聚合氯化鋁

CAS登錄號 1327-41-9;101707-17-9;11097-68-0;114442-10-3; 外觀 黃色

EINECS登錄號 215-477-2        熔點 190(253kPa)     化學式 Al₂Cl_n（OH)_6-n

英文名 Poly Aluminium Chloride   水溶性 易溶于水     密度 液體≥1.12

別稱 PAC、聚鋁、聚氯化鋁、多氯化鋁、堿式氯化鋁、凈水劑、羥基氯化鋁、多元氯化鋁、聚合鋁、復合聚合氯化鋁

聚合氯化鋁應用 水處理、造紙施膠、糖液精制、鑄造成型、布匹防皺、催化劑載體、醫(yī)yao精制、水泥速凝、抑汗化妝品主要原料

一種新興凈水材料，無機高分子混凝劑，簡稱聚鋁，英文縮寫為PAC(poly aluminum chloride)，它是介于AlCI₃和Al(OH)₃，之間的一種水溶性無機高分子聚合物，化學通式為[Al₂(OH)_nCl_6-nLm]，其中m代表聚合程度，n表示PAC產品的中性程度。m品的中，n=1-5為具有Keggin結構的高電荷聚合環(huán)鏈體，對水中膠體和顆粒物具有高度電中和及橋聯(lián)作用，并可強力去除微有du物及重金屬離子，性狀穩(wěn)定。檢驗方法可按國際GB 15892--2003標準檢驗。由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用，生產出來的聚合氯化鋁是相對分子質量較大、電荷較高的無機高分子水處理yao劑。

顏色呈黃色或淡黃色、深褐色、深灰色樹脂狀固體。該產品有較強的架橋吸附性能，在水解過程中，伴隨發(fā)生凝聚，吸附和沉淀等物理化學過程。聚合氯化鋁與傳統(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晶鹽，而聚合氯化鋁的結構由形態(tài)多變的多元羧基絡合物組成，絮凝沉淀速度快，適用PH值范圍寬，對管道設備無腐蝕性，凈水效果明顯，能有效支除水中色質SS、COD、BOD及As、Hg等重金屬離子，該產品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領域。

聚合氯化鋁物理化學性質

    聚合氯化鋁具有吸附、凝聚、沉淀等性能，其穩(wěn)定性差，有腐蝕性，如不慎濺到皮膚上要立即用水沖洗干凈。生產人員要穿工作服，戴口罩、手套，穿長筒膠靴。聚合氯化鋁具有噴霧干燥穩(wěn)定性好，適應水域寬，水解速度快，吸附能力強，形成礬花大，質密沉淀快，出水濁度低，脫水性能好等優(yōu)點。用噴霧干燥產品可保證安全性，減少水事故，對居民飲用水非常安全可靠。因此，聚合氯化鋁，又被簡稱為高效聚氯化鋁，高效PAC或高效級噴霧干燥聚合氯化鋁。聚合氯化鋁適用于各種濁度的原水，pH適用范圍廣，但是和聚丙烯酰胺相比，其沉降效果遠不如聚丙烯酰胺。

聚合氯化鋁用途

    作為絮凝劑主要用于凈化飲用水和給水的特殊水質處理，如除鐵、氟、Cd、放射性污染、除漂浮油、除菌、除臭、脫色、除氟、鋁、Cr、酚、除油、除濁、除重金屬鹽、除放射性污染物質，對凈化各種水具有廣泛的用途。聚合氯化鋁在表面處理中用作水處理劑。可用于工業(yè)廢水處理，如印染廢水。還用于精密鑄造、醫(yī)yao、造紙、制革、橡膠、石油、化工、染料。

