特許 6186545 高塩基性塩化アルミニウムおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6186545

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】高塩基性塩化アルミニウムおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C01F 7/56 20060101AFI20170814BHJP

   B01D 21/01 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   C01F7/56 A

   B01D21/01 102

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-523933(P2017-523933)

(86)(22)【出願日】2016年3月31日

(86)【国際出願番号】JP2016060841

【審査請求日】2017年5月1日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000213840

【氏名又は名称】朝日化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075557

【弁理士】

【氏名又は名称】西教 圭一郎

(72)【発明者】

【氏名】北山 博章

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 郁子

(72)【発明者】

【氏名】久保 広和

(72)【発明者】

【氏名】楫野 正行

【審査官】 森坂 英昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０２４６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２０３１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２６４６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０００８１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０１Ｆ ７／００ − ７／７６

Ｂ０１Ｄ ２１／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

組成が、Ｓｉ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．００１〜０．１、Ｍ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．１〜１．２（Ｍはアルカリ金属のモル数を示す）、Ｅ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０〜０．３（Ｅはアルカリ土類金属のモル数を示す）、Ｃｌ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝１．０〜３．０、ＳＯ_４／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０〜０．０８であることを特徴とする高塩基性塩化アルミニウム。

【請求項2】

前記アルカリ土類金属Ｅが、マグネシウムであることを特徴とする請求項１に記載の高塩基性塩化アルミニウム。

【請求項3】

前記高塩基性塩化アルミニウムの塩基度が、５０〜８０％であることを特徴とする請求項１または２に記載の高塩基性塩化アルミニウム。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の高塩基性塩化アルミニウムの製造方法であって、
（１）塩基度４０〜６５％の塩基性塩化アルミニウム第１溶液と、アルカリケイ酸塩を含むアルカリ溶液とを混合し反応させてアルミナゲルを生成させる第１工程と、
（２）第１工程で得られるアルミナゲルを塩基度４０〜５５％の塩基性塩化アルミニウム第２溶液に添加し溶解する第２工程と、
（３）第２工程で得られる、アルミナゲルが溶解した第２溶液を、３０〜６０℃で熟成する第３工程と、を包含することを特徴とする高塩基性塩化アルミニウムの製造方法。

【請求項5】

前記高塩基性塩化アルミニウムの塩基度が、５０〜８０％であることを特徴とする請求項４に記載の高塩基性塩化アルミニウムの製造方法。

【請求項6】

前記塩基性塩化アルミニウム第２溶液が、硫酸アルミニウムを含む塩基性塩化アルミニウム溶液であることを特徴とする請求項４または５に記載の高塩基性塩化アルミニウムの製造方法。

【請求項7】

前記第３工程において、さらに硫酸アルミニウムを添加して熟成を行うことを特徴とする請求項４または５に記載の高塩基性塩化アルミニウムの製造方法。

【請求項8】

前記塩基性塩化アルミニウム第１溶液が、塩化マグネシウムを含む塩基性塩化アルミニウム溶液であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の高塩基性塩化アルミニウムの製造方法。

【請求項9】

前記塩基性塩化アルミニウム第２溶液が、塩化マグネシウムを含む塩基性塩化アルミニウム溶液であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の高塩基性塩化アルミニウムの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、産業排水・用水、上下水などの水処理用凝集剤に使用する高塩基性塩化アルミニウムに関し、さらには、処理すべき水の各種類によるｐＨ、アルカリ度、溶解イオン、濁度などの幅広い変動にも対応でき、また保管時の大きい温度変化にも対応できる保管安定性に優れた高塩基性塩化アルミニウムに関する。

【背景技術】

【0002】

水処理用凝集剤である塩基性塩化アルミニウムは、一般的に、塩酸とアルミナ水和物を反応させ、塩基性塩化アルミニウムとなし、これに硫酸又は水溶性硫酸塩を添加し含硫酸塩塩基性塩化アルミニウム（ＰＡＣ）が製造されている。

