專利名稱：一種聚合雙酸鋁鐵的制備方法及其產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚合雙酸鋁鐵的制備方法及其產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
聚合雙酸鋁鐵是一種新型高效凈水劑，集鋁鹽系和鐵鹽系高效凈水劑的優(yōu)點于一體，具有有效成分含量高、鹽基度高、聚合度大、分子鏈網(wǎng)密布、結(jié)構(gòu)龐大等優(yōu)點，在水質(zhì)凈化過程中具有更強(qiáng)的吸附凝聚能力和更好的凈化效果，是一種高效、快速、低耗、無毒、安全的無機(jī)高效凈水劑。
但是，現(xiàn)有技術(shù)中聚合雙酸鋁鐵的制造方法，其工藝通常較為復(fù)雜，導(dǎo)致成本較高，且制得的產(chǎn)品鹽基度往往也相對較低，不能滿足現(xiàn)代生活和工業(yè)凈化水的實際需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種工藝簡單、制得產(chǎn)品鹽基度較高的聚合雙酸鋁鐵的制造方法及其產(chǎn)品。
本發(fā)明基于上述目的，采用盡可能少的原料和盡可能簡單的工藝來制備聚合雙酸鋁鐵，采用價格較低、鐵鋁含量合理的礦物作為原料，同時優(yōu)化鋁、鐵離子的提取方法，并添加適當(dāng)?shù)脑鲂┨岣弋a(chǎn)品的鹽基度。
基于上述思路，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案 一種聚合雙酸鋁鐵的制備方法，包括如下步驟 步驟一，在帶有攪拌裝置的反應(yīng)釜中，加入水，開啟攪拌，加入鹽酸和硫酸，再加入含鐵三水鋁土礦粉，升溫至90～100℃，保溫、常壓反應(yīng)2～4h； 步驟二，將反應(yīng)后的料液過濾，取母液，加入到耐酸、蒸汽加熱聚合反應(yīng)容器中，在母液中投加鋁酸鈣粉，并用水調(diào)節(jié)料液密度≥1.20g/ml，然后投加增效劑，加熱控制溫度在90～120℃下常壓反應(yīng)3～5h得到液體聚合雙酸鋁鐵。
所述步驟二中得到的液體聚合雙酸鋁鐵通過滾筒或噴霧干燥工藝得到固體聚合雙酸鋁鐵。
所述含鐵三水鋁土礦粉含40～45％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氧化鋁，含20～25％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氧化鐵；所述鹽酸為總酸度31％的工業(yè)鹽酸，所述硫酸為98％的工業(yè)硫酸；所述鋁酸鈣粉中酸溶鋁含量50％，氧化鈣含量28～31％；所述增效劑為水玻璃或鋁硅酸鈉，使用時配制成20～40％質(zhì)量濃度的溶液。
所述硫酸、鹽酸、含鐵三水鋁土礦粉、鋁酸鈣粉和增效劑投加的重量份數(shù)如下硫酸5～10份，鹽酸100～150份，含鐵三水鋁土礦粉30～50份，鋁酸鈣粉50～70份，增效劑3～5份。
本發(fā)明的制備方法制得的液體聚合雙酸鋁鐵在20℃時的相對密度為1.20～1.25g/ml，氧化鋁重量百分含量≥10％，氧化鐵重量百分含量1.5～3.0％，鹽基度＞85.0％，pH值3.5～5.0，水不溶物含量＜0.1％。
本發(fā)明的制備方法制得的固體聚合雙酸鋁鐵中，氧化鋁重量百分含量≥28％，氧化鐵重量百分含量4.0～8.0％，鹽基度＞85.0％，1％水溶液pH值3.5～5.0，水不溶物含量＜0.25％。
本發(fā)明的一種聚合雙酸鋁鐵的制造方法，采用含鐵三水鋁土礦作為原料提取鋁、鐵離子，采用硫酸和鹽酸雙酸溶解的方式進(jìn)行提取，并與鋁酸鈣粉進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚合雙酸鋁鐵，不但各原料的成本較低，而且制備工藝也較為簡單，且在聚合反應(yīng)時加入增效劑，可提高產(chǎn)品的鹽基度。
