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DE68922504T2 - Basisches Aluminiumchloridsulfat, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung als Flockulierungsmittel. - Google Patents

Basisches Aluminiumchloridsulfat, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung als Flockulierungsmittel.

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DE68922504T2
DE68922504T2 DE68922504T DE68922504T DE68922504T2 DE 68922504 T2 DE68922504 T2 DE 68922504T2 DE 68922504 T DE68922504 T DE 68922504T DE 68922504 T DE68922504 T DE 68922504T DE 68922504 T2 DE68922504 T2 DE 68922504T2
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DE
Germany
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aluminium
water
alkaline earth
product according
Prior art date
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DE68922504T3 (de
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Claude Aubineau
Claudine Bonnel
Jean-Pierre Cuer
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Arkema France SA
Original Assignee
Elf Atochem SA
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Publication date
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Application filed by Elf Atochem SA filed Critical Elf Atochem SA
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Application granted granted Critical
Publication of DE68922504T2 publication Critical patent/DE68922504T2/de
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein basisches Aluminiumchlorosulfat, ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung als Flockungsmittel. Die Behandlung von Abwässern, Brauchwasser, Quellen- oder Flußwasser beinhaltet fast immer einen Schritt zur Entfernung der in Suspension befindlichen Teilchen. Man kennt Produkte, die auf die zu behandelnden, in dem wäßrigen System in Suspension oder Auflösung befindlichen Stoffe eine koagulierende Wirkung haben, d.h. auf Stoffe, die durch natürliche Dekantierung nach einer angemessenen Zeit nicht zu dekantieren sind. Darüber hinaus sind diese Produkte, die diese Stoffe zu Flocken koagulieren, leicht zu filtrieren und von der flüssigen Phase abzutrennen.
  • Die FR-PS 2 036 685, FR-PS 2 226 361 und FR-PS 2 534 897 beschreiben solche Produkte und ihre Verwendung. Die EP-B 218 487 beschreibt ein Produkt, das die in dem Wasser nach der Behandlung verbleibende Aluminiummenge reduzieren soll.
  • Es wurden nun ein sehr wirksames Chlorosulfat und eine sehr einfache Verwendung gefunden.
  • Das erfindungsgemäße Chlorosulfat ist ein basisches Aluminiumchlorosulfat, das in einer wäßrigen Lösung vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Produkt enthält, das einen bestimmten Polymerisationsgrad besitzt und daß die Zusammensetzung der Formel
    • AlnClm(OH)3n+2k-m-2p(SO&sub4;)p Xk
  • entspricht, in der
  • X ein Erdalkalimetall darstellt, vorzugsweise Calcium;
  • n, m, p und k die molaren Konzentrationen (mol/l) der in Lösung befindlichen Bestandteile darstellen
  • mindestens 20 % der SO&sub4;²&supmin;-Ionen durch Reaktion mit Bariumchlorid bei Umgebungstemperatur fällbar sind,
  • wobei die Basizität
  • 3n + 2k - m - 2p /3n
  • zwischen 45 und 70 % liegt.
  • Vorzugsweise wählt man Produkte gemäß obiger Summenformel, bei denen das Verhältnis von Aluminium-Äquivalent zu Chlor, d.h. 3n/m, kleiner als 2,8, vorzugsweise kleiner als 2,75, ist.
  • Obwohl man einen großen Basizitätsbereich haben kann, verwendet man im allgemeinen Produkte mit einer Basizität zwischen 50 und 70 %. Entsprechend den Verwendungen des Produktes bevorzugt man verschiedene Basizitätswerte. Insbesondere bei der Herstellung von Trinkwasser beobachtet man geringere Werte an restlichem Aluminium, wenn die Basizität erhöht ist.
  • Weil der Hauptbestandteil der SO&sub4;²&supmin;-Ionen des Produktes durch Bariumsalze nicht gefällt werden, ist dieses Sulfat komplexiert. Die Bestimmung des in dem Produkt enthaltenen Gesamtwerts A an Sulfat wird in herkömmlicher Weise durch Fällung von Bariumsulfat mit Hilfe einer Bariumchloridlösung und Salzsäure durchgefuhrt, die zu der siedenden Probe hinzugegeben werden. Wenn das Bariumchlorid in stöchiometrischer Menge, bezogen auf das SO&sub4;²&supmin;-Ionenverhältnis, zu einer nicht angesäuerten Probe bei Umgebungstemperatur (d.h. zwischen 15 und 25 ºC) hinzugegeben wird, dann entspricht das Gewicht des nach 1 Stunde gebildeten trockenen Niederschlags dem Gehalt B an sogenannten "nicht komplexierten" SO&sub4;²&supmin;-Ionen.