【0003】

具体的には、目標とする塩基度に応じて塩酸とアルミナ水和物をオートクレーブに投入し、約１２０℃〜約２００℃で、約３０分〜約１時間撹拌することにより塩基性塩化アルミニウムを合成し、次いで冷却後これに硫酸又は水溶性硫酸塩を添加し、含硫酸塩塩基性塩化アルミニウムを製造する方法である。

【0004】

このようにして得られるＰＡＣは、塩基度が５０％前後であり、このため硫酸根を含有させることにより、凝集性能を向上させているが、ｐＨ、アルカリ度、溶解しているイオン、濁度などが異なる種々の水すべてに対応できるわけではなく、適用範囲が狭められている。

【0005】

このため、塩基度を上げ凝集性能を向上させることにより、水の種類による幅広い物性の変動に対応できる塩基性塩化アルミニウムを得ることが期待される。

【0006】

高塩基度の塩基性塩化アルミニウムの製造方法については、特許文献１には、（１）塩基度が５０％未満の塩基性塩化アルミニウム溶液とアルカリとして炭酸塩、又はアルミン酸アルカリ溶液と炭酸塩の混合溶液のいずれか一種を所要の割合にて同時に添加混合反応せしめアルミナゲルを生成する第１工程、（２）第１工程で得られたアルミナゲルを、塩基度が５０％未満の塩基性塩化アルミニウム溶液に、溶解する第２工程、（３）第２工程で得られた塩基性塩化アルミニウム溶液に水溶性硫酸塩を添加する第３工程、よりなることを特徴とする塩基度が６０〜８０％の硫酸根含有高塩基性塩化アルミニウム溶液の製造方法が開示されている。このようにして得られる高塩基性塩化アルミニウムは、従来の塩基性塩化アルミニウム（ＰＡＣ）に比べると、広範囲の幅広い物性の変動による水処理に対し一定程度改善効果があるが、十分ではない。また安定性については、むしろ劣化する傾向にある。

【0007】

安定性については、添加する硫酸根が関与していることが知られている。たとえば特許文献２には、添加する硫酸根が安定性に影響し、アルミニウムイオンが加水分解反応を起こさないよう、塩基度、Ａｌ_２Ｏ_３濃度を考慮して６０℃以下でＳＯ_４を添加することが記載されている。

【0008】

また特許文献３には、ＰＡＣ中に含有させた硫酸イオンは、ＰＡＣの凝集性能を向上させる反面、ＰＡＣ中の硫酸イオン濃度が高くなると、ＰＡＣの安定性を阻害して、保存時に液の白濁さらにはゲル化等の問題を生ずる。そのため、ＰＡＣ中に含有させる硫酸イオン濃度には限界があり、塩化アルミニウムの日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ１４７５では、アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３として）含有量の範囲を１０．０〜１１．０％、塩基度の範囲を４５〜６５％、硫酸イオン含有量を３．５％以下に規制していることが記載されている。

【0009】

また、洗浄後の洗浄水排水等には、硫酸イオンが１ｍｇ／Ｌ以下しか含まれていない場合があり、このような硫酸イオン濃度が１ｍｇ／Ｌ以下の被処理水に、アルミニウム塩系の従来のＰＡＣを注入しても、被処理水中の懸濁物質や溶解性有機物等の凝集は良好に行われないことが記載されている。

【0010】

さらに、特許文献４には、硫酸根含有量が残存Ａｌ濃度の低減に関係しており、少ない方が残存Ａｌの低減のできることが記載されており、硫酸根は少ない方が良いことを示唆している。

【0011】

したがって、幅広い水の種類による物性変動に対応し、温度変化にかかわらず保管安定性が向上した塩基性塩化アルミニウムを得るには、塩基度および硫酸根濃度により制御するのは限界があり、硫酸根濃度を低減させると共にその硫酸根に代わる添加物による凝集性の向上、安定性に向上が望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開平７−１７２８２４号公報

