[发明专利]氯化铝衍生物的制造方法

说明书

本发明涉及氯化铝衍生物的制造方法。本发明还涉及一种氢氯酸铝产品，其包含破碎晶体形式的氢氯酸铝粒子，所述粒子具有在50％至约85.6％范围内的碱度，40～65磅/立方英尺的堆积密度，以及在约10微米至约15微米的范围内的平均粒度。

本申请为国际申请PCT/US2015/049839于2017年3月9日进入中国国家阶段、申请号为201580048541.4、发明名称为“氯化铝衍生物的制造方法”的分案申请。

相关申请

本申请要求2014年9月12日提交的美国临时申请序列号62/049,457的权益，所述申请在此通过参考以其整体并入本文中。

技术领域

本发明涉及通过使用处理六水合氯化铝(HEX)以制造具有特定碱度的干燥氯化铝产品的改进方法，使用非单质来源的原料来制造从0％碱性的HEX至85.6％碱性的氢氯酸铝(ACH)范围内的一族干燥氯化铝产品。

背景技术

在氯化铝市场上，对从含有游离氢氯酸的溶液至液体产品和干燥产品两者范围内的碱度水平增加的产品存在需求。氯化铝的化学通式为Al_n(OH)_mCl_3n-m。碱度被定义为的比，其中m小于或等于5.2。

由于商品市场上金属的受控的可用性和价格的波动性，将单质铝用作生产这些产品的铝来源是不期望的。铝来源如铝矿(铝土矿)、精炼铝矿(三水合铝(ATH))或各种预溶解形式由于其可用性和相对稳定的价格而是更期望的。

利用来自非金属来源的铝制造高碱度产品需要随着碱度增加而快速增加能量的量。除所述能量外，一旦碱度比大于0.3，则最终产品的稳定性开始下降。从该点(0.3碱度比)高达至0.83的碱度比，可以使用与专利号5,985,234中公开的技术相似的技术，其通常利用铝金属作为起始原料。

增加碱度比的一个替代方法是从分子中除去氯而非添加铝。在该方法下，使用非单质来源的铝制造氯化铝的单纯溶液。已知，氯化铝溶液在超出饱和浓缩时形成六水合氯化铝的晶体，并且这些晶体在暴露于热时分解，从而释放氯化氢和水。该方法已经被用于制造高纯度氧化铝，和在较小的程度下制造碱性氯化铝，但仅用于分批操作中。减小分批操作的要求的方法将导致增加的制造效率、更低的成本和提高的安全性。

若干公布描述了利用碾磨机和旋转运动以脱水和干燥材料的体系。参见，例如美国专利6,145,765；5,167,372；4,390,131；3,462,086；2,470,315；和美国公开号2004/0040178。这些体系并未解决与所述严格要求相关问题，例如在具有特定碱度的氯化铝产品的制造中必须解决的生发盐酸的处理。在另一个方法中，闪蒸干燥器涉及将浆料喷雾到干燥器上并且施加高温来蒸发气体和液体成分。参见，例如美国专利5,573,582。

所形成晶体的蒸发、结晶和回收在本领域是众所周知的。参见，例如McCabe和Smith 1976，Unit Operations of Chemical Engineering(化工单元操作)，特别是以下章节：Evaporations(蒸发)，第425-463至11-118页，Crystallization(结晶)，第852-894页，和Filtration(过滤)，第922至953页；和Perry’s Chemical Engineering Handbook(Perry化工手册)(第7版，Perry和Green，1999)，章节：Evaporation(蒸发)，第11-107至11-118页，Crystallization(结晶)，第18-35至18-55页，和Filtration(过滤)，第18-74至18-125页。

实施方式的概述