具體實施例方式 本發(fā)明的一種聚合雙酸鋁鐵的制造方法，采用的原料及含量如下 98％的工業(yè)硫酸5～10份；總酸度31％的工業(yè)鹽酸100～150份；含鐵三水鋁土礦粉30～50份，其中含40～45％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氧化鋁，20～25％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氧化鐵；鋁酸鈣粉20～70份，其中酸溶鋁含量50％，氧化鈣含量28～31％；增效劑，水玻璃或鋁硅酸鈉3～5份，配制成20～40的溶液。
制備步驟如下 步驟一，首先在帶有攪拌裝置的搪瓷反應(yīng)釜中，加入一定量的水，開啟攪拌，依次按配比加入鹽酸和硫酸，在常壓條件下加入含鐵三水鋁土礦粉，升溫至90～100℃，保溫、常壓反應(yīng)2～4h； 步驟二，將反應(yīng)后的料液通過板框壓濾裝置過濾，去除礦土雜質(zhì)，取母液，加入到耐酸、蒸汽加熱聚合反應(yīng)容器中，開動攪拌，適量補充水，開始投加鋁酸鈣粉，通過反應(yīng)自熱提升料液溫度，鋁酸鈣粉投加完畢后，用水調(diào)節(jié)料液密度≥1.20g/ml，然后投加增效劑溶液，加熱控制溫度在90～120℃下常壓反應(yīng)3～5h得到液體聚合雙酸鋁鐵，檢測入庫； 步驟三，將合格的液體聚合雙酸鋁鐵通過泵進(jìn)入液料高位槽，高位槽液體產(chǎn)品緩慢進(jìn)入滾筒干燥料槽，通過滾筒干燥器生產(chǎn)固定聚合雙酸鋁鐵，檢測入庫。
將本發(fā)明制得的產(chǎn)品實例與與某采用常規(guī)材料生產(chǎn)的產(chǎn)品聚氯化鋁及GB15892-2003的質(zhì)量指標(biāo)對比如表一 表一
另外，將本發(fā)明與中國專利CN100478284C公開的方法制備的產(chǎn)品進(jìn)行對比如表二 表二
由表一和表二可以看出，本發(fā)明制備的液體聚合雙酸鋁鐵和固體聚合雙酸鋁鐵各質(zhì)量指標(biāo)均較為優(yōu)異，尤其是鹽基度、水不溶物含量、氨態(tài)氮含量等指標(biāo)均較現(xiàn)有技術(shù)更好，使得其應(yīng)用的范圍更為廣闊。
另外，將本發(fā)明制備的液體聚合雙酸鋁鐵和固體聚合雙酸鋁鐵在廈門某水廠通過六聯(lián)攪拌試驗與常見水處理劑進(jìn)行對比混凝試驗(取各藥劑最佳投加量檢測出水質(zhì)量)，結(jié)果如表三 表三 由上表可以看出，本發(fā)明產(chǎn)品的各綜合理化指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)的凈水劑產(chǎn)品 總之，相對于現(xiàn)有技術(shù)來說，本發(fā)明采用兩酸溶解法從含鐵三水鋁土礦粉中提取鋁、鐵離子，并與鋁酸鈣粉進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚合雙酸鋁鐵，不但各原料的成本較低，而且制備工藝也較為簡單，且在聚合反應(yīng)時加入增效劑，可提高產(chǎn)品的鹽基度；本發(fā)明制得的產(chǎn)品有效將鋁、鐵離子有機(jī)合成，集鋁鹽凈水劑和鐵鹽凈水劑優(yōu)點于一體，形成主成分含量互補，有效降低產(chǎn)品應(yīng)用于飲用水處理時出水的殘余鋁離子，更好地保證人體健康。
上述僅為本發(fā)明的一個具體實施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進(jìn)行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1.一種聚合雙酸鋁鐵的制備方法，其特征在于包括如下步驟
