聚合氯化铝的工艺

hgwbg9o9

潘碌亭，束玉保，王键，吴蕾
4 c" ]3 B0 Z9 h# G6 Y- b(同济大学污染控制与资源化国家重点实验室，上海200092)
" x4 V9 u* j/ }" [5 o5 P在斜管填料领域中，絮凝法净化水是最古老的固
液分离方法之一，由于其适用性广、工艺简单、处
理成本低等特点，絮凝法目前仍广泛应用于饮用
# q! b; t/ W! x6 v& P7 }: T水、生活污水和工业废斜管填料中。
聚合氯化铝(PAC)是一种优良的无机高分子絮
5 \, K: Q# H1 Q7 `2 `8 }5 {: x: O( k7 C; O凝剂．它首先在日本研制成功并与20世纪60年代
) _  O* Y% X5 @投入工业化生产，是目前技术最为成熟，市场销量
3 l% v4 u" @0 w4 Y0 m1 N最大的聚合氯化铝。PAC使用时具有絮体形成快、沉
淀性能好，水中碱度消耗少，特别是对水温、pH
值、浊度和有机物含量变化适应性强等优点。我国
+ {5 k$ g0 l, @+ M% h% t! Y2 i从上世纪70年代开始,铝盐，已对聚合氯化铝进行了研
) d- A7 h( D% v6 ?; j8 H发，近年来随着实验室研究的深入，工业生产得到
. B' ?+ K" q7 B: j6 ^9 T- P" ?了快速的发展。本文从PAC生产的不同原料的角
度．对目前我国聚合氯化铝的生产技术进行了论述
* ^# A" e: S" ?; ^6 o' e& r+ @' B2 T和探讨
1 聚合氯化铝的制备技术
1．1 以铝屑、铝灰及铝渣为原料
  q0 u% \# J7 ], {# H: N1．1．1 酸溶一步法
5 Z/ H; S$ m( D9 ?将盐酸、水按一定比例投加于一定量铝灰中，
在一定温度下充分反应，并经过若干小时熟化后．
$ S0 h9 f$ m- u6 u. G+ L8 b% C放出上层液体即得聚合氯化铝液体产品。铝反应为
8 I! u, F" h$ \1 F. E放热反应，如果控制好反应条件如盐酸浓度和量，
  h% ?; v! X" d5 W! L3 W3 l水量及投加速度和顺序，就可以充分利用铝反应放
出的热量，使反应降低对外加热量的依赖度，甚至
% f* C# F: ]2 e5 p! w4 S" i不需外加热源而通过自热进行反应，控制其盐基度
至合格。该法具有反应速度快，投资设备少，工艺
) r3 r; I0 |6 ~6 C简单，操作方便等特点，产品盐基度和氧化铝含量
较高，因而该法在国内被普遍采用。但此工艺对设
, q4 \$ T, f8 M" Y% e; f1 t备腐蚀较严重，生产出的产品杂质较多，特别是重
6 r! r* ~3 L4 l0 R  K金属含量容易超标，产品质量不稳定。阮复昌等?
