高純聚合氯化鋁

高純聚合氯化鋁簡介

高純聚合氯化鋁（簡稱聚合鋁）別名鹼式氯化鋁;多氯化鋁;羥基氯化鋁;PAC等，外觀：白色、金黃色、黃褐色、紅褐色顆粒狀/片狀；CAS NO：1327-41-9，技術標準： 飲用水產品質量符合國家GB15892-2005標準。
聚氯化鋁（Poly aluminum Chloride） 代號PAC。通常也稱作淨水劑或混凝劑，它是介於ALCL3 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)NCL6-NLm]其中m代表聚合程度，n表示PAC產品的中性程度。
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，伴隨發生凝聚，吸附和沉澱等物理化學過程。聚合氯化鋁與傳統無機混凝劑的根本區別在於傳統無機混凝劑為低分子結晶鹽，而聚合氯化鋁的結構由形態多變的多元羧基絡合物組成，絮凝沉澱速度快，適用PH值範圍寬，對管道設備無腐蝕性，淨水效果明顯，能有效支除水中色質SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子，該產品廣泛用於生活用水、工業用水和污水處理領域。 樂邦產品質量符合國家GB15892-2003標準。

主要技術指標

氧化鋁（Al2O3）的質量/% ≥29
鹽基度/% 40-60
水不溶物的質量/% ≤0.3
pH（10g/L的水溶液） 3.5-5.0
鐵（Fe） ≤100ppm
樂邦公司重金屬按聚合氯化鋁PAC，GB15892-2009標準執行。

結構特徵和絮凝機理

高純聚合氯化鋁由一系列不同聚合度的無機高分子化合物所組成，具有最佳形態分布。主要成分為AL13O4OH24 (H2O) 24(H2O) 127+,為具有KEGGIN結構的高電荷聚合環連體形化合物，對水中膠體及顆粒物具有高度電中和橋聯功能，並可強力去除微小有機毒物及重金屬離子，性狀穩定。在水中與膠體顆粒所帶的負電荷瞬間產生中和作用，使膠體脫穩，膠體顆粒迅速絮凝，並進一步架橋生成大絮團而快速沉澱。

絮凝特徵及性能

與傳統無機混凝劑相比較，高純聚合氯化鋁更具有下述優點：
1、純度高，鐵含量低，可滿足造紙和化妝品生產。
2、絮凝體形成快，沉澱迅速，比傳統產品處理能力大。
3、回體產品外觀呈白色，顆粒均勻，流動性好。
4、產品水溶液濁度低，穩定性好。
5、適用的PH值範圍廣，在5.0-9.0範圍內均可使用。
6、殘餘溶解鹽最少，有利於離子交換處理和高純水製造。
7、對濁度，鹼度，有機物含量變化適應性強。
8、對低溫，低濁水質能保持良好的絮凝效果。
9、殘餘游離鋁量低，淨化後水質符合國家標準要求；
10、腐蝕性小，粉體容易溶解，優於其他同類產品。

聚合氯化鋁鹽基度

引起聚氯化鋁形態多變的基本成分是OH離子，衡量聚合氯化鋁中OH離子的指標叫鹽基度(Basicity，縮寫為B)，通常將鹽基度定義為聚氯化鋁分子中OH與Al的當量百分比(〔OH〕/〔Al〕×100(%))。
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，這項標準是樂邦聚鋁產線控制生產的重要指標之一。目前樂邦的鹽基度控制在40%-120%之間。鹽基度越低，其價格越高，各採購商可以根據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%。
聚合氯化鋁特點：
1、絮凝體成型快，活性好，過濾性好。
2、不需加鹼性助劑，如遇潮解，其效果不變。
3、適應PH值寬，適應性強，用途廣泛。
4、處理過的水中鹽份少。
5、能除去重金屬及放射性物質對水的污染。
6、有效成份高，便於儲存，運輸。

