JPH10245220A

JPH10245220A - 塩基性塩化アルミニウム及びその製造方法

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Publication number: JPH10245220A
Application number: JP9067227A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Haraguchi; 正原口; Toshihiko Kakio; 寿彦垣尾
Original assignee: Taki Chemical Co Ltd
Current assignee: Taki Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-03-04
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 1998-09-14
Anticipated expiration: 2017-03-04
Also published as: JP2991987B2

Abstract

(57)【要約】【目的】水処理用凝集剤として有用な塩基性塩化アル
ミニウムにおいて、広いｐＨ範囲で高い凝集性能を示
し、上水処理水中の残留アルミニウムを低減させること
が可能な塩基性塩化アルミニウムとその製造方法を提供
する。【構成】組成、Ｍ／Ａｌ（モル比）（但し、Ｍはアル
カリ金属またはアルカリ土類金属を示す）０．０４〜
１．８０、Ｃｌ／Ａｌ（モル比）０．５０〜１．９５、
塩基度６５〜８３％の塩基性塩化アルミニウムに於い
て、当該塩基性塩化アルミニウムを蒸留水５００ｍｌ
（２０±２℃）にＡｌ₂Ｏ₃として１０ｐｐｍ添加し、５
重量％炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃）溶液でｐＨ
７．８〜８．２に調整し、３０分間５０ｒｐｍで攪拌
し、３０分間静置後、Ｎｏ．５Ｃ濾紙で濾過した後に於
ける濾過水の残留アルミニウム（Ａｌ）量がＹ≦０．６
２５Ｘ−４．６２５（但し、ＹはＡｌ量（ｐｐｍ）、Ｘ
はｐＨを示し、７．８≦Ｘ≦８．２である。）を満足す
ることを特徴とする新規なる塩基性塩化アルミニウムと
その製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水処理用凝集剤等に
使用する塩基性塩化アルミニウムにおいて、広いｐＨ範
囲において高い凝集性能を示し、上水中の残留アルミニ
ウムを低減させることを可能とする塩基性塩化アルミニ
ウム及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩基性塩化アルミニウムは高い凝集性を
有するためこの性質を利用して上下水、工場排水、土木
排水等の各種用排水の水処理凝集剤をはじめ、サイズ
剤、制汗剤、化粧品原料、医薬品等広範囲の用途に使用
されている。

【０００３】このような塩基性塩化アルミニウム溶液の
製造方法は古くから研究され、多くの方法が開発されて
いる。例えば１）金属アルミニウムを当量以下の塩酸で溶解する方
法。２）金属アルミニウム、水酸化アルミニウム等のアルミ
ニウム化合物をオートクレーブ中で溶解する方法。３）金属アルミニウム、水酸化アルミニウム等のアルミ
ニウム化合物を常圧で溶解する方法。４）塩化アルミニウム溶液中にアルカリまたはアルミン
酸塩を加えて中和する方法。５）塩化アルミニウム溶液中の塩素イオンをイオン交換
樹脂で除去する方法。６）水酸化アルミニウムを塩酸と硫酸の混酸で溶解し、
これに炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウ
ム化合物を加えて硫酸カルシウムを除去する方法。７）
イオン交換膜を用いて塩化アルミニウム溶液から塩素イ
オンを除去する方法等である。

【０００４】ところで、近年、アルミニウムがアルツハ
イマー病の原因に強く関与している可能性があるとして
大きな話題となっており、上水快適水質項目に於いて処
理水中の残留アルミニウムの目標値は０．２ｐｐｍ以下
とされている。

【０００５】残留アルミニウムを少なくする塩基性塩化
アルミニウムの製造方法として特公平7-10727号公報
は、常圧法に於いてアルミニウムイオンと塩素イオンと
硫酸イオンとを含む水溶液を調整する（ａ）段階と、こ
の水溶液をアルカリ土類金属化合物と接触させる（ｂ）
段階と、アルカリ土類硫酸塩を除去する（ｃ）段階とに
よって構成される塩基性クロロスルホン酸アルミニウム
の製造方法を開示している。しかしながら実際にこのよ
うな方法により製造された塩基性塩化アルミニウムは凝
集性が悪い。

