[发明专利]一种高盐基度聚合氯化铝及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高盐基度聚合氯化铝的制备方法，该方法包括，获得聚合氯化铝溶液和纯碱溶液；将纯碱溶液以V*(0.1～3)g/min的速率加入到聚合氯化铝溶液中，并以≥50r/min的速率搅拌，发生聚合反应，获得高盐基度聚合氯化铝。本发明制备的高盐基度聚合氯化铝中，氧化铝的质量分数为＞10％，盐基度高，为63.44‑87.0％；将其作为江西某自来水厂净化药剂时，处理水浊度为5.11NTU的自来水，在投药量＜5mg*l^‑1，自来水处理后的pH值为7.49‑7.89，余铝含量为0.062‑0.120mg*l^‑1，余浊为0.505‑1.015NTU，在较少投药量时即可将浊度降低90％以上，且处理后余铝含量低，余浊低，出水指标均符合国标要求，净水效果良好；具有更好的生产和使用经济效益，且该生产工艺简短，设备投资费用小，应用评价效果良好。

技术领域

本发明属于聚合氯化铝制备技术领域，尤其涉及一种高盐基度聚合氯化铝及其制备方法。

背景技术

聚合氯化铝是一种无机物，一种新兴净水材料，无机高分子混凝剂，简称聚铝，英文缩写为PAC(poly aluminum chloride)，它是介于AlCI₃和Al(OH)₃之间的一种水溶性无机高分子聚合物。聚合氯化铝具有吸附、凝聚、沉淀等性能。聚合氯化铝的盐基度是聚铝中重要的指标，特别是针对饮用水级别的聚铝产品，提高聚氯化铝产品的盐基度，可大幅提高生产和使用的经济效益。

传统聚合氯化铝的生产工艺流程为：将氢氧化铝和盐酸按一定比例投入反应釜中，在高温高压下反应，通过压滤实现固液分离，滤渣回收，滤液进行强化处理，即得到聚合氯化铝液体产品。该方案由于原料中未使用钙粉，因此产品中重金属杂质含量较少，但所得聚铝白液产品的盐基度较低，为40～50％，应用评价效果与高盐基度聚铝相比较差。

天津轻工业学院陈蕴智等以用于合成聚合氯化铝的AlCl₃·6H₂O和NaOH为原料，在反应釜中水浴加热，滴加适量的NaOH溶液，通过该快速滴碱法制备出了盐基度为60％的聚合氯化铝，并研究了铝浓度及盐基度对聚合氯化铝中铝聚合形态组成的影响。上述的工艺方案以强碱NaOH为原料，在聚合过程中反应剧烈，盐基度提高至60％以上时即产生了氢氧化铝沉淀，抑制了盐基度的提高。

CN 106186202 A的专利申请公开了一种高盐基度高浓度的聚合氯化铝的制备方法，将盐基度为30-45％且三氧化二铝含量为10-14％的聚合氯化铝液体与铝酸钙粉或者铝酸钠原料在密闭反应釜中，温度120-140℃，压力0.2-0.35MPa的条件下熟化2-3天，得到盐基度为65-90％的聚合氯化铝。但是这种方法对反应条件和设备要求高，且制备周期长。

CN 110255595 A的专利公开了一种聚合氯化铝的制备方法，将盐酸溶液和铝矾土的混合溶液在100-105℃下反应150-200min，然后降温至75-85℃加入铝酸钙粉，在75-85℃下保温反应60-120min，调节pH值至3.5-4.0后，获得盐基度为35-95％的聚合氯化铝。但是这种方法制备的聚合氯化铝重金属离子含量较高，不宜用于饮用水级净化。

因此，现在亟需一种生产高盐基度聚合氯化铝的方法，以提高生产和使用经济效益。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种高盐基度聚合氯化铝的制备方法，可以制备出高盐基度的聚合氯化铝，用其处理水，用量更少，效果更好，以提高生产和使用经济效益。

一方面，本发明提供了一种高盐基度聚合氯化铝的制备方法，所述方法包括，

获得聚合氯化铝溶液和纯碱溶液；

将所述纯碱溶液以V*(0.1～3)g/min的速率加入到温度≥50℃的所述聚合氯化铝溶液中，并以≥50r/min的速率搅拌，发生聚合反应，获得高盐基度聚合氯化铝；其中V表示所述聚合氯化铝溶液的体积。