聚氯化铝的生产方法按原料不同分为三氧化二铝法
pac主要成分

PAC主要成分及其影响因素、一、引言PAC(聚合氯化铝)是一种新型的无机高分子混凝剂,具有水解速度快、絮凝效果好、适应水质范围广、对水中有害物质和重金属离子有良好的去除效果等优点,已成为目前国内外公认的优良水处理药剂¹²。
PAC的化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m,其中m代表聚合程度,n表示PAC产品的中性程度。
PAC的主要成分是氧化铝(Al2O3),其含量一般在10%~30%之间。
PAC的其他成分包括氯化物(Cl-)、羟基(OH-)和水(H2O)。
不同的原料和生产工艺会影响PAC的成分和性能,例如颜色、盐基度、pH值等。
本文将对PAC的主要成分及其影响因素进行简要介绍。
二、PAC主要成分1. 氧化铝氧化铝(Al2O3)是PAC的有效成分,决定了PAC的絮凝能力和效率。
氧化铝含量越高,表示PAC中含有更多的三价铝离子(Al3+),三价铝离子在水中会发生水解反应,生成不同形态的羟基络合物,如[Al(OH)2]+、[Al2(OH)2]4+、[Al13O4(OH)24]7+等。
这些羟基络合物具有高度电中和和桥联作用,能够有效地与水中胶体和悬浮物相结合,形成大而密实的絮凝体,并沉降于水底。
因此,氧化铝含量越高,表示PAC具有更强的絮凝效果。
2. 氯化物氯化物(Cl-)是PAC中另一种重要的成分,它与三价铝离子形成了PAC中特有的Keggin结构。
Keggin结构是由一个中心Al3+离子和12个周围[AlO4]5-四面体组成的环状结构。
Keggin结构具有高电荷密度和稳定性,能够有效地吸附水中负电荷较高的胶体和悬浮物,并与之形成大而稳定的絮凝体。
因此,氯化物含量越高,表示PAC中含有更多的Keggin结构,PAC具有更强的絮凝效果。
3. 羟基羟基(OH-)是PAC中的另一种重要成分,它与三价铝离子形成了PAC中不同形态的羟基络合物,如[Al(OH)2]+、[Al2(OH)2]4+、[Al13O4(OH)24]7+等。
聚合氯化铝制备技术

聚合氯化铝制备技术聚合氯化铝(PAC)是一种重要的水处理化学品,广泛应用于饮用水、工业用水、污水处理等领域,具有絮凝、沉淀和除异色物质等优良的水处理性能。
本篇文章将介绍PAC制备技术的基本原理及其工艺流程。
一、PAC制备技术基本原理PAC的制备过程是将铝矾土或铝氢氧化物等原材料经过水解后得到一定的核化物质,其分子量较小(一般在4000-8000之间)。
之后通过控制反应条件如pH值、液温、混合速率等促进核化物聚合形成大分子PAC,最终得到聚合度高、分子量大的PAC产物。
二、PAC制备工艺流程1、原材料处理PAC的原材料包括铝矾土、三羟基铝、高岭土等铝化合物和氯化铵等辅料。
首先,需要将铝矾土等原材料破碎至一定粒度,然后通过浸泡酸洗、去杂质等处理提高原材料纯度,保证反应过程中PAC的品质。
2、水解反应将原材料放入反应槽内,通过加热、搅拌等条件,加入一定量的水进行水解反应。
反应开始时,铝矾土等原料通过水解生成氧化铝胶体,之后再加入氯化铵等辅料,改变反应体系的pH值,利于胶体的缩聚和聚合。
此时,反应液中产生的胶体、游离铝离子和氢氧化物等离子体系,形成粒度大小不同的污泥。
3、熟化反应调节反应条件如反应液pH值、液温、混合速率等,促进核化物的聚合和熟化反应。
反应结束后,得到PAC产物,分离污泥,过滤获得PAC。
4、干燥和包装将PAC用干燥设备进行脱水干燥,降低水分含量,最终得到PAC成品。
对PAC成品进行包装、标识,存储在干、通风、避光的环境中。
1、制备成本低PAC制备成本低,原材料易得,生产过程简单,反应效率高,可以降低制备成本,提高企业经济效益。
2、水质稳定性强PAC作为水处理剂的稳定性和水质效果非常好,除了大流量水系统外,其水质控制也是容易实现的。
3、无二次污染PAC产物物性稳定,无毒性、无害,不会造成二次污染,且在实际操作过程中,可以避免使用大量化学药剂,环保友好。
四、总结通过对PAC制备技术的介绍,我们可以了解到PAC是一种优良的水处理剂,具有絮凝、沉淀和除异色物质等出色的水处理性能,在现代化工生产中有着广泛的应用前景。
聚合氯化铝的生产方法