⒈ 城市給排水凈化：河流水、水庫水、地下水。

⒉ 工業(yè)給水凈化。

⒊ 城市污水處理。

    ⒋工業(yè)廢水和廢渣中有用物質的回收、促進洗煤廢水中煤粉的沉降、淀粉制造業(yè)中淀粉的回收。

    ⒌各種工業(yè)廢水處理：印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水、污水處理。

    ⒍造紙施膠。

    ⒎糖液精制。

    ⒏鑄造成型。

    ⒐布匹防皺。

    ⒑催化劑載體。

    ⒒醫(yī)yao精制

    ⒓水泥速凝。

⒔抑汗化妝品主要原料

聚合氯化鋁濃度配比方法

    固體聚合氯化鋁稀釋成液體時，首先要根據(jù)原水情況，使用前先做小試求得zui佳yao量。在生產上使用聚合氯化鋁時，按聚合氯化鋁固體：清水=1:9-1:15質量比混合溶解即可。氧化鋁含量低于1%的溶液易水解，會降低使用效果，濃度太高不易投加均勻。yao劑投用后，如見沉淀池礬花少，余濁大，則投加量過少；如見沉淀池礬花大且上翻，則加yao量過大，應適當調整。

聚合氯化鋁顏色類型

    聚合氯化鋁的顏色一般有白色、黃色、棕褐色，不同顏色的聚合氯化鋁在應用及生產技術上也有較大區(qū)別。國家標準范圍內的三氧化鋁含量在27%～30%之間的聚合氯化鋁多為土黃色、到黃色、淡黃色的固體粉狀。這些類型的聚合氯化鋁水溶性比較好，在溶解的過程中伴隨電化學、凝聚、吸附和沉淀等物理化學變化，絮凝體形成快而粗大、活性高、沉淀快、對高濁度水的凈化效果明顯。

白色聚合氯化鋁因為被稱為高純無鐵白色聚合氯化鋁，或食品級白色聚合氯化鋁，與他聚氯化鋁相比是品質zui高的產品，主要的原材料是優(yōu)質的氫氧化鋁粉、鹽.suan，采用的生產工藝是技術噴霧干燥法。白色聚合氯化鋁用于造紙施膠劑，制糖脫色澄清劑、鞣革、醫(yī)yao、化妝品和精密鑄造及水處理等多個領域。

黃色聚合氯化鋁的原材料是鋁酸鈣粉、鹽suan、鋁礬土，主要用于污水處理和飲用水處理方面，用于飲用水處理的原材料是氫氧化鋁粉、鹽suan，還有少許的鋁酸鈣粉，采取的工藝是板框壓濾工藝或噴霧干燥工藝。對于飲用水的處理，國家在重金屬方面有嚴格的要求，所以不論是原材料還是生產工藝都比棕褐色聚合氯化鋁要好。黃色聚合氯化鋁一般采用滾筒干燥生產或噴霧塔干燥生產而成，有片狀、粉狀兩種固態(tài)形式。

棕褐色聚合氯化鋁的原材料是鋁酸鈣粉、鹽suan、鋁礬土還有鐵粉。生產工藝是采用滾筒干燥法，一般主要用于污水處理方面，因為里面添加了鐵粉所以顏色呈棕褐色，鐵粉添加的越多顏色越深，鐵粉如果超過一定的量在某些時候也被稱為聚合氯化鋁鐵，在污水處理發(fā)面具有卓越的效果。

聚合氯化鋁優(yōu)越性

    PAC聚合氯化鋁由于噴霧干燥穩(wěn)定性好，適應水域寬，水解速度快，吸附能力強，形成礬花大，質密沉淀快，出水濁度低，脫水性能好等優(yōu)點，在同樣水質的情況下，噴霧干燥聚合

    氯化鋁投加量減少，尤其在水質不好的情況下，噴霧干燥產品投量與滾筒干燥聚氯化鋁相比，可減少一半，不僅減輕了工人的勞動強度，而更重要的是減少用戶的制水成本。除此之外，用噴霧干燥產品可保證安全性，減少水事故，對居民飲用水非常安全可靠。

聚合氯化鋁,簡稱高效聚氯化鋁,或高效PAC。采用目前zui為先進的生產工藝，使用高效度的優(yōu)質原料反應聚合而成。生產按照國標GB15892-2009要求執(zhí)行。聚氯化鋁是通過噴霧干燥工藝加工而成.因此也可叫高效級噴霧干燥聚合氯化鋁。

聚合氯化鋁合成方法

    聚合氯化鋁的合成方法有很多種，按照原材料的不同，可分為金屬鋁法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁法、氯化鋁法、堿溶法等。

