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(diǎn)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(diǎn)，在水質(zhì)凈化過(guò)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(wú)毒、安全的無(wú)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(duì)較低，不能滿足現(xiàn)代生活和工業(yè)凈化水的實(shí)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(diǎn)，提供一種工藝簡(jiǎn)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(jiǎn)單的工藝來(lái)制備聚合雙酸鋁鐵，采用價(jià)格較低、鐵鋁含量合理的礦物作為原料，同時(shí)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(kāi)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(guò)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(guò)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(shí)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(shí)的相對(duì)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(jiǎn)單，且在聚合反應(yīng)時(shí)加入增效劑，可提高產(chǎn)品的鹽基度。

具體實(shí)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(kāi)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(guò)板框壓濾裝置過(guò)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(kāi)動(dòng)攪拌，適量補(bǔ)充水，開(kāi)始投加鋁酸鈣粉，通過(guò)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(cè)入庫(kù)； 步驟三，將合格的液體聚合雙酸鋁鐵通過(guò)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(guò)滾筒干燥器生產(chǎn)固定聚合雙酸鋁鐵，檢測(cè)入庫(kù)。
將本發(fā)明制得的產(chǎn)品實(shí)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(duì)比如表一 表一

另外，將本發(fā)明與中國(guó)專利CN100478284C公開(kāi)的方法制備的產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)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(mén)某水廠通過(guò)六聯(lián)攪拌試驗(yàn)與常見(jiàn)水處理劑進(jìn)行對(duì)比混凝試驗(yàn)(取各藥劑最佳投加量檢測(cè)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(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，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(jiǎn)單，且在聚合反應(yīng)時(shí)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(diǎn)于一體，形成主成分含量互補(bǔ)，有效降低產(chǎn)品應(yīng)用于飲用水處理時(shí)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(gè)具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，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(kāi)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(guò)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(guò)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(shí)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(shí)的相對(duì)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(kāi)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(guò)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(jiǎn)單，且在聚合反應(yīng)時(shí)加入增效劑，可提高產(chǎn)品的鹽基度。
文檔編號(hào)C02F1/52GK101786667SQ20091011280
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)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(qǐng)人:藍(lán)保(廈門(mén))水處理科技有限公司