$ n! g8 |/ Z8 A0 c" t$ Q8 s2 d利用电解铝粉、分析纯盐酸为原料，在实验室制备
/ G% T0 k. l- t  J$ p$ [+ J出了超纯的聚合氯化铝，据称可用于实验室制备聚
合氯化铝标准溶液。
1．1．2 碱溶法
先将铝灰与氢氧化钠反应得到铝酸钠溶液，再
用盐酸调pH值，制得聚合氯化铝溶液。这种方法
" n: R& [' v3 q5 ~' R" W3 f& l! D7 [的制得的产品外观较好，水不溶物较少，但氯化钠
含量高，原材料消耗高，溶液氧化铝含量低，工业
化生产成本较大
* \( d1 t8 l6 a8 w4 Y. b) \* E1．1．3 中和法
0 @8 Q% d$ Z% F该法是先用盐酸和氢氧化钠与铝灰反应．分别
制得氯化铝和铝酸钠，再把两种溶液混合中和．即
制得聚合氯化铝液体。用此方法生产出的产品不溶
. w+ F( i* u  |8 t% C) ^' l, `( ^5 S物杂质较少，但成本较高。刘春涛等l2 先用盐酸与
铝箔反应，再把得到的氯化铝分为两部分，一部分
' u! ]+ T; Q$ Y# a) [+ O% S用氨水调节pH值至6～6．5．得到氢氧化铝后．再
把另一部分氯化铝加入到氢氧化铝中使其反应．得
/ i  J5 @$ G( H到聚合氯化铝液体产品，干燥后得到固体产品，据
/ u, N! f# O6 \- b称产品的铝含量和盐基度等指标都很高。
$ M9 Y6 V: X) o+ q+ z1．1．4 原电池法
- g4 Z; V$ A9 W2 t* s% h该工艺是铝灰酸溶一步法的改进工艺，根据电
化学原理．金属铝与盐酸反应可组成原电池，在圆
桶形反应室的底部置人用铜或不锈钢等制成的金属
6 G' W' ?& T' U" `1 r, B筛网作为阴极，倒人的铝屑作为阳极，加入盐酸进
" C- O2 @+ c' w' ~/ t行反应，最终制得PAC。该工艺可利用反应中产
' n1 T* A8 c2 @& ?  M: L生的气泡上浮作用使溶液定向运动，取代机械搅
, B) g# q& v# y% K4 S拌，大大节约能耗 ]。
1．2 以氢氧化铝为原料
! m: u7 G" Z$ G  B% d将氢氧化铝与盐酸和水按一定比例，在合适的
0 P& m0 O  z3 V9 p# z温度和压强下反应，熟化后制得聚合氯化铝产品。
该法生产工艺简单，在上世纪80年代是国内外普
0 A$ ^3 Z  G7 h6 x# V6 Z遍采用的一种工艺。由于氢氧化铝酸溶性较差，故
酸溶过程需加温加压。但此法生产出的产品盐基度
不高，通常在30％ ～50％ 范围内，国内已有很多
; Z4 u( n- J; v& H0 V- q提高盐基度的研究， 如投加铝屑、铝酸钠、碳酸
钙、氢氧化铝凝胶和石灰等．此法生产出的产品杂
* d1 Q/ Z: ^. Q! Z质较少．但以氢氧化铝为原料生产成本较高，制
得的产品多用于饮用水。晏永祥等 采用氢氧化铝
! I/ N9 s1 ?; h  D9 Z酸溶法．以纯铝板为除铁剂．制备出了高纯聚合氯
化铝。
1．3 以氯化铝为原料
) U' N3 L. G4 u& t  K4 _3 k* e1．3．1 沸腾热解法
" R- U: _$ C7 Y* s5 M用结晶氯化铝在一定温度下热解，使其分解出
. v7 J, q" Y3 Z* u; l氯化氢和水，再聚合变成粉状熟料，后加一定量水
$ N4 Y& {# O* Y3 T3 I搅拌，短时间可固化成树脂性产品，经干燥后得聚
合氯化铝固体产品。
1．3．2 加碱法
先配置一定浓度的氯化铝溶液，在一定温度下
; ]5 f. P* \5 l3 V/ M2 E( @& n强烈搅拌 同时缓慢滴加一定量的氢氧化铝溶液，
反应至溶液变澄清，上清液即为聚合氯化铝液体产
品。通常认为微量加碱法(极慢的加碱速度)所得产
品的Al 的质量分数可达80％ 以上，赵华章等
通过提高温度等手段制得了总铝浓度为0．59 mol／
