聚合氯化鋁(PAC)是近年來在水處理領(lǐng)域研究 和應(yīng)用較多的無機(jī)高分子絮凝劑。PAC在去除濁 度和天然有機(jī)物時(shí)具有堿度消耗小、處理成本低廉、 受溫度影響小和污泥產(chǎn)量較少的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng) 用于生活飲用水、工業(yè)給水處理、工業(yè)廢水和生活污 水的凈化處理。另外在鑄造、醫(yī)藥、制革、造紙等方 面也得到廣泛地應(yīng)用。目前生產(chǎn)聚合氯化鋁的 方法較多，現(xiàn)介紹幾種較流行的合成方法。

聚合氣化鋁的合成原料

        聚 合氯化鋁的合成原料很多，根據(jù)原料的來源, 可大致分為3類:1)含鋁礦石包括鋁土礦、髙嶺 土、黏土、煤矸石、焦寶石、明礬石等;2)工業(yè)廢物包 括鋁屑、鋁灰、鋁渣、廢鋁箔、三氯化鋁廢水等;3)化 工產(chǎn)品及中間體包括結(jié)晶氫氧化鋁、三氯化鋁、鋁酸 鈉等。

聚合氣化鋁的合成方法

        PAC的合成方法按照原料的不同，可分為金屬鋁法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁法、氯化鋁法等。 也可按照生產(chǎn)工藝的不同分為酸法、堿法、中和法、 熱解法、加壓反應(yīng)法、混凝膠法、電滲析法、電解法 等。

金屬鋁法

        采 用金屬鋁法合成PAC的原料主要為鋁加工 的下腳料，如鋁屑、鋁灰和鋁渣等。在工藝上可分為 酸法、堿法、中和法3種。由于堿法生產(chǎn)工藝難度較髙，設(shè)備投資較大且用堿量大,還要大量鹽酸中和至 pH =4 ~5，成本較高，現(xiàn)階段其應(yīng)用受到一定限制, 所以不作過多地介紹。

酸法

酸法具有反應(yīng)速度快、設(shè)備投資少、工藝簡(jiǎn)單、 操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但溶液中的雜質(zhì)含量偏髙，尤其是 重金屬元素含量通常容易超標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，設(shè) 備腐蝕較嚴(yán)重。

以鋁灰為例簡(jiǎn)要介紹其生產(chǎn)工藝。鋁灰主要成 分為鋁，其生產(chǎn)工藝流程

此法工業(yè)生產(chǎn)多利用鋁廠下腳料、機(jī)械加工廢 鋁屑等。生產(chǎn)時(shí)經(jīng)凈化處理，控制投料比例、投料速度及酸濃度，可以進(jìn)行自發(fā)熱反應(yīng)得到適宜的產(chǎn)品。

中和法

中和法的特點(diǎn)是綜合了酸法和堿法兩者的優(yōu) 點(diǎn)。中和法的關(guān)鍵在于合成PAC時(shí),鋁酸鈉和三氯 化鋁溶液之間的配比必須嚴(yán)格控制，使鹽基度達(dá)到 標(biāo)準(zhǔn)要求。生產(chǎn)工藝流程見圖

氫氧化鋁法

氫氧化鋁純度高，合成的PAC重金屬含量較低，但是由于氫氧化鋁的酸溶性較差,一般采用加熱 加壓酸溶的生產(chǎn)工藝。這種工藝相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)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和鋁酸鈣礦粉中和聚合等兩道工序。

三氧化二鋁法

含三氧化二鋁的原料主要有三水鋁石、鋁銀土、 高嶺土、煤矸石等。該生產(chǎn)工藝可分為兩步:一步 是得到結(jié)晶氯化鋁，二步是通過熱解法或中和法得到

氯化鋁法

以三氯化鋁為原料合成PAC —般有3種方法:中和法、電化學(xué)法和熱分解法,