【０００６】また残留アルミニウムの少ない塩基性塩化
アルミニウムとして特開平6-16416号公報には、その請
求項に下記の式：Ａｌ（ＯＨ）_aＣｌ_b（ＳＯ₄）_cＭ_dＮ_e
（ここで、Ｍはアルカリ土類金属を表し、Ｎはアルカリ
金属を表し、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅは１．９５＜ａ＜
２．４、０＜ｃ＜０．１５、０＜ｄ＜０．１６、０＜ｅ
＜１．７、ａ＋ｂ＋２ｃ＝３＋２ｄ＋ｅを満たす数字で
ある）で表され且つアルミニウム濃度が０．０１Ｍの場
合にＡｌ₁₃の形のアルミニウムを１モル％以上含む塩基
性度の高い水溶性のポリアルミニウムクロロ硫酸塩が開
示されている。しかしながら当該公報に開示されている
ポリアルミニウムクロロ硫酸塩の製造方法では本発明の
目的とする残留アルミニウムの少ない塩基性塩化アルミ
ニウムを製造することはできない。

【０００７】ところで、現在最も優れた凝集性能を示す
とされている日本水道協会規格の塩基性塩化アルミニウ
ムに於ける塩基度は４５〜６５％であり、市販品は塩基
度４９〜６０％である。このような現在市販されている
塩基性塩化アルミニウムの処理水ｐＨ７以上における残
留アルミニウム値は極めて高いものである。

【０００８】前述目標値を達成するために現在の水処理
方法に於いては凝集剤として硫酸アルミニウムあるいは
上記塩基性塩化アルミニウムを使用する場合、沈殿物と
して生成する水酸化アルミニウムの溶解度が最も小さい
ｐＨ６〜７に於いて被処理水を処理し、上水の場合にお
いてはおいしい水とされているｐＨ７．５近傍にするた
めアルカリ剤を用いてｐＨを調整している。

【０００９】本発明者らは、前記の各種方法で製造され
る塩基性塩化アルミニウムについて塩基度、製造時の温
度、アルミニウム原料、原料の添加速度、添加順序、塩
基度を上げるために使用されるアルカリ剤種等について
鋭意検討を重ねた結果、残留アルミニウムに関係する大
きな要因は塩基性塩化アルミニウム製造時の温度及び塩
基度であることをつきとめた。

【００１０】即ち、製造時の温度がある一定温度以上で
あり且つ、後述する第一工程に於ける製造時の塩基度が
ある一定塩基度以上であることである。

【００１１】製造時の温度が高く、また同時に塩基度も
比較的高い製造方法として最も良く知られている方法
は、加圧加熱法、即ちオートクレーブ法である。オート
クレーブを用いて塩基性塩化アルミニウムを製造する方
法については、特開昭47-20096号公報、特開昭48-10139
8公報、特開昭48-101399号公報、特公昭50-839号公報、
特開昭50-137897号公報、特開昭53-37596号公報、特公
昭53-43739号公報、特開昭59-116125号公報、特開平2-4
533号公報等に技術開示が行われ枚挙にいとまがない。

【００１２】これら公報には塩基度７０％の塩基性塩化
アルミニウムを製造できる旨が記載されている公報もあ
るが、実際に製造された例はなく高々５７％である。た
だ特開昭50-137897号公報に塩基度６５．０％（実施例
２）のものを製造した例が記載されているが、このよう
な製造法では凝集性の良い水処理剤を製造することはで
きない。一方、常圧法に於いても沸点近くの高温で反応
を行い高塩基度の塩基性塩化アルミニウムを製造する方
法が開示（特開昭52-111496号公報）されている。この
方法によれば、塩基度８３％の塩基性塩化アルミニウム
を製造できる旨が記載されているが実際に製造されてい
る例は高々、塩基度５４．９％である。前記特公平7-10
727号公報にも常圧法に於いて７０〜１１５℃の高温で
反応させる方法が技術開示されている。

【００１３】また本件出願人も特公平2-58209号公報に
於いて塩化アルミニウムあるいは塩基性塩化アルミニウ
ム溶液に硫酸アルミニウムとカルシウム化合物を高温で
加えて高塩基度の塩基性塩化アルミニウム溶液を製造す
る方法を開示している。また、特開昭52−11384号公報
にも塩化アルミニウムまたは塩基性塩化アルミニウムに
６０℃以上の温度でアルカリ化合物あるいはアルカリ土
類化合物を加えて塩基度を６５〜７０％に高め凝集性の
良い塩基性塩化アルミニウムを製造する方法が記載され
ている。

