FI71543C - Kristallisering av polyaluminiumhydroxidkomplex. - Google Patents

Description

1 71543

Polyalumiinihydroksidikompleksin kiteytys Tämä keksintö koskee polyalumiinihydroksidikompleksien, joissa on niukasti sulfaattia ja joilla on yleinen kaava J^l(OH>£(SO4>y.(H20)z_7n jossa x on 0,75 - 2,0, edullisesti 1,5 - 2,0 y on 0,5 - 1,12, edullisesti 0,5 - 0,75 x + 2y = 3 z on 1,5 - 4, sopivasti 1,5 - 3,0, mutta myös polyalumiini-hydroksidisulfaattikompleksien, joilla on kaava

Alm(OH)n' ' sulfaattianionien kanssa, ja samoin polyalu- miinihydroksidikloridikompleksien kiteytystä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan mahdollisuus saada polyalumiinihydroksidikomplekseja kiinteässä, kiteisessä muodossa ilman vaaraa aineen tuhoamisesta.

Menetelmiä, jotka koskevat polyalumiinihydröksidisulfaatti-kompleksien valmistusta, joissa on niukasti sulfaattia, tunnetaan patenttijulkaisuista SE,A, 8104148-5, SE,A, 8104149-3, SE,A, 8206206-8 ja SE,A 8206207-6. Tässä suhteessa on havaittu tarpeelliseksi tietyissä tapauksissa stabiloida nämä kompleksit sitruunahapolla tai jollakin muulla a-hydroksikarboksyy-lihapolla tai heptonaatilla näiden kompleksien vesiliuosten tekemiseksi stabiilimmiksi varastossa, ts. vesiliuosten, joissa z yllä esitetyssä kaavassa on > 4.

Mainituissa patenteissa selostetaan myös tällaisten kompleksien valmistusta kuivassa muodossa, ts. jossa z on saatettu arvoon 1,5-4 ohutkalvohaihdutuksella. On kuitenkin havaittu, etteivät kompleksit kykene kestämään liian korkeita haih-dutuslämpötiloja ja että koska kompleksit tulevat tahmeiksi ja tukkivat haihduttimen, kohdataan vakavia käytännön on- 2 71543 gelmia valmistettaessa kiinteitä tuotteita teollisesti ohutkalvohaihduttimien avulla.

Patenttijulkaisuista SE,A, 7805135-6 ja SE,A, 8101830-1 (= EP,A, 82850050.4) on myös tunnettua valmistaa polyalu-miinihydroksidisulfaattikompleksien vesiliuoksia, joilla komplekseilla on yleinen kaava Alm(OH)n^m + sulfaatti-ionien kanssa, jossa m ja n ovat molemmat positiivisia kokonaislukuja. Kun nämä kompleksit ovat vesiliuosten muodossa, saatetaan todeta tarkoituksenmukaisemmaksi, että näillä komplekseilla on kiinteä muoto kuljetuskustannusten alentamiseksi. Tuotteet sellaisenaan ovat kuitenkin stabiileja vesiliuoksessakin.

Vesiliuosten valmistus polyalumiinihydroksidikloridikomplek-seista, joilla on yleinen kaava Al^iOH) (3m-n)+ kloridi-ionien kanssa, jossa m ja n ovat molemmat positiivisia kokonaislukuja, tunnetaan mm. patentista SE,A, 8101829-3 (= EP,A, 82850051.2).

Muita alumiinihydroksidikloridikomplekseja ovat ne, joilla on kaava /A1C1 (OH)7 , jossa x on alle 3, normaalisti τ λ j n 1-2. Nämä kompleksit ovat tunnettuja patenttijulkaisuista SE,B, 7201333-7; Se,B, 7405237-4; SE,B, 7412965-1; SE,B, 7503641-8; ja DE,A, 2630768. Toinen tyyppi polyalumiini-kloridikompleksia, jolla on kaava (A1C1 3 ‘ X AOH)n, jossa A on alkalimetalli, ja /AICI3 . j B(0H)2_/n/ jossa B on maa-alkalimetalli ja n on positiivinen kokonaisluku ja x on luku välillä 1-2,7, tunnetaan patentista FR,A, 7512975.

On kuitenkin toivottavaa saada tuotteet kiinteässä muodossa, koska ne ovat silloin stabiilimpia varastossa.

Nyt on yllättäen havaittu.mahdolliseksi tuottaa tällaisia polyalumiinihydroksidikomplekseja kiinteässä muodossa tämän keksinnön avulla, jolle on luonteenomaista, että lisätään edellä mainitun polyaluminiinihydroksidikompleksin vesi- 3 71543 liuokseen orgaanista liuotinta# joka on valittu ryhmästä# johon kuuluvat asetoni, metanoli# etanoli, n-propanoli# iso-propanoli ja tertiäärinen butanoli, sanotun vesiliuoksen ja liuottimen välisen painosuhteen ollessa vähintään 1:0#7# edullisesti 1:1-2.