  • Die Differenz A-B wird als "Gehalt an komplexierten SO&sub4;²&supmin;-Ionen" bezeichnet.
  • Das erfindungsgemäße Produkt, das in wäßriger Lösung vorliegt und 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf Al&sub2;0&sub3;, enthält, wird mit einer wäßrigen Lösung von Bariumchlorid (z.B. zwischen 5 und 20 g/l) gemischt. Man homogenisiert das Ganze und läßt während ungefähr 1 Stunde den Niederschlag entstehen, danach filtriert man mit einem Faltenfilter der Porosität Nr. 4. Alle diese Verfahrensschritte, von der Mischung des Chlorosulfats mit BaCl&sub2; bis hin zu der Filtration, werden bei Umgebungstemperatur, d.h. zwischen 15 und 25 ºC durchgefuhrt. Das Filtrat enthält darüber hinaus die SO&sub4;²&supmin;-Ionen des erfindungsgemäßen Produktes, die nicht in Form von BaSO&sub4; gefällt wurden und daher komplexiert sind. Um diese komplexierte SO&sub4;²&supmin;-Menge zu bestimmen, zerstört man das Produkt, indem man Salzsäure zu dem Filtrat hinzugibt und das Ganze bis zum Sieden erhitzt. Dann fällt man die SO&sub4;²&supmin;-Ionen mit einer wäßrigen BaCl&sub2;-Lösung mit einer Konzentration von 5 bis 15 Gew.-%. Die Bestimmung der gefällten BaSO&sub4;-Masse liefert durch Vergleich mit der SO&sub4;²&supmin;-Gesamtmenge des Produktes den Prozentsatz an SO&sub4;²&supmin;-Ionen, die durch Reaktion mit Bariumchlorid bei Umgebungstemperatur fällbar sind.
  • Vorzugsweise haben diese Produkte höchstens 10 % unter gewöhnlichen Bedingungen fällbare SO&sub4;²&supmin;-Ionen, vorzugsweise höchstens 5 %, d.h., daß mehr als 95 % der SO&sub4;²&supmin;-Ionen komplexiert sind.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieser Produkte. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) man eine wäßrige Lösung aus Aluminiumoxid, HCl und H&sub2;SO&sub4; gemäß den folgenden Verhältnissen herstellt,
  • b) man diese Lösung mit einer Erdalkaliverbindung in Kontakt bringt, wobei man die im folgenden angegebenen Aluminiummolverhältnisse verwendet,
  • c) man das Erdalkalisulfat entfernt.
  • Schritt a) wird durchgefuhrt, indem man Aluminiumoxid mit Salzsäure und Schwefelsäure in wäßrigem Milieu in Kontakt bringt. Unter Aluminiumoxid versteht man hier alle Produkte vom Typ Aluminiumoxid oder Aluminiumhydroxid. Vorzugsweise verwendet man Aluminiumoxid aus dem Bayer-Prozeß oder die Aluminiumhydroxide, die als Nebenprodukte aus der Oberflächenbehandlung von Aluminium entstehen.
  • Vorzugsweise behandelt man das Aluminiumoxid durch eine mischung aus konzentrierter Salzsäure und konzentrierter Schwefelsäure bei einer Temperatur zwischen 70 und 115 ºC. Dieser Temperaturbereich ist nicht wesentlich und entspricht nur einer Reaktionsdauer von einer oder zwei Stunden, die bei industriellen Verfahren allgemein üblich ist. Man kann das Aluminiumoxid in die Säuremischung geben oder das Aluminiumoxid erst mit der einen und dann mit der anderen Säure reagieren lassen, oder man kann auch die Säuren in mehreren Schritten hinzugeben. Vorzugsweise behandelt man das Aluminiumoxid mit einer Mischung aus Salz- und Schwefelsäure, und nachdem sich ein Teil des Aluminiumoxids gelöst hat, gibt man den Rest an konzentrierter Schwefelsäure hinzu.