    ① 金屬鋁法。采用金屬鋁法合成聚合氯化鋁的原料主要為鋁加工的下腳料，如鋁屑、鋁灰和鋁渣等。由鋁灰按一定配比在攪拌下緩慢加入鹽suan進行反應，經熟化聚合、沉降制得液體聚合氯化鋁，再經稀釋過濾，濃縮，干燥制得。在工藝上可分為酸法、堿法、中和法3種。酸法主要是用HCl，產品質量不易控制；堿法生產工藝難度較高，設備投資較大且用堿量大，pH值控制費原料，成本較高；用的zui多的是中和法，只要控制好配比，一般都能達到國家標準。

    ② 氫氧化鋁法。氫氧化鋁粉純度比較高，合成的聚合氯化鋁重金屬等有du物質含量低，一般采用加熱加壓酸溶的生產工藝。這種工藝比較簡單，但生產的聚合氯化鋁的鹽基度較低，因此一般采用氫氧化鋁加溫加壓酸溶再加上鋁酸鈣礦粉中和兩道工序。

    ③ 三氧化鋁法。含三氧化二鋁的原料主要有三水鋁石、鋁釩土、高嶺土、煤矸石等。該生產工藝可分為兩步：第一步是得到結晶氯化鋁，第二步是通過熱解法或中和法得到聚

合氯化鋁。

    ④ 氯化鋁法。采用氯化鋁粉為原料，加工聚合氯化鋁。這種方法應用zui為普遍?？捎媒Y晶氯化鋁于170℃進行沸騰熱解，加水熟化聚合，再經固化、干燥制得。

    ⑤ 堿溶法。先將鋁灰與NaOH反應得到鋁酸鈉溶液，再用HCl調pH值，制得聚合氯化鋁溶液。這種方法制得的產品顏色外觀較好，不溶物較少，但氯化鈉含量高，原材料消耗高，溶液氧化鋁含量低，工業(yè)化生產成本較大。

聚合氯化鋁注意事項

    ① 在操作上，聚合氯化鋁的凈水過程一般分為三個階段。這三個階段分別是凝聚階段、絮凝階段和沉降階段。凝聚階段在yao液注入混凝容器與原水快速混凝時會在極短時間內形成微細礬花，此時水體變得更加渾濁，它要求水流能產生激烈的湍流。然后聚合氯化鋁進入絮凝階段，絮凝階段是礬花成長變粗的過程，要求適當?shù)耐牧鞒潭群妥銐虻耐Ａ魰r間(10～15min)，至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉，形成表面清晰層。當絮凝劑處于沉降階段時，它是在沉降池中進行的絮凝物沉降過程，要求水流緩慢，為提高效率一般采用斜管或板式沉降器，大量的粗大礬花被斜管(板)壁阻擋而沉積于池底，上層水為澄清水，剩下的粒徑小、密度小的礬花一邊緩緩下降，一邊繼續(xù)相互碰撞結大，至后期余濁基本不變。

    ② 聚合氯化鋁須保存在干燥、防潮、避熱的地方(<80℃切勿損壞包裝，產品可長期儲存)。

    ③ 聚合氯化鋁產品必須溶解才能使用，溶解設備和加yao設施應采用耐腐蝕材料。

④ 聚合氯化鋁的液體產品有效儲存期為半年，固體產品有效儲存期為兩年，固體產品受潮后仍然可使用。

聚合氯化鋁成分:

主要是三氧化二鋁即氧化鋁，分子式： [Al₂(OH)_nCl_6-n·xH₂O]m(m≤10，n=1～5) 為具Keggin結構的高電荷聚合環(huán)鏈體形，對水中膠體和顆粒物具有高度電中和及橋聯(lián)作用，并可強力去除微有du物及重金屬離子，性狀穩(wěn)定。

檢驗方法：按國際GB15892-2003標準檢驗。

聚合氯化鋁技術指標：

標準	GB/15892-2009		GB/T22627-2008
指標	飲用水級別		水處理級別
	液體	固體	液體	固體
三氧化二鋁AL2O3（%）≥	10.0	29	6.0	28.0
鹽基度B（%）	40.0-90.0		30-95
水不溶物%≤	0.2	0.6	0.5	1.5
PH值	3.5-5.0		3.5-5.0
鐵（Fe）%≤	----		2.0	5.0
As.ppm≤	0.0002		0.0005	0.0015
Cd.ppm≤	0.0002		---	---
Cr.ppm≤	0.0005		---	---
鉛（Pb）%≤	0.001		0.002	0.006
Hg%≤	0.00001		---	---

聚合氯化鋁鹽基度

    聚合氯化鋁的鹽基度是聚鋁中相對重要的指標，特別是針對飲用水級別的聚鋁產品，這項標準是聚鋁產線控制生產的重要指標之一。鹽基度越低，其價格越高，各采購商可以根據(jù)廠子的實際情況來操作。另外不同原材料，不同工藝生產處理的聚合氯化鋁產品的鹽基度也是不同，這就需要廠家來進行調整。提高聚氯化鋁產品的鹽基度，可大幅提高生產和使用的經濟效益。鹽基度從65%提高到92%，生產原料成本可降低20%，使用成本可降低40% 。

聚合氯化鋁作用

    聚（合）氯化鋁其絮凝作用表現(xiàn)如下：

    a、水中膠體物質的強烈電中和作用。

    b、水解產物對水中懸浮物的優(yōu)良架橋吸附作用。

    c、對溶解性物質的選擇性吸附作用。

    聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑，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的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理yao劑）的特點主要是由壓力式霧化器的工作原理所決定的。

聚合氯化鋁性能

    a、凈化后的水質優(yōu)于硫.酸鋁絮凝劑，凈水成本與之相比低15－30%。

    b、絮凝體形成快、沉降速度快，比硫.酸鋁等傳統(tǒng)產品處理能力大。

    c、消耗水中堿度低于各種無機絮凝劑，因而可不投或少投堿劑。

    d、適應的源水PH5.0-9.0范圍均可凝聚。

    e、腐蝕性小，操作條件好。

    f、溶解性優(yōu)于硫.酸鋁。

    g、處理水中鹽分增加少，有利于離子交換處理和高純制水。

    h、對源水溫度的適應性優(yōu)于硫.酸鋁等無機絮凝劑。

聚合氯化鋁形態(tài)分類

    聚合氯化鋁形態(tài)分為兩種

    a、液體聚合氯化鋁是未干燥的形態(tài)，有不用稀釋，裝卸使用方便，價格相對便宜的優(yōu)點，缺點是運輸需要罐車，單位運輸成本增加（每噸固體相當于2-3噸液體）,比較適合于100公里內的用戶.

    b、固體聚合氯化鋁是液體聚合氯化鋁干燥后的形態(tài)，有運輸方便的優(yōu)點，不需要罐車，缺點是使用時還需要稀釋，增加工作強度.

聚合氯化鋁工藝分類

    a，滾筒式聚（合）氯化鋁 鋁含量一般，水不溶物高，多用于污水處理。

    b，板框式聚（合）氯化鋁 鋁含量高，水不溶物低，用于市政污水處理和生活污水處理。

    c，噴霧干燥聚（合）氯化鋁 鋁含量高，水不溶物低，溶解速度快.用于飲用水及更高標準水處理。

聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺搭配使用介紹

    首先來總得分析一下他們的關系，之后向大家介紹一下混合的步驟、注意事項和相關的知識。洗滌劑生產廢水具有成份復雜、廢水中CODcr和LAS成分含量高且難以直接生物降解、廢水的pH值較低等特點 ，同時廢水中的洗滌劑成份達到一定濃度時會影響廢水處理的曝氣、沉淀、污泥消化等過程,在實際廢水處理過程中常采用絮凝劑解決高濃度LAS難于生物降解的問題，因此在絮凝處理中研究絮凝劑種類的選擇、用量及其影響因素等具有重要的現(xiàn)實意義。

聚合氯化鋁使用方法

    將固體產品按1：3加水溶解為液體后，再加10-30倍清水稀釋成所需濃度后使用。投加的zui佳PH值為3.5-5.0，選擇zui佳PH值投加，可以發(fā)揮混凝的zui大效益。用量可根據(jù)原水的不同渾濁度，測定zui佳投yao量，一般原水濁度在100-500mg/L時，每千噸投加量為10-20kg。原水濁度高時，投yao量適當增加，濁度低時，投yao量可以適當減少。

    農村使用，可將yao劑投入水缸內，攪拌均勻，靜置，上清液即可使用，每50公斤加入本yao劑l克左右。如將本yao劑和高分子絮凝劑結合使用，則效果更佳。投yao可將陰離子聚丙烯酰胺或陽離子聚丙烯酰胺同PAC一起溶解成復合絮凝劑后使用或者先將PAC加入被處理水體形成凝聚體，后加入陰離子聚丙烯酰胺吸附架橋成大的絮凝體。

聚合氯化鋁在不同水質中的投加量：

    一、在低濁度水中，將固體的聚合氯化鋁產品按照1：3比例(重量比)加自來水稀釋，并且攪拌至完全溶解

　　二、在生活、生產用污水中，參照每噸污水先投加30g左右的聚合氯化鋁產品。然后投加稀釋之后的聚丙烯酰胺產品，(如果效果不明顯，請酌情減少或增加產品投加量。)

　　三、在造紙廠污水處理中，采用低濁度水的投放比例配置，如效果不明顯可在酌量添加。

　　四、原水濁度在100-500mg/L時，投加量為5-10mg即每千噸水投量為5-10kg，用前zui好根據(jù)水質特性進行小試，選出zui佳值，然后投用。

常用污水投放比例：

應用領域	單位：公斤/千噸水	應用領域	單位：公斤/千噸水
生活用水	2.5～25	工業(yè)用水	2.5～25
城市污水	15～50	電鍍廢水	20～100
冶金廢水	20～150	造紙廢水	50～300
印染廢水	100～300	漂染廢水	100～300
造漆廢水	100～300	制革廢水	100～300
食品廢水	50～150	化工廢水	50～100
乳化廢水	50～200	洗煤廢水	30～100

聚合氯化鋁包裝

    聚合氯化鋁的包裝以及注意事項

    ⒈外用塑料編織袋，內有塑料薄膜套裝，每袋凈重25kg，還可根據(jù)用戶要求改裝，另有液體聚合氯化鋁銷售。

    ⒉該品禁止與有du物品混裝、運輸及儲存，產品應存放在室內干燥、通風、陰涼處，且勿受潮。

⒋ 卸時要小心輕放，固體產品貯存期一年。

聚合氯化鋁應用領域

⒈ 城水處理：生活用水、工業(yè)用水；

⒉ 城市污水處理；

⒊ 工業(yè)廢水、污水、污泥的處理及污水中某些渣質回收等；

    ⒋對某些處理難度大的工業(yè)污水，以PAC為母體，摻入其他yao劑，調配成復合PAC，處理污水能得到驚喜的效果。

聚合氯化鋁混凝過程

    ⒈凝聚階段：是yao液注入混凝池與原水快速混凝在極短時間內形成微細礬花的過程，此時水體變得更加渾濁，它要求水流能產生激烈的湍流。燒杯實驗中宜快速（250-300轉/分）攪拌10-30S，一般不超過2min。

    ⒉絮凝階段：是礬花成長變粗的過程，要求適當?shù)耐牧鞒潭群妥銐虻耐Ａ魰r間（10-15min），至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉，形成表面清晰層。燒杯實驗先以150轉/分攪拌約6分鐘，再以60轉/分攪拌約4分鐘至呈懸浮態(tài)。

    ⒊沉降階段：它是在沉降池中進行的絮凝物沉降過程，要求水流緩慢，為提高效率一般采用斜管（板式）沉降池（zui好采用氣浮法分離絮凝物），大量的粗大礬花被斜管（板）壁阻擋而沉積于池底，上層水為澄清水，剩下的粒徑小、密度小的礬花一邊緩緩下降，一邊繼續(xù)相互碰撞結大，至后期余濁基本不變。燒杯實驗宜以20-30轉/分慢攪5分鐘，再靜沉10分鐘，測余濁。