L，Al 的质量分数达80．7％ 的产品。但国外有报
/ P5 k1 r! Q# o3 x  D道指出在铝浓度很低的情况下，缓慢加碱得不到
& F- B. p! `. M% \$ iAl 反而在90 c【=下通过快速加碱可得到Al 的质
* f* @+ M* L0 x2 B5 f" q2 g, r; _量分数为100％ 的PAC溶液 ，于月华等 用逐
( k& h2 m; E" z6 p滴加碱法制得聚合氯化铝，制得的产品据称Al 含‘
量也不高。
1．3．3 电解法
该法中科院研究较多，通常以铝板为阳极，以
7 \% K' m; q+ V& p7 g# [不锈钢为阴极，氯化铝为电解液，通以直流电，在
9 _) q+ c; y/ X" I7 x. H+ E( {+ V低压、高电流的条件下，制得聚合氯化铝。曲久辉
  p5 [3 Y8 y/ l( p# u% \等 10]利用此法制得了碱化度高、Al 含量高的聚合
. X5 T; d, m' D3 g8 e' ~) I氯化铝产品。也有学者对此装置进行了改进，如何
锡辉等? 用对氢过电位更低的金属铜作阴极．且
( o0 E- u. x. O4 I可提高耐腐蚀性和导电性。罗亚田等_l2 用特制的
倒极电源装置合成聚合氯化铝，据称可以减少电解
1 c+ n0 P6 _: T& P- N* B过程中的极化现象。
6 @6 F( ^0 J% z6 N/ n- K1．3．4 电渗析法
" [' ^1 K, {8 y+ v7 W9 c路光杰等l13 对此作了研究，以氯化铝为电解
+ y# y4 E* D7 }! n5 n4 X3 k  L液，以石墨(或钛钌网)等惰性电极为阳极，多孑L铁
1 C6 r4 T& \2 ]/ S! t板(或铂片)为阴极，以两张阴离子交换膜构成反应
& p+ A8 L1 L" k6 L3 T室，通以直流电，反应后得到聚合氯化铝产品。
8 r+ w3 _3 \4 b, R5 G1．3．5 膜法
8 r! a1 h" m( d9 e* f该法把碱液放在膜的一侧，膜的另一侧放置氯
化铝溶液，利用膜表面的微孔作为分布器，使碱液
通过微孑L微量地加入到氯化铝溶液中去．从而制得
Al 含量高的聚合氯化铝。彭跃莲等ll4’利用超滤膜
4 c* R+ p: {$ p7 ]! `! m8 X制得的聚合氯化铝产品Al 的质量分数可达79．6％
3 w, @5 \* M$ B) U& i" Q" J以上．张健等_l5]利用中空纤维膜制得的聚合氯化
. Z, F& H+ y9 W' z) P7 J铝产品中的Al 的质量分数据称可达90．18％。
1．4 以含铝矿物为原料
1．4．1 铝土矿、高岭土、明矾石、霞石等矿物
铝土矿是一种含铝水合物的土状矿物，其中主
要矿物有三水铝石、～ 水软铝石、一水硬铝石或这
- A- C) g$ q9 {$ ?几种矿物的混合物，铝土矿中AI O 的质量分数一
般在40％ ～80％ 之间，主要杂质有硅、铁、钛等
& j% V1 X2 z% H0 d0 f的氧化物。高岭土铝的质量分数在40％ 左右，其
分布较广，蕴藏丰富，主要成分是三氧化二铝和二
: L' w7 W* [. z  s* k$ E氧化硅。明矾石是硫酸复盐矿物，在我国资源较为
丰富，明矾石在提取氯化物、硫酸、钾盐的同时，
可制得聚合氯化铝，是一种利用价值较高的矿物。
霞石铝的质量分数在30％ 左右，若用烧结法制聚
合氯化铝，同时可得副产品纯碱或钾盐。这些矿物
一般采用酸溶法和碱溶法来制备聚合氯化铝_I6]。
酸溶法适用于除一水硬铝矿外的大多数矿物。
生产工艺是：① 矿物破碎。为使液固相反应有较
大的接触面，使氧化铝尽量溶出，同时又考虑到残
渣分离难度问题．通常将矿石加工到40～60目的
+ }: U' j! M) J' x, S粉末。② 矿粉焙烧。为提高氧化铝的溶出率，需
对矿粉进行焙烧．最佳焙烧时间和焙烧温度与矿石
种类和性质有关，通常在600～800 cC之间。③ 酸