【００１４】また凝集性、貯蔵安定性の良い塩基性塩化
アルミニウムの製造法として特開昭53-1699号公報には
硫酸イオンを含む塩基度４２〜４５％の塩基性塩化アル
ミニウム溶液に炭酸カルシウムを加え塩基度５５〜５８
％に調整した後６０℃以下の温度でアルカリ金属化合物
あるいは、アルカリ土類金属化合物を加えて塩基度６０
〜７０％の塩基性塩化アルミニウムを製造する方法が開
示されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く塩基性塩化
アルミニウムの製造時の温度がある一定温度以上であり
且つ後に詳記する第一工程に於ける製造時の塩基度が一
定塩基度以上である塩基性塩化アルミニウムはこれを凝
集剤として使用した場合、残留アルミニウムが極めて小
さくなることを発見したが、このようにして製造した塩
基性塩化アルミニウムは凝集性が悪いことが判明した。

【００１６】そこで、更に研究を進めた結果、これに低
温でアルカリ剤を加え更に塩基度を上げれば凝集性が著
しく向上し、しかも残留アルミニウムが少なくなること
を発見した。

【００１７】本発明はこれらの知見に基づきなされたも
のであって、例えば水処理剤として使用した場合、残留
アルミニウムが少なく且つ凝集性に優れた新規なる塩基
性塩化アルミニウムを製造することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は組成、Ｍ
／Ａｌ（モル比）（但し、Ｍはアルカリ金属またはアル
カリ土類金属を示す）０．０４〜１．８０、Ｃｌ／Ａｌ
（モル比）０．５０〜１．９５、塩基度６５〜８３％の
塩基性塩化アルミニウムに於いて、当該塩基性塩化アル
ミニウムを蒸留水約５００ｍｌ（２０±２℃）にＡｌ₂
Ｏ₃として１０ｐｐｍ添加し、５重量％炭酸水素ナトリ
ウム（ＮａＨＣＯ₃）溶液でｐＨ７．８〜８．２に調整
し、３０分間５０ｒｐｍで攪拌し、３０分間静置後、Ｎ
ｏ．５Ｃ濾紙（ＪＩＳＰ３８０１［濾紙（化学分析
用）］に規定される５種Ｃに相当）で濾過した後に於け
る濾過水の残留アルミニウム（Ａｌ）量がＹ≦０．６２
５Ｘ−４．６２５（但し、ＹはＡｌ量（ｐｐｍ）、Ｘは
ｐＨを示し、７．８≦Ｘ≦８．２である。）を満足する
ことを特徴とする新規なる塩基性塩化アルミニウム及び
その製造方法に関する。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の塩基性塩化アルミニウム
は一般式Ｍ^a _LＡｌ_M（ＯＨ）_NＣｌ_PＹ_Q ^b（但し、Ｍは
アルカリ金属またはアルカリ土類金属を示しＹは多価ア
ニオンを、またａ、ｂはそれぞれＭ、Ｙの価数を示し、
ａＬ＋３Ｍ＝Ｎ＋Ｐ＋ｂＱである。）で示され、本発明
に於ける塩基度はＮ／３Ｍ ×１００で示される。

【００２０】まず、本発明の塩基性塩化アルミニウムの
物理的性質について述べると、本発明のＭ／Ａｌ（モル
比）は0.04〜1.80の範囲にあり、この範囲以下では凝集
能力が顕著に低下する。また、この範囲以上では塩基性
塩化アルミニウム溶液が極めて不安定となる。

【００２１】塩基度については、塩基度６５〜８３％の
範囲にあり、この範囲を下回ると凝集能力が低下し、残
留アルミニウムも多くなる。一方上記範囲を上回ると製
造が困難であるばかりでなく、そのような塩基性塩化ア
ルミニウム溶液は極めて不安定となる。

【００２２】ところで、本発明の新規なる塩基性塩化ア
ルミニウムの特徴は、上記物理的性質に加えて、これを
蒸留水５００ｍｌ（２０±２℃）にＡｌ₂Ｏ₃として１０
ｐｐｍ加え、５重量％炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ
₃）溶液でｐＨを7.8〜8.2に調整し３０分間５０ｒｐｍ
で攪拌し、３０分間静置後、Ｎｏ．５Ｃ濾紙で濾過した
後に於ける濾過水の残留アルミニウム（Ａｌ）量がＹ≦
０．６２５Ｘ-４．６２５（但し、ＹはＡｌ量（ｐｐ
ｍ）、ＸはｐＨを示し７．８≦Ｘ≦８．２である。）を
満足する量である。

【００２３】このような物理的性質を有する本発明の新
規なる塩基性塩化アルミニウムの製造方法について述べ
ると、本発明の製造方法は大きく二つの工程に分けるこ
とができる。