  • Vorzugsweise verwendet man Salzsäure mit einer Konzentration von mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise eine Lösung mit 33 Gew.-%. Ebenfalls ist es vorteilhaft, Sehwefelsäure mit einer Konzentration von mindestens 60 Gew.-% zu verwenden. Die in Mol ausgedrückte Menge an Salzsäure liegt zwischen dem 1,89- und 2,44fachen der Aluminiumoxidmenge, berechnet als Mol Al&sub2;O&sub3;, vorzugsweise zwischen dem 1,95- und 2,40fachen.
  • Ebenso liegt die in Mol ausgedrückte Menge an Schwefelsäure (einoder mehrfach verwendet) zwischen dem 1,37- und 1,73fachen der Aluminiumoxidmenge, berechnet als Mol Al&sub2;0&sub3;, vorzugsweise zwischen dem 1,42- und 1,68fachen.
  • Die Aluminiumchlorosulfatlösung aus Schritt a) wird anschließend mit der Erdalkaliverbindung in Kontakt gebracht. Diese Erdalkaliverbindung kann beispielsweise ausgewählt sein aus Calciumcarbonat, Calciumhydroxid, Calciumoxid oder Calciumbicarbonat. Man kann auch eine Mischung aus diesen Produkten verwenden, z.B. aus Calciumcarbonat und Calciumhydroxid; bevorzugt verwendet man aber Calciumcarbonat. Vorzugsweise liegt die Erdaikaliverbindung in feinverteilter Form vor wie z.B. in Pulverform. Obwohl man bei Jeder Temperatur verfahren kann, bevorzugt man eine Temperatur der Aluminiumchlorosulfat-Lösung zwischen 60 und 100 ºC fur das Inkontaktbringen mit der Erdalkaliverbindung.
  • Dieses Inkontaktbringen geschieht im allgemeinen zwischen 10 und 30 Minuten - was den gewöhnlichen technischen Bedingungen entspricht - aber man verläßt nicht den Rahmen der Erfindung, wenn man zwischen einigen Minuten und mehreren Stunden verfährt.
  • Die Menge der Erdalkaliverbindung, ausgedrückt in Mol, liegt zwischen dem 1,63- und 1,70fachen der hinzugegebenen Aluminiumoxidmenge des Schrittes a), ausgedrückt in Mol Al&sub2;O&sub3;, und vorzugsweise zwischen dem 1,65- und 1,68fachen. Man kann auch die Mischung rühren, wenn die Erdalkaliverbindung mit der Aluminiumchlorosulfatlösung vollständig gemischt wurde. Die Temperatur kann beliebig gewählt werden, im allgemeinen liegt sie aber zwischen 30 und 60 ºC.
  • Vorzugsweise dauert dieses Ende des Schrittes b) zwischen 15 Minuten und 2 Stunden. Dieses ist ausreichend um das Erdalkalisulfat abzutrennen. Man kann hierzu alle bekannten Verfahren verwenden wie z.B. Filtrieren oder Zentrifugieren. Diese Trennung geschieht vorzugsweise oberhalb der Umgebungstemperatur, z.B. zwischen 30 und 60 ºC.
  • Das Filtrat enthält in wäßriger Lösung vorliegendes, erfindungsgemäßes basisches Chlorosulfat. Man kann die Konzentration durch Zugabe von Wasser verändern. Das in dieser Lösung vorliegende, erfindungsgemäße Produkt enthält zwischen 5 und 15 Gew.-% Aluminium, berechnet als Al&sub2;O&sub3;. Diese Form hat den Vorteil, daß sie fur mehrere Monate bei Umgebungstemperatur stabil ist (kein Auftreten einer festen Phase).
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung dieser Produkte als Koagulierungsmittel und Flockungsmittel zur Behandlung von Wasser, insbesondere zur Reinigung von Wasser, um Trinkwasser herzustellen.
  • Unter den erfindungsgemäßen basischen Aluminiumchlorosulfaten zeigen die, die gleichermaßen
  • - eine Basizität oberhalb von 60 % haben und
  • - deren Cl/(SO&sub4;²&supmin; gesamt)-Gewichtsverhältnis zwischen 4,5 und 8 liegt,
  • einen niedrigeren Behandlungsgrad beim Flockungsoptimum, wenn sie im Rahmen der Verfahren zur Behandlung der wäßrigen Medien verwendet werden, trotz ähnlicher Werte hinsichtlich des in Lösung verbleibenden Aluminiums (Rest-Al).
  • Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, ohne diese zu begrenzen.
    • Beispiel 1: Herstellung eines erfindungsgemäßen Produktes
  • Schritt a): In einem Glasreaktor legt man 3 mol HCl in Form von 331,9 g einer 33%igen Lösung und 1,45 mol einer 78%igen H&sub2;SO&sub4;- Lösung vor und gibt dazu 3,09 mol eines Pulvers, das 99 % Al(OH)&sub3; enthält. Man erhitzt das Ganze auf 70 ºC, anschließend stabilisiert sich die Temperatur auf 102 ºC. Man verdünnt mit 374 g Wasser und gibt anschließend 1 mol 78%ige Schwefelsäure hinzu. Die Temperatur steigt nach 20 Minuten auf 112 ºC an. Die Dauer dieses Schrittes beträgt ungefähr 2 Stunden
  • Schritt b): Man läßt das Ganze auf 93 ºC abkühlen, dann gibt man über 30 Minuten 2,60 mol CaCO&sub3;, d.h. 481,5 g einer 54%igen CaCO&sub3;- Aufschlämmung, hinzu. Man rührt den Reaktor fur 1,5 Stunden und die Temperatur kühlt sich auf 61 ºC ab.
  • Schritt c): Man läßt das Ganze auf 40 ºC abkühlen, anschließend filtriert man in einer Filtrationsvorrichtung unter Vakuum. Der Filterkuchen wird mit 100 g Wasser gewaschen. Der trockene Filterkuchen wiegt 362 g und enthält 7,73 Gew.-% Aluminium, berechnet als Al&sub2;O&sub3;, 53,4 Gew.-% SO&sub4;²&supmin;, 1,35 Gew.-% Cl&supmin;; der verbleibende Rest ist Calcium. Man nimmt 1111 g des Filtrats mit einer Dichte von 1,224 auf, das man mit 109 g Wasser verdünnt. Man erhält ein Produkt, das in Form einer Lösung vorliegt.
  • Die Lösung wiegt 1220 g, hat eine Dichte von 1,201 und enthält 10,09 Gew.-% Al, berechnet als Al&sub2;O&sub3;, 9,11 Gew.-% Cl-, 1,83 Gew.-% SO&sub4;²&supmin;, 1,78 Gew.-% komplexiertes SO&sub4;²&supmin; und 1,08 Gew.-% Ca²&spplus;, d.h., daß das (Al-Äquivalent)/Cl-Verhältnis 2,6 beträgt und 97,3 Gew.-% der SO&sub4;²&supmin;-Ionen komplexiert sind.
  • Die Basizität beträgt 64,18 % und das Cl/(SO&sub4;² gesamt)-Gewichtsverhältnis beträgt 4,43.
    • Beispiel 2: Herstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Produktes
  • Man verfährt wie in Beispiel 1 aber man verwendet andere Reagenzien-Verhältnisse. Man geht immer von 3,09 mol Al(OH)&sub3; aus und die Dauer des Schrittes a) beträgt 2 Stunden. Der Schritt b) dauert 2 Stunden und beginnt bei 90 ºC.
    • Schritt a):
  • Endtemperatur: 113,4 ºC
  • HCl: 3 mol
  • H&sub2;SO&sub4;: 2,6 mol
    • Schritt b)
  • Endtemperatur: 63 ºC
  • CaCO&sub3;: 2,6 mol in Form einer 54%igen Aufschlämmung
  • Nach dem Abtrennen des Calciumsulfats (Schritt c) und Verdünnen mit Wasser erhält man folgendes Produkt, wobei die Prozentangaben Gewichtsangaben bezogen auf die Lösung sind.
    • Prozentsatz der Lösung
  • Al&sub2;O&sub3; 10,59 %
  • Ci 8,35 %
  • SO&sub4;²&supmin; (gesamt) 2,13 %
  • SO&sub4;²&supmin; (komplexiert) 2,13 %
  • Ca (verbleibend) 0,77 %
  • Al-Äquivalent/Cl 2,65
  • Basizität 61,29
  • Komplexierte SO&sub4;²&supmin;-Ionen 100 %
  • Cl/(SO&sub4;² gesamt) 3,92
    • Beispiel 3: Herstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Produktes
  • Man verfährt wie in Beispiel 1, aber man verwendet andere Reagenzienverhältnisse. Man geht von 3,09 mol Al(OH)&sub3; aus und die Dauer des Schrittes a) beträgt 2 Stunden. Der Schritt b) dauert 2 Stunden und man beginnt bei 90 ºC.