套用

高純聚合氯化鋁所具有的特點，決定了其在給水、高純水處理，高檔紙製造和化妝品生產首選地位，除濁效果按有效成分比較，是 硫酸鋁的1.5-3倍，在造紙上使用比傳統使用硫酸鋁施膠工藝可延長紙的保質期，對低溫低濁水及高濁度水的絮凝效果是普通無機混凝劑所無法比擬的。高純聚合氯化鋁在下列領域中使用是理想之選：
1、城市給水處理
2、造紙施膠
3、高純水處理
4、油田回注水處理
5、化妝品製造、催化劑載體
6、鑄造成型、醫藥精製
聚合氯化鋁發展趨勢：
目前聚合氯化鋁的價格是市場上最透明的產品之一，主要是兩方面的原因，一方面是聚合氯化鋁的生產廠家過多，另外就是聚合氯化鋁的生產歷史比較長。聚合氯化鋁分為板框，噴霧，滾筒三種類型。市場上套用最多的就是板框與滾筒的，噴霧的話，現在用的比較少。

製備方法

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、氯化鋁法等。
金屬鋁法
採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酸進行反應，經熟化聚合、沉降製得液體聚合氯化鋁，再經稀釋過濾，濃縮，乾燥製得。在工藝上可分為酸法、鹼法、中和法3種。酸法主要是用HCl，產品質量不易控制；鹼法生產工藝難度較高，設備投資較大且用鹼量大，pH控制費原料，成本較高；用的最多的是中和法，只要控制好配比，一般都能達到國家標準。
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毒物質含量低，一般採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，因此一般採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。
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；
氯化鋁法
採用氯化鋁粉為原料，加工聚合氯化鋁。這種方法套用最為普遍。可用結晶氯化鋁於170℃進行沸騰熱解，加水熟化聚合，再經固化，乾燥製得。

聚合氯化鋁作用

聚（合）氯化鋁其絮凝作用表現如下：
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，由於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藥劑）的特點主要是由壓力式霧化器的工作原理所決定的，使這一乾燥系統有它自己的特點。由於壓力式噴霧乾燥所得產品是多孔微粒狀或空心微粒狀，採用壓力式噴霧乾燥，陰離子聚丙烯醯胺，多以獲得顆粒狀產品為目的，所得顆粒狀產品具有優良的防塵性能和流動性能。

包裝以及注意事項

聚合氯化鋁包裝
1、外用塑膠編織袋，內有塑膠薄膜套裝，每袋淨重25kg，還可根據用戶要求改裝，另有液體聚合氯化鋁銷售。
2、本品禁止與有毒物品混裝、運輸及儲存，產品應存放在室內乾燥、通風、陰涼處，且勿受潮。
3、 裝卸時要小心輕放，固體產品貯存期一年。
聚合氯化鋁使用
1、使用時應先根據水質進行小試，選出淨水效果好，投放量小的最佳點。溶液應隨配隨用，非飲用水應根據實際情況選定用量。
2、使用固體時，先加水溶解陪配成10-25%的溶液，而後水稀釋至所需濃度，在溶解時先加水慢慢投料，並不斷進行攪拌。
3、不同廠家或不同牌號的水處理藥劑不能混合，並且不得與其他化學藥品混存。
4、原液和稀釋液稍有腐蝕性，但低於其他各種無機絮凝劑。　
5、產品有效儲存期:液體半年，固體兩年。固體產品潮後仍然可使用。
6、本產品經合理投加，淨化後水質符合生活飲用水衛生標準。

儲存及運輸方式

1、儲存於乾燥、無陽光直射、通風良好的倉庫中，勿與強鹼性化學品混儲。
2、液體產品用槽車或包裝桶運輸至倉庫，使用時可直接按需要投加；固體產品使用時依實際需要（取決於具體使用中的工藝設計、工作現場條件）加水稀釋成氧化鋁含量5%-15%的溶液，通過加藥系統（如計量泵）或直接加入待處理的水中。具體稀釋方法如下：按計算量在溶解罐（池）中注入乾淨的水，開啟攪拌，按計算量將聚氯化鋁粉末倒入水中（操作過程中應注意避免皮膚直接接觸產品，應配備護目鏡、橡膠手套、工作服等），保持攪拌至產品完全溶解。此時所得的溶液即可加入待處理的水中或儲存備用。