    ⒋強化過濾，主要是合理選用濾層結構和助濾劑，以提高濾池的去除率，它是提高水質的重要措施。

    ⒌本產品應用于環(huán)保、工業(yè)廢水的處理，使用方法與制水廠大體相同，對高色度、高COD、BOD的原水處理，輔以助劑作用效果甚佳。

    ⒍采用化學混凝法的企業(yè)，原用的設備無需作大的改造，只需增設溶礬池即可使用本產品。

    ⒎本產品須保存在干燥、防潮、避熱的地方。

    ⒏本產品必須溶解才能使用，溶解設備和加yao設施應采用耐腐蝕材料。

聚合氯化鋁處理污水

    污水中含有膠體顆粒（系水中的塵埃，腐殖質，纖維素等與水形成的膠體狀的微粒），不能通過自然沉淀去除。必須投加一些yao劑（絮凝劑）使水中難以沉淀的膠體顆粒脫凝結，集聚，絮凝成較大的顆粒而沉淀。

　　為了確定水絮凝過程的工藝參數(shù)，如絮凝劑的種類，用量，水的PH值，溫度以及各種yao劑的投加順序等，一般要做模擬實驗。既在一定的水溫與控制合適的攪拌強度與時間的條件下，用不同絮凝劑和投加量，調節(jié)不同色水的PH值實驗，看絮凝效果。

　　美國實驗材料學會標準ASTM2035-1980（1990年修訂確認）《水的絮凝，絮凝杯罐實驗方法》是先進的方法。我國與1997年等效采用了ASTM的標準方法，發(fā)布了國家標準方法。

　　該方法包括快速攪拌，慢攪拌和靜止沉降三個步驟。投加的絮凝劑經過快速攪拌而迅速分散并與水中的膠體顆粒接觸，膠粒開始聚集產生絮凝體。通過慢速攪拌，微絮體進一步相互接觸成長成較大的顆粒。停止攪拌后，形成的膠體聚集體依靠重力自然沉降到底部。

　　本方法適應于確定水的絮凝過程的工藝參數(shù)，包括：絮凝劑種類，用量，水的PH值，溫度，以及各種yao劑的投加順序等。

　　通過測定水樣在燒杯實驗的濁度，色度，即可得知膠體脫水聚集的程度。

過程

　　1）多位攪拌器的轉速可以在20-150R/min 之間無級調節(jié)。攪拌漿片由輕質耐腐蝕材料制成，漿片尺寸為60mm*40mm*2mm,形狀為矩形。在多位攪拌器的底座或內側應有照明裝置，通過他可以觀察絮片的形成。多位攪拌器和攪拌漿片尺寸，浸入水中的位置應該是燒杯的3/4。

　　2）燒杯

　　燒杯的尺寸，外型相同，容積不小于1500ml。

操作步驟

　　1）根據(jù)多位攪拌器所設置的燒杯數(shù)目，各量取100ML的水樣裝入燒杯中，并將燒杯定位。然后把攪拌漿片放入水中。漿片的軸要偏離燒杯中心，漿片與燒杯壁之間至少要留有 6.4MM的間隙。記錄實驗開始的溫度。

　　2）把絮凝劑裝入試劑架的試管的。投yao時，用水將各試管中的yao劑稀釋到10ml。若其中一種yao劑的投加量大于10ml時。其它試管也應該補水，直至體積與用量相同。添加懸浮液yao劑時，應在投加前搖勻yao劑。

　　3）開動多位攪拌器，在120r/min轉速下快速攪拌，按照預定的yao劑投加量同時投加向各個燒杯中投加yao劑，攪拌1min .

　　4）降低轉速至20-40r/min轉速以能保持燒杯內顆粒均勻懸浮起來為準。慢速攪拌約20min。記錄初始絮片產生的時間。

　　5）完成慢速攪拌后，把攪拌漿片從水中提出來，觀察絮體的沉降，記錄大部分絮體沉降所用的時間。但在特殊情況下，沉降受到對流的影響，此時記錄的沉淀的時間應是當上與向下運動的未沉淀絮體數(shù)量大致相同的時間。

　　6）沉淀時15min后，記錄燒杯底部絮片的厚度。用移液管在燒杯中清夜的1/2處吸取水樣，測定水樣的灼度，色度及水樣的pH值。