Спосіб отримання коагулянту для освітлення та знебарвлення води

Реферат: Спосіб отримання коагулянту для освітлення та знебарвлення води включає розчинення алюмінійвмісних компонентів у розчині соляної кислоти. Як алюмінійвмісні компоненти використовують червоний шлам глиноземного заводу, процес ведуть без нагрівання, а температуру підтримують за рахунок екзотермічної реакції на рівні 25-50 °C. UA 122541 U (12) UA 122541 U UA 122541 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до методів отримання коагулянтів, що містять хлорид та гідроксохлориди алюмінію, і є високоефективними коагулянтами для очищення природних та стічних вод. Більшість описаних у літературі способів отримання коагулянтів на основі гідроксохлоридів алюмінію основані на розчиненні металевого алюмінію в розчинах соляної кислоти (Пат. 29359 Україна, С01F 7/56. Опубл. 16.10.2000), нейтралізації розчинів хлориду алюмінію основними реагентами (Пат. 59048 Україна, С01F 7/52, С01F 7/56, С01F 7/60. Опубл. 15.08.2003), розчиненні гідроксиду алюмінію в розчинах соляної кислоти з домішками фтористоводневої кислоти (Пат. 2038306 Росія, С01F 7/52. Опубл. 27.06.1995). До недоліків цих методів слід віднести те, що металевий алюміній, який використовується для отримання гідроксохлоридів та хлориду алюмінію, є дорогою сировиною. Крім того, при отриманні хлориду алюмінію використовується активний хлор, що суттєво підвищує небезпечність виробництва. До недоліків процесів розчинення гідроксиду або оксиду алюмінію в соляній кислоті є незначна швидкість розчинення гідроксиду алюмінію у кислоті при температурах, нижчих 120 °C, а при високих температурах процес необхідно вести в автоклавах через значну дегазацію хлористого водню. Автоклави є дорогим обладнанням, яке вимагає високого рівня техніки безпеки виробництва. Усе це ускладнює процеси отримання коагулянтів та обумовлює їх високу вартість. Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу є спосіб отримання основних солей алюмінію із гідроксоалюмінатів кальцію та магнію, отриманих із гідроксоалюмінату натрію та солей кальцію і магнію (Пат. 19598 Україна, С01F 7/52, С01F 7/56, С01F 7/60. Опубл. 15.12.2006). До недоліків даного методу слід віднести високу ціну на гідроксоалюмінат натрію, розчини якого навіть в лужному середовищі є нестабільними і розкладаються з виділенням гідроксиду або оксиду алюмінію. Отримання гідроксоалюмінату натрію з оксиду алюмінію та лугу потребує використання дорогого лугу та значних витрат енергії. Крім того, при переведенні гідроксоалюмінату натрію в гідроксоалюмінати кальцію або магнію утворюються значні об'єми відходів - солей натрію. В основу корисної моделі поставлена задача спрощення та здешевлення процесу отримання коагулянтів, що містять хлориди та гідросохлориди алюмінію шляхом заміни гідроксоалюмінату натрію на червоний шлам, який утворюється як твердий відхід на заводах з виробництва глинозему або металевого алюмінію. Як видно із хімічного складу червоного шламу Миколаївського глиноземного заводу, у шламі міститься 14-18 % Аl2O3 та 5-10 % СаО. Це свідчить про наявність у шламі у значній кількості гідроксоалюмінату кальцію, що робить його придатним для отримання коагулянтів. Поставлена задача вирішується тим, що у способі отримання алюмінієвих коагулянтів, який включає обробку гідроксоалюмінату натрію розчинами солей кальцію або магнію, виділення синтезованих гідроксоалюмінатів кальцію або магнію на обробку останніх розчинами соляної кислоти при температурі 80-90 °C, як алюмінійвмісні компоненти використовують червоний шлам глиноземного заводу. При цьому немає необхідності в його обробці розчинами солей кальцію або магнію. А взаємодія з кислотою відбувається без додаткового підігріву. Спосіб реалізується наступним чином. В обладнаний мішалкою, зворотним холодильником, терморегулятором, кислотостійкий реактор заливають 7-15 % розчин соляної кислоти. При постійному перемішуванні у реактор додають червоний шлам глиноземного заводу. Шлам додають з такою швидкістю, щоб при охолодженні реактора водою температура в ньому була у межах 25-50 °C. Шлам додають до підвищення рН до 2,0-3,0. Після цього суміш перемішують ще 4 години, охолоджують і фільтрують через керамічний фільтр. Фільтрат аналізують на вміст алюмінію, заліза, кальцію, хлоридів та визначають його залишкову кислотність. Фільтрат використовують як реагент для очищення води від завислих речовин та для зниження її кольоровості. Приклад 1 3 До 400 см 10 % соляної кислоти, яка розміщена в чотиригорлому реакторі з мішалкою та зворотним холодильником, додавали по частинах при перемішуванні та охолодженні водяною банею шлам з Миколаївського глиноземного заводу (~ 120-150 г), витримуючи температуру в реакторі нарівні