[发明专利]高碱性氯化铝及其制造方法

说明书

[课题]提供碱度为75%~95%的高碱性氯化铝和使用了其的净水用絮凝剂，提供能够降低残留Al且能够降低微粒数、降低E260值的絮凝剂。[解决方案]高碱性氯化铝及其制造方法，所述高碱性氯化铝的特征在于，组成为：M/Al₂O₃(摩尔比)＝0.8~2.2(M表示碱金属的摩尔数)、E/Al₂O₃(摩尔比)＝0~0.3(E表示碱土金属的摩尔数)、Cl/Al₂O₃(摩尔比)＝1.0~3.0、SO₄/Al₂O₃(摩尔比)＝0~0.35，碱度为75%~95%；以及水处理用絮凝剂组合物，其特征在于，在水中包含以Al₂O₃换算为8重量%~12重量%的高碱性氯化铝。

技术领域

本发明涉及高碱性氯化铝(高塩基性塩化アルミニウム)、包含其的水处理用絮凝剂组合物及其制造方法。

背景技术

近年来，针对饮用水中的铝进行了浓度规定，在世界卫生组织(WHO)的饮用水水质准则中规定为0.2mg/L，在美国国家环境保护局的安全饮用水法第二饮用水法规中规定为0.05~0.2mg/L(暂定)，在欧盟的饮用水水质指令中将指导水平规定为0.05mg/L，并将最大容许浓度规定为0.2mg/L。

另一方面，日本厚生劳动省所规定的自来水水质的相关基准的优质水质项目也示出Al，并将其目标值规定为0.2mg/L以下。

为了由河水制作饮用水，通常大多使用基于碱式氯化铝的净水用絮凝剂，该碱式氯化铝一般通过在加压下使盐酸与铝水合物发生反应而制成碱式氯化铝，并向其中添加硫酸或水溶性硫酸盐而制造含硫酸盐碱式氯化铝(PAC)。碱度为40%~60%。

此外，作为提高碱度而提高絮凝性能的制法，有专利文献1(日本特许6186528)中公开的方法。即，向碱式氯化铝中添加碱(碳酸钠、铝酸钠等)而使其凝胶化后，将该凝胶添加至碱式氯化铝溶液而进行溶解，从而得到高碱性氯化铝的方法。表明这种情况下能够获得73%左右的高碱度的碱式氯化铝。以下将该方法称为凝胶法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第6186528号公报。

发明内容

发明要解决的课题

提高碱度而使絮凝性能提高的高碱性氯化铝絮凝剂存在由河水的变动导致的絮凝特性的偏差小的优点，虽然可期待通过将碱度提高至极限为止而制成能够降低残留Al等的絮凝剂，但专利文献1的发明存在如下问题：在逐渐提高碱性氯化铝的碱度时，若碱度超过75%则急剧增稠。

此外，最近饮用水的水质基准变得更严格，期望有机成分的含量尽可能小(利用E260的值进行评价)、源自隐胞子虫、微微型浮游生物等生物的微粒(利用微粒数量的个数进行评价)的值极低。

本发明人等反复进行深入努力，针对上述氧化铝凝胶法的改良进行研究，结果发现：通过将进行氧化铝凝胶化时的原料的氯化铝第一溶液中的SO₄的含量、用于溶解氧化铝凝胶的氯化铝第二溶液中的SO₄的含量均以SO₄/Al₂O₃的摩尔比计设为0~0.1，向溶解后的碱式氯化铝溶液中添加碳酸碱金属盐而使反应结束，将碱度提高至75%~95%，并在40℃~80℃的加热下进行它们的溶解熟化，从而能够获得即使碱度高但仍然极其稳定的高碱性氯化铝溶液，由此完成了本发明。

并且，通过使用所得高碱性氯化铝作为絮凝剂，从而成功地使处理后的净水中的残留Al浓度、来自微生物的微粒数和表示有机物含量的E260值均显著降低。