【特許文献2】特開昭５０−２９４７９号公報

【特許文献3】特開２００９−２７９５１２号公報

【特許文献4】特開２０００−２７１５７４号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明の目的は、産業排水・用水、上下水などの水処理用凝集剤に使用する塩基性塩化アルミニウムに関し、硫酸根濃度をできるだけ少なくして、処理すべき水の各種類によるｐＨ、アルカリ度、溶解イオン、濁度などの幅広い変動にも対応でき、また保管時の大きい温度変化にも対応できる保管安定性に優れた塩基性塩化アルミニウムを得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は、組成が、Ｓｉ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．００１〜０．１、Ｍ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．１〜１．２（Ｍはアルカリ金属のモル数を示す）、Ｅ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０〜０．３（Ｅはアルカリ土類金属のモル数を示す）、Ｃｌ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝１．０〜３．０、ＳＯ_４／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０〜０．０８であることを特徴とする高塩基性塩化アルミニウムである。

【0016】

また本発明は、前記高塩基性塩化アルミニウムの塩基度が、５０〜８０％であることを特徴とする高塩基性塩化アルミニウムである。

【0017】

さらにまた本発明は、前記高塩基性塩化アルミニウムの製造方法であって、
（１）塩基度４０〜６５％の塩基性塩化アルミニウム第１溶液と、アルカリケイ酸塩を含むアルカリ溶液とを混合し反応させ、アルミナゲルを生成させる第１工程と、
（２）第１工程で得られるアルミナゲルを塩基度４０〜５５％の塩基性塩化アルミニウム第２溶液に添加し溶解する第２工程と、
（３）第２工程で得られる、アルミナゲルが溶解した第２溶液を、３０〜６０℃で熟成する第３工程と、を包含することを特徴とする高塩基性塩化アルミニウムの製造方法である。

【0018】

また本発明は、前記高塩基性塩化アルミニウムの塩基度が、５０〜８０％であることを特徴とする高塩基性塩化アルミニウムの製造方法である。
また本発明は、前記塩基性塩化アルミニウム第２溶液が、硫酸アルミニウムを含有した塩基性塩化アルミニウム溶液であることを特徴とする高塩基性塩化アルミニウムの製造方法である。

【0019】

また本発明は、前記第３工程において、さらに硫酸アルミニウムを添加して熟成を行うことを特徴とする高塩基性塩化アルミニウムの製造方法である。
また本発明は、前記塩基性塩化アルミニウム第１溶液が、塩化マグネシウムを含む塩基性塩化アルミニウム溶液であることを特徴とする高塩基性塩化アルミニウムの製造方法である。

【0020】

また本発明は、前記第２工程において、用いる塩基性塩化アルミニウム第２溶液が、塩化マグネシウムを含む塩基性塩化アルミニウム溶液であることを特徴とする高塩基性塩化アルミニウムの製造方法である。

【発明の効果】

【0021】

本発明によると、塩基性塩化アルミニウムにおいて、硫酸根濃度を低くし、ＳiまたはＳiとＭg化合物を含有させることにより、産業排水・用水、上下水などｐＨ、アルカリ度、溶解イオン、濁度などの幅広い範囲の水処理に適応でき、また保管安定性に優れた凝集剤である高塩基性塩基性塩化アルミニウムを得ることができる。

【産業上の利用分野】

【0022】

本発明は、硫酸根濃度を低くし、ＳiまたはＳiとＭg化合物を含有させた高塩基性塩基性塩化アルミニウムであって、産業排水・用水、上下水などｐＨ、アルカリ度、溶解イオン、濁度などの幅広い範囲の水処理に適応でき、また保管安定性に優れた凝集剤である。

【図面の簡単な説明】

【0023】

本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。

【0024】

【図1】図１は、実験例において、実施例および比較例で高塩基性塩基性塩化アルミニウムの河川水に対するフロック状態を評価するために使用したフロック粒径図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0025】

