Патент на изобретение №2220098
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА АЛЮМИНИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к области химии, к средствам для получения соединений алюминия, содержащих серу, в частности сульфата алюминия, используемого при водоочистке. Сущность изобретения: способ получения сульфата алюминия, включающий формирование пульпы из исходного сырья в виде шлака алюминиевого производства, содержащего оксид алюминия, посредством перемешивания исходного сырья с водой, взаимодействие компонентов шлака с серной кислотой и водой с образованием водного раствора сульфата алюминия и фильтрацию нерастворимых компонентов исходного сырья и продуктов химической реакции с отделением водного раствора сульфата алюминия, при этом в процессе формирования пульпы при перемешивании с водой производят отделение растворимых в воде компонентов шлака посредством слива водного раствора, а взаимодействие с серной кислотой производят до достижения водным раствором сульфата алюминия показателя рН величины 4-5 при первоначальной концентрации серной кислоты 70-75% в количестве, равном половине массы шлака. Изобретение позволяет получить коагулянт с качественно оптимальными показателями при сокращении продолжительности производственного цикла и увеличении производительности процесса. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил. Изобретение относится к области химии, к средствам для получения соединений алюминия, содержащих серу, в частности используемых при водоочистке. Известен способ получения сульфата алюминия, включающий растворение гидроксида алюминия в воде и взаимодействие полученного водного раствора с серной кислотой (SU 239288, С 01 F 7/74, 1969г.). Известен также способ получения сульфата алюминия, включающий применение шлака алюминиевого производства, содержащего наряду с другими ингредиентами металлический алюминий, взаимодействие шлака с серной кислотой и водой с образованием водного раствора сульфата алюминия (RU 2102323, С 01 F 7/74, 2000г.). К недостаткам известного способа можно отнести значительную стоимость исходного сырья. Более экономичным и наиболее близким аналогом заявляемому является способ получения сульфата алюминия, включающий формирование пульпы из исходного сырья в виде шлака алюминиевого производства, содержащего оксид алюминия, посредством перемешивания исходного сырья с водой, взаимодействие компонентов шлака с серной кислотой и водой с образованием водного раствора сульфата алюминия и фильтрацию нерастворимых компонентов исходного сырья и продуктов химической реакции с отделением водного раствора сульфата алюминия (US 432098, 1982г.). Недостатком известного способа является концентрация конечного продукта получения сульфата алюминия 2-10% и необходимость последующего доведения ее до оптимальной для применения в качестве коагулянта. Техническим результатом, достигаемым при применении заявляемого изобретения, является получение коагулянта с качественными оптимальными показателями при сокращении продолжительности производственного цикла и увеличении производительности. Указанный технический результат достигается способом получения сульфата алюминия, включающим формирование пульпы из исходного сырья в виде шлака алюминиевого производства, содержащего оксид алюминия, посредством перемешивания исходного сырья с водой, взаимодействие компонентов шлака с серной кислотой и водой с образованием водного раствора сульфата алюминия и фильтрацию нерастворимых компонентов исходного сырья и продуктов химической реакции с отделением водного раствора сульфата алюминия за счет того, что в процессе формирования пульпы при перемешивании с водой производят отделение растворимых в воде компонентов шлака посредством слива водного раствора, а взаимодействие с серной кислотой производят до достижения водным раствором сульфата алюминия показателя рН величины 4-5. А также за счет того, что формирование пульпы производят при соотношении объема шлака к объему воды в диапазоне от 2,5-1 до 1,5-1. А также за счет того, что взаимодействие шлака с серной кислотой производят с серной кислотой, имеющей концентрацию 70-75%, при соотношении массы шлака и серной кислоты в диапазоне от 2,5-1 до 1,5-1. А также за счет того, что взаимодействие шлака с серной кислотой производят при температуре 70-90oС. Сущность заявляемого способа поясняется чертежом с изображением схемы технологической линии получения сульфата алюминия. Для реализации заявляемого способа в мешалку 1 подается по трубопроводу 2 вода, а по конвейеру 3 исходное сырье в виде шлака алюминиевого производства в количестве, равном удвоенному объему воды. В качестве исходного сырья применен шлак алюминиевого производства, содержащий оксид алюминия, например, состава, приведенного в таблице. В результате перемешивания содержащиеся в шлаке растворимые в воде компоненты (например, КСl, NaCl, MgCl, CaCl2 и прочие) переходят в водный раствор, который отделяют посредством периодического слива в приемную емкость 4 и последующей откачки насосом 5. Остающаяся в мешалке 1 пульпа поступает в приемный бункер 6, откуда через дозатор 7 в реактор 8. Одновременно из емкости 9 через дозатор 10 в реактор 8 поступает серная кислота, имеющая для избирательного взаимодействия с оксидом алюминия концентрацию 70-75%, и в количестве, например, обеспечивающем соотношение массы шлака и серной кислоты 2:1. В реакторе 8 в результате перемешивания мешалкой 11 протекает реакция взаимодействия компонентов шлака с серной кислотой. Для поддержания температуры реакции в пределах 70-90oС в реакторе 8 предусмотрена рубашка 12 охлаждения с фланцами 13 и 14, соответственно, для подвода и отвода охлаждающей жидкости, а также фланец 15 для вытяжной вентиляции. Реакцию взаимодействия производят до достижения образующимся водным раствором сульфата алюминия показателя рН величины 4-5, после чего раствор сливают в промежуточную емкость 16. Из промежуточной емкости 16 насосом 17 раствор направляют на полимерный фильтр 18, откуда после фильтрации нерастворимых компонентов исходного сырья и побочных продуктов химических реакций конечная продукция поступает в приемную емкость 19. Формула изобретения 1. Способ получения сульфата алюминия, включающий формирование пульпы из исходного сырья в виде шлака алюминиевого производства, содержащего оксид алюминия, посредством перемешивания исходного сырья с водой, взаимодействие компонентов шлака с серной кислотой и водой с образованием водного раствора сульфата алюминия и фильтрацию нерастворимых компонентов исходного сырья и продуктов химической реакции с отделением водного раствора сульфата алюминия, отличающийся тем, что в процессе формирования пульпы при перемешивании с водой производят отделение растворимых в воде компонентов шлака посредством слива водного раствора, а взаимодействие с серной кислотой производят до достижения водным раствором сульфата алюминия показателя рН величины 4-5. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование пульпы производят при соотношении объема шлака к объему воды от 2,5-1 до 1,5-1. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что взаимодействие шлака с серной кислотой производят с серной кислотой, имеющей концентрацию 70-75%, при соотношении массы шлака и серной кислоты от 2,5-1 до 1,5-1. 4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что взаимодействие шлака с серной кислотой производят при 70-90°С. РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 18.10.2005
Извещение опубликовано: 10.11.2006 БИ: 31/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