聚合氯化铝的生产方法聚合氯化铝(Polyaluminum Chloride,PAC)是一种由氯化铝与氢氧化铝聚合而成的高分子无机盐类化合物。
它以其良好的絮凝性能广泛应用于水处理、污水处理等领域。
下面将介绍几种常见的聚合氯化铝的生产方法。
1.水解法:水解法是目前较常见的聚合氯化铝生产方法之一、其步骤如下:(1)将铝鳞片通过破碎机破碎成粒度适中的粉末。
(2)将粉末装入反应釜中,加入一定量的水,在适当的温度下进行搅拌反应。
(3)随着反应的进行,铝粉逐渐水解生成氢氧化铝,并与氯化铝发生反应生成聚合氯化铝。
(4)反应结束后,通过过滤或离心等方法分离出产物聚合氯化铝。
(5)最后,将分离出的聚合氯化铝进行干燥和研磨,得到最终产品。
2.老氧化法:老氧化法是另一种聚合氯化铝的生产方法。
其原理是通过将铝金属暴露在空气中,使其与氧气反应生成氧化铝,然后与氯化铝反应生成聚合氯化铝。
具体步骤如下:(1)将铝金属片或铁铝锅暴露在空气中,使其与氧气反应形成氧化铝。
(2)将氧化铝与氯化铝共同加入反应釜中,在高温下进行反应。
(3)通过适当的搅拌和调节反应温度,使聚合氯化铝形成。
(4)反应结束后,进行固液分离,得到聚合氯化铝。
(5)最后,进行干燥和研磨处理,获得最终产品。
3.碱铝酸法:碱铝酸法是一种制备超高效聚合氯化铝的方法。
具体步骤如下:(1)将硫酸铝和碱性氯化物溶液(如氯化钠、氯化钾等)混合。
(2)通过适当的搅拌和调节反应温度,使反应溶液保持在较高的pH 值下。
(3)随着反应的进行,溶液中的铝离子逐渐聚合形成聚合氯化铝。
(4)反应结束后,通过过滤或离心分离得到聚合氯化铝。
(5)最后,进行干燥和研磨处理,获得最终产品。
以上是几种常见的聚合氯化铝的生产方法,每种方法都有各自的特点和适用范围。
在实际生产中,可以根据具体要求选择合适的方法。
聚合氯化铝作为一种重要的絮凝剂,在水处理和污水处理领域发挥着重要作用,对改善水质、减少污染具有重要意义。
聚合氯化铝的多种生产工艺

