。上述制備方法中的鋁選自鋁屑、鋁箔、鋁片、廢鋁型材、廢鋁管、廢鋁機(jī)器構(gòu)件、鋁渣、易拉罐鋁或鋁灰中的一種或幾種；上述制備方法中的高純聚合氯化鋁溶液是由鹽酸與氫氧化鋁反應(yīng)制成或由三氯化鋁與氫氧化鋁反應(yīng)制成，其鹽基度在3.3％～67％，鋁含量2％～20％。生產(chǎn)規(guī)模按100Kg純鋁計，高純聚合氯化鋁溶液(鹽基度3.3％～67％，鋁含量2％～20％)的用量為105Kg～13900Kg。經(jīng)上述方法制備的液體高鹽基度高純度聚合氯化鋁的鹽基度為70％～90％，鋁含量為6％～26％；固體高鹽基度高純度聚合氯化鋁的鹽基度為70％～90％，鋁含量為30％以上。
本發(fā)明依據(jù)的化學(xué)原理
鋁與高純聚合氯化鋁反應(yīng)生成高鹽基度高純聚合氯化鋁的化學(xué)方程式
AL(OH)mCLn+x AL+3x H2O→(1+x)AL(OH)(m+3x)/(1+x)CLn/(1+x)+(3/2)xH2↑
其中，m+n＝3，m∶n＝(0.1∶2.9)～(2∶1)；[(m+3x)/(1+x)]∶[n/(1+x)]＝(2.1∶0.9)～(2.7∶0.3)。
AL(OH)mCLn代表聚合氯化鋁的分子式，其中m+n＝3；當(dāng)m＝3，n＝0時，則是氫氧化鋁；當(dāng)m＝0，n＝3時，則是氯化鋁；當(dāng)m≠0，n≠0時，則是各種鹽基度的聚合氯化鋁，m值越高則鹽基度越高，分子的聚合度就越大。
本發(fā)明的優(yōu)點
(1)本發(fā)明的固體產(chǎn)品不吸潮，可以在暴露在空氣中保存，不易變質(zhì)，易于保存，保存時間長。
(2)生產(chǎn)過程中的設(shè)備要求低，設(shè)備投資少，反應(yīng)條件溫和，常壓、溫度110℃下。
(3)生產(chǎn)過程中的污染少，環(huán)保投資少。
(4)產(chǎn)品的絮凝有效成分高，絮凝能力高，達(dá)到相同的絮凝效果可減少使用量，從而降低使用成本。
(5)由于本發(fā)明產(chǎn)品是高鹽基度和高純度的結(jié)合，其的應(yīng)用范圍大于市售的聚合氯化鋁。
用本發(fā)明方法所得的高鹽基度高純聚合氯化鋁與市售的高純聚合氯化鋁、不純聚合氯化鋁的絮凝效果 比較：
絮凝試驗
用濁度是10.5，PH為7.1，水溫為20℃的河水作為混濁水樣，各取1000毫升的混濁水樣于5只攪拌杯中，置于六聯(lián)攪拌絮凝試驗機(jī)上，在250轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下，分別向5只杯同時投加一定量的市售高純度聚合氯化鋁(用鹽酸與氫氧化鋁反應(yīng)制成，其鋁含量29.91％，鹽基度45.46％)、高鹽基度不純聚合氯化鋁(用鹽酸與氫氧化鋁及鋁酸鈣反應(yīng)制成，其鋁含量28.91％，鹽基度82.05％)、本發(fā)明所制備的高鹽基度高純度聚合氯化鋁(鋁含量34.5％，鹽基度83.62％)(按AL2O3mg/L投加相同量)，攪拌2.5分鐘后，轉(zhuǎn)速降為150轉(zhuǎn)/分，攪拌7.5分鐘，之后靜置20分鐘取液面下2cm處清水測濁度，結(jié)果如下：
試驗結(jié)果
出水濁度表(單位NTU)
從上表可看出，在相同的三氧化二鋁用量下高純高鹽度聚合氯化鋁的絮凝效果最好，出水的濁度最小。
附圖說明
圖1是本發(fā)明高鹽基度高純聚合氯化鋁的制備方法的工藝流程圖。
圖1中“反應(yīng)”指鋁與高純聚合氯化鋁化學(xué)反應(yīng)生成高鹽基度高純度聚合氯化鋁的過程；“過濾”指將溶液中的雜質(zhì)除去過程；“蒸發(fā)”指將溶液煮沸除去水分的過程；“冷卻”指用冷風(fēng)或靜置使溫度降低到室溫；“粉碎”指大塊物料經(jīng)機(jī)械打擊后變?yōu)樾×Ｎ锪系倪^程；“篩分”指用篩分離粉碎后固體得到各種粒度的固體物料；“包裝”指包裝物料。
具體實施方式
下面的實例僅為進(jìn)一步說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
400Kg的高純聚合氯化鋁液體(鹽基度45.44％，鋁含量7.5％)放入36Kg鋁屑(以純鋁計)，然后在反應(yīng)器內(nèi)保持溫度95℃到100℃下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)時間為48小時，反應(yīng)后將溶液過濾，再將濾液在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)水分到變?yōu)楣腆w，固體取出冷卻，并粉碎為粉狀聚合氯化鋁，即為高鹽基度高純度聚合氯化鋁，其的鋁含量為34.5％，鹽基度為83.62％。