本発明は、組成が、Ｓｉ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．００１〜０．１、Ｍ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．１〜１．２（Ｍはアルカリ金属のモル数を示す）、Ｅ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０〜０．３（Ｅはアルカリ土類金属のモル数を示す）、Ｃｌ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝１．０〜３．０、ＳＯ_４／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０〜０．０８の高塩基性塩化アルミニウムである。またその塩基度は好ましくは、５０〜８０％であり、さらに好ましくは、６０〜８０％である。

【0026】

この高塩基性塩化アルミニウム中には、ＳｉがＡｌ_２Ｏ_３１モルに対し０．００１〜０．１モル含まれる。特に好ましくは、０．００３〜０．０７モルである。Ｓｉは凝集性を高めると共に特に高濁度での処理水に効果がある。０．００１モルより少ないと、凝集性に改善が認められず、０．１モルを超えても効果が飽和するので好ましくない。

【0027】

またこの高塩基性塩化アルミニウム中には、Ｎａ、Ｋなどアルカリ金属がＡｌ_２Ｏ_３１モルに対し０．１〜１．２モル、特に好ましくは０．３〜０．８モル含まれる。このアルカリ金属は、製造工程で反応によりアルミナゲルを生じさせるために必然的に含有するものである。前記アルカリ金属は、高塩基性塩化アルミニウムにおいて、ＮａＣｌまたはＫＣｌの形態で含まれるが、このアルカリ金属が、Ａｌ_２Ｏ_３１モルに対し０．１モル未満だと所望の量のゲルを得ることができず塩基度が上がらないので好ましくなく、１．２モルを超えると、安定性が悪くなるので好ましくない。１．２モルを超える場合には、ゲル生成段階で脱塩処理をし、範囲内とすることが好ましい。

【0028】

またこの高塩基性塩化アルミニウム中には、必要に応じＣａ、Ｍｇなどアルカリ土類金属がＡｌ_２Ｏ_３１モルに対し０〜０．３モル、特に好ましくは０．０２〜０．２モル含まれる。アルカリ土類金属としてはＭｇが好ましい。このアルカリ土類金属は、シリコンとの相乗効果により、さらに凝集性を高め、特に低濁度、高ｐＨ領域で効果がある。含有量が０．３モルを超えても効果が飽和するため好ましくない。

【0029】

またこの高塩基性塩化アルミニウム中には、ＣｌがＡｌ_２Ｏ_３１モルに対し１．０〜３．０モル、特に好ましくは１．５〜２．７モル含まれる。このＣｌは、Ａｌに結合しているＣｌとアルカリ金属に結合しているＣｌを合算したものである。１．０モル未満であっても、３．０モルを超えても塩基性塩化アルミニウムの安定性が悪くなるので好ましくない。

【0030】

またこの高塩基性塩化アルミニウム中には、ＳＯ_４がＡｌ_２Ｏ_３１モルに対し０〜０．０８モル含まれる。このＳＯ_４は凝集性に対し補助的に用いられ、水の種類によっては含まなくても可能である。

【0031】

ＳＯ_４含有量は、市販（たとえば朝日化学工業社製）のポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）の分析例（Ａｌ_２Ｏ_３：１０．３％、塩基度：５２％、ＳＯ_４^２−：２．６％（ＳＯ_４／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．２７）に比べると著しく含有量が小さい。

【0032】

硫酸根は、凝集性を高くする効果があるが、これによる凝集性は、処理すべき水のｐＨ、アルカリ度、溶解イオン、濁度などの変動の影響を受けやすい。また塩基度が高くなると、硫酸根により安定性が悪くなり、含有量も著しく制限される。本発明は、このよう状況に鑑み、ＳｉまたはＳｉとＭｇ化合物を含有させることにより、硫酸根含有量がゼロまたは極めて少ない量でも凝集性が良好で、物性の変動幅が大きい各種水処理に適用でき、保管安定性も向上できることを見出し、本発明を完成したものである。

【0033】

このような高塩基性塩化アルミニウムを製造する方法として、（１）塩基性塩化アルミニウム第１溶液と、アルカリケイ酸塩を含むアルカリ溶液とを反応させ、アルミナゲルを生成させる第１工程と、（２）第１工程で得られるアルミナゲルを、塩基性塩化アルミニウム第２溶液に添加し溶解する第２工程と、（３）３０〜６０℃で熟成する第３工程を経ることにより製造することができる。

【0034】

この第１工程または第２工程で用いる塩基性塩化アルミニウム第１、第２溶液は、特に限定されないが、式Ａｌ_ｎ（ＯＨ）_ｍＣｌ_３ｎ−ｍで表される塩基度〔（ｍ／３ｎ）×１００〕が０を超え、かつ５０％未満、望ましくは３０％を超え、かつ５０％未満のものである。
本発明の塩基性塩化アルミニウムは、既知の方法で製造されるものであればよく、たとえば塩酸と酸化アルミニウムとを反応させることによって、製造することができ、その１例をあげると、３５％塩酸：６４９ｇ、水酸化アルミニウム（含水率２．６％）：３２５．３ｇ、水：３５．７ｇをオートクレーブ中で１６０℃、１６０分反応させて合成されるものである。また、第一溶液と第二溶液で濃度や塩基度が異なっていても問題はない。

【0035】

また第１工程で用いるアルカリ溶液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化アルカリ、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの炭酸アルカリ、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウムなどのアルミン酸アルカリを含む溶液であればよい。

【0036】

このアルカリ溶液中には、Ｓｉ源としてケイ酸アルカリを混合し溶解する。これにより、ゲル生成過程でＳｉが均一に分散したアルミナゲルとなり、これを用いて高塩基性塩化アルミニウム溶液とすることにより一部にＡｌ−Ｓｉ結合が均一に生じ凝集性能に優れた凝集剤とすることができる。

【0037】

ケイ酸アルカリを混合溶解する量は、製品の高塩基性塩化アルミニウムとして、ＳｉがＡｌ_２Ｏ_３１モルに対し０．００１〜０．１モル、好ましくは、０．００３〜０．０７モル含まれる量に調整する。

【0038】

第１工程のアルミナゲルを生成する方法としては、塩基性塩化アルミニウム第１溶液と前記アルカリ溶液を同時に添加する方法、塩基性塩化アルミニウム第１溶液にアルカリ溶液を添加する方法、アルカリ溶液に塩基性塩化アルミニウム第１溶液を添加する方法などを挙げることができる。

【0039】

このようにして得られたアルミナゲルは、第２工程において、塩基度５５％未満、通常２０％〜５０％の低塩基度の塩基性塩化アルミニウム第２溶液に溶解する。最終製品の高塩基性塩化アルミニウム溶液中にＣｌがＡｌ_２Ｏ_３１モルに対し３．０モルを超えると、ＮａＣｌまたはＫＣｌに起因して安定性が悪くなるので、この場合には、この範囲になるようアルミナゲルの生成段階で脱塩するのが好ましい。脱塩方法としては常法による濾過洗浄、希釈／デカンテーション等いかなる方法でも良い。

【0040】

Ｍｇなどアルカリ土類金属を含有させる方法としては、第１工程における塩基性塩化アルミニウム第１溶液にＭｇＣｌ_２などと混合溶解する方法、第２工程における原料の塩基性塩化アルミニウム第２溶液にＭｇＣｌ_２などとして混合溶解する方法を挙げることができる。

【0041】

なお、前述の第１工程または第２工程で使用する原料の塩基性塩化アルミニウム第１、第２溶液は、オートクレーブにより合成した直後の硫酸根添加前の塩基性塩化アルミニウム、その他、所望の硫酸根濃度に留意すれば、硫酸根を含むＰＡＣ（市販のＪＩＳ規格品）を用いることも可能である。

