本发明涉及一种高盐基度高纯度聚合氯化铝的制备方法，涉及到液体及固体高盐基度高纯度聚合氯化铝的制备方法。
背景技术：
现在市面上的高纯聚合氯化铝，其盐基度在40％～60％之间，由于盐基度较低，聚合而成的分子比较小，其絮凝能力比盐基度高的聚合氯化铝(盐基度70％～90％)低，因为盐基度高的聚合氯化铝的聚合度较高，而聚合度高的聚合氯化铝絮凝能力较高。另外，市面上也有盐基度较高的聚合氯化铝，这些聚合氯化铝是以铝酸钙、碱或者其它碱盐调节盐基度得到的，这些聚合氯化铝内含有大量其它金属离子如钙、钠、铁等，含有的杂质金属离子影响到聚合氯化铝分子的聚合，使得这种带杂质金属离子多的聚合氯化铝的絮凝能力变差，且含有杂质金属离子多会影响到其的使用范围。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种生产高盐基度高纯度聚合氯化铝的方法，产品包括液体和固体两种。此类方法工艺简单、投资设备少、反应条件温和、易于控制、且成本低、效率高。
本发明的另一目的提供一种高盐基度高纯度的聚合氯化铝。高盐基度高纯聚合氯化铝由于其的高纯度和高盐基度，其应用范围比一般聚合氯化铝更广，絮凝能力更强。
本发明提供一种生产高盐基度高纯度聚合氯化铝的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：铝与高纯聚合氯化铝溶液(盐基度3.3％～67％，铝含量(以AL2O3计)2％～20％)在60℃～110℃下反应2小时～90小时，当溶液盐基度升高到70％～90％，溶液铝含量为6％～26％时，反应结束，在40℃～100℃下过滤，滤液包装成为液体的高盐基度高纯度聚合氯化铝；或者滤液在70℃～110℃下蒸发水分变为固体，后经冷却、粉碎、筛分、包装，即得固体高盐基度高纯度聚合氯化铝。上述制备方法中的铝选自铝屑、铝箔、铝片、废铝型材、废铝管、废铝机器构件、铝渣、易拉罐铝或铝灰中的一种或几种；上述制备方法中的高纯聚合氯化铝溶液是由盐酸与氢氧化铝反应制成或由三氯化铝与氢氧化铝反应制成，其盐基度在3.3％～67％，铝含量2％～20％。生产规模按100Kg纯铝计，高纯聚合氯化铝溶液(盐基度3.3％～67％，铝含量2％～20％)的用量为105Kg～13900Kg。经上述方法制备的液体高盐基度高纯度聚合氯化铝的盐基度为70％～90％，铝含量为6％～26％；固体高盐基度高纯度聚合氯化铝的盐基度为70％～90％，铝含量为30％以上。
本发明依据的化学原理
铝与高纯聚合氯化铝反应生成高盐基度高纯聚合氯化铝的化学方程式
AL(OH)mCLn+x AL+3x H2O→(1+x)AL(OH)(m+3x)/(1+x)CLn/(1+x)+(3/2)xH2↑
其中，m+n＝3，m∶n＝(0.1∶2.9)～(2∶1)；[(m+3x)/(1+x)]∶[n/(1+x)]＝(2.1∶0.9)～(2.7∶0.3)。
AL(OH)mCLn代表聚合氯化铝的分子式，其中m+n＝3；当m＝3，n＝0时，则是氢氧化铝；当m＝0，n＝3时，则是氯化铝；当m≠0，n≠0时，则是各种盐基度的聚合氯化铝，m值越高则盐基度越高，分子的聚合度就越大。
本发明的优点
(1)本发明的固体产品不吸潮，可以在暴露在空气中保存，不易变质，易于保存，保存时间长。
(2)生产过程中的设备要求低，设备投资少，反应条件温和，常压、温度110℃下。
(3)生产过程中的污染少，环保投资少。
(4)产品的絮凝有效成分高，絮凝能力高，达到相同的絮凝效果可减少使用量，从而降低使用成本。
(5)由于本发明产品是高盐基度和高纯度的结合，其的应用范围大于市售的聚合氯化铝。
用本发明方法所得的高盐基度高纯聚合氯化铝与市售的高纯聚合氯化铝、不纯聚合氯化铝的絮凝效果 比较：
絮凝试验
用浊度是10.5，PH为7.1，水温为20℃的河水作为混浊水样，各取1000毫升的混浊水样于5只搅拌杯中，置于六联搅拌絮凝试验机上，在250转/分的搅拌速度下，分别向5只杯同时投加一定量的市售高纯度聚合氯化铝(用盐酸与氢氧化铝反应制成，其铝含量29.91％，盐基度45.46％)、高盐基度不纯聚合氯化铝(用盐酸与氢氧化铝及铝酸钙反应制成，其铝含量28.91％，盐基度82.05％)、本发明所制备的高盐基度高纯度聚合氯化铝(铝含量34.5％，盐基度83.62％)(按AL2O3mg/L投加相同量)，搅拌2.5分钟后，转速降为150转/分，搅拌7.5分钟，之后静置20分钟取液面下2cm处清水测浊度，结果如下：
试验结果
出水浊度表(单位NTU)
从上表可看出，在相同的三氧化二铝用量下高纯高盐度聚合氯化铝的絮凝效果最好，出水的浊度最小。
附图说明
图1是本发明高盐基度高纯聚合氯化铝的制备方法的工艺流程图。
图1中“反应”指铝与高纯聚合氯化铝化学反应生成高盐基度高纯度聚合氯化铝的过程；“过滤”指将溶液中的杂质除去过程；“蒸发”指将溶液煮沸除去水分的过程；“冷却”指用冷风或静置使温度降低到室温；“粉碎”指大块物料经机械打击后变为小粒物料的过程；“筛分”指用筛分离粉碎后固体得到各种粒度的固体物料；“包装”指包装物料。
具体实施方式
下面的实例仅为进一步说明本发明，而不是限制本发明的范围。
400Kg的高纯聚合氯化铝液体(盐基度45.44％，铝含量7.5％)放入36Kg铝屑(以纯铝计)，然后在反应器内保持温度95℃到100℃下搅拌反应，反应时间为48小时，反应后将溶液过滤，再将滤液在蒸发器内蒸发水分到变为固体，固体取出冷却，并粉碎为粉状聚合氯化铝，即为高盐基度高纯度聚合氯化铝，其的铝含量为34.5％，盐基度为83.62％。