7 N: y$ G/ F# _; B溶。通常加入的盐酸浓度越高，氧化铝溶出率越
高，但考虑到盐酸挥发问题，通常选用质量分数为
20％ 左右的盐酸。调整盐基度熟化后即得到聚合
6 _/ g7 h5 ~$ L8 ~8 x; Z' x3 [氯化铝产品。胡俊虎等[171以煤系高岭土为原料，
2 n) R( K& z5 d. q  G1 \# ]) ~氧化钙为助溶剂，酸浸一步合成制得聚合氯化铝
- U/ d! y% I; C0 ]3 a8 ?/ O# m: h3 J铁．干燥后固体产品测得氧化铝的质量分数大于
30％ 。
0 G/ T$ T$ P3 U6 C% W一水硬铝石或其它难溶于酸的矿石，可用碱法
5 }. b; G! R0 Q. }6 n+ M- X制备聚合氯化铝。生产工艺前两步与酸法一样，都
需破碎和焙烧，后用碱溶，用碳酸钠或氢氧化钠或
: n, Z4 p  X4 S% A其它碱与矿粉液反应，制得铝酸钠，再用碳酸氢钠
和盐酸调节，制得聚合氯化铝。碱法投资大，设备
复杂，成本高，一般使用较少。
1．4．2 煤矸石
煤矸石是洗煤和选煤过程中排出的固体废弃
物．随着煤炭工业的发展．煤矸石的产量日益剧
  Q) y2 z7 ?  ]增，而废弃煤矸石容易污染环境。以煤矸石为原
8 z( _4 G9 Q" S7 `料生产聚合氯化铝，不仅解决了其污染问题，而
且还使其有了使用价值。煤矸石一般含有质量分
# S, d0 F& Z' v9 D8 K1 G数为l6％ ～36％ 的AI2O 2．5％ ～15％ 的Fe2O 和
5l％ ～65％ 的SiO ，利用煤矸石为原料可制得聚合
7 T6 b' a% u" ^6 s5 o氯化铝或聚合氯化铝铁， 自上世纪60年代以来，
0 ~0 q  z  c% ^+ y5 |已经投入工业化生产。常用的生产工艺是：煤矸石
7 U: o) t( |" a- H经破碎和焙烧。在一定温度下加入盐酸反应若干小
时后．可加入聚丙烯酰胺进行渣液分离，渣经适当
" k6 |1 _# R8 I: t4 b处理后可作为制水泥原料，母液经浓缩结晶可制得
结晶三氯化铝。这时可用沸腾热分解制得聚合氯化
铝，也可采用直接加入一定浓度的氢氧化钠调节盐
基度制得聚合氯化铝。马艳然等『l。 利用煤矸石为
# b+ N1 [9 ~( x) ^, Y# }原料制备出了符合国家标准的聚合氯化铝产品。
1．4．3 铝酸钙矿粉
铝酸钙粉由铝土矿、碳酸钙和其它配料经高温
煅烧，冷却后磨粉而得。按制作聚合氯化铝方法的
$ {6 P0 B- i( H  _7 p不同，分为碱溶法、酸溶法和两步法。
" I0 v- G9 s! P9 o* I(1)碱溶法
( M' d- z3 o+ f# C5 g用铝酸钙矿粉与纯碱溶液反应得到偏铝酸钠溶
% e5 L; P* m/ R# a: r$ o; {液，反应温度为100～ll0 cC，反应4 h左右。后
" l/ B0 \& d  B" h: }1 K, [2 f在偏铝酸钠溶液中通人二氧化碳气体，当溶液pH
值为6～8时。形成大量氢氧化铝凝胶，这时停止
反应．这一过程反应温度不要超过40 cC，否则会
形成老化的难溶胶体。最后在所生成的氢氧化铝中
加入适量的盐酸加热溶解，得到无色、透明、黏稠
3 p0 W- a1 \& k% k状的液体聚合氯化铝，干燥后得到固体聚合氯化
. B$ n% X( a0 ^7 V0 h铝。此法生产出的产品重金属含量低，纯度高，但
  a4 e4 y, c1 ?. @5 W生产成本较高[19]。
(2)酸溶法
% ]& o3 l  L+ g$ W把铝酸钙粉直接与盐酸反应，调整完盐基度并
2 K) u! O4 r% u) o+ ^* O熟化后即得到聚合氯化铝液体产品。该法工艺简
单，投资少，操作方便，生产成本低，但产品的不
溶物，重金属含量较高，固体产品氧化铝含量通常
不高．质量分数约为28％ 左右，产品外观较差，
铁离子含量高。郑怀礼等 用酸溶法制备了聚合
