Спосіб отримання гідроксохлоридів алюмінію в твердому вигляді

Спосіб отримання основних хлоридів алюмінію, що включає обробку гідрооксиду алюмінію кислотою, який відрізняється тим, що як кислоту використовують концентровану соляну кислоту та видаляють воду і надлишки соляної кислоти в вакуумі при температурі 80-140 °С Винахід належить до способів отримання пдроксохлоридів алюмінію в твердому вигляді, які можуть використовуватись як коагулянт для очистки природних і стічних вод БІЛЬШІСТЬ описаних в літературі способів отримання пдроксохлоридів алюмінію основані або на розчиненні металевого алюмінію, або на нейтралізації розчинів хлориду алюмінію основними реагентами (Шутько А П , Басов В П Использование алюминийсодержащих отходов промышленных производств - Киев Техника, 1989 112с) До недоліків цих методів слід віднести те, що металевий алюміній, який використовується для синтезу пдроксохлоридів та хлориду алюмінію, є дорогою сировиною для отримання коагулянтів Крім того, при отриманні хлориду алюмінію використовується молекулярний хлор, що робить його небезпечним для персоналу та навколишнього середовища чинів кислот (7-10%), що знижує вихід продуктів реакції, призводить до утворення розчинів коагулянтів з відносно невисокими концентраціями, отримані пдроксосполуки алюмінію низькоосновні В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу отримання основних хлоридів алюмінію шляхом заміни розведеного розчину соляної кислоти з домішками сірчаної та фтористоводневої кислот на концентровану соляну кислоту без домішок, що не спричиняє значного засолення води та зниження и лужності, та отримання коагулянту в твердому вигляді, зручному для транспортування, за рахунок видалення води та надлишку соляної кислоти в вакуумі Поставлена задача вирішується тим, що в способі отримання основних хлоридів алюмінію, що включає обробку гідроксиду алюмінію кислотою, новим є те, що в якості кислоти використовують концентровану соляну кислоту та видаляють воду і надлишки соляної кислоти в вакуумі при температурі 80-140°С При нагріванні з перемішуванням суміші технічного аморфного гідроксиду алюмінію з концентрованою соляною кислотою утворюється хлорид алюмінію та низькоосновні пдроксохлориди алюмінію, а видалення надлишку соляної кислоти в вакуумі забезпечує поряд з обезводненням коагулянту підвищення його основності В результаті отримують пдроксохлорид алюмінію в твердому стані Найбільш близьким по технічній суті до винаходу є спосіб отримання основних солей алюмінію із гідроксиду алюмінію при обробці його розведеними розчинами соляної та сірчаної кислоти із домішками фтористоводневої кислоти або її солей (Патент 2038306 Россия, MKHC01F7/52 Способ получения коагулянта на основе смешанных основных солей алюминия / С В Волков, Л А Зеленская, И В Казытис-Грозная, Т В Карсакова, Н В Копылова, В М Ласкин, О В Чикмерева, Ю В Шариков "Рос институт прикладной химии" №93031275/26, Заявл 10 06 93, Опубл 27 06 95 Бюл №18) До недоліків цього способу слід віднести використання домішок фтористоводневої кислоти або фторидів, використання розведених роз Спосіб реалізується слідуючим чином В кислотостійкий реактор, обладнаний мішалкою, зворотнім холодильником, підігрівом, поміщають концентровану соляну кислоту та аморфний технічний гідроксид алюмінію (вміст основного компоне О ю 59047 нту 89-96%) Молярні співвідношення гідроксиду алюмінію та соляної кислоти 1/(2-3,3) Суміш нагрівають при перемішуванні, піднімаючи температуру суміші поступово до 90-100°С При температурі 90-100°С суміш перемішують протягом 4 годин Після ЦЬОГО на скляному фільтрі ВІДДІЛЯЮТЬ нерозчинні тверді домішки та залишки гідроксиду алюмінію, що не прореагував (маса не розчиненого осаду складає 10-25% від вихідної маси гідроксиду алюмінію) Фільтрат переносять в роторний випаровувач, де при температурі 80-140°С та залишковому тиску 1,33-103-2,00-103Па відганяють воду та залишок соляної кислоти Після випаровування залишається сухий пдроксохлорид алюмінію, що добре розчиняється в воді Приклад 1 До 137,6г гідроксиду алюмінію добавили 500мл соляної кислоти густиною 1,165г/см3 Що містили 193г НСІ Температуру суміші при постійному перемішуванні підняли до 90100°С При такій температурі суміш перемішували протягом 4 годин Після охолодження реакційну суміш профільтрували через скляний пористий фільтр Маса нерозчинних домішок склала 15,2г Фільтрат помістили в роторний випаровувач і відігнали з нього надлишок соляної кислоти та воду при температурі 80-100°С при залишковому тиску 1,35-10 Па Маса сухого залишку 153,1г Вміст СІ38,1%, АІ - 27,01%, що відповідає формулі АІ(ОН)2СІ Осад повністю розчиняється в воді Приклад 2 Фільтрат, отриманий після фільтрування реакційної суміші, одержаній по методиці, описаній в прикладі 1, помістили в роторний випаровувач і відігнали з нього надлишок соляної кислоти та води при температурі 120-140°С та залишковому тиску 1,40-103Па Маса сухого залишку 143,5г Вміст СІ - 19,7%, АІ - 29,9%, що відповідає формулі пдроксохлориду АІ2(ОН)5СІ Осад розчиняється у воді Приклад 3 Отримані коагулянти використали для освітлення дніпровської води Що мала слідуючі показники твердість - 4мг/л, лужність - 2,75мгекв/л, колірність - 126град біхроматно-кобальтової шкали, мутність - 18мг/л по S1O2 Доза коагулянтів 2-10мг/л по АЬОз Після внесення коагулянту воду інтенсивно перемішували 2 хвилини, відстоювали протягом 1 години, визначали залишкову мутність, колірність, концентрацію алюмінію Результати випробувань приведені в таблиці Як видно з таблиці, отримані коагулянти знижували мутність води в 2,5-6 разів та колірність води в 2-4 рази в залежності від дози коагулянту Таблиця Ефективність коагулянтів при освітленні води Коагулянт АІ(ОН)2СІ АІ2(ОН)5СІ Доза, мг/л 2 5 10 2 5 10 Комп'ютерна верстка Л Ціхановська Залишкова мутність, мг/л 18 6,8 6,0 3,5 5,3 5,1 3,1 Залишкова колірність, град 126 63,0 54,0 48,0 54,0 48,0 32,5 Залишкова концентрація алюмінію, мг/л 0,00 0,20 0,26 0,00 0,00 0,05 Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна