聚合氯化鋁性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑，分子式 [Al2(OH)nCl6-n· xH2O]m (m≤10，n=1～5)。為無機高分子化合物，是 介于氯化鋁和氫氧化鋁之間的水解產(chǎn)物。由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生成分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑。聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑，又被簡稱為聚鋁，英文縮寫為PAC，由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產(chǎn)的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑。在形態(tài)上又可以分為固體和液體兩種，而固體按顏色不同又分為棕褐色、黃色和白色，不同顏色的聚合氯化鋁在應(yīng)用及生產(chǎn)技術(shù)上也有較大的區(qū)別。
a、聚合氯化鋁作為水處理劑對各種水質(zhì)適應(yīng)性強，對于高濁度水混凝沉淀效果尤為顯著。 b、凈化后的水質(zhì)優(yōu)于硫酸鋁等無機混凝劑，凈水成本與之相比低15-30％。絮凝體形成快，沉降速度快。 c、含氧化鋁高、投加量小，可降低制成水成本。 d、源水PH值在5.0-9.0范圍均可凝聚。 e、腐蝕性小，操作條件好，溶解性優(yōu)于硫酸鋁。 f、處理水中鹽分較少，有利于離子交換處理和純水制備。 g、對源水溫度的適應(yīng)性優(yōu)于硫酸鋁等無機混凝劑，對低溫水的處理效果也較好，最低析出溫度為-18℃。
該產(chǎn)品能除菌、除臭、除氟、鋁、鉻、除油、除濁、除重金屬鹽、除放射性污染物、在凈化各種水源過程中具有廣泛的用途。
1、凈化生活飲用水，生活污水。
2、凈化工業(yè)用水、工業(yè)廢水、礦山、油田回注水、凈化造水、治金、洗煤、皮革及各種化工污水處理等。
3、工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用;造紙施膠、印染漂染、水泥速凝劑、精密鑄造硬化劑、耐火材料粘劑、甘油精制、布匹防皺、醫(yī)藥、等其它行業(yè)，廢水可循環(huán)使用。
4、在煉沒工業(yè)中，用于沒水分離，效果甚佳。
1、白色聚氯化鋁
最新研發(fā)的一種新型凈水材料，專業(yè)用于食品、飲用水、城市給水、精密制造用水凈化、造紙行業(yè)、醫(yī)藥、糖液精制、化妝品助劑、日?；瘜W(xué)品工業(yè)等方面有非常廣泛的應(yīng)用，純度非常高，價格也是最高的。
2、淡黃色聚氯化鋁
僅次于白色聚氯化鋁的中高系列產(chǎn)品，主要用于飲用水處理，其中對重金屬的含量限制比較嚴格，特別是我們所生產(chǎn)的飲水級聚合氯化鋁產(chǎn)品，用它處理過后的水澄清無沉淀，AL2O3含量在30（±0.5）左右，粉末細、顆粒均勻、絮凝效果好、凈化高效穩(wěn)定、投加量少、成本低，是長期合作的各大水廠專用的水處理絮凝劑。
3、金黃色聚氯化鋁
是目前市場上應(yīng)用最廣泛的聚合氯化鋁，用于污水處理的高效絮凝劑，絮凝效果好，所以不管是工業(yè)給水、工業(yè)廢水、工業(yè)水循環(huán)和城市污水處理都是最好的選擇。
4、褐色、棕色、咖色聚合氯化鋁
是針對個別客戶對水處理的特別的要求所生產(chǎn)的水處理產(chǎn)品，其中鐵含量高于其他聚合氯化鋁產(chǎn)品系列，所以顏色較金黃色深一些。針對于低溫、低濁、高藻的污水有強效，主要用于飲用水、城市給水、工業(yè)給水凈化等方面處理。
聚合氯化鋁是一種無機高分子聚合物。具有一定的膠凝性，可以做耐火涂料，超純氧化鋁制品和耐火混凝土等的膠結(jié)材。聚合氯化鋁是一種高價多羥基電解質(zhì)，可以看作是AlCl3水解成Al(OH)3的中間產(chǎn)物，膠核帶正電荷，水解呈酸性。這類產(chǎn)品的組成成分是在一定條件下，各種含水絡(luò)合物按一定比例組成的混合體系。其表示式為[Al2(OH)n·Cl6-n]m，式中n=1—5，m≤10。
由于制法和性能不同，聚合氯化鋁又可稱為羥基氯化鋁、堿式氯化鋁、聚合氧化鋁等。主要物理化學(xué)性能指標有堿化度、pH值、Al2O3含量和相對密度等。聚合氯化鋁的原材料豐富，成本低廉，具有不降低耐火混凝土的耐火度、高溫下活性較強，在摻有少量促凝劑時，常溫下可硬化等特點，是一種有發(fā)展前途的膠結(jié)材。
聚合氯化鋁一般分為三大類，第一種是食品級的聚合氯化鋁，第二種是飲水級別的聚合氯化鋁，第三種是工業(yè)級別的聚合氯化鋁，這三種不同類別的聚合氯化鋁在使用過程和相關(guān)的指標上都有著明顯的差異。
食品級的聚合氯化鋁外觀一般為白色粉末狀，簡稱白聚鋁，多用于飲用水的處理，制藥和化妝品的輔料，以及一些高技術(shù)的科技研究等，一般采用噴霧干燥工藝制作，白色的聚合氯化鋁在氧化鋁的含量在30%以上。
飲水級聚合氯化鋁的外觀為黃色或金黃色不規(guī)則顆粒，同樣采用噴霧干燥型工藝制得，在造紙廠、印染廠、皮革廠、電廠、城市污水處理和污水處理廠是最主要的凈水藥劑之一。飲水級聚合氯化鋁一般氧化鋁含量在26%到30%之間，一般市面上有26、28、30這三種規(guī)格的產(chǎn)品。
工業(yè)級的聚合氯化鋁外觀通常為棕褐色或黃色的顆粒，一般采用滾筒干燥工藝，在哥工業(yè)的廢水處理上具有優(yōu)秀的使用效果。工業(yè)級的聚合氯化鋁含量在22%到30%之間，市面上工業(yè)級聚合氯化鋁的規(guī)格從22到30的都有，并有較大差別，請謹慎選購。
混凝劑是指能促使水中膠體微粒的凝聚與絮凝作用，加速形成粗顆粒，從而使其快速沉降或更易過濾的一種化學(xué)藥劑。
混凝劑包括凝聚劑、絮凝劑、助凝劑等。這些名詞目前尚無嚴格的統(tǒng)一定義與界限?；炷齽┡c絮凝劑、凝聚劑常混用。
常用的混凝劑有明礬、聚合氯化鋁、活化硅酸、聚丙烯酰胺、鎂礬土、硫酸亞鐵和三氯化鐵等，以聚合氯化鋁和明礬配合使用效果最好。
聚合氯化鋁是一種新型無機高分子混凝劑，它與傳統(tǒng)無機混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無機混凝劑為低分子結(jié)晶鹽，而聚合氯化鋁的結(jié)構(gòu)由形態(tài)多變的多元羧基絡(luò)合物組成，絮凝沉淀速度快，適用PH值范圍寬，對管道設(shè)備無腐蝕，凈水效果明顯，能有效支除水中色質(zhì)SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子，該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領(lǐng)域，具有如下特性：
1．凈化后水質(zhì)優(yōu)于三氯化鐵硫酸鋁等無機混凝劑，且凈水成本比較低。
2．絮凝體形成快、沉降速度快，比三氯化鐵、硫酸鋁等傳統(tǒng)絮凝劑處理能力大。
3．對源水溫度、濁度、堿度等適應(yīng)性由于三氯化鐵、硫酸鋁等傳統(tǒng)絮凝劑。
4．適應(yīng)的源水PH值寬，在PH5.0—9.0范圍均可凝聚，最佳效果為PH6.5-7.5。
5．腐蝕性小，操作條件好。
6．溶解性優(yōu)于三氯化鐵、硫酸鋁。
7．處理后水中鋁與鹽份殘留少，有利于離子交換處理和制備。
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聚合氯化鋁的主要物理化學(xué)性能是以堿化度、pH值、Al2O3含量和密度來表示。
堿化度(B)與pH值：堿化度系指聚合氯化鋁中Cl-被OH-所取代的程度，一般以羥基與鋁的當(dāng)量比百分數(shù)表示，即：B=[OH]/3[Al]×100%。
聚合氯化鋁的許多特征都同堿化度有關(guān)。如聚合度、pH值、貯存穩(wěn)定性和作膠結(jié)劑的膠結(jié)性等等。但堿化度只是代表所存在的各種不同聚合度的聚合氯化鋁混合物的統(tǒng)計平均值。
聚合氯化鋁液體的pH值同堿化度有類似之處，但兩者具有不完全相同的意義，堿化度表達聚合氯化鋁結(jié)構(gòu)中結(jié)合的羥基數(shù)量，而pH值則表達溶液中游離狀態(tài)的羥基離子OH的數(shù)量。聚合氯化鋁溶液的pH值一般隨堿化度升高而增大。
圖2 堿化度和pH值的關(guān)系。
同一堿化度的溶液，當(dāng)其濃度不同時，pH值也不相同，隨著溶液濃度增大，pH值有所降低。如以原液堿化度為50%的聚合氯化鋁(PAC)和AlCl3溶液為例，稀釋成不同質(zhì)量濃度時，其pH值是不同的。
Al2O3的含量、密度與粘度：聚合氯化鋁溶液的Al2O3含量與密度之間存在著一定的關(guān)系。溶液的密度隨Al2O3含量提高而增大，成直線關(guān)系。
圖3 聚合氯化鋁密度與Al2O3含量的關(guān)系。
聚合氯化鋁溶液的密度，pH值與粘度的關(guān)系為：密度越大、pH值越高，粘度(動力粘滯系數(shù))也越大。
圖4 聚合氯化鋁密度、pH值與粘度的關(guān)系。
PAC（聚合氯化鋁）的最重要三個質(zhì)量指標是什么，決定聚合氯化鋁質(zhì)量的鹽基度、ＰＨ值、氧化鋁含量，這是聚合氯化鋁的三個最重要的質(zhì)量指標。
1、鹽基度。
PAC（聚合氯化鋁）中某種形態(tài)的羥基化程度或堿化的程度稱為鹽基度或堿化度。一般用羥鋁摩爾比B=[OH]/[Al]百分率表示。鹽基度是聚合氯化鋁最重要的指標之一，與絮凝效果有十分密切的關(guān)系。原水濃度越高，鹽度越高，則絮凝效果越好。歸納起來，在原水濁度86~10000mg/L范圍內(nèi)，聚合氯化鋁最佳鹽基度在409~853，且聚合氯化鋁的許多其他特性都與鹽基度有關(guān)?！?/p>
2、pH值。
PAC（聚合氯化鋁）溶液的pH也是一項重要的指標。它表示溶液中游離狀態(tài)的OH-數(shù)量。聚合氯化鋁的pH值一般隨鹽基度升高而增大，但對于不同組成的液體，其pH值與鹽基度之間并不存在對應(yīng)關(guān)系。具有相同鹽基度濃度的液體，當(dāng)濃度不同時，其pH值也不同。
3、氧化鋁含量。
PAC（聚合氯化鋁）中氧化鋁含量是產(chǎn)品有效成分的衡量指標，它與溶液的相對密度有一定的關(guān)系，一般說來相對密度越大，則氧化鋁含量越高。聚合氯化鋁黏度與氧化鋁含量有關(guān)，隨氧化鋁含量增大黏度增大。相同條件下，相同濃度氧化鋁條件下，聚合氯化鋁的粘度要低于硫酸鋁，更有利于輸送和使用。
耐火材料結(jié)合劑的一種。是用含鋁原料或金屬鋁經(jīng)過鹽酸的溶出、水解、聚合等物理化學(xué)處理制成的一種氫氧化鋁溶膠。聚合氯化鋁可以看成是AlCl3水解成為Al(OH)3的中間產(chǎn)物，因此水解液呈酸性。聚合氯化鋁又稱羥基氯化鋁 (AluminumHydroxychloride) 或堿式氯化鋁 (Basic Aluminumchloride)，其化學(xué)通式為〔Al2 (OH)nCl6-n〕m。若式中n接近于6或等于6，則可稱為鋁溶膠(Alumina sol)。用聚合氯化鋁作為散狀耐火材料的結(jié)合劑不會降低耐火度，在加熱過程中聚合氯化鋁脫水和分解生成的Al2O3是一種高分散度的活性氧化鋁，有助于燒結(jié)，因此它適合作耐火材料的結(jié)合劑。
聚合氯化鋁可作不燒或燒成耐火制品、耐火可塑料、搗打料和澆注料的結(jié)合劑。作不定形耐火材料的結(jié)合劑時，對堿化度和密度有一定的要求，太高和太低其膠結(jié)強度均不好，一般其堿化度在46%～72%之間，密度在1.17～1.23kg/m3之間結(jié)合強度較好。作耐火澆注料的結(jié)合劑時，可用合成鎂鋁尖晶石、電熔MgO和礬土水泥作促凝劑。但用聚合氯化鋁作不定形耐火材料結(jié)合劑時，因其溶液呈酸性(pH<5)，會與耐火材料中含有的鐵和含鐵化合物反應(yīng)逸出氫氣而使材料發(fā)生鼓脹。因此，在制備工藝上需要有困料階段，以避免成型好的制品或襯體發(fā)生鼓脹而開裂。
1. 以氫氧化鋁生產(chǎn)PAC
以氫氧化鋁為原料采用酸溶法制備PAC 是國內(nèi)外普遍采用的一種工藝。氫氧化鋁純度高，生產(chǎn)的產(chǎn)品重金屬含量很低。但是由于氫氧化鋁酸溶性比較差，因此一般在反應(yīng)釜中采用加溫、加壓的方法溶出鋁液，經(jīng)分離熟化即可得到PAC 產(chǎn)品。在反應(yīng)釜中加壓、加熱，可以使氫氧化鋁中鋁的溶出率達到90%以上。這種工藝相對比較簡單，但是所得產(chǎn)品的鹽基度偏低，約為40%。為提高產(chǎn)品的鹽基度，并且不引入其他重金屬雜質(zhì)， 一般采用在低鹽基度產(chǎn)品中加入鋁屑和鋁酸鈉， 這樣所得產(chǎn)品的鹽基度一般可提高到70%以上。
2. 以氯化鋁生產(chǎn)PAC
直接以結(jié)晶氯化鋁為原料， 可采用沸騰熱解法制得固體PAC 產(chǎn)品。結(jié)晶氯化鋁在一定溫度下熱解，分解出氯化氫和水，聚合變成粉狀產(chǎn)物。目前這種方法很少使用， 因為結(jié)晶氯化鋁可以直接與鋁酸鈣反應(yīng)，這樣更節(jié)省原料和能源，也不會產(chǎn)生污染。方法是將結(jié)晶氯化鋁溶液在加熱條件下與鋁酸鈣反應(yīng)，可以得到鹽基度為80%~90%的產(chǎn)品。每1 t 結(jié)晶氯化鋁一般可以制備得到5 t PAC（Al2O3質(zhì)量分數(shù)為10%）。
聚合氯化鋁凈水劑直接添加到污水中，會將懸浮物迅速包裹絮凝沉淀，造成設(shè)備的堵塞，且凈水劑的用量是聚合氯化鋁水溶液用量的2-3倍，雖然省事，卻直接導(dǎo)致使用成本的增加。聚合氯化鋁是一種無機高分子凈水劑，由氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產(chǎn)的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑。
聚合氯化鋁的正確使用方法：
1、使用凈水劑時應(yīng)先根據(jù)水質(zhì)進行小試，選出凈水效果好，投放量小的最佳點。溶液應(yīng)隨配隨用，非飲用水應(yīng)根據(jù)實際情況選定用量。
2、使用固體時，先加水溶解陪配成10-25%的溶液，而后水稀釋至所需濃度，在溶解時先加水慢慢投料，并不斷進行攪拌。
3、不同廠家或不同牌號的水處理藥劑不能混合，并且不得與其他化學(xué)藥品混存。
4、原液和稀釋液稍有腐蝕性，但低于其他各種無機絮凝劑。
5、產(chǎn)品有效儲存期:液體半年，固體兩年。固體產(chǎn)品潮后仍然可使用。
6、凈水劑聚合氯化鋁經(jīng)合理投加，凈化后水質(zhì)符合生活飲用水衛(wèi)生標準。
化學(xué)性質(zhì)
無色或黃色樹脂狀固體。其溶液為無色或黃褐色透明液體，有時因含雜質(zhì)而呈灰黑色粘液。 易溶于水。
用途
用于生活飲用水、各種工業(yè)廢水的凈化處理
用途
作為絮凝劑主要用于凈化飲用水和給水的特殊水質(zhì)處理，如除鐵、氟、鎘、放射性污染。除漂浮油等。亦可用于工業(yè)廢水處理，如印染廢水。此外還用于精密鑄造、醫(yī)藥、造紙、制革。
用途
聚合鋁能除菌、除臭、脫色、除氟、鋁、鉻、酚、除油、除濁、除重金屬鹽、除放射性污染物質(zhì)，對凈化各種水具有廣泛的用途。
用途
聚合氯化鋁是絮凝劑，主要用于凈化飲用水，還用于給水的特殊水質(zhì)處理、除鐵、除鎘、除氟、除放射性污染、除浮油等。也用于工業(yè)廢水處理，如印染廢水等，在鑄造、造紙、醫(yī)藥、制革等方面也有廣泛應(yīng)用。
生產(chǎn)方法
沸騰熱解法 將結(jié)晶氯化鋁在170℃下進行沸騰熱解，放出的氯化氫用水吸收制成20%鹽酸加回收。然后加水在60℃以上進行熟化聚合，再經(jīng)固化，干燥，破碎，制得固體聚合氯化鋁成品。其
沸騰熱解法 將鋁灰（主要成分為氧化鋁和釣金屬鋁）按一定配比加入預(yù)先加入洗滌水的反應(yīng)器中，在攪拌下緩緩加入鹽酸進行縮聚反應(yīng)，經(jīng)熟化聚合至pH值4.2～4.5，溶液相對密度為1.2左右進行沉降，得到液體聚合氯化鋁。液體產(chǎn)品稀釋過濾，蒸發(fā)濃縮干燥得固體聚合氯化鋁成品。其
聚合氯化鋁
上下游產(chǎn)品信息
上游原料
下游產(chǎn)品