168698. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bázisos aluminiumsó-oldat előállítására
3 168698 4 tileg is egyszerű eljárás az, ha a fenti (G) módszer szerint előállított bázisos alumíniumklorid-só oldathoz az (a) módszer szerinti kénsavat vagy egy vízoldható szulfátot adunk és az oldatot öregedni hagyjuk. Ismeretes azonban, hogy a termék nem stabil és kisebb a koaguláló hatása, mint a fent említett (b) vagy (c) módszer szerint készített bázisos alumínium-só oldatnak, amely szulfátot is tartalmaz. Ennek a jelenségnek az oka nem tisztázott, de azt feltételezik, hogy kapcsolatban van a szulfát ion és az Al3+ vagy OH~ ion koordinációs formájával, illetve az Al3+ ion polimerizációs fokával. A fent említett különböző tapasztalatok alapján végzett további kísérletek eredményeképpen azt találtuk, hogy ha a találmány szerint az eljárást úgy végezzük el, hogy a szulfátot még a bázisos alumínium-só oldat tényleges képződése előtt adjuk az elegyhez, olyan terméket kapunk, amelynek sokkal nagyobb a koaguláló hatása, bármely a fent említett eljárásokkal készített bázisos alumínium-só oldatánál. Közelebbről, a találmány tárgya eljárás Alm (OH) n X 3m _ n _2k( s °4)k általános képletű bázikus alumíniumsót — mely képletben X jelentése Cl vagy N03> k és m valamint az n mindegyike pozitív szám és 3m>n + 2k, a bázicitás (—- X 100): 30—70% és 3m —= 0,01 és 0,3 közötti érték — m tartalmazó stabil oldatok előállítására oly módon, hogy valamely vízoldható szulfátot vagy szulfáttartalmú oldatot Al-t, X-t és alkálialuminát oldatot tartalmazó oldattal elegyítünk 40 °C-nál alacsonyabb hőmérsékleten úgy, hogy gél képződhessék és aztán az egész elegyet 50 és 80 °C közötti hőmérsékleten tartjuk, hogy a gél feloldódhassák és bázisos alumínium-só oldattá alakuljon. A találmány tárgya elsősorban nagy koaguláló hatású stabil bázisos alumínium-só oldatra vonatkozik. A találmány tárgya másodsorban eljárás nagy koaguláló hatású stabil bázisos alumínium-só oldat előállítására olcsó és egyszerű módszerrel. A találmány tárgyát közelebbről az alábbiak világítják meg. A találmány szerinti eljárással előállított bázisos alumínium-só oldatot, mint már fent említettük a következő általános képlettel jellemezhetjük: Alm (OH) n X 3m „ n _ 2k (S0 4 )k mely képletben X jelentése Cl vagy N0 3, k, m és n mindegyike pozitív szám, és 3m>n+ 2k, a bázicitás (— X 100): 30—70% és — = 0,01 és 0,3 közötti érték. A fent említett képlet nem szerkezeti képlet. Az AIm (OH) n X 3m _ n __2k (SO^k általános képlet kompozícióképlet, mellyel a S04 tartalmú bázisos alumínium-só általános képletét szokták rendszerint jelölni (20 096/1972. sz. japán nyilvánossághozatali irat). A bázisos alumínium-só egy szervetlen komplex, mely bizonyos fokú polimerizációt mutat és amelyben az atomok mindegyike bonyolult módon kapcsolódik. A találmány szerinti eljárás lényegének megértése érdekében, az eljárást mindenekelőtt az alábbi reakcióegyenletekkel szemléltetjük: 11A1CL3 + A1 2 (S0 4 ) 3 + 5NaA10 2 + NaOH + 10H 2 O Al18 (OH) 21 CI 27 (S0 4 ) 3 + 6 NaCl (1) 13A1C13 + 3 MgS0 4 + 5NaA10 2 + NaOH + 10H 2 O Al18 (OH) 21 Cl 27 (S0 4 ) 3 + 3MgCl 2 + 6NaCl (2) 5 Az 1. reakcióegyenlet azt az esetet ábrázolja, amikor a S04 -et alumínium-sóként adjuk az elegyhez, a 2. egyenlet pedig azt az esetet ábrázolja, amikor a S04 -et magnézium-sóként adjuk az elegyhez. A továbbiakban részletesen kifejtjük a találmány 10 szerinti eljárást stabil bázisos alumínium-só oldat előállítására. A találmány szerinti eljárás első műveleti lépésében valamely vízoldható szulfátot vagy egy szulfáttartalmú oldatot, egy Al és X tartalmú oldatot és egy alkáli-15 aluminát oldatot 40 °C alatti hőmérsékleten úgy keverünk össze, hogy gél keletkezzék. Ezen műveleti lépést a következőképpen valósíthatjuk meg: 20 1. valamely vízoldható szulfáthoz vagy egy S04 -tartalmú oldathoz egyidejűleg vagy elkülönítve Al-t és X-t tartalmazó oldatot, illetve alkálialuminát oldatot adagolunk ; 2. valamely Al-t, X-et és S04 -et tartalmazó oldatot 25 alkálialuminát oldattal keverünk össze; 3. valamely Al-t és X-et tartalmazó oldatot S04 -tartalmú alkálialuminát oldattal keverünk össze; 4. valamely Al-t, X-et és (S04 -et tartalmazó oldatot S04 tartalmú alkálialuminát oldattal keverünk össze; 30 5. valamely Al-t és X-et tartalmazó oldatot alkálialuminát oldattal keverünk össze, majd ehhez vízoldható szulfátot vagy S04 -tartalmú oldatot adunk és az oldatot összekeverjük. Az (1)—(5) megvalósítási módokban szereplő víz-35 oldható szulfáton vagy S04 -tartalmú oldaton a következőket értjük: A) kénsav vagy olyan oldható szulfát szilárd alakban vagy oldatban, mint amilyen a nátriumszulfát, káliumszulfát, káliumalumíniumszulfát, nátriumalumínium-40 szulfát, nátriumszulfát, káliumbiszulfát, ammóniumszulfát, ammóniumbiszulfát, ammóniumalumíniumszulfát, bázisos alumíniumszulfát, alumíniumszulfát, ferroszulfát, ferriszulfát, magnéziumszulfát, cinkszulfát. A találmány szerinti eljárásban különösen az alumínium-45 szulfát és a nátriumszulfát oldatok előnyösek. Továbbá a fenti (1), (3) és (5) megvalósítási módokban szereplő Al-t és X-et tartalmazó oldatok az alábbiak lehetnek: B) alumíniumklorid, alacsony bázicitású bázisos alumíniumklorid, alumíniumnitrát és alacsony bázicitású 50 bázisos alumíniumnitrát vagy egy vízoldható alumíniumsónak és a nátrium, kálium, magnézium vagya cink kloridjának vagy nitrátjának vagy sósavnak vagy salétromsavnak a keveréke közül egynek vagy többnek az oldata. 55 A fenti (1), (2) és (5) megvalósítási módokban említett alkálialuminát oldaton (C) nátriumaluminát vagy káliumaluminát oldatot értünk. Azonban a fenti oldatok elegyét is használhatjuk. Egy Al-t, X-et és S04 -et tartalmazó oldaton a követ-60 kezőket értjük. Ez lehet a fent említett (A) és (B) szerinti oldatok elegye vagy egy olyan oldat, melyet bauxitból, fém alumíniumból vagy alumíniumhidroxidból sósav és kénsav elegyével készítünk, vagy alumíniumklorid, illetve alumíniumnitrátot kénsavban oldunk vagy egy 65 bármely egyéb módon készíthető oldat. Röviden olyan 2