    • Schritt a):
  • Endtemperatur: 112 ºC
  • HCl: 2,81 mol
  • H&sub2;SO&sub4;: 2,25 mol
    • Schritt b)
  • Endtemperatur: 62 ºC
  • CaCO&sub3;: 2,38 mol in Form einer 54%igen Aufschlämmung
  • Nach Abtrennen des Calciumsulfats (Schritt c) und Verdünnung mit Wasser erhält man folgendes Produkt, wobei die Prozentsätze Gewichtsprozente der Lösung darstellen.
    • Prozentsatz der Lösung
  • Al&sub2;O&sub3; 9,96 %
  • Cl 7,72 %
  • SO&sub4;²&supmin; (gesamt) 1,50 %
  • SO&sub4;²&supmin;(komplexiert) 1,50 %
  • Ca (verbleibend) 0,66 %
  • Al-Äquivalent/Cl 2,69
  • Basizität 63,2
  • Komplexierte SO&sub4;²&supmin;-Ionen 100 %
  • Cl(SO&sub4;²&supmin;gesamt) 5,15
    • Beispiel 4: Nicht erfindungsgemäße Produkte
  • Ihre Summenformel entspricht der gleichen Form der erfindungsgemäßen Produkte.
  • 4a) Man stellt ein basisches Aluminiumchlorosulfat gemäß dem Stand der Technik her, das in wäßriger Form vorliegt, enthaltend in Gew.-%:
  • Al 10,3 (berechnet als Al&sub2;O&sub3;)
  • Cl 9,09
  • SO&sub4;²&supmin; gesamt 2,49
  • Basizität: 51,32 %, wobei die Basizität wie bei den erfindungsgemäßen Produkten definiert ist.
  • Die Konzentration an komplexierten SO&sub4;²&supmin;-Ionen beträgt 1,64, d.h., daß 1,64/2,46 = 65,9 % des Sulfats komplexiert sind. Das (Al-Äquivalent)/Cl-Verhältnis beträgt 2,37 und das Cl/(SO&sub4;²&supmin; gesamt)-Verhältnis beträgt 3,65. Das Produkt wird hergestellt durch Reaktion von Aluminiumoxid mit HCl und H&sub2;SO&sub4; gemäß der FR-PS- 2 036 685.
  • 4b) Man stellt ein weiteres basisches Aluminiumchlorosulfat her, das in Form einer wäßrigen Lösung vorliegt, enthaltend in Gew.-%:
  • Al 8,3 (berechnet als Al&sub2;O&sub3;)
  • Cl 5,21
  • SO&sub4;²&supmin;gesamt 5,02
  • Die Basizität beträgt 49,8 %.
  • Die Konzentration der komplexierten SO&sub4;²&supmin;-Ionen beträgt 1,5, d.h., daß 1,5/5,02 = 29,9 % des Sulfates komplexiert sind. Das (Al-Äquivalent)/Cl-Verhältnis beträgt 3,32 und das CV(SO&sub4;²&supmin; gesamt)-Verhältnis beträgt 1,04.
  • Dieses Produkt wird gemäß einem Verfahren hergestellt, das einen Herstellungsschritt einer Aufschlämmung von Calciumchlorid und Calciumcarbonat (Chlorocarbonat-Aufschlämmung), einen Schritt des Inkontaktbringens der Chlorocarbonataufschlämmung mit Aluminiumsulfat, gefolgt von einem Trennungsschritt der so erhaltenen Reaktionsmischung, enthält; hierbei trennt man einen Filterkuchen aus Calciumsulfat und ein Filtrat, das das basische Aluminiumchlorosulfat enthält. Dieses Verfahren ist in der EP-B-218 487 beschrieben.
  • Bei diesem Produkt mißt man durch quasi elastische Lichtdiffusion einen scheinbaren hydrodynamischen Durchmesser ΦZ von 700 Å.
  • 4c) Man stellt ein Produkt der gleichen Klasse wie in 4b) her. Die Konzentrationen betragen:
  • Al 8,55 (als Al&sub2;O&sub3;)
  • Cl 6,82
  • SO&sub4;²&supmin; (gesamt) 2,74
  • SO&sub4;²&supmin; (komplexiert) 1,93
  • Die Basizität beträgt 57 %.
