СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО СУЛЬФАТА АЛЮМИНИЯ Российский патент 2000 года по МПК C01F7/74 B01J2/06 

Изобретение относится к химической промышленности и цветной металлургии, может быть применено при получении коагулянта - сульфата алюминия в гранулированном виде с целью использования его в народном хозяйстве при очистке питьевых и сточных вод от загрязнений.

Известны способы получения сульфата алюминия в гранулированном виде в аппаратах кипящего слоя и барабанных грануляторах-сушилках (см. К.В. Ткачев, А. К. Запольский, Ю.К. Кисель. Технология коагулянтов. Л.: Химия, 1978, стр. 90-93).

К недостаткам данных способов необходимо отнести следующее:
- грануляция осуществляется в громоздких аппаратах, требующих больших материальных затрат;
- грануляционная сушка связана со значительными тепловыми и энергетическими затратами;
- наблюдается значительный пылевынос сульфата алюминия из аппаратов, что приводит к необходимости организации сложных пылеочистительных устройств;
- использование мелкодисперсной пыли возможно лишь после ее предварительного окомкования.

Задачей данного изобретения является существенное удешевление процесса и улучшение качества продукта.

Поставленная задача достигается тем, что плав сульфата алюминия пропускают через перфорированную виброперегородку в гидрофобную жидкость для образования сферических частиц при весовом соотношении гранулированного сульфата алюминия к гидрофобной жидкости в пределах 1:1 до 1:3, при этом температуру гидрофобной жидкости поддерживают в пределах 10-20^oC, а время пребывания гранул в гидрофобной жидкости составляет 10-30 мин, затем разделяют гидрофобную жидкость и образовавшиеся гранулы.

Плав сульфата алюминия пропускают через перфорированную виброперегородку с диаметром отверстий 0,5-0,8 мм при поддержании температуры плава 100-115^oC.

Разделение гидрофобной жидкости и образовавшихся гранул осуществляют на центрифуге с фактором разделения от 300 до 1000 при температуре 25-45^oC.

В данном способе гранулы формируют благодаря попаданию плава в гидрофобную жидкость, которая обволакивает частицы, образующиеся после прохождения через виброперегородку, имеющие отверстия с диаметром 0,5-0,6 мм. При этом образуются гранулы 1-3 мм, которые полностью удовлетворяют требованиям потребителей. Если диаметр отверстий будет менее 0,5 мм, то будут образовываться слишком мелкие гранулы, а при отверстии больше 1,0 мм процесс кристаллизации образующихся гранул замедлен, что может привести к их слипанию.

Температура плава при этом поддерживается в пределах от 100 до 115^oC, так как ниже 100^oC вязкость плава высокая, и он может закристаллизоваться, а температуру выше 115^oC трудно получить и поддерживать. Соотношение между образующимся гранулированным продуктом - сульфатом алюминия и гидрофобной жидкостью в аппарате должно колебаться в пределах от 1:1 до 1:3, чтобы при передаче тепла от гранул к жидкости температура последней не увеличивалась более 20^oC. В этом случае протекает быстрая кристаллизация плава в жидкости и не происходит слипания отдельных гранул. Кроме того, гидрофобная жидкость должна полностью обволакивать отдельные частицы плава.

Разделение жидкой фазы и твердых гранул осуществляется на фильтрующей центрифуге, с фактором разделения от 300 до 1000, при температуре 25-45^oC с получением твердого продукта, имеющего минимальное количество гидрофобной жидкости - менее 0,02%, что позволяет применять его в качестве коагулянта для очистки питьевой воды.

Примеры осуществления способа.

По данному способу гранулированный продукт получают в аппарате вертикального типа высотой 5 метров и диаметром 150 мм при соотношении высоты к диаметру 30-35. Сверху в аппарат подают плав сульфата алюминия через виброперегородку, имеющую 96 отверстий с диаметром 0,7 мм, а затем поступает в гидрофобную жидкость - машинное масло, где происходит грануляция. Температура масла при этом поднимается с 10^oC до 20^oC. В нижней части аппарата имеется бункер-охладитель, в который вмонтирован змеевик. Через змеевик поступает охлажденная вода с температурой 8^oC, а на выходе температура поднимается до 20^oC. Образующиеся гранулы специальным устройством направляют к центру и через донный клапан подают на центрифугу с фактором разделения 500. Получен продукт с размером гранул -1,0 мм не более 2% и +2,5 мм не более 1,5% с содержанием Al₂O₃ - 16,5% и нерастворимого остатка 0,5%, при отсутствии свободной серной кислоты. Количество гидрофобной жидкости в материале составляет 0,02% при насыпной массе гранул 1000 кг/м³.

Результаты опытов по данному способу приведены в таблице, из которой видно, что для получения качественного продукта плав сульфата алюминия необходимо пропускать через перфорированную виброперегородку с диаметром отверстий 0,5-0,8 мм при поддержании температуры плава 100-115^oC. Весовое соотношение между количеством гранулированного сульфата алюминия к гидрофобной жидкости должно быть в пределах от 1:1 до 1:3, температуру гидрофобной жидкости необходимо поддерживать при 10-20^oC, время пребывания гранул в гидрофобной жидкости должно составить 10-30 мин. Разделение жидкой фазы и образовавшихся гранул целесообразно осуществлять на фильтрующей центрифуге с фактором разделения от 300 до 1000 при температуре 25-45^oC.

Изобретение предназначено для получения гранулированного сульфата алюминия. Способ получения гранулированного сульфата алюминия заключается в том, что плав сульфата алюминия пропускают через перфорированную виброперегородку в гидрофобную жидкость для образования сферических частиц при весовом соотношении гранулированного сульфата алюминия к гидрофобной жидкости в пределах от 1 : 1 до 1 : 3, при этом температуру гидрофобной жидкости поддерживают в пределах 10 - 20^oС, а время пребывания гранул в гидрофобной жидкости составляет 10 - 30 мин, затем разделяют гидрофобную жидкость от образовавшихся гранул. Плав сульфата алюминия пропускают через перфорированную виброперегородку с диаметром отверстий 0,5 - 0,8 мм при поддержании температуры плава 100 - 115^oС. Разделение гидрофобной жидкости и образовавшихся гранул осуществляют на центрифуге с фактором разделения от 300 до 1000 при 25 - 45^oС. Изобретение позволяет удешевить процесс и улучшить качество продукта. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения сульфата алюминия в гранулированном виде, отличающийся тем, что плав сульфата алюминия пропускают через перфорированную виброперегородку в гидрофобную жидкость для образования сферических частиц при весовом соотношении гранулированного сульфата алюминия к гидрофобной жидкости в пределах от 1 : 1 до 1 : 3, при этом температуру гидрофобной жидкости поддерживают в пределах 10 - 20^oС, а время пребывания гранул в гидрофобной жидкости составляет 10 - 30 мин, затем разделяют гидрофобную жидкость и образовавшиеся гранулы. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что плав сульфата алюминия пропускают через перфорированную виброперегородку с диаметром отверстий 0,5 - 0,8 мм при поддержании температуры плава 100 - 115^oС. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что разделение гидрофобной жидкости и образовавшихся гранул осуществляют на центрифуге с фактором разделения от 300 до 1000 при 25 - 45^oС.