步驟一，在帶有攪拌裝置的反應(yīng)釜中，加入水，開啟攪拌，加入鹽酸和硫酸，再加入含鐵三水鋁土礦粉，升溫至90～100℃，保溫、常壓反應(yīng)2～4h；
步驟二，將反應(yīng)后的料液過濾，取母液，加入到耐酸、蒸汽加熱聚合反應(yīng)容器中，在母液中投加鋁酸鈣粉，并用水調(diào)節(jié)料液密度≥1.20g/ml，然后投加增效劑，加熱控制溫度在90～120℃下常壓反應(yīng)3～5h得到液體聚合雙酸鋁鐵。
2.如權(quán)利要求1所述的一種聚合雙酸鋁鐵的制備方法，其特征在于所述步驟二中得到的液體聚合雙酸鋁鐵通過滾筒或噴霧干燥工藝得到固體聚合雙酸鋁鐵。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種聚合雙酸鋁鐵的制備方法，其特征在于所述含鐵三水鋁土礦粉含40～45％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氧化鋁，含20～25％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氧化鐵；所述鹽酸為總酸度31％的工業(yè)鹽酸，所述硫酸為98％的工業(yè)硫酸；所述鋁酸鈣粉中酸溶鋁含量50％，氧化鈣含量28～31％；所述增效劑為水玻璃或鋁硅酸鈉，使用時配制成20～40％質(zhì)量濃度的溶液。
4.如權(quán)利要求3所述的一種聚合雙酸鋁鐵的制備方法，其特征在于所述硫酸、鹽酸、含鐵三水鋁土礦粉、鋁酸鈣粉和增效劑投加的重量份數(shù)如下硫酸5～10份，鹽酸100～150份，含鐵三水鋁土礦粉30～50份，鋁酸鈣粉50～70份，增效劑3～5份。
5.權(quán)利要求1所述的制備方法制得的液體聚合雙酸鋁鐵，其特征在于該液體聚合雙酸鋁鐵在20℃時的相對密度為1.20～1.25g/ml，氧化鋁重量百分含量≥10％，氧化鐵重量百分含量1.5～3.0％，鹽基度＞85.0％，pH值3.5～5.0，水不溶物含量＜0.1％。
6.權(quán)利要求2所述的制備方法制得的固體聚合雙酸鋁鐵，其特征在于該固體聚合雙酸鋁鐵中，氧化鋁重量百分含量≥28％，氧化鐵重量百分含量4.0～8.0％，鹽基度＞85.0％，1％水溶液pH值3.5～5.0，水不溶物含量＜0.25％。
全文摘要
一種聚合雙酸鋁鐵的制備方法及其產(chǎn)品，在帶有攪拌裝置的反應(yīng)釜中，加入水，開啟攪拌，加入鹽酸和硫酸，再加入含鐵三水鋁土礦粉，升溫至90～100℃，保溫、常壓反應(yīng)2～4h；將反應(yīng)后的料液過濾，取母液，加入到耐酸、蒸汽加熱聚合反應(yīng)容器中，在母液中投加鋁酸鈣粉，并用水調(diào)節(jié)料液密度≥1.20g/ml，然后投加增效劑，加熱控制溫度反應(yīng)3～5h得到液體聚合雙酸鋁鐵。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用含鐵三水鋁土礦作為原料提取鋁、鐵離子，采用硫酸和鹽酸雙酸溶解的方式進(jìn)行提取，并與鋁酸鈣粉進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚合雙酸鋁鐵，不但各原料的成本較低，而且制備工藝也較為簡單，且在聚合反應(yīng)時加入增效劑，可提高產(chǎn)品的鹽基度。
文檔編號C02F1/52GK101786667SQ20091011280
公開日2010年7月28日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者呂奮志, 呂奮勇, 王志巍 申請人:藍(lán)保(廈門)水處理科技有限公司