[其他]氯化聯鋁除氟劑的生產方法

無效

• 申請號: 86105678
• 申請日: 1986-07-29
• 公開（公告）號: CN86105678A
• 公開（公告）日: 1988-02-10
• 發明（設計）人: 田斌;李增文
• 申請（專利權）人: 長春地質學院
• 主分類號: C01F7/58
• 分類號: C01F7/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于一種化工生產方法。目前國內外已試用的化學除氟劑有：硫酸鋁、氯化鋁、氧化鋁和硫酸鋁結合，鹼式氯化鋁、活性氧化鋁等。在上述試劑中：硫酸鋁、氯化鋁、氧化鋁和硫酸鋁結合對水質pH值影響較大，除氟效果不好。鹼式氯化鋁除氟時用量大、耗價貴。活性氧化鋁生產工藝復雜，造價高、除氟時需要特殊的設備及試劑的再生處理（《地方性氟中毒專輯》P127（1），1979）。因此上述除氟劑在氟病區未得到推廣利用。

為了解除飲用水源中的高氟給人體帶來的危害，生產除氟效果好、成本低、群眾使用方便的新型除氟劑。特此研究本發明。

本發明是利用工業廢料鋁灰、鋁屑及含鋁高的礦物，采用較簡單的生產工藝研制出氯化聯鋁除氟劑。

1.利用鋁灰、鋁屑一步法生產氯化聯鋁

按鋁灰∶工業鹽酸1∶2-4，或鋁屑∶工業鹽酸1∶3-8的重量比例，將鋁灰或鋁屑從投料口〔3〕放入反應罐〔2〕中，關閉好投料口〔3〕。由盛酸容器〔1〕向反應罐〔2〕緩慢注入濃度為30%-36%工業鹽酸，控制反應溫度70-150℃，在0.5-2.0大氣壓下充分攪拌，反應進行2-6小時，將溶液從反應罐〔2〕中放出。經過過濾器〔5〕過濾，然后放入凈化池〔6〕中自然凈化。反應時產生的廢氣經回收裝置〔4〕回收，生成的稀酸可以用來沖洗反應罐〔2〕中的殘渣，在通過過濾器〔5〕過濾后并入凈化池〔6〕中。

在反應罐〔2〕反應過程中鋁與鹽酸首先形成AlCl₃共價型化合物，但AlCl₃具有雙分子締合結構，即在每一個AlCl₃分子中鋁原子上有空軌道，氯原子上有孤電子對，可以在兩個單分子間發生電子對配位關系。在上述反應時的溫度，壓力下，保持反應酸度在2-3.8PH范圍內。溶液中Al₂O₃的含量為10-30%時，AlCl₃升華形成橋狀結構的雙聚分子氯化聯鋁其反應式為：

氯化聯鋁雙聚分子的結構式：

2.利用含鋁高的礦物生產氯化聯鋁

用鍔式粉碎機將含鋁礦物（例如地開石）碎至80目以上，加入石灰石（碎至80目以上）和碳酸鈉作熔劑，原料∶石灰石∶碳酸鈉為1∶1∶1配料。混勻后放入1000-1300℃高溫爐中熔融1.5-3小時，取出后用水浸取、過濾。向濾液中通入CO₂氣體，使鋁產生氫氧化鋁沉淀。然后按1中的方法生產氯化聯鋁。

生產氯化聯鋁的鋁灰、鋁屑、含鋁高的礦物、工業鹽酸等原料充足。合成時溶液的酸度，含鋁的濃度，反應的溫度、壓力等條件容易控制。生產工藝簡單，產品成本低，對氟的交換容量大，除氟時不受水型限制實用范圍寬。同時本產品還可以作為污水凈化劑。

本產品研制中，曾用于氟病區飲水除氟試驗，通過對不同類型的氟病患者飲用本產品除氟水半年時間的觀察：有70%以上的氟病患者由于氟中毒而引起的頭痛、頭暈、麻木蟻走感等癥狀幾乎完全消失?？墒?3.3%氟病患者達到臨床治的效果。從人體生化監測結果表明，采用氯化聯鋁除氟不但能保持水質優良，而且對人體無潛在性危害，除氟效果穩定可靠。

與國內生產的鹼式氯化鋁或活性氧化鋁相比，除氟凈水的價格僅為其1/3-1/5，有利于推利用。

附圖為氯化聯鋁的生產工藝流程圖

生產氯化聯鋁的最佳條件：反應溫度90-120℃，壓力0.9-1.5大氣壓，反應時間3-4小時，溶液PH值2.5-3.2范圍，溶液中Al₂O₃含量為15-22%。

鋁灰、鋁屑作原料的配方：

鋁灰∶工業鹽酸為1∶2.5-3.5

鋁屑∶工業鹽酸為1∶5-7

含鋁高的礦物（如地開石）作原料的配方：

將礦物（如地開石）粉碎粒度至80目以上，石灰石粉碎粒度至80目以上。地開石∶石灰石∶碳酸鈉為1∶1∶1。制取氫氧化鋁后，按氫氧化鋁∶工業鹽酸為1∶3-5配制。