聚合氯化铝的多种生产工艺
1.传统的铝土矿法:
传统的生产PAC的方法是利用铝土矿作为原料,经过矿石的破碎、浸出、提取纯铝等步骤得到氯化铝溶液,然后与氯化钙反应生成PAC。
这种方法需要铝土矿资源丰富,但矿石资源日益稀缺,所以这种方法的应用逐渐减少。
2.半水溶剂法:
半水溶剂法又称脱硫剂法,是指将铝固体与一种溶剂反应,使铝溶解生成溶液,然后与盐酸反应生成聚合氯化铝。
这种方法相对于传统的铝土矿法来说,耗能更少、产量更高、环境友好。
3.溶液聚合法:
溶液聚合法是将铝粉与氯化铵、氯化钙等盐类化合物反应,生成聚合氯化铝。
这种方法相对简单,操作容易,适用于小规模生产。
4.高氯化铝及氯化铝溶液自身聚合法:
高氯化铝及氯化铝溶液自身聚合法是指将高氯化铝或氯化铝溶液自身在一定条件下进行聚合反应,生成聚合氯化铝。
这种方法无需引入额外的化学物质,节约了资源,但对生产工艺的要求较高。
5.氨水法:
氨水法是将氨水与氯化铝的溶液反应,生成聚合氯化铝。
这种方法操作简单,适用于小规模生产,但生成的PAC质量相对较低。
需要注意的是,以上生产工艺仅是PAC的一部分生产方法,随着科技的发展和工艺的创新,还有更多的生产工艺正在不断涌现。
根据不同的应用需求和生产规模,选择适合的生产工艺是十分重要的。
总之,聚合氯化铝是一种重要的无机高分子材料,有多种生产工艺可供选择。
从传统的铝土矿法到现代的溶液聚合法,每一种生产工艺都有其特点和适用范围。
在选择适合的生产工艺时,需要考虑原料资源、生产规模、能耗等因素,以提高生产效率和产品质量。
聚合氯化铝的合成方法

聚合氯化铝的合成方法聚合氯化铝(PAC)是近年来在水处理领域研究和应用较多的无机高分子絮凝剂。
PAC在去除浊度和天然有机物时具有碱度消耗小、处理成本低廉、受温度影响小和污泥产量较少的优点而被广泛地应用于生活饮用水、工业给水处理、工业废水和生活污水的净化处理。
另外在铸造、医药、制革、造纸等方面也得到广泛地应用。
目前生产聚合氯化铝的方法较多,现介绍几种较流行的合成方法。
1 聚合氯化铝的合成原料聚合氯化铝的合成原料很多,根据原料的来源,可大致分为3类:1)含铝矿石包括铝土矿、高岭土、黏土、煤矸石、焦宝石、明矾石等;2)工业废物包括铝屑、铝灰、铝渣、废铝箔、三氯化铝废水等;3)化工产品与中间体包括结晶氢氧化铝、三氯化铝、铝酸钠等。
2 聚合氯化铝的合成方法PAC的合成方法按照原料的不同,可分为金属铝法、活性氢氧化铝法、三氧化二铝法、氯化铝法等。
也可按照生产工艺的不同分为酸法、碱法、中和法、热解法、加压反应法、混凝胶法、电渗析法、电解法等。
本文主要介绍聚合氯化铝的各种生产方法与主要工艺。
2.1 金属铝法采用金属铝法合成PAC的原料主要为铝加工的下脚料,如铝屑、铝灰和铝渣等。
在工艺上可分为酸法、碱法、中和法3种。
由于碱法生产工艺难度较高,设备投资较大且用碱量大,还要大量盐酸中和至pH:4-5,成本较高,现阶段其应用受到一定限制,所以不作过多地介绍。
2.1.1 酸法酸法具有反应速度快、设备投资少、工艺简单、操作方便等优点,但溶液中的杂质含量偏高,尤其是重金属元素含量通常容易超标,产品质量不稳定,设备腐蚀较严重。
以铝灰为例简要介绍其生产工艺。
铝灰主要成分为铝,其生产工艺流程,见图1。
此法工业生产多利用铝厂下脚料、机械加工废铝屑等。
生产时经净化处理,控制投料比例、投料速度与酸浓度,可以进行自发热反应得到适宜的产品。
2.1.2 中和法中和法的特点是综合了酸法和碱法两者的优点。
中和法的关键在于合成PAC时,铝酸钠和三氯化铝溶液之间的配比必须严格控制,使盐基度达到标准要求。
聚合氯化铝的多种生产工艺