【0042】

第３工程における熟成は、３０℃〜６０℃、好ましくは、３０℃〜５０℃で０．５〜２．０時間行う。これにより、未溶解ゲルをできるだけ溶解するとともに、高塩基性塩化アルミニウムを安定化させ、保管時の析出沈降などを防止する。この熟成温度が高すぎると重合が進み、かえって安定性が劣化するので好ましくない。

【実施例】

【0043】

以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例によって限定されるものではない。
（実施例１）

【0044】

アルミン酸ナトリウム溶液（Ａｌ_２Ｏ_３換算１８．８％、Ｎａ_２Ｏ換算１９．４％）１０９．０ｇと、ケイ酸ナトリウム溶液（ＳｉＯ_２換算２８％、Ｎａ_２Ｏ換算１０％）７．０ｇを混合した。これに塩基性塩化アルミニウム溶液第１溶液（塩基性塩化アルミニウム、塩基度５２％、Ａｌ_２Ｏ_３１０．３％、ＳＯ_４２．６％、Ｃｌ１１．４％）２３１．４ｇを混合し、アルミナゲルを生成した。

【0045】

その後、このゲルを室温で０．２５〜２時間熟成し、さらに塩基性塩化アルミニウム第２溶液（塩基度４６．８％、Ａｌ_２Ｏ_３１９．７％、Ｃｌ２２．７％）２９０．９ｇおよび液体硫酸バンド（Ａｌ_２Ｏ_３８．０％、ＳＯ_４２２．３％）５．３ｇを添加し溶解した。この溶液を３０〜５０℃で９０分間熟成し、塩基度７１．５％の高塩基性塩化アルミニウム溶液（Ａｌ_２Ｏ_３１０．３％）を得た。得られた高塩基性塩化アルミニウムの組成は、Ｓｉ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．０３、Ｎａ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．７、Ｃｌ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝２．６、ＳＯ_４／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．０７２であった。なお、各元素の分析に関しては、ＪＩＳ分析法に従って分析を行った。

【0046】

この高塩基性塩化アルミニウムについて、表２に示す河川水を用いて、凝集剤としての性能を下記の試験条件により評価した。結果は表３〜５に、総合評価を表６に示す。

【0047】

（試験方法）
ビーカーに各種河川水１リットルを入れ、急速撹拌（１５０ｒｐｍ：９６ｃｍ／ｓｅｃ）しながら実施例および比較例の高塩基性塩化アルミニウムを添加し、引き続き上記条件と同じ急速撹拌１分、緩速撹拌（５０ｒｐｍ；３２ｃｍ／ｓｅｃ）を１０分行い、１０分間静置し、上澄液をサイホンにて採取し、濁度、フロック状態、Ｅ２６０（紫外部吸光度：トリハロメタン除去率） 、残留アルミ濃度を求めた。Ｅ２６０の分析は、試料を０．４５μｍのろ紙を用いろ過した後、光路長１ｃｍの石英ガラスセルを用いて分光光度計にて波長２６０ｎｍの吸光度を測定した。また、残留アルミ濃度は、ＩＣＰ発光分光法を用いて測定した。

【0048】

河川水は淀川水系から採取し調合して、濁度、ｐＨ、アルカリ度の異なるもの３種（Ａ、Ｂ、Ｃ）を用いて試験した。フロック状態は、Ｄ１〜Ｄ５までフロック粒径図により評価した。数字が大きいほど粒径大である。結果は、河川水ごとに、処理後の濁度、処理時間、フロック状態、凝集剤必要量などから○、△、×で個別評価し，総合評価では、各河川水の個別評価がすべて○のものを○、個別評価において○が２つのものを△、個別評価において○が１または０のものを×とした。

