Способ получения коагулянта-гидроксохлорида алюминия

Способ получения коагулянта-гидроксохлорида алюминия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: при получении гидроксохлорида алюминия. Сущность: алюминийсодержащую руду выщелачивают щелочным раствором, полученную пульпу фильтруют с получением шлама и алюминатного раствора, шлам промывают, а/ алюмйнатный раствор подвергают карбонизации при 30-35°С, поддерживая содержание оксида кремния .в растворе 0,5-2,0 г/дм3 с получением активированного гидроксида алюминия. Активированный гидроксид алюминия растворяют в соляной кислоте с получением гидроксохлоридэ алюминия. 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rsi)s С 01 F 7/60

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

- (21) 4921127/26 (22) 21.03.91 (46) 15.04,93. Бюл. hb 14 (71) Институт металлургии им, А.А.Байкова (72) Ю;А.Лайнер, В.А.Реэниченко, Ш,А.Хасанов, И.B.ÁOHäàðåíêî, Б.А.Симановский, ЛлВ.Гундзилович, А.И.Пивнев, В.Н,Ильинич, Ф.Г.Галиуллин и В.В.Усачев (73) Институт металлургии им. А.А.Байкова (56) Авторское свидетельство СССР

М 119870, кл. С 01 F 7/56, 1959. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОАГУЛЯНТА—

ГИДРО КСОХЛО РИДА АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к химической промышленности и цветной металлургии, может быть применено при получении коагулянта — гидроксохлорида алюминия с целью использования его в народном хозяйстве в качестве коагуллнта для очистки питьевых и сточных вод от загрязнений.

Целью изобретения является улучшение потребительских качеств продукта.

Укаэанная цель достигается тем, что в известном способе получения коагулянтагидроксохлорида алюминия, включающем .выщелачивание алюминийсодержащей руды, фильтрацию гидратной пульпы и промывку шлама, низкотемпературную карбонизацию елюминатного раствора и последующее растворение активированного гидроксида алюминия B соляной кислоте, карбонизацию проводят из необескремненных алюминатных раствооов, поддерживая содержание 0,5 — 2,0 г/дм оксида кремния при температуре 30-35ОС.

Применение необескремненных алюминатных растворов при карбониэации спо.Ы2 1809819 АЗ

{57) Использование: при получении гидроксохлорида алюминия. Сущность; алюминийсодержащую руду выщелачивают щелоЧным раствором, полученную пульпу фильтруют с получением шлама и алюминатного раствора, шлам промывают, а ° алюминатный раствор подвергают карбонизации при 30 — 35ОС, поддерживая содержание оксида кремния .в растворе 0,5-2,0 г/дм с получением активированного гидроксида алюминия. Активированный гидроксид алюминия растворяют в соляной кислоте с получением гидроксохлорида алюминия, 1 табл. собствует получению, с одной стороны, более крупных кристаллов байеритовой структуры, т.к. выделяющиеся в первый момент кристаллы аморфного оксида кремния и гидроалюмосиликата натрия служат центрами кристаллообразования, с другой ф стороны, они деструктурируют кристаллическую решетку гидроксида алюминия и; О( способствуют его дальнейшему более легко- C) му растворению в соляной кислоте. О

Техническое осуществление и редла Гае- QQ мого способа состоит в следующем: необе-, в скремненный алюминатный раствор чО разбавляют водой или лод шла новыми водами, полученными при промывке остатков от щелочного выщелачивания алюминийсо- ада держащих продуктов, с получением концентрации алюминатного раствора 40 г/дм

AIQO3. Алюминатный раствор охлаждают до температуры 30 — 35 С и карбонизируют в течение 2-3 ч до остаточной концентрации

Naz0 y 1-1,5 г/дм . Полученную гидроксидэ ную пульпу отфильтровывают и промывают.