【００２４】先ず、第一工程は塩基度の低い塩基性塩化
アルミニウムを製造する工程であり、第二工程はアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属を用いて塩基度を更に上
げる工程である。

【００２５】第一工程の塩基性塩化アルミニウムの製造
方法は、公知のいかなる方法を利用しても良いが、最も
望ましい方法はオートクレーブ法、即ち水酸化アルミニ
ウムに塩酸あるいは塩化アルミニウムを加えて１４０℃
〜１８０℃で４〜８時間溶解する方法である。

【００２６】この方法が推奨される最大の理由は反応温
度が高温、即ち８０℃以上であることである。反応温度
が８０℃以下の場合、残留アルミニウムの少ない塩基性
塩化アルミニウムを製造することはできない。尚、オー
トクレーブ法を用いる場合、可能な限り活性の大きい、
即ち易溶性の水酸化アルミニウムを使用することが望ま
しい。

【００２７】従って、常圧法で製造する場合、例えば金
属アルミニウムあるいは水酸化アルミニウムを塩酸と硫
酸の混酸で溶解し、これに炭酸カルシウムあるいは水酸
化カルシウム等のカルシウム化合物を加えて硫酸カルシ
ウムを除去する方法により製造する場合に於いても金属
アルミニウムあるいは水酸化アルミニウムの溶解中、即
ち反応中は反応温度は８０℃以上に維持されなければな
らない。

【００２８】また、特開昭52-111496号公報に記載の如
く濃厚塩酸と水酸化アルミニウムを沸点近くで反応させ
ることによっても第一工程の塩基性塩化アルミニウムを
製造することができる。

【００２９】いずれにしても、本発明に於いて極めて肝
要なることは、金属アルミニウムあるいは水酸化アルミ
ニウム等のアルミニウム化合物の溶解中あるいは混酸法
における脱硫工程中は反応温度が８０℃以上に維持され
ているということである。

【００３０】第一工程に於いて留意すべき第二の点は、
製造された塩基性塩化アルミニウムの組成Ｃｌ／Ａｌ
（モル比）が０．５〜１．２の範囲にあることである。
即ち前記一般式で表される塩基度が６０〜８０％の範囲
にあることである。一般に反応温度が高い程、また塩基
度が高い程残留アルミニウムは少なくなる。

【００３１】さて、次に第二工程について述べると、第
二工程は塩基度を上げる工程であるが、塩基度はアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭
酸水素塩を加えることによって上げられる。具体的に
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリ
ウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸水素カルシウム、炭
酸水素マグネシウムであり、最も好ましいアルカリ剤は
炭酸ナトリウム、炭酸カリウムである。

【００３２】この第二工程に於いて肝要なることは溶液
温度が４０℃以下の温度に於いてアルカリ金属またはア
ルカリ土類金属が添加されることであり、且つその添加
量はＭ／Ａｌ（モル比）０．０４〜１．８０の範囲にあ
ることである。この範囲を逸脱すると前述の通り本発明
の新規なる塩基性塩化アルミニウムを製造することがで
きない。

【００３３】即ち溶液温度が４０℃以上の温度に於いて
アルカリ金属またはアルカリ土類金属を添加すると凝集
性に優れた新規なる塩基性塩化アルミニウムを製造する
ことができない。一般的には１０〜４０℃の範囲が好ま
しい。このようにして、製造された塩基性塩化アルミニ
ウムの塩基度は６５〜８３％の範囲である。

【００３４】尚、アルカリ剤を用いて塩基度を上げる方
法は特公昭53-43739号公報あるいは特開昭52-111496号
公報に記載の如く良く知られた方法であり、上記の事項
が厳守される限りに於いて常法を踏襲すれば良い。

【００３５】次に本発明の新規なる塩基性塩化アルミニ
ウムの更なる凝集能力、貯蔵安定性を高める方法につい
て述べると、硫酸イオンあるいはリン酸イオン等の多価
アニオンを存在せしめることである。

【００３６】多価アニオンを存在せしめる方法として
は、先に述べた混酸法を利用する場合にはアルミニウム
溶解後の溶液に硫酸に対して化学当量以下のカルシウム
化合物を加えれば良い。その他の方法を利用する場合、
第一工程の塩基性塩化アルミニウム製造工程中に多価酸
あるいはその水溶性塩を加えても良いし製造後に加えて
も良い。更に別法としては、第二工程中にあるいは第二
工程終了後に加えても良い。

【００３７】最も好ましい多価アニオンは硫酸イオンで
あり、具体的には硫酸、硫酸ナトリウム、硫酸カリウ
ム、硫酸アルミニウムを添加する。塩基性塩化アルミニ
ウム中に存在させる多価アニオンの量としてはＹ／Ａｌ
（モル比）0.05〜0.20の範囲である。下限を下廻ると凝
集性、貯蔵安定性が上がらず、上限を上廻ると溶液は極
めて不安定となり貯蔵中に沈殿物を生成する。

【００３８】本発明の新規なる塩基性塩化アルミニウム
は、上述の如く溶液として製造されるが、熱風乾燥機等
の乾燥機を利用し常法に従って乾燥し粉末として利用す
ることもできる。

【００３９】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳記す
る。尚、％は特に断らない限り全て重量％を示す。

【００４０】

【実施例】

（実施例１）水酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃６５．４
％）をオートクレーブを用いて、加圧下に塩酸溶解する
ことによって得られた塩基性塩化アルミニウム（Ａｌ₂
Ｏ₃１３．９６％、Ｃｌ１５．７９％、塩基度４５．７
％）４００ｇを攪拌装置、冷却管、温度計を備えた１Ｌ
容四つ口フラスコに入れ、９０℃に加熱する。攪拌下
に、炭酸カルシウム粉末７８ｇと硫酸アルミニウム溶液
（Ａｌ₂Ｏ₃８．２０％、ＳＯ₄２３．０％）３１２ｇを
３０分間かけて同時に添加した。引き続き３０分間この
温度で熟成させた後、生成石膏を濾過分離し、Ａｌ₂Ｏ₃
１３．３９％、Ｃｌ１０．５９％、ＳＯ₄１．４０％、
Ｃａ１．０９％なる組成で塩基度６５．３％の塩基性
塩化アルミニウム溶液４９７ｇを得た。この塩基性塩化
アルミニウム溶液８０ｇを室温下に保持しながら炭酸ナ
トリウム５．９６ｇを蒸留水１８．７ｇに溶解させた液
を徐々に添加攪拌して溶解し、さらに硫酸アルミニウム
溶液４．８ｇを混合し、１０７ｇの本発明の塩基性塩化
アルミニウム溶液を得た。この分析値は、下記の通りで
ある。Ａｌ₂Ｏ₃ １０．４０％、Ｃｌ７．８２％、Ｃ
ａ０．８１％、Ｎａ２．６７％、ＳＯ₄ ２．０５
％、塩基度８２．６％

【００４１】（実施例２）実施例１の炭酸ナトリウム
５．９６ｇに代えて、炭酸マグネシウム５．３ｇを蒸留
水２４．５ｇに溶解させた溶液を徐々に添加攪拌して溶
解し、さらに硫酸アルミニウム溶液４．８ｇを混合し、
１０９ｇの本発明の塩基性塩化アルミニウム溶液を得
た。この分析値は下記の通りである。Ａｌ₂Ｏ₃ １０．
２０％、Ｃｌ７．７７％、Ｃａ０．８０％、Ｍｇ
１．４０％、ＳＯ₄ ２．０４％塩基度８２．２％

【００４２】（実施例３）水酸化アルミニウムを塩酸と
硫酸の混酸で溶解し、これに炭酸カルシウムを加えて硫
酸カルシウムを除去する方法によって得られた塩基性塩
化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃１２．４２％、Ｃｌ９．６
６％、ＳＯ₄ ３．１７％、Ｃａ０．５３％、塩基度５
７．３％）７００ｇを実施例１と同じ反応器に入れ８５
℃に加熱した。攪拌下に炭酸カルシウム２７．４ｇと硫
酸アルミニウム溶液（Ａｌ₂Ｏ₃８．２０％、ＳＯ₄２
３．０％）１２．７ｇを１７分間かけて同時に添加し
た。引き続き１５分間この温度で熟成させた後、生成石
膏を濾過分離し、Ａｌ₂Ｏ₃１３．２０％、Ｃｌ１０．
０７％、ＳＯ₄１．６２％、Ｃａ１．３２％なる組成で
塩基度６７．６％の塩基性塩化アルミニウム溶液６４７
ｇを得た。この塩基性塩化アルミニウム溶液６４７ｇを
４０℃以下に保持しながら硫酸アルミニウム溶液２０ｇ
を混合し、さらに３０％炭酸ナトリウム溶液１２４ｇを
徐々に添加、攪拌して溶解した後に、蒸留水８０ｇを加
えて８５６ｇの本発明の塩基性塩化アルミニウム溶液を
得た。この分析値は、下記の通りである。Ａｌ₂Ｏ₃ １
０．１６％、Ｃｌ７．７４％、Ｃａ１．０１％、Ｎ
ａ２．０１％、ＳＯ₄ １．７９％、塩基度８０．３％

【００４３】（実施例４）水酸化アルミニウム（Ａｌ₂
Ｏ₃ ６５．４％）２８０ｇに３５％塩酸３７５ｇ、７
０％硫酸４６７ｇ及び蒸留水１９０ｇを攪拌装置、冷却
管、温度計を備えた３Ｌ容四つ口フラスコに入れ、１０
０℃以上に加熱し水酸化アルミニウムを溶解させた。こ
れを９０℃に冷却した後、攪拌下に炭酸カルシウムの５
０％スラリー７０５ｇを３５分間で徐々に添加した。添
加中及び添加後も温度は９０℃を保持し続け、引き続き
６０分間この温度で熟成させた後、生成石膏を濾過分離
し、Ａｌ₂Ｏ₃ １４．３９％、Ｃｌ１０．２８％、ＳＯ
₄ １．５８％、Ｃａ１．０５％なる組成で塩基度６
８．３％の塩基性塩化アルミニウム溶液１０６０ｇを得
た。この塩基性塩化アルミニウム溶液６７．４ｇに室温
下で硫酸アルミニウム溶液６．１ｇを混合し、さらに２
１％炭酸ナトリウム溶液１５．５ｇを徐々に添加、攪拌
して溶解した後に蒸留水１１ｇを加えて、９８ｇの本発
明の塩基性塩化アルミニウム溶液を得た。この分析値
は、下記の通りである。Ａｌ₂Ｏ₃１０．４１％、Ｃｌ
６．９４％、Ｃａ０．６６％、Ｎａ１．５６％、ＳＯ
₄２．４８％、塩基度７６．１％

【００４４】（実施例５）金属アルミニウム４５ｇを３
５％塩酸１０９ｇと蒸留水２７３ｇ中で９９℃に加熱し
ながら攪拌下、徐々に添加、溶解することによって、Ａ
ｌ₂Ｏ₃２０．０％Ｃｌ８．３４％なる組成で、塩基度
８０％の塩基性塩化アルミニウム溶液４２５ｇを得た。
この塩基性塩化アルミニウム１００ｇを室温下に保持し
ながら、硫酸アルミニウム溶液１８．８ｇを混合し、さ
らに２１％炭酸ナトリウム溶液２７．８ｇを添加し、攪
拌して溶解した後に、蒸留水６７ｇを加えて２１１ｇの
本発明の塩基性塩化アルミニウム溶液を得た。この分析
値は、下記の通りである。Ａｌ₂Ｏ₃ １０．２１％、Ｃ
ｌ３．９５％、Ｎａ１．２０％、ＳＯ₄ ２．０５％、
塩基度８３％

【００４５】（実施例６）実施例５に於いて第二工程に
おける硫酸アルミニウム溶液の添加を行わず、２１％炭
酸ナトリウム溶液５．９４ｇを添加し、蒸留水８９ｇを
加えて１９２ｇの本発明の塩基性塩化アルミニウム溶液
を得た。この分析値は下記の通りである。Ａｌ₂Ｏ₃ １
０．４０％、Ｃｌ４．３３％、Ｎａ０．２８％、塩基
度８１．７％

【００４６】（実施例７）金属アルミニウム４５ｇを３
５％塩酸２０３ｇと蒸留水３６０ｇ中で９９℃に加熱し
ながら攪拌下、徐々に添加、溶解することによって、Ａ
ｌ₂Ｏ₃ １４．３５％、Ｃｌ１１．６７％なる組成で、
塩基度６１％の塩基性塩化アルミニウム溶液５９２ｇを
得た。この塩基性塩化アルミニウム１００ｇを室温下に
保持しながら、硫酸アルミニウム溶液１７ｇを混合し、
さらに２１％炭酸ナトリウム溶液２６．７ｇを添加し、
攪拌して溶解した後に、蒸留水１１．６ｇを加えて１５
３ｇの本発明の塩基性塩化アルミニウム溶液を得た。こ
の分析値は、下記の通りである。Ａｌ₂Ｏ₃ １０．２９
％、Ｃｌ７．６３％、Ｎａ１．５９％、ＳＯ₄ ２．５
６％、塩基度６７．１％