# ~# x' q7 y3 F% t( ]/ x氯化铝铁。
(3)两步法
这种生产方法一般采用酸溶两步法的生产工
艺，在常压和一定温度下，第一步加较高的盐酸量
) r* Y6 m% e7 s  N比到铝土矿粉中，使氧化铝尽可能溶出，第二步是
把第一步反应的上清液与新加入的铝酸钙粉反应。
0 A- k8 O. J: E  S4 R' n这一步既有氧化铝溶出，又可以调节盐基度。通常
! c8 E4 P. P# [+ \+ o; N4 ]! J: q' G第一步的氧化铝能溶出80％ 以上，第二步的氧化
铝溶出率在50％ 以下，故第二段沉淀矿渣一般回
流到第一步反应中去。董申伟等 用铝土矿和铝
酸钙粉为原料，采用酸溶两步法工艺，制得了氧化
  T1 U1 G5 g4 r, z7 ], V. S铝的质量分数为10．11％．盐基度为85％ 的液体聚
: d: @7 K+ {$ t) j2 X' T6 m合氯化铝产品。
% O/ u$ ]) {. T/ {% F3 u1．5 以粉煤灰为原料
5 G8 N4 y5 D2 Y+ r0 t" o) O粉煤灰是火力发电厂水力除灰系统排放的固体
! U4 l2 K+ d) O( `3 T废弃物。由于粉煤灰中约90％ 三氧化铝呈玻璃态．
活性不高。酸溶很难直接把三氧化铝溶解。以往通
4 j! t, e0 @* G2 V+ Y常采用碱石灰法。但设备投资大，对设备腐绌性
: G) `+ ]% h- [$ v高，能耗大且需大量纯碱，实际生产意义不大。有
& G' w/ \9 x  q- t7 r- y/ I( q人用KF、NH4F等作为助溶剂打开硅铝键，再用酸
溶，以提高氧化铝溶出率．酸溶后得到氯化铝，再
5 J, \' k: Y5 q0 {3 t( Z用热解法或用氢氧化钠调节盐基度。陆胜等 用
粉煤灰为原料，NH F为助溶剂，制得了聚合氯化
铝产品，据称能耗低。
2 国内聚合氯化铝制作过程中存在的难点问题及
. z, c6 M% B( h解决建议
我国对聚合氯化铝研究较晚，但发展迅速，随
; f4 Y/ {& g6 A& m着聚合氯化铝的广泛应用，对其研究也需深化。国
. G- }* f8 a8 w) b7 c( Y9 m内虽对聚合氯化铝中铝离子水解形态研究了多年，
; H; v$ ^5 f+ V! P, E# g5 c9 e但仍未取得一致共识，汤鸿霄等学者认为A1 为最
佳组分。其含量越高。絮凝效果越好。但也有学者
认为A1 并不是决定混凝效果的首要因素 引，这方
. R2 b4 a  G3 p# E5 d8 X面是近几年的研究热点。也是难点， 需进一步研
究；由于聚合氯化铝确切形态复杂，目前用盐基度
) _! z# j3 ?8 n: R1 d. x( P反映其聚合程度和絮凝效果，而没有考虑钙、铁、
硅等离子参与聚合对盐基度计算的影响，而上述离
子一般对絮凝效果有着促进作用，这些难点都需深
6 ]# }9 U% }; ]' }2 a入研究。国内PAC_T业在产品制备中，主要存在
0 H, P* f3 F  C' }以下难点问题
& x( E4 @/ I* i( |! I2．1 产品纯度问题
; N: L5 q( q2 s0 M* ^氧化铝含量是聚合氯化铝产品的重要指标。通
' F8 o: }3 C+ U5 T# B常认为其含量越高、纯度越高，说明品质愈好，我
8 b' F9 R" z8 R/ p国聚合氯化铝行业中，除少数企业能生产部分系列
产品及专用产品外。大多数企业都是以铝土矿、铝
酸钙和副产盐酸生产单一的低品质聚合氯化铝产
品，生产规模小．技术含量低，产品有效成分氧化
铝含量低、杂质多，而高效、廉价的复合型聚合铝
盐和高纯度聚合氯化铝产品很少，满足不了市场需
求，特别是满足不了造纸工业对高纯度聚合氯化铝
  J; R8 }* ^8 {' v$ g产品的需要。这方面既是难点，也是研究热点之
, T$ o, `( ]1 p: Y+ T3 ?一
- E4 t, c4 Q6 X& B。因此，企业应该避免短期投资行为，应积极推