Отношение Ж:Т при промывке 2,5:3:1. Про1809819

55 мытый влажный гидроксид алюминия растворяют в 20 растворе соляной кислоты при температуре 50 — 85 С получением коагулянта — раствора гидроксохлорида алюминия, имеющего рН = 3 — 4.

Примеры осуществления способа.

По прототипу 1 дм производственного обескремненного алюминатного раствора (после 11 стадии обескремнивания), состава г/дмз: Aiz03 80,0, NazOp5 89,0, NazOyy 73,0, SiOz 0,028 разбавляли в два раза дистиллированной водой, охлаждали и термостатировали при температуре 20 С. Химический состав полученного раствора, г/дмз: AlzOa

40,0, Ма20об 44„5, Ка20ку 41,5, SIOz 0,015.

Термостатированный раствор подвергали карбонизации производственными печными газами, содержащими 13 об. COz. Bo время карбонизации проводили постоянное перемешивание пульпы со скоростью 105 об/мин, Кэрбонизацию проводили в тече° ние 60 минут до остаточного содержания

NazO y 1,0 г/дм . Полученную гидроксидз ную пульпу фильтровали на лабораторной вакуумной установке с воронкой Шотта через двойной слой бумажного фильтра с желтой лентой. Разряжение на фильтре 0,5-0,55 кгс/см . Скорость фильтрации 0,450 м /м ч, Полученный гидроксидный осадок с вла>кностью 74,0 промывали на фильтре дистиллированной водой с температурой 35 С при соотношении Ж;Т = 2,5:1. Получено 502

r влажного гидроксидного осадка (вла>кность — 73,2 ), Навеску 100 г полученного влажного гидроксида алюминия растворяли в 85 мл 20 -ной соляной кислоте при температуре 95 С, Получено 155 мл раствора гидроксида алюминия состава, : AlzOg

13,6; СГ10,1; Na 1,48; К 0,88; FezOa 0,17; отношение AIzOa/CI — 1,35, По данному способу с производства отбирали по 1 дм необескремненного алюминатного раствора, среднего состава, г/дм:

AIzOa 70-90; NazOp5 88,0-94,0; NazOgy 6777; SIOz 2,5-4,0.

Необескремненные алюминатные растворы разбавляли в два раза подыламовой водой, состава, г/дмз: AlzOa 0,13, NazOps

0-80; NazO

Иа О ь 44-47; ЙагО,у 34 — 38; SIOz 1-2. При смешении алюминатных растворов с подшламовой водой происходило выделение небольшого количества(1 — 2 г/дм ) коллоидного осадка, состоящего, KBK показал рентгенофазовый анализ, из рентгеноаморфных гидрогелей и незначительного количества гидроалюмосиликата натрия, которые служат центрами кристаллизации гидроксид5

45 ных осадков байеритовой структуры. Полученные смешанные растворы охлаждали до заданной температуры, термостатировали и подвергали карбонизации печными газами, содержащими 13 об. СО>. Во время карбонизации проводили постоянное перемешивайие раствора со скоростью 105 об/мин, Время карбонизации

2-3 ч до остаточного содержания ИагОку

0,95 — 1,5 г/дм .

Полученные пульпы фильтровали на лабораторной вакуумной установке с воронкой Шотта через двойной слой бумажного фильтра с желтой лентой и определяли скорость фильтрации. Разряжение на фильтре

0,5 — 0,55 кгс/см . Полученные гидроксидные осадки с влажностью 60 — 67 промывали на фильтре дистиллированной водой с температурой 35 С при соотношении Ж:Т = 2,5:1.

По 100 г влажных промытых гидроксидных осадков (влажность 60-77 ) растворяли в 20 -ном растворе соляной кислоты при температуре 80-95 С до получения в растворе гидроксохлорида алюминия рН 3,0 — 4,0.

Полученные растворы гидроксохлоридов алюминия подвергали химическому анализу.

Результаты лабораторных опытов по предлагаемому способу приведены в таблице.

