Изобретение предназначено для получения основного хлорида алюминия. Способ заключается в том, что жидкий отход производства изобутилбензола с содержанием трихлорида алюминия 200 - 300 г/дм3 подвергают нейтрализации металлическим алюминием. В качестве металлического алюминия используют мелкодисперсный порошок алюминиевого сплава с содержанием 99,1% алюминия и 0,9% двуокиси титана. Нейтрализацию проводят при 80 - 90oC в течение 1,5 - 2 ч при непрерывном перемешивании смеси, молярном соотношении трихлорида алюминия и алюминия (0,666-1,333) : (1,333-2,666) и (0,333-0,666) : ( 1,666-3,333) для получения одно- и двухмолярных растворов основного хлорида алюминия марки 2/3 и 5/6 соответственно. Раствор основного хлорида алюминия подвергают термообработке при 80 - 90oC и получают основной хлорид алюминия в сухом виде. Изобретение позволяет снизить себестоимость продукта, упростить и ускорить процесс. 4 з.п.ф-лы, 1 табл.
1. Способ получения основного хлорида алюминия, включающий нейтрализацию раствора трихлорида алюминия металлическим алюминием, отличающийся тем, что в качестве раствора трихлорида алюминия используют жидкий отход производства изобутилбензола с содержанием трихлорида алюминия 200 - 300 г/дм3. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлического алюминия используют мелкодисперсный порошок алюминиевого сплава с содержанием 99,1% алюминия и 0,9% двуокиси титана. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нейтрализацию проводят при 80 - 90oC в течение 1,5 - 2 ч при непрерывном перемешивании смеси. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что нейтрализацию проводят при молярном соотношении трихлорида алюминия и алюминия (0,666 - 1,333) : (1,333 - 2,666) и (0,333 - 0,666) : (1,666 - 3,333) для получения одно- и двухмолярных растворов основного хлорида алюминия марки 2/3 и 5/6 соответственно. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что основной хлорид алюминия подвергают термообработке при 80 - 90oC и получают основной хлорид алюминия в сухом виде.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способу получения раствора основного хлорида алюминия, широко используемого при очистке природных и промышленных сточных вод, и может найти применение в бумажной промышленности, в производстве огнеупоров и, в частности, в производстве поликристаллического волокна оксида алюминия. Известны способы получения раствора основного хлорида алюминия путем взаимодействия металлического алюминия с раствором трихлорида алюминия /Патент Японии N 452645, кл. C 01 F 7/56, 1970/ и путем смешения гидроокиси алюминия с соляной кислотой и последующей нейтрализацией полученного раствора металлическим алюминием до получения основного хлорида алюминия /Авторское свидетельство СССР N 260624, кл. C 01 F 7/56, 1970/. Известен также способ получения основного хлорида алюминия путем растворения металлического алюминия в растворе соляной кислоты при 70-95oC. При использовании 3-5%-ной HCl время растворения более 24 ч /Патент США N 3691745, кл. 423-462, 1975/. Недостатком этих способов является использование дефицитных продуктов, сложность и продолжительность процесса. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения основного хлорида алюминия, в котором интенсификация процесса достигается за счет применения в качестве алюминийсодержащего сырья сплавов алюминия /Авторское свидетельство СССР N 618343, C 01 F 7/56/. Предложенный способ позволяет сократить время процесса с 24 до 1,6-3,3 ч. Задача, решаемая изобретением, - снижение себестоимости продукта, упрощение и ускорение процесса. Поставленная задача достигается за счет использования жидкого отхода производства изобутилбензола с содержанием трихлорида алюминия от 200 до 300 г/дм3, массовой концентрацией органических примесей и взвешенных частиц не более 0,5 г/дм3 соответственно согласно ТУ 38.302163-89. В качестве металлического алюминия применяется мелкодисперсный порошок алюминиевого сплава АСД-Т с содержанием 99,1% алюминия и 0,9% двуокиси титана. Процесс нейтрализации проводят при 80-90oC в течение 1,5-2 ч при непрерывном перемешивании смеси. Нейтрализацию проводят при молярном соотношении трихлорида алюминия и алюминия (0,666-1,333): (1,333-2,666) и (0,333-0,666):(1,666-3,333) для получения одно- и двухмолярных растворов основного хлорида алюминия марки 2/3 и 5/6 соответственно. Из этих стехиометрических соотношений вытекает, что при получении двухмолярного раствора основного хлорида алюминия в количестве 1 л мелкодисперсный порошок алюминиевого сплава нужно вводить примерно в количестве 72 г для марки 2/3, а для марки 5/6 - 90 г. Вводимое количество жидкого отхода изобутилбензола зависит от плотности раствора, что определяется содержанием AlCl3 в г/дм3. Сделан расчет и составлена таблица необходимого вводимого количества жидкого отхода производства изобутилбензола в зависимости от его плотности для приготовления марки 2/3 и 5/6 одно- и двухмолярных растворов основного хлорида алюминия в количестве 1 л. С целью расширении сырьевой базы производства особотугоплавких волокнистых материалов, сорбентов и катализаторов на основе оксида алюминия из жидкого отхода производства изобутилбензола плотностью 1,196 и 1,2104 г/дм3 (содержание AlCl3 221 и 243 г/дм3 соответственно), отношение Al/Cl = 0,37, кислотностью 1,5 pH, вязкостью 6,152 сП был получен лабораторный образец раствора основного хлорида алюминия с содержанием 20,2% Al2O3, 7,1% Cl, кислотностью 3,5 pH, вязкостью 7,413 сП, что соответствует требованиям ТУ 6-01-1-323-85. Из этого образца был получен образец лабораторной партии поликристаллического волокна, содержащий (на прокаленное вещество) 34,4% оксида алюминия, 5,6% двуокиси кремния, изменение массы при прокаливании - 0,6%, линейная усадка - 0,8%, средний диаметр волокна - 5,8 мм, что соответствует требованиям ТУ 14-8-512-86. Следовательно, из жидкого отхода изобутилбензола, содержащего трихлорида алюминия от 200 - 300 г/дм3, можно получать основные хлориды алюминия, а из них - и поликристаллическое волокно оксида алюминия и т.д. Кроме того, были получены образцы растворов основного хлорида алюминия для испытания их в качестве коагулянта для очистки воды. Примеры получения двухмолярных растворов основного хлорида алюминия путем нейтрализации отхода производства изобутилбензола мелкодисперсным порошком алюминиевого сплава АСД-Т приведены в таблице. Температура нагревания - 80-90oC, время приготовления - 1,5-2 ч. В процессе нагревания происходит испарение воды. Поэтому вводится вода примерно в количестве 1:1 к объему получаемого раствора основного хлорида алюминия марки 2/3 и в количестве 2:1 - для марки 5/6. Можно получать основной хлорид алюминия также в сухом виде. Процесс приготовления тот же, только количество вводимой воды снижается в два раза. Путем термообработки полученного раствора основного хлорида алюминия при 80-90oC получают основной хлорид алюминия в сухом виде. Растворы основного хлорида алюминия и сухой порошок основного хлорида алюминия прошли лабораторные испытания в качестве коагулянта для очистки промышленных сточных вод и дали положительные результаты. Преимущества предложенного способа: снижение себестоимости, упрощение и ускорение процесса - за счет перехода к готовому и дешевому сырью - отходу производства изобутилбензола, использования мелкодисперсного порошка алюминиевого сплава, соответствие продукта его формуле за счет нейтрализации компонентов при их стехиометрическом соотношении, получение продукта в сухом виде облегчит его транспортировку.