【００４７】（比較例１）実施例１において９０℃に加
熱するまでは同じ操作で製造した塩基性塩化アルミニウ
ム溶液を９０℃に加熱、攪拌し、これに炭酸カルシウム
粉末２５．１ｇと硫酸アルミニウム溶液１００ｇを同時
に添加し、熟成後、生成石膏を濾過分離し、Ａｌ₂Ｏ₃１
３．２０％、Ｃｌ１３．００％、ＳＯ₄１．３０％、Ｃ
ａ０．９０％なる組成で、塩基度５５．０％の塩基性
塩化アルミニウム溶液４３７ｇを得た。この塩基性塩化
アルミニウム溶液８０ｇを室温下に保持しながら炭酸ナ
トリウム９．６ｇを蒸留水２２．４ｇに溶解させた溶液
を徐々に添加攪拌して溶解し、さらに硫酸アルミニウム
溶液４．８ｇを混合し、１１３ｇの塩基性塩化アルミニ
ウム溶液を得た。この分析値は、下記の通りである。Ａ
ｌ₂Ｏ₃ ９．６９％、Ｃｌ９．２０％、Ｃａ０．６
４％、Ｎａ３．６９％、ＳＯ₄ １．９０％、塩基度８
１．３％

【００４８】（比較例２）実施例３に於いて、第一工程
における炭酸カルシウムと硫酸アルミニウム溶液の同時
添加温度を７０℃にした以外は全く同一の方法により塩
基性塩化アルミニウム溶液を製造した。この分析値は下
記の通りである。Ａｌ₂Ｏ₃ １０．２１％、Ｃｌ７．
８０％、Ｃａ０．９０％、Ｎａ２．００％、ＳＯ₄
１．８０％、塩基度７９．１％

【００４９】（比較例３）実施例４に於いて第二工程に
おける炭酸ナトリウム溶液の添加温度を９０℃にした以
外は全く同一の方法により塩基性塩化アルミニウム溶液
を製造した。この分析値は下記の通りである。Ａｌ₂Ｏ₃
１０．５２％、Ｃｌ６．８４％、Ｃａ０．７１％、
Ｎａ１．５８％、ＳＯ₄ ２．５０％、塩基度７７％

【００５０】（比較例４）実施例４に於いて第二工程に
おける炭酸ナトリウム溶液の添加を行なわず、室温下で
硫酸アルミニウム溶液７．０ｇと蒸留水２３．６ｇを加
え９８ｇの塩基性塩化アルミニウム溶液を製造した。こ
の分析値は下記の通りである。Ａｌ₂Ｏ₃ １０．４８
％、Ｃｌ７．０７％、Ｃａ０．６６％、ＳＯ₄ ２．
７３％、塩基度６５．２％

【００５１】（比較例５）実施例５と同様の操作により
製造したＡｌ₂Ｏ₃ ２０．０％、Ｃｌ８．３４％なる組
成で、塩基度８０％の塩基性塩化アルミニウム溶液１０
０ｇを室温に保持しながら硫酸アルミニウム溶液１８．
８ｇを混合し、さらに２１％炭酸ナトリウム溶液２．１
３ｇを添加し、攪拌して溶解した後に、蒸留水９０ｇを
加えて２１１ｇの塩基性塩化アルミニウム溶液を製造し
た。この分析結果は、下記の通りである。Ａｌ₂Ｏ₃ １
０．２０％、Ｃｌ３．９５％、ＳＯ₄ ２．０５％、Ｎ
ａ０．０９％、塩基度７５．０％

【００５２】Ａ）残留アルミニウム測定試験塩基性塩化アルミニウム溶液を、５００ｍｌの蒸留水中
（２１℃）にＡｌ₂Ｏ₃として１０ｐｐｍ添加し、５％炭
酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃）溶液でｐＨを表１の
ように調整し、３０分間５０ｒｐｍで攪拌した。次いで
３０分間静置後、Ｎｏ．５Ｃ濾紙で濾過した後における
濾過水のアルミニウム量を測定した。その結果は表１の
通りである。

【００５３】

【表１】 ※１多木化学(株)製塩基性塩化アルミニウム（商品名ＰＡＣ２５０Ａ組成Ａｌ₂Ｏ₃１０．２％、塩基度５０．３％、ＳＯ₄ ２．８％）

【００５４】表１から本発明の新規なる塩基性塩化アル
ミニウムは公知の方法により製造した塩基性塩化アルミ
ニウムあるいは市販の塩基性塩化アルミニウムに比べて
極めて残留アルミニウムが少ないことが判る。