В описании изобретения не приведены данные по варьированию содер>кания оксида кремния B разбавленных необескремненных алюминатных растворах. Величина минимального количества оксида кремния диктуется максимальной степенью разбавления алюминатного раствора подшламовыми водами, а максимальная граница предельной растворимостью оксида кремния в данных растворах, Кроме того, при больших значениях оксида кремния в растворах возможно образование значительных количеств ГАСН, что приведет к загрязнению растворов гидроксохлорида алюминия солями щелочных металлов и перерасходу кислоты.

Как видно из приведенных в таблице 1 данных получение растворов гидроксохлорида алюминия по предлагаемому способу в сравнении с прототипом улучшает потребительские свойства коагулянта (повышается отношение А!гОз/iCI и рН раствора, снижается содержание солей щелочных металлов и перерасход соляной кислоты), Кроме того, резко улучшаются показатели фильтрации и промывки гидроксидного осадка (примерно в 10-13 раз).

Техническая сущность предлагаемого изобретения заключается в повышении технико-зкономических показателей процесса

1809819 получения гидроксохлорида алюминия и улучшения потребительских качеств продукта. доннер

Химический состав необескренненного алкнинатного раствора, г/дна а Онт да О„ ill О 01О

Химический состав разбавленного аловннатного раствора> гlдмт

Теипература карбоиизации

Скорость фильтрации, нт/мд ч

Впаиность неотм.гид роксида аптек мни, г статочмое соеркание агбкь е ипьтрате, гlдмт

Ивер

810

67,77

76,26

71,61

76, 88

77,6

64,66

70,89

83,64

82,62

8у,76

89,25

67,34

2,53

2,86

2,72

3.97 э.эе

1,04 ее,04

90,21

87, 11

94, 24

92,38

85, 06

34,24

42, 78

44,8

44,02

46,65 з,п

40,у5

34,87

40,54

39,78

42,58

41,82

33,65

0,43

5,2

4,5

6,0

7,6

3,54

400 1,03

1,14

1,08

1,94

° 1,49

0,51 67

62

61

20

1,2

1,0

1 5

0,95

1,25

0,95

З7,г

35,65

39,05

37,8г

32,30

33

ЭЗО

345

Продопиение таблицы

Впаиность пропитого гидроксидиого ссадка, г

Объен

1!С1 на ра створе ние, мл

Химический состав раствора гидроксоклорида

*""I "1" с

Объем раст вода гидроксокло рида алонинияь С

Ори

N60

Количество елакногоггмдроксндного осадка, r.

Температура рвете о; рения, С

Ваарт Л1ЕО /01 н.о, 3,35 50-80 "130

66,6

60,2

63,0

61,0

77,6

65,0

Т 392. г 324

3 355 ззо

5 650

6 . 290 16, 8

16,2

17,3

15,4 у 2

19,2

10,8 2,38

11,0 . 1,2

11,2 1,35

1t,0 1,40

11,6 3,22

10,5 1,55

0,94 0,19

0,63 0,17

0,7 0,17

О, 75 0,18

1,37 0,24

0,78 О, 17

1,55

1,61

1,54

3,55 50-80 135

3,40 50-80 135

75 3,30 70-85 140

1,40

0,78

1,92

2,35 85-95 170

3,60 50-ЕО 125

100

25,4

Составитель Ю.Лайнер

Техред М.Моргентал

Корректор, А. Обручар

Редактор

Заказ 1295 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Способ получения коагулянта — гидроксохлорида алюминия путем растворения активированного гидроксида алюминия в соляной кислоте, отличающийся тем, что, с целью улучшения потребительских качеств продукта, в качестве сырья для получения активированного гидроксида алюминия используют алюминийсодержащую руду, ее выщелачивают щелочным раствором, пульпу фильтруют с получением шла5 ма и алюминатного раствора, шлам промывают, а алюминатный раствор подвергают карбонизации при температуре

30 — 35 С, поддерживая содержание оксида кремния в растворе 0,5 — 2,0 г/дм с полз

10 учением активированного гидроксида алюминия.