申请日2015.06.08
公开(公告)日2015.09.30
IPC分类号C02F1/52
摘要
本发明是一种多羟基氯化铝水处理剂及生产方法，它是一种人工合成化合物，其化学示性式为AlCl4(OH)n，其中n=8-12。生产方法的骤是：将乙醇加入反应釜，边搅拌边加还原铝粉和水;升温至70-74℃，匀速加入盐酸进行反应生成乙烷和多羟基氯化铝;再升温到103-107℃并保持100-150分钟得油状多羟基氯化铝产品。对油状多羟基氯化铝产品进行离心结晶即得结晶多羟基氯化铝。这种多羟基氯化铝其分子结构中有n多个长键OH基团，以Al和Cl为基准中心，AlCl为强导电体，OH基团作为分子的爪牙捕收水中离子、菌团等杂质形成鳌合物，它有效螯合水中金属和非金属离子、细菌群等杂质，它可随水中离子、菌团的电荷性质及电价荷改变其电性，具有除杂广谱性和适应性，净化能力强。
摘要附图
权利要求书
1.一种多羟基氯化铝水处理剂，其特征在于它是一种人工合成化合物，其化学结构式为：
。
2.根据权利要求1所述多羟基氯化铝水处理剂，其特征在于分子中的羟基数为n=8-12。
3.多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于它有如下步骤：
(1)将乙醇加入反应釜，边搅拌边加还原铝粉和水;
(2)升温至70-74℃，匀速加入盐酸进行反应生成乙烷和多羟基氯化铝;
(3)再升温到103-107℃并保持100-150分钟得油状多羟基氯化铝产品。
4.根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于对油状多羟基氯化铝产品进行离心结晶即得结晶多羟基氯化铝。
5.根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于步骤(2)加盐酸的过程在180分钟内完成。
6.根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于步骤(2)之后，将温度保持在75℃并保持50-90分钟，让反应充分，确保羟基不逸出。
7.根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于步骤(2)中的pH=3-7。
8.根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于控制Al:CH3CH2OH=1:14.。
9.根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于步骤(3)中的保温时间以60分钟。
10.根据权利要求3所述多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于、步骤(4)中的保温时间以120分钟。
说明书
多羟基氯化铝水处理剂及生产方法
技术领域
本发明涉及一种污水净化技术，具体指一种新型人工合成物，多羟基氯化铝水处理剂及其生产方法。
背景技术
现有的水处理剂多为无机酸类化合物，主要有AlCl3、AlSO4、AlOH、FeSO4、FeSO4.7H2O，以及复合铁等。这些水处理剂均只能对有限的金属或者非金属离子起到络合作用，生成络阴离子沉淀，而对阳离子和菌团基本不起络合作用，而且用量大长期使用容易导致输水管道结垢堵塞，引发事故，再者，这些无机酸类物质属于人工合成物，生产成本较高，市场价格高，作为大规模污水处理厂使用起来成本较高，经济效益较差。
从对污水的处理效果来看，上述这些无机酸类水处理剂均不具备广谱功能，只能对某些范围较窄的杂质进行处理，净化效果和经济性都不理想。很有必要研发新型的水处理剂来加以改变。
发明内容
本发明的目的就是提出一种多羟基氯化铝水处理剂及其生产方法，这种处理剂对水中阴离子、阳离子、菌团和有机农药残留物均有显著的螯合捕收沉淀作用，净化能力强，生产方法则流程短、作业次数少，成本低，所得产品质量优良，性能稳定，容易推广。
本发明提出的这种多羟基氯化铝水处理剂，其特征在于它是一种人工合成化合物，其化学示性式为AlCl4(OH)n，其化学结构式为：
。
其中n=8-12。
多羟基氯化铝的生产方法，其特征在于它有如下步骤：
(1)将乙醇加入反应釜，边搅拌边加还原铝粉和水;
(2)升温至70-74℃，匀速加入盐酸进行反应生成乙烷和多羟基氯化铝;
(3)再升温到103-107℃并保持100-150分钟得油状多羟基氯化铝产品。
对油状多羟基氯化铝产品进行离心结晶即得结晶多羟基氯化铝。
上述步骤中，步骤(2)加盐酸的过程在180分钟内完成。
步骤(2)之后，将温度保持在75℃并保持50-90分钟，让反应充分，确保羟基不逸出。
步骤(2)中的pH=3-7。
控制Al:CH3CH2OH=1:14.。
步骤(3)中的保温时间以60分钟为佳。
步骤(4)中的保温时间以120分钟为佳。
上述反应釜作业中，发生如下化学反应：
CH3CH2OH + Al + HCl → CH3CH2H ↑ + AlCl4(OH)n。
n=8-12。
本发明这种多羟基氯化铝水处理剂为液体时，呈现油状，有粘性，密度1.35，色泽为无色至微灰色。结晶体为四方长柱状无色透明晶体，含Al7.7-7.8%。无论液体还是晶体的多羟基氯化铝都极易溶于水。
这种多羟基氯化铝其分子结构中有n多个长键OH基团，以Al和Cl为基准中心。AlCl为强导电体，OH基团作为分子的爪牙捕收水中离子、菌团等杂质形成鳌合物予以除去。
经过反复验证，这种多羟基氯化铝水处理剂可以有效螯合水中金属和非金属离子、细菌群等杂质。用量为所需捕收物质量的10-12.5%。处理一般生活用水的用量为5g/m3。
本发明这种多羟基氯化铝水处理剂的一个显著特点是可随水中离子、菌团的电荷性质及电价荷改变其电性，即水中含有的离子、菌团是正电性时，其自身电性变化为负电性;当水中离子、菌团是负电性时，其自身电性又改变为正电性，电荷改变的范围在-3至+1.59v之间。因而有很强的除杂广谱性和适应性，净化能力强。可对于城市污水处理厂处理过的污水一次性净化到饮用水的标准。