Спосіб отримання основних сульфатів алюмінію

Корисна модель відноситься до способів отримання коагулянтів - основних сульфатів алюмінію. Коагулянти можуть бути використані в технології підготовки питної води із поверхневих та підземних вод, також для доочищення питної води при використанні останньої в харчовій промисловості. Відомо багато технологічних способів отримання коагулянтів, що передбачать використання таких реагентів як гідроксид алюмінію, сульфатна кислота, сульфат алюмінію, гідроксохлорид алюмінію. Відомий спосіб отримання основних сульфатів алюмінію з використанням свіжоосадженого гідроксиду алюмінію та сульфатної кислоти в присутності глини - як каталізатора [А.С. 454174 (СССР), МКИ С01F07/74. Способ получения основного сульфата алюминия// Д.Ф. Поезд, А.Г. Магнетов, И.М. Колесников (СССР). №1928174/23-26; Заявлено 01.06.7; Опубл.25.12.48, Бюл. №47]. Ще одним відомим способом є спосіб з розкладанням суспензії гідроксиду алюмінію 50-57%-ою сульфатною кислотою в інтервалі температур 110-120°С впродовж 1-2 годин [Запольський А.К., Баран А.А. Коагулянты та флокулянты в процессах очистки воды. Свойства. Получение. Применение. - Л.: Химия, 1987. - 208с.]. Основними недоліками цього способу є використання сірчаної кислоти, яка є агресивною речовиною та високих температур процесу, що в свою чергу вимагає певних умов безпеки та спеціального обладнання при роботі. Крім того, це зумовлює підвищення собівартості коагулянтів. Використання свіжоосадженого гідроксиду алюмінію зумовлює застосування додаткового обладнання для його отримання. Найбільш близьким технічним розв'язком до запропонованого способу є спосіб отримання основного сульфату алюмінію з використанням сульфату алюмінію та гідроксиду алюмінію – [Авербах Г.Д., Стрежнев И.В., Бахина Н.В. Повышение стойкости раствора для обогащения сернистых газов глиноземным методом. - Хим. Пром-сть. - 1948. - №6. - С.6-10]. Суть способу в наступному: розчинення свіжоосадженого гідроксиду алюмінію в водних розчинах сульфату алюмінію різної концентрації та за різної температури. Недоліком способу очищення природних вод є незабезпечення технічного результату винаходу. Використання свіжоосадженого гідроксиду алюмінію потребує додаткового обладнання для його отримання, що зумовлює підвищення собівартості коагулянту. Крім того заданим способом важко досягти високої ступені основності коагулянтів (молярне співвідношення SO3/Al2O3). В основу корисної моделі покладено завдання удосконалити спосіб отримання основних сульфатів алюмінію підвищеної основності з використанням неагресивних реагентів. Поставлена задача досягається тим, що спосіб отримання основних сульфатів алюмінію передбачає використання металічного алюмінію (алюмінієвого брухту) та сульфату алюмінію. Згідно корисної моделі спосіб відрізняється тим, що джерелом йонів алюмінію є металічний алюміній. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає в наступному. Суть процесу отримання основного сульфату алюмінію полягає у взаємодії металічного алюмінію з сульфатом алюмінію за реакцією: 2Аl+2Al2(SO4)3+6Н2О+aq=3Аl2(OH)2(SO4)2+3H2­+aq (1) Основною характеристикою основних сульфатів алюмінію є модуль основності (Мо), який визначається відношенням кількості молей сульфат-йонів до кількості молей оксиду алюмінію (SО3/Аl2О3). Якщо реагенти дозували в розрахунку, щоб Мо був 2,0, то отримували дігідроксосульфат алюмінію згідно реакції (1). При дозуванні реагентів на молярне співвідношення 2,0