【0049】

（実施例２）
実施例１の塩基性塩化アルミニウム第２溶液が、塩化マグネシウム２％添加し合成した塩基性塩化アルミニウム（３５％塩酸：６４９ｇ、水酸化アルミニウム（含水率２．６％）：３２５．３ｇ、水：３５．７ｇ、無水塩化マグネシウム：２０ｇをオートクレーブ中で１６０℃、１６０分反応）である他は、実施例１と同様にして高塩基性塩化アルミニウムを得た。組成は表１に示す。また実施例１と同様に試験をして評価した。評価結果を表３〜５に示す。

【0050】

（実施例３）
塩基性塩化アルミニウム第２溶液が、実施例２と同様に製造した塩基性塩化アルミニウムであり、硫酸バンドを添加しないでゲルを溶解した他は、実施例１と同様にして高塩基性塩化アルミニウムを得た。組成は表１に示す。また実施例１と同様に試験をして評価した。評価結果を表３〜５に示す。

【0051】

（実施例４）
ゲルに、液体硫酸バンドを添加しないで塩基性塩化アルミニウム第２溶液のみを添加し溶解した他は、実施例１と同様にして高塩基性塩化アルミニウムを得た。組成は表１に示す。また実施例１と同様に試験をして評価した。評価結果を表３〜５に示す。

【0052】

（実施例５）
実施例２の塩基性塩化アルミニウム第２溶液として、市販のＰＡＣ（Ａｌ_２Ｏ_３：１０．３％、塩基度：５２％、ＳＯ_４^２−：２．６％（ＳＯ_４／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．２７）を用い、液体硫酸バンドは添加しないで溶解した他は、実施例１と同様にして高塩基性塩化アルミニウムを得た。組成は表１に示す。また実施例１と同様に試験をして評価した。評価結果を表３〜５に示す。

【0053】

（比較例１）
実施例１の高塩基性塩化アルミニウムに代えて、市販のＰＡＣ（Ａｌ_２Ｏ_３：１０．３％、塩基度：５２％、ＳＯ_４^２−：２．６％（ＳＯ_４／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．２７）を実施例１と同様にして評価した。評価結果を表３〜５に示す。

【0054】

（比較例２）
実施例１において、アルミン酸ナトリウム溶液のみを用いて、ケイ酸ナトリウムは混合しないでアルミナゲルを生成した他は、実施例１と同様にして高塩基性塩化アルミニウムを得た。これを用いて実施例１と同様に試験をして評価した。評価結果を３〜５に示す。

【0055】

（比較例３）
実施例１において、ケイ酸ナトリウムは混合しないでアルミン酸ナトリウム溶液のみを用いて、アルミナゲルを生成し、そのゲルに、液体硫酸バンドを添加しないで塩基性塩化アルミニウム第２溶液のみを添加し溶解した他は、実施例１と同様にして高塩基性塩化アルミニウムを得た。これを用いて実施例１と同様に試験をして評価した。評価結果を表３〜５に示す。

【0056】

【表1】

【0057】

【表2】

【0058】

【表3】

【0059】

【表4】

【0060】

【表5】

【0061】

【表6】

【0062】

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。

【要約】

組成が、Ｓｉ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．００１〜０．１、Ｍ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０．１〜１．２（Ｍはアルカリ金属のモル数を示す）、Ｅ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０〜０．３（Ｅはアルカリ土類金属のモル数を示す）、Ｃｌ／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝１．０〜３．０、ＳＯ_４／Ａｌ_２Ｏ_３（モル比）＝０〜０．０８である高塩基性塩化アルミニウムおよび塩基度４０〜６５％の塩基性塩化アルミニウム第１溶液と、アルカリケイ酸塩を含むアルカリ溶液とを反応させてアルミナゲルを生成させる第１工程と、第１工程で得られるアルミナゲルを塩基度４０〜５５％の塩基性塩化アルミニウム第２溶液に添加し溶解する第２工程と、３０〜６０℃で熟成する第３工程とを包含することを特徴とする高塩基性塩化アルミニウムの製造方法。

【図1】