  • Der Prozentsatz an komplexiertem SO&sub4;²&supmin;beträgt 1,93/2,74 = 70,4 % und das (Al-Äquivalent)/Cl-Verhältnis beträgt 2,62 und das Cl/(SO&sub4;²&supmin; gesamt)-Verhältnis beträgt 2,42.
    • Beispiel 5
  • Dieses Beispiel dient der Erläuterung der Anwendung des erfindungsgemäßen Produktes.
  • Man vergleicht ein erfindungsgemäßes Produkt mit den Produkten des Beispiels 4.
  • Man führt jahr-Testversuche gemäß der folgenden Verfahrensweise durch:
  • - ein Liter Becherglas
  • - Temperatur 15 ºC
  • - Flußwasser
  • - jahr-Test HYDROCURE Typ SLH6
  • - starkes Rühren für 1 Minute und 30 Sekunden nach Zugabe des Flockungsmittels, danach langsames Rühren, d.h. ausreichendes Rühren, um die Koaleszenz beizubehalten, die aber ein Dekantieren der Flocken verhindert.
  • Anschließend läßt man das Ganze 3, 10 oder 20 Minuten gemäß den Tabellen 1 bis 7 dekantieren.
  • - Bestimmung des im Wasser verbleibenden Aluminiums durch colorimetrische Bestimmung mit Chromazurol, danach filtrieren des Minuten lang dekantierten Wassers mit einem Filter von 0,45 um.
  • Die folgenden Tabellen zeigen den zu behandelnden Wassertyp, seinen pH-Wert, die Trübung, ausgedrückt als NTU, und die organischen Stoffe, berechnet als mg Sauerstoff pro Liter Wasser.
  • Das verwendete Produkt wird mit der Nummer des Beispiels bezeichnet. Die Trübung des Wassers wird als Fläche nach x-Minuten dekantieren angegeben, der pH-Endwert, die organischen Stoffe und das in dem Wasser verbleibende Aluminium (Rest-Al) werden in ppb angegeben (ug/Liter).
  • Die Tabellen 1 bis 7 geben die Ergebnisse an. TABELLE 1 Wasserart: Seine-Wasser pH-Wert: Trübung: 42 NTU Organische Stoffe (O.S.): Produkt (Nr. des Beispiels) Menge in g/m³ (als Al&sub2;O&sub3;) Trübung der obenaufschwimmenden Phase Endwert Rest-Al TABELLE 2 Wasserart: Marne-Wasser ph-Wert: Trübung: Organische Stoffe (O.S.): Produkt (Nr. des Beispiels) Menge in g/m³ (als Al&sub2;O&sub3;) Trübung der obenaufschwimmenden Phase Endwert Al-Rest TABELLE 3 Wasserart: Marne-Wasser ph-Wert: 8,26 (wurde durch Zugabe von Natriumhydroxid geändert) Trübung: Organische Stoffe (O.S.): Produkt (Nr. des Beispiels) Menge in g/m³ (als Al&sub2;O&sub3;) Trübung der obenaufschwimmenden Phase Endwert TABELLE 4 Wasserart: Oise-Wasser ph-Wert: Trübung: Organische Stoffe (O.S.): Produkt (Nr. des Beispiels) Menge in g/m³ (als Al&sub2;O&sub3;) Trübung der obenaufschwimmenden Phase Endwert Rest-Al TABELLE 5 Wasserart: Oise-Wasser ph-Wert:8,24 (nach Zugabe von Natriumhydroxid) Trübung: Organische Stoffe (O.S.): Produkt (Nr. des Beispiels) Menge in g/m³ (als Al&sub2;O&sub3;) Trübung der obenaufschwimmenden Phase Endwert Rest-Al
  • Man sieht, daß sogar bei einem sehr basischen Wasser das erfindungsgemäße Produkt es erlaubt, unterhalb des zulässigen Höchstwertes 20 von 200 ug/l gemäß der EG-Verordnung vom 15. Juli 1980 zu bleiben. TABELLE 6 Wasserart: Seine-Wasser ph-Wert: Trübung: Organische Stoffe (O.S.): Produkt (Nr. des Beispiels) Menge in g/m³ (als Al&sub2;O&sub3;) Trübung der obenaufschwimmenden Phase Endwert Rest-Al TABELLE 7 Wasserart: Marne-Wasser ph-Wert: Trübung: Organische Stoffe (O.S.): Produkt (Nr. des Beispiels) Menge in g/m³ (als Al&sub2;O&sub3;) Trübung der obenaufschwimmenden Phase Endwert Rest-Al
    • Beispiel 6
  • Dieses Beispiel dient dazu, die Ergebnisse der Trübung und des verbleibenden Aluminiums der erfindungsgemäßen Produkte der Beispiele 1 und 3 zu vergleichen, wenn man sehr geringe Behandlungsgrade von 1, 1,5, 2 und 3 g/m³, bezogen auf Al&sub2;O&sub3;, verwendet.