【００５５】Ｂ）凝集性試験１）供試水水道水に上水試験法により精製したカオリナイトを分散
懸濁させた。供試水の性状は表２に示した通りである。

【表２】２）試験方法供試水１０００ｍｌに試験例の塩基性塩化アルミニウム
溶液を所定量加え、急速攪拌（１２０ｒｐｍ×３分）、
緩速攪拌（４０ｒｐｍ×１０分）を行い１０分間静置後
上澄水１００ｍｌを採取し濁度を測定した。その結果は
表３の通りである。

【００５６】

【表３】

【００５７】表３から本発明の塩基性塩化アルミニウム
は優れた凝集性能を有することが判る。

【００５８】Ｃ）安定性試験試験例の塩基性塩化アルミニウムを５０℃で７日間保存
した後、Ｂ）凝集性試験に従って凝集性試験を行った。
結果は表４の通りである。

【表４】

【００５９】表４から硫酸根を含有させた場合、塩基性
塩化アルミニウム溶液は卓抜した貯蔵安定性を示すこと
が判る。

【００６０】

【発明の効果】本発明の新規なる塩基性塩化アルミニウ
ムは、上水処理において近年問題となっている上水中の
残留アルミニウムによるアルツハイマー病への影響の問
題を回避し、処理上水中の残留アルミニウムが極めて少
ない優れた水処理用の凝集剤である。

【００６１】また、このような残留アルミニウムを軽減
する場合に、従来の凝集剤を使用すると限られた狭いｐ
Ｈ範囲のみでしか使用できず、そのｐＨ範囲（ｐＨ６〜
７）を逸脱すると除濁性能等の凝集性能が低下し、且つ
処理水中の残留アルミニウムが極端に多くなる問題があ
ったが、本発明の塩基性塩化アルミニウムの使用では、
広いｐＨ範囲においてこのような凝集性能を低下させる
ことなく、上水中の残留アルミニウムを低減させること
が可能となる。

【００６２】更に、本発明の塩基性塩化アルミニウムの
製造方法によれば、従来塩基性塩化アルミニウムの高塩
基度化によって問題となった製品の安定性の低下や、凝
集性能の低下の問題を回避し、長期間での製品安定性と
凝集性能の維持が可能である。

【００６３】従って、本発明の新規なる塩基性塩化アル
ミニウムは、これを水処理用凝集剤殊に上水用の凝集剤
として使用するときに最も良くその効果を発揮するが、
このような利用のみでなく、本発明の塩基性塩化アルミ
ニウムは、その凝集性を利用して一般の塩基性塩化アル
ミニウムと同様に、制汗剤、化粧品原料、サイズ剤、医
薬品等の各種用途に使用できることは勿論である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】組成Ｍ／Ａｌ（モル比）０．０４〜１．
８０（但し、Ｍはアルカリ金属またはアルカリ土類金属
を示す。）、Ｃｌ／Ａｌ（モル比）０．５０〜１．９
５、塩基度６５〜８３％の塩基性塩化アルミニウムに於
いて、当該塩基性塩化アルミニウムを蒸留水約５００ｍ
ｌ（２０±２℃）にＡｌ₂Ｏ₃として１０ｐｐｍ添加し、
５重量％炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃）溶液でｐ
Ｈ７．８〜８．２に調整し３０分間５０ｒｐｍで攪拌
し、３０分間静置後、Ｎｏ．５Ｃ濾紙で濾過した後に於
ける濾過水の残留アルミニウム（Ａｌ）量がＹ≦０．６
２５Ｘ−４．６２５（但し、ＹはＡｌ量（ｐｐｍ）、Ｘ
はｐＨを示し、７．８≦Ｘ≦８．２である。）を満足す
る量であることを特徴とする新規なる塩基性塩化アルミ
ニウム。
【請求項２】請求項１記載の新規なる塩基性塩化アル
ミニウムからなる水処理用凝集剤。
【請求項３】８０℃以上の温度に曝露された履歴を有
する塩基度６０％以上の塩基性塩化アルミニウム水溶液
に４０℃以下の温度でアルカリ金属及び／またはアルカ
リ土類金属の炭酸塩、炭酸水素ナトリウムまたは水酸化
物の１種以上を添加することを特徴とする請求項１記載
の新規なる塩基性塩化アルミニウムの製造方法。