[发明专利]碱性氯化铝溶液和其制造方法

说明书

本发明涉及碱性氯化铝溶液和其制造方法。本发明的目的在于，提供：能以低成本生产具有高的絮凝性能和高的保存稳定性的碱性氯化铝溶液的制造方法。本发明的解决手段为使用碱性氯化铝溶液的制造方法，该制造方法包括：对于包含由[Al₂(OH)_nCl_(6‑n)]_m(0<n<6、m≤10)所示的碱性氯化铝、且碱度低于63％的碱性氯化铝溶液加入碱的碱添加工序；和，之后进一步加入酸的酸添加工序。

技术领域

本发明涉及作为絮凝剂等使用的碱性氯化铝溶液和其制造方法。

背景技术

碱性氯化铝(聚氯化铝(Poly Aluminum Chloride)；PAC)溶液是以原水的净化等为目的形成硫酸铝而被广泛使用的絮凝剂。该PAC一般为由[Al₂(OH)_nCl_(6-n)]_m(0<n<6、m≤10)所示的无机聚合物。将该聚合物中的OH相对于Al的比率称为碱度，将碱度45％以上且60％以下的碱性氯化铝溶液广泛用于原水处理。

近年来，由于集中暴雨等带来的暂时性降雨量的增加所导致的原水的污染、由于全球变暖所导致的原水温度上升而伴随产生大量的藻类等，有原水中所含的浑浊物增加的倾向。因此，寻求絮凝性能高的PAC。

据说通过使用碱度高的PAC、特别是碱度为65％以上的PAC，可以以少的添加量得到高的絮凝性能。然而，高碱度的PAC的水溶液存在水解所带来的PAC的自聚合、即聚合物化容易推进，粘度容易变高的问题。

另一方面，PAC以水溶液的形态、粉末的形态保存。PAC原本大多以水溶液的形态制造，通常，采用以水溶液的形态保存、运输，在经处理的原水中以PAC的水溶液(以下有时称为“PAC溶液”)的形式投入的方法。PAC溶液在所使用的净水厂等中用大型的泵、搅拌器与原水混合。因此，具有极端高的粘度的PAC溶液会对这些机器施加负荷。另外，根据原水的浊度变化而随时使用PAC溶液，因此，需要长时间保管一定程度量的PAC溶液。因此，要求PAC溶液至少历经半年或更长时间内没有性能的劣化、粘度的增加。

作为以往的PAC的制造方法，有：方法(1)，使易溶性的氧化铝凝胶溶解于盐酸或盐酸的铝盐，得到PAC；方法(2)，在氯化铝与硫酸铝的混合物中添加钙化合物、或在硫酸铝中添加氯化钙和碳酸钙，将硫酸根离子以硫酸钙(石膏)的形式去除，得到PAC；方法(3)，在常温常压下，使难溶于盐酸的氢氧化铝在加热加压气氛下与盐酸反应，得到PAC；等。

为了得到具有高的碱度的PAC溶液，主要进行了改良了前述(1)的方法的、将低碱度的PAC溶液和氧化铝凝胶混合的方法。例如，专利文献1中公开了一种方法，所述方法在充水的反应容器中，在搅拌下、同时注入维持为pH6～9的范围、且碱度低于50％的PAC溶液和碱溶液，生成氧化铝凝胶，在碱度低于50％的碱性氯化铝溶液中添加所得到的氧化铝凝胶，制造碱度60％～80％的PAC溶液。专利文献2中公开了一种方法，所述方法将碱性氯化铝溶液和铝酸钠溶液以pH成为4～11的范围的方式进行混合，制备含氧化铝凝胶的液体，而且与碱度25％～65％的碱性氯化铝溶液混合，从而制造例如碱度45％～83.5％的PAC溶液。

另一方面，专利文献3和4中公开了如下方法：对于分别以上述(3)、(2)的方法得到的低碱度的PAC溶液，添加碱，从而使碱度分别提高至60％～75％、60％～70％。

需要说明的是，本申请的申请人在本申请前作为专利文献5申请的、且在本申请的申请时未公开的方法是：通过包括对于碱度低于63％的碱性氯化铝溶液，加入氯化物离子源和碱的氯添加工序，从而得到碱度为63％以上且75％以下、粘度为5mPa·s以上且200mPa·s以下的碱性氯化铝溶液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-172824号公报