广新工艺技术，提高生产技术水平，同时需加大新
, g, [) Q' H# j5 O2 w: c" _产品开发力度。
2．2 不溶物的问题
. S- Q, H8 }+ g3 X国家标准对市售聚合氯化铝的不溶物含量作了
0 J) `+ q7 q% S- |: i# j. p3 x# c明确规定。因国内企业一般选用矿物作为原料，而
矿物等原材料一般成分复杂，并需经过破碎等加
* s( a2 L" i* F' }8 A6 \3 a成粉末。且粉末越细，氧化铝溶出率越高。但是相
( M# \; U& g+ ]7 U+ f  F应不溶物等杂质也就越难沉淀。因此如何有效降低
不溶物是聚合氯化铝生产急需解决的难点问题。解
决方案除合理DI1．T．矿物和选择丁艺外，固液分离效
/ x6 Q, w1 z  Q: e果与不溶物含量有直接联系，合理的分离方法选择
也是重要的环节之一，常用固液分离方法有：①
自然沉淀法。但通常需要时间长，不适用占地面积
小的厂家。② 板框压滤机压滤，但投资大，能耗
+ I) H) b$ {* J; e! O. y3 ^高。③ 投加聚丙烯酰胺等助凝剂，控制好投加量，
2 V4 E/ o* d8 y: X* y+ Z% ~9 Y( d通常会取得较好的效果。
) A8 w% U) x1 @0 |& V; Q2．3 盐基度问题
# L- s2 d5 b9 B2 x2 t盐基度越高通常产品的絮凝作用越好。一般可
在低盐基度产品中投加铝屑、铝酸钠、碳酸钙、碳
7 @6 G& R! l! T! r8 Y酸铝、氢氧化钠凝胶、石灰等来提高盐基度。若考
虑到不引入重金属和其它杂质。一般采用加铝屑和
2 ]5 Y/ J9 ]+ [6 S: |& z, D铝酸钠的方法。但成本要高于铝酸钙和铝灰， 目前
国内较多企业采用铝酸钙调整盐基度。
1 c5 e4 i) f/ c$ d8 o! b  s2．4 重金属等有害离子的去除问题
" p" p# W" ?% s4 D( u4 S某些原料中重金属等有害离子含量很高。可以
在酸溶过程中加入硫化钠、硫化钙等硫化物．使有
. N' \( S; A' E) [6 p' Z( {, f: _害离子生成硫化物沉淀而去除；也可以考虑用铝屑
' {) |. K( |/ f/ M$ [  A1 d置换和活性炭吸附的方法去除重金属等有害离子。
2．5 盐酸投加量问题
5 d: y& u. h. \- d  ^, M制备聚合氯化铝方法很多，但实现一定规模工
8 _) |3 }9 z5 x# F业化生产的是酸溶法和碱溶法，其中由于生产成
本、氧化铝溶出率等问题。酸溶法实际应用较碱溶
% P, L1 R! R# `5 `6 Z8 x* ~1 T法多，而酸溶涉及到盐酸浓度、盐酸投加量等问
3 h3 Z" v9 m% {, Z6 Y9 R题。盐酸浓度越高，氧化铝溶出率越大，但盐酸挥
发也就越厉害，故要合理配置盐酸浓度。质量分数
% q# Z# D1 M, K. W通常为20％ 左右；盐酸投加量少，氧化铝溶出率
低．而投加量大时．制备出的聚合氯化铝盐基度
- `1 W) U! q# P* y( G. K1 o- Z+ D* \低、腐蚀性强。运输困难，故需合理投加盐酸量。
! Y% M2 `$ A* M4 ^6 G# c3 结语与展望
聚合氯化铝在国内外是发展较快的精细化工产
品．在斜管填料中是一种高效的聚合氯化铝，其研发对水
) C+ e6 s% K2 k4 i% ?& A4 `1 V' z处理及精细化工具有重要意义。目前在产品开发上
有两个方向．一是开发新材料制备聚合氯化铝产
5 k+ Q' h0 I: b0 V( e( o" ]' i品，以铝屑、铝灰及铝渣等原料制备聚合氯化铝产
: }0 T* _( ^. Z( v6 ~品，工艺较为简单，早期发展较为迅速，但近年来
2 }7 E& X# P6 S7 S& l. L) I由于含铝屑、铝灰等含铝材料的价格上涨，以及利
9 I/ s  Z( Y0 c$ y用其生产其它具有更高价值的含铝产品的出现，用
此原料生产聚合氯化铝已日益减少。以氢氧化铝、
+ d% M' V9 W3 ]1 O7 O; S+ k氯化铝为原料生产成本太高，故目前国内一般采用
$ U, R( s3 A1 z/ }7 A含铝矿物为原料制备聚合氯化铝。近年来利用工业
生产的废弃物(粉煤灰、煤矸石)作为原材料的研究
应引起足够重视．利用工业废弃物作为原料来生产
聚合氯化铝既节省材料费，又能使废物循环利用，
是非常有市场应用前景的研究领域 另外一个方向
是聚合氯化铝与无机或有机高分子聚合氯化铝复合或复
7 Y9 I! V, R/ S" f: p配应用的研究，复合或复配药剂可以弥补单一絮凝
剂的不足，兼具了各自单一聚合氯化铝的优点，适应范
' Z" o- l  N- V1 z围广，还能提高有机物的去除率，降低残留金属离
! u& c# ~5 S3 Q子浓度，能明显提高絮凝效果。此外， 目前国内
PAC的生产工艺多为间歇生产，污染严重，原料
利用率低，产品质量不稳定，开发高效连续化生产
工艺，必将成为今后工业生产研究的热点
6 P4 Q0 s+ w2 B/ o* P- g. y参考文献：
" c! n6 @6 x/ s' _& Q& f[1]阮复昌，郑复昌， 范娟．一种超纯聚合氯化铝的制备及其DH
值与盐基度的相关性研究[J]．化学反应工程与工艺，2006，
16(1)：38—41．
; M5 r1 @% x- W; G7 N8 }2 c[2]刘春涛，马荣华，李莉．废弃铝箔制备高效锰砂净水 石英砂净水剂及其应用
2 F# D5 A9 u2 w) _; o7 M- d[J]．斜管填料技术，2002，28(6)：350—351．
[3]李凡修，陈武．聚合氯化铝制备技术的研究现状和进展[J]．工
8 f( }# \. Z# I+ ?7 H  E0 m业斜管填料，2003。23(3)：5—8．
[4]晏永祥，陈夫山，栾兆坤．高纯聚合氯化铝的制备及其影响因
素[J]．工业斜管填料，2007，27(2)：57—59．
2 ]8 K  G3 F# e$ Q0 g[5]赵华章，彭凤仙，栾兆坤，等．微量加碱法合成聚合氯化铝的
5 G. U/ l/ E. _; P- i: I0 }* L改进及All3形成机理[J]．环境化学，2004，23(2)：202—207．
[6]Akitt J W ，Elde~J M．Muhinuclear magnetic resonance studies of
( s  v6 ?/ _! Y& S! m) pthe hydrolysis of aluminium(Ⅲ )[J]． Chem Soc Dalton Trans，
1988，19(6)：1347—1355．
[7]Kloprogge J T，Seykens D，Jansen J B H，et o1．Nuclear magnetic
resonance study on the optimalization of the development of the A113
* T, |3 l" l, p/ p9 H" jpolymer[J]．Journal of Non-Crystalline Solids，1992，142(2)：
94—102．
[8]Bertsch P M．Conditions for A1l3 polymer formation in partially neutralized
Aluminum solutions[J]．Soil Sci SOC Am，1987，51(6)：
825—828．
2 a+ t) K' x: b" e" z) Q: X- f7 H4 x[9]于月华，柳松，黄冬根．聚合氯化铝的制备与分析研究[J]．无
机盐工业，2o06，38(1)：35—37．
( }3 _2 M: E2 f3 f. W[1O]曲久辉，刘会娟，雷鹏举，等．电解法制备PAC在斜管填料中