投加量及使用注意事項

聚合氯化鋁使用注意事項以及投加量
⒈根據原水不同情況，使用前可先做小試求得最佳藥量。為便於計算，小試溶液配置按重量比（W/W），一般以2～5%配為好。如配3%溶液：稱聚氯化鋁固體3g，盛入洗淨的200ml量筒中，加清水約50ml，待溶解後再加水稀釋至100ml刻度，搖勻即可。
⒉生產用按聚氯化鋁固體：清水=1：9到1：15重量比（液體產品採用1：2到1：5）混合溶解即可。氧化鋁含量低於1%的溶液易水解，會降低使用效果，濃度太高不易投加均勻。
⒊加藥按小試求得的最佳投加量投加，並在運行中注意觀察調整。如見沉澱池礬花少，余濁大，則投加量過少；如見沉澱池礬大且上翻，余濁高，則加藥量過大，應適當調整。

性能

a、淨化後的水質優於硫酸鋁絮凝劑，淨水成本與之相比低15－30%。
b、絮凝體形成快、沉降速度快，比硫酸鋁等傳統產品處理能力大。
c、消耗水中鹼度低於各種無機絮凝劑，因而可不投或少投鹼劑。
d、適應的源水PH5.0-9.0範圍均可凝聚。
e、腐蝕性小，操作條件好。
f、溶解性優於硫酸鋁。
g、處理水中鹽分增加少，有利於離子交換處理和高純制水。
h、對源水溫度的適應性優於硫酸鋁等無機絮凝劑。

聚合氯化鋁分類

形態分類

a、液體聚合氯化鋁 未乾燥的形態，有不用稀釋，裝卸使用方便，價格相對便宜的優點，缺點是運輸需要罐車，單位運輸成本增加（每噸固體相當於2-3噸液體）
b、固體聚合氯化鋁 乾燥後的形態，有運輸方便的優點，不需要罐車，缺點是使用時還需要稀釋，增加工作強度.

工藝分類

a，滾筒式聚合氯化鋁 鋁含量一般，水不溶物高，多用於污水處理。
b，板框式聚合氯化鋁 鋁含量高，水不溶物低，用於污水處理和飲用處理。
c，噴霧乾燥聚合氯化鋁 鋁含量高，水不溶物低，溶解速度快.用於飲用水及更高標準水處理。

影響高純聚合氯化鋁絮凝效果因素

影響高淳聚合氯化鋁絮凝效果的因素是多方面的，主要有絮凝劑的種類、濃度、用量、混凝處理時的攪拌狀況、ph值、溫度及其變化等，應該根據具體情況採用不同的對策。
1、高純聚合氯化鋁用量：對不同的廢水應該選用不同的絮凝劑。高純聚合氯化鋁的用量在很大程度上影響絮凝的效果，過量與不足都將導致溶膠粒子的分散和穩定，因此都應該通過實驗確定最佳投加量。
2、攪拌與反應時間的影響：把一定的高純聚合氯化鋁投加到廢水中後，首先要使絮凝劑迅速、均勻地擴散到水中。絮凝劑充分溶解後，所產生的膠體與水中原有的膠體及懸浮物接觸後，會形成許許多多微小的礬花，這個過程又稱混合。混合過程要求水流產生激烈的湍流，在較快的時間內使藥劑與水充分混合，混合時間一般要求幾秒到2分鐘。
3、ph值、鹼度的影響：ph值對絮凝劑操作具有很大的影響，所以廢水進行絮凝處理時，必須充分注意其有效的ph值範圍。有機高分子絮凝劑對ph值的限制不太嚴格，但ph值偏小時對絮凝劑的絮凝效果有較大的影響。無機絮凝劑對廢水的ph值比較敏感，由於絮凝劑水解反應不斷產生氫離子，因此要保持水解反應充分進行。
4、溫度的影響：水溫對絮凝效果也有影響，無機絮凝劑的水解反應是吸熱反應，水溫低時不利於絮凝劑的水解，水的黏度也與水溫有關，如果水溫低時水的黏度大，致使水分子的布朗運動減弱，不利於水中污染物質膠體的脫穩與絮凝，因而絮凝體形成不易。因此冬天絮凝劑使用量要比夏天多。溫度升高有利於膠體間的碰撞而產生凝聚，但溫度超過90攝氏度易使絮凝劑老化或分解產生不溶性物質，反而降低絮凝效果。

聚合氯化鋁包裝

外用塑膠編織袋，內有塑膠薄膜套裝，每袋淨重25kg，還可根據用戶要求改裝，另有液體聚合氯化鋁銷售。