  • Man führt die Jahr-Testversuche gemäß der in Beispiel 5 beschriebenen Verfahrensweise unter Verwendung von Seine-Wasser durch.
  • Die Tabelle 8 gibt die pH-Werte, die Trübung und die Menge an organischen Stoffen des Seine-Wassers an, die man vor der Behandlung mit den Produkten des Beispiels 1 und 3 gemessen hat (Versuche A bis P). TABELLE 8 Test-Nr. pH-Wert Wasser Trübung (NTU)
  • Die Tabelle 9 gibt die durchschnittlichen Werte der vorzugsweise unter Verwendung des Produktes aus Beispiel 3 erhaltenen Ergebnisse an. Die darin angegebenen Prozentsätze werden gemäß der folgenden Formel erhalten:
  • Abweichung des Parwneters x (%) = Wertvon x für das Beispiel i/Wert x für das Beispiel 3 x 100 - 100
  • mit i = 1 oder 3
  • Die Abweichungen sind tatsächlich nur bedeutungsvoll, wenn ihr Absolutwert mindestens 5 % beträgt. TABELLE 9 Abweichung von Produkt (Nr. des Beispiels) Menge in g/m³ (als Al&sub2;O&sub3;) Trübung der obenaufschwimmenden Phase Endwert Al-Rest

Claims (9)

1. Basisches Aluminiumchlorosulfat in Form einer wäßrigen Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßt:
- ein Produkt der Formel
AlnClm(OH)3n+2k-m-2p(SO&sub4;)p Xk
in der
n, m, p und k die molaren Konzentrationen (mol/l) der Lösungsbestandteile darstellen
X ein Erdalkalimetall, vorzugsweise Calcium, darstellt,
höchstens 20 % der SO&sub4;²&supmin;Ionen durch Reaktion mit Bariumchlorid bei Umgebungstemperatur fällbar sind,
wobei die Basizität
3n + 2k - m - 2p / 3n
zwischen 45 und 70 % liegt.
2. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (Al-Äquivalent)/Cl, 3n/m, unter 2,8 liegt.
3. Produkt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basizität zwischen 50 und 65 % liegt.
4. Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (Al-Äquivalent)/Cl unter 2,75 liegt.
5. Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß höchstens 5 % der SO&sub4;²&supmin;-Ionen durch die Reaktion mit Bariumchlorid bei Umgebungstemperatur fällbar sind.
6. Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
- seine Basizität größer oder gleich 60 % ist,
- das Gewichtsverhältnis Cl/SO&sub4; zwischen 4,5 und 8 liegt.
7. Verfahren zur Herstellung von basischem Chlorosulfat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
a) Aluminiumoxid, Salzsäure und Schwefelsäure mit den folgenden Verhältnissen in wäßriger Lösung in Kontakt gebracht werden:
1,89< HCl / Aluminium < 2,44
1,37< H&sub2;SO&sub4; / Aluminium < 1,73
wobei Aluminium als Al&sub2;O&sub3; berechnet ist und die Verhältnisse molbezogen sind,
b) diese Lösung mit einer Erdalkaliverbindung in Kontakt gebracht wird, wobei das Molverhältnis zwischen der Erdalkaliverbindung und dem als Al&sub2;O&sub3; berechneten Aluminium zwischen 1,63 und 1,70 liegt und
c) das Erdalkalimetallsulfat entfernt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdalkalimetallverbindung aus Calciumcarbonat, -hydroxid, -oxid, und -bicarbonat ausgewählt ist.
9. Verfahren zur Behandlung eines wäßrigen Mediums, dadurch gekennzeichnet, daß ein Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verwendet wird.
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