* a& M( [' b" H的应用研究[J]．中国给水排水，2001，17(5)：l6一l9．
; b  w7 B: Q( h/ J0 {3 i[11]何锡辉，朱红涛，彭昌荣，等。电解法制备聚合氯化铝的研
究[J]． 四川大学学报(自然科学版)，2006，43(5)： 1088一
l092．
[12]罗亚田，皮科武，钟春妮，等．倒极电解法合成聚合氯化铝
聚合氯化铝[J]．化工环保，2004，24(2)：145—147．
[13]路光杰， 曲久辉，汤鸿霄．电渗析法合成高效聚合氯化铝的
& C. `% O4 D7 v) Q研究[J]．中国环境科学，2000，20(3)：250—253．
: p9 E# U+ q  T0 f[14]彭跃莲，刘忠洲．超滤膜的一种新用途— — 制备聚合氯化铝
聚合氯化铝[J]．膜科学与技术，2001，21(3)：37—41．
[15]张健，贺高红，李祥村，等．中空纤维膜法制备聚合氯化铝
  f' `" w5 H: {( t' u0 L3 c. [7 B' W的研究[J]．化学工程，2007，35(3)：71—74．
) V+ @+ g  U7 x9 V& S) q. @, [3 b[16]常青．斜管填料絮凝学[M]． 北京：化学工业出版社，2003．
& L* {$ ~% r. r1 A3 L5 M77-78．
+ u" g# ?, K+ ^; `[17]胡俊虎，刘喜元，李晓宏，等．复合型聚合氯化铝聚合氯化铝铁
(PACF)的合成及其应用[J]．环境化学，2007，26(1)：35—38．
[18]马艳然，于伯渠，鲁秀国．从煤矸石中制备聚合氯化铝及其
应用[J]．化学世界，2004，(2)：63—65．
/ l' Y* o) i1 P[19]李风亭，张善发，赵艳．聚合氯化铝与聚合氯化铝[M]．北京：化学工
8 Z4 S$ z& N$ E3 c1 [% Z# C业出版社．2o05．45—46．
[2O]郑怀礼，张海彦， 刘克万，等．用于市政废水除磷的聚合氯
化铝铁聚合氯化铝研究[J]．斜管填料技术，-2006，32(6)：34—36．
1 [3 Z2 r8 q; _6 W0 a; n: p; ]6 L[21]董申伟，李善得，李明玉，等．利用铝土矿和铝酸钙制备聚
5 q1 r9 N, g! h5 [. q! z8 E合氯化铝的研究[J]．无机盐工业，2005，37(12)：31—33．
' c3 J- W* L. @" P9 N9 F[22]陆胜，赵宏，解晓斌．生态处理粉煤灰制备结晶氯化铝、聚
合氯化铝的实验研究[J]．粉煤灰，2003，10(2)：10—11．
[23]李凯，李润生，宁寻安，等．不同聚氯化铝系列的水解聚合
形态研究[J]．中国给水排水，2003，19(10)：55—57．
* P; Z  b- F+ I8 s作者简介：潘碌亭(1964一)，男，安徽蚌埠人，副教授，工学博士， 主要从事水污染控制技术研究与聚合氯化铝研发。

mysticseo

北京巩义明建科技有限公司,主要销售:聚合氯化铝,聚丙烯酰胺,活性炭,石英砂,活性氧化铝,补偿器,伸缩器,波纹补偿器,管道伸缩器,橡胶接头,石英砂滤料,金刚砂,滤料,焦炭,焦炭滤料,填料,干燥剂,生物陶粒,陶粒滤料,陶粒,接头,伸缩接头,无烟煤,无烟煤滤料,锰砂,防水套管,柔性防水套管,锰砂滤料,果壳滤料,果壳活性炭,空气净化炭,椰壳活性炭,粉状活性炭,聚合氯化铝铁,碱式氯化铝,计量泵,二氧化氯发生器,曝气器,鲍尔环,鲍尔环填料,蜂窝斜管填料,斜管填料,滤帽,直埋式波纹补偿器,通用金属软管,异径橡胶接头,阻尼弹簧减震器,鸭嘴阀,鸭嘴止回阀,止回阀,风机盘管接头等产品;京康文昌盛商贸有限公司供:活性炭,石英砂,聚丙烯酰胺,聚合氯化铝,活性氧化铝,橡胶接头,补偿器,波纹补偿器,填料,滤料;活性炭,石英砂,聚丙烯酰胺,聚合氯化铝,活性氧化铝,橡胶接头,补偿器,波纹补偿器,填料,滤料,等产品;网站建设,北京网站建设