Винахід відноситься до способів отримання основних хлорсульфатов алюмінію, які можуть бути використані в якості коагулянтів. Основний хлорсульфат алюмінію отримують шляхом обробки розчину основного хлориду алюмінію сірчаною кислотою в присутності гідрату окису алюмінію. Сірчану кислоту вводять в кількості, необхідній для повного розчинення гідрату окису алюмінію. Гідрат окису алюмінію беруть в кількості, необхідній для отримання твердого кристаллогидрата основного хлорсульфата алюмінію. Заявлений винахід дозволяє спростити процес і отримати в продукті будь-яке співвідношення сульфат-іона до хлор-іона. 2 з. п. ф-ли.
Винахід відноситься до способів отримання основних хлорсульфатов алюмінію, які можуть бути використані в якості коагулянтів на станціях підготовки питної води та при очищенні стічних вод.
Відомий спосіб отримання основних солей алюмінію з хлорсульфата алюмінію. (Запольський А. К. Баран А. А. Коагулянти і флокулянти в процесах очищення води. Властивості. Отримання. Застосування. -Л. Хімія, 1987, с. 93.) Хлорсульфат алюмінію отримують обробкою мінеральної сировини сумішшю сірчаної і соляної кислот або додаванням сірчаної кислоти до гарячого розчину хлориду алюмінію, при цьому частина хлористого водню видаляється в газову фазу. Після нейтралізації сполуками лужноземельних металів отриманого хлорсульфата алюмінію в розчині залишаються основні солі алюмінію.
Однак при цьому основні солі алюмінію забруднюються катіонами лужноземельних металів, а також утворюється значна кількість осаду, що вимагає відокремлення від основного продукту.
Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб отримання хлорсульфата алюмінію шляхом обробки твердого основного хлориду алюмінію розчином сірчаної кислоти. (Заявка 4121276 ФРН, кл. З 01 F 7/56, С 02 F 1/52, заявл. 27.06.91. Опубл. 14.01.93). Твердий основний хлорид алюмінію отримують термогідролізом кристалів АlСl3 6Н2 О при 150-200 o C.
Цей спосіб є багатостадійним, що складається з наступних стадій: обробки твердого основного хлориду алюмінію сірчаною кислотою; розчиненні і фільтрації розчину основного хлорсульфата алюмінію від водонерозчинних продуктів термолізу. Отримання твердого основного хлориду алюмінію складніше, ніж отримання його у вигляді розчину. Обробка основного хлориду алюмінію сірчаною кислотою призводить до зниження основності основний солі, так як кислота зв'язує і виводить з cocтавa основного хлориду алюмінію тільки гідроксильну групу, замінюючи її на сульфат-іон. Отримання основного хлорсульфата алюмінію можливо тільки у вигляді розчину, так як необхідне очищення розчину. Для отримання основного хлорсульфата алюмінію в твердому вигляді потрібна додаткова стадія.
Пропонуємо отримувати основний хлорсульфат алюмінію більш простим способом, а саме: обробку основного хлориду алюмінію сірчаною кислотою проводити в розчині в присутності гідрату окису алюмінію. В результаті кількість стадій отримання основного хлорсульфата алюмінію скорочується, синтез проводять в розчині, сірчана кислота не знижує основність готового продукту, так як взаємодіє з гідратом окису алюмінію. У пропонованому способі може використовуватися гідрат окису алюмінію як аморфний, так і кристалічний. При послідовному поєднанні стадії отримання основного хлориду алюмінію, а потім основного хлорсульфата алюмінію, останню проводять в присутності залишку гідрату окису алюмінію, що не прореагував при отриманні основного хлориду алюмінію.
Для отримання готового продукту в твердому вигляді без стадій очищення та упарювання розчину основного хлорсульфата алюмінію сірчану кислоту вводять в кількості, необхідній для повного розчинення гідрату окису алюмінію, який, в свою чергу, береться в кількості, необхідній для отримання кристаллогидрата основного хлорсульфата алюмінію.
Пропонований спосіб дозволяє отримати в продукті будь-яке співвідношення сульфат-іона до хлор-іона в області існування основних солей алюмінію, за рахунок зміни кількості введеної сірчаної кислоти і гідрату окису алюмінію.
Приклад 1. У розчин основного хлориду алюмінію, що містить 15,1 мас. % Окису алюмінію, додають 418 г гідрату окису алюмінію у вигляді гідраргілліта і 432 г 55% -ної сірчаної кислоти. При постійному перемішуванні суміш нагрівають до 118 o C. Після повного розчинення гідроксиду алюмінію розчин охолоджують і кристалізують.
Отриманий продукт має наступний склад, мас. %: Аl2 O3 - 14,9; Сl - 13,8; SO4 - 17,2, що відповідає загальній формулі Аl (ОН) 1,1 Сl1,3 (SO4) 0,3 Приклад 2. У свіжоприготований розчин основного хлориду алюмінію, що містить 18,4 мас. % Окису алюмінію і 85 г непрореагировавшего залишку гідрату окису алюмінію, при температурі 116 o C додають 300 мл 55% -ної сірчаної кислоти. Температуру суміші доводять до 119 o С і після повного розчинення гідрату окису алюмінію розчин охолоджують і кристалізують. Продукт має наступний склад, мас. %: Al2 O3 - 18,4; Cl - 15,9; SO4 - 31,3, що відповідає загальній формулі Аl (ОН) 0,9 Сl1,2 (SO4) 0,45
1. Спосіб отримання основного хлорсульфата алюмінію, що включає обробку основного хлориду алюмінію сірчаною кислотою, що відрізняється тим, що основний хлорид алюмінію використовують у вигляді розчину і обробку розчину основного хлориду алюмінію ведуть в присутності гідрату окису алюмінію.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що сірчана кислота вводиться в кількості, необхідній для повного розчинення гідрату окису алюмінію.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що гідрат окису алюмінію береться в кількості, необхідній для отримання твердого кристаллогидрата основного хлорсульфата алюмінію.