Muut keksinnön luonteenomaiset piirteet esitetään liitteenä olevissa patenttivaatimuksissa.

Keksintöä kuvataan nyt yksityiskohtaisemmin viitaten seuraa-viin esimerkkeihin.

Esimerkki 1 50,3 g alumiinisulfaattia liuotettuna 37,3 g:aan vettä sekoitettiin 12,4 g:n kanssa kalsiumhydroksidia, minkä jälkeen kipsiä saostui ja saatiin vesiliuos, joka sisälsi 6 %

Ai ja jossa OH/Al-moolisuhde oli 1,7 ja joka sisälsi 14,5 % so4.

50 g sanottua liuosta sekoitettiin 50 g:n kanssa metanolia, jolloin 2 tunnin kuluttua saatiin kiteinen tuote, joka sisälsi 17,8 % AI, 35,7 % SO^ ja jonka OH/Al-suhde oli 1,9. Saalis oli 92 %.

Tuotetta kuivattiin ilmalla viisi kalenteripäivää, mikä johti veden vähenemiseen edelleen 17,9 %:iinAl:sta. Tuote ei ollut hygroskooppinen. Tämä osoitettiin varastoimalla tuotetta kolme viikkoa 50°C:ssa 55 %:n suhteellisessa kosteudessa ja mittaamalla vesipitoisuuden kasvu, jonka havaittiin olevan 1-3 %.

Esimerkki 2 50 g esimerkin 1 mukaista polyalumiinihydroksidisulfaatti-kompleksin vesiliuosta lisättiin vähitellen 35 g:aan etanolia, minkä jälkeen saatiin kiinteä kiteinen tuote, joka sisälsi 16 % AI. Liuotin suodatettiin pois ja tuote saatiin suodattimen päällä olevana kokkareena.

4 71543

Esimerkit 3-5

Poly-AIOH- Kuiva tuote, analyysi

Esim. SO^-komplek- Me0H A1 g0 moolia Saalis sm liuosta 4

n:° g g % % OH/AI S

3 50 75 19,0 40,4 1,8 91 4 50 100 18,0 39,4 1,8 92 5 50 25 ei kiinteää tuotetta

Esimerkit 6-8

Alumiinihydroksidisulfaattikompleksi-polynykleaatin liuos, joka oli valmistettu patentin SE,A, 8101830-1 mukaisesti ja jonka moolisuhde OH/Al oli 1,7 ja alumiinipitoisuus 2,3 %, kiteytettiin edellä olevien esimerkkien mukaisesti.

Poly-Al-OH- Kuiva tuote, analyysi_

Esim. SO^-kömpiek- MeOH ÄI SO^ Na moolia Saalis n:o S1 g g % % % OH/Al % 6 50 100 10,0 49,9 12,8 1,7 93 7 50 50 10,2 50,2 12,3 1,7 94 8 40 50 9,9 45,3 12,4 1,9 92

Esimerkki 9

Niukasti sulfaattia sisältävä esimerkin 1 mukainen polyalu-miinihydroksidisulfaattikompleksi, jonka OH/Ai-moolisuhde oli 1,6, kiteytettiin asetonilla. Tässä suhteessa 50 g kiteytettiin 100 g:11a setonia. Saalis oli 94 % ja kuiva-aine-sisältö sisälsi Ai 15,9 % ja SO^ 38,4 %. Moolisuhde oli 1,6.

Esimerkki 10

Alumiinihydroksidikloridikompleksi-polynukleaatti, jonka OH/Al-moolisuhde oli 1,5 ja alumiinipitoisuus 5 %, kiteytettiin isopropanolilla käyttäen 50 g liuosta ja 100 g isopropanolia. Kuivan kiinteän tuotteen saalis oli 89 %, joka sisälsi 14,7 % Ai ja jonka OH/Ai-moolisuhde oli 1,6.

Esimerkki 11

Esimerkissä 1 esitetty koe uusittiin, vaikka tässä tapauksessa käytettiin 75 g isopropanolia 50 g:n metanolimäärän 71543 5 sijasta. Lopullinen tuote sisälsi 14,9 % AI ja sen 0H/A1-moolisuhde oli 1,7. Esimerkeissä 1-11 saaduilla kiinteillä tuotteilla oli amorfinen kiderakenne.

Esimerkki 12

Esimerkin 1 mukainen vesiliuos ohutkalvohaihdutettiin 65°C:ssa, jolloin saatiin kiinteä tuote, joka sisälsi 16,9 % alumiinia ja jonka OH/Al-moolisuhde oli 1,65. Tätä tuotetta varastoitiin kolme viikkoa 50°C:n ja 70°C:n lämpötiloissa atmosfäärissä, jonka suhteellinen kosteus oli 55 %. Ensiksi mainitussa lämpötilassa tuote absorboi n. 6 % H^O ja n. 12 % H2O viimeksi mainitussa lämpötilassa.

Saatuja tuotteita käytettiin mm. vedenpuhdistusaineina, pidätysaineina selluloosateollisuudessa ja orgaanisten tehtaiden vedenpoistoon.