聚合氯化铝的多种生产工艺在水处理领域中,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水、生活污水和工业废水处理中。
聚合氯化铝(PAC)是一种优良的无机高分子絮凝剂.它首先在日本研制成功并与20世纪60年代投入工业化生产,是目前技术最为成熟,市场销量最大的絮凝剂。
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。
我国从上世纪70年代开始,已对聚合氯化铝进行了研发,近年来随着实验室研究的深入,工业生产得到了快速的发展。
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1.1.1 酸溶一步法将盐酸、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.放出上层液体即得聚合氯化铝液体产品。
铝反应为放热反应,如果控制好反应条件如盐酸浓度和量,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。
但此工艺对设备腐蚀较严重,生产出的产品杂质较多,特别是重金属含量容易超标,产品质量不稳定。
阮复昌等利用电解铝粉、分析纯盐酸为原料,在实验室制备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。
1.1.3 中和法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。
聚合氯化铝

聚合氯化铝第一篇:聚合氯化铝河南通久达环保科技有限公司唯一指定官网:聚合氯化铝聚合氯化铝是一种净水材料,无机高分子混凝剂,又被简称为聚铝,英文缩写为PAC,由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。
在形态上又可以分为固体和液体两种。
固体按颜色不同又分为棕褐色、米黄色、金黄色和白色,液体可以呈现为无色透明、微黄色、浅黄色至黄褐色。
不同颜色的聚合氯化铝在应用及生产技术上也有较大的区别。
浓度配比方法: 根据日常使用中固体聚合氯化铝PAC,稀释成液体时,总结分享常用的几种聚合氯化铝PAC浓度配比方法,希望对大家有所帮助!第一步,根据原水情况,使用前先做小试求得最佳药量。
小试溶液配置按重量比(W/W),一般以2~5%配为好。
如配3%溶液:称聚合氯化铝PAC固体3g,盛入的200ml量筒中,加清水约50ml,待溶解后再加水稀释至100ml刻度,摇匀即可。
第二步,生产用聚合氯化铝PAC时,按聚合氯化铝PAC固体:清水=1:9到1:15重量比混合溶解即可。
氧化铝含量低于1%的溶液易水解,会降低使用效果,浓度太高不易投加均匀。
第三步,加药按小试求得的最佳投加量投加。
如见沉淀池矾花少,余浊大,则投加量过少;如见沉淀池矾大且上翻,余浊高,则加药量过大,应适当调整。
有吸附、凝聚、沉淀等性能,聚合氯化铝稳定性差。
毒性及防护有腐蚀性,如不慎溅到皮肤上要立即用水冲洗干净。
生产人员要穿工作服,戴口罩、手套,穿长筒胶靴。
生产设备要密闭,车间通风应良好。
聚合氯化铝都有哪几种颜色,市场上销售的聚氯化铝比较杂,因为每一个厂家的生产工艺和原材料不同,生产出来的聚合氯化铝颜色也有些差别,一般有白色、黄色、黄褐色这三种颜色的聚氯化铝,下面来说明下三种不同颜色用途的区别。
国标范围内的二氧化铝含量27-30之间的聚合氯化铝多为土黄色到黄色淡黄色的固体粉状。
这些类型的聚合氯化铝水溶性比较好,在溶解的过程中伴随电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学变化最终生成[Al2(OH)3(OH)3]∝↓,从而达到净化目的。
聚合氯化铝的制备方法及原理

聚合氯化铝的制备方法及原理聚合氯化铝是一种重要的无机高分子化合物,具有广泛的应用领域,如水处理剂、沉淀剂和催化剂等。
下面将介绍几种常见的聚合氯化铝制备方法及其原理。
1. 氯化铝和铝粉法:在反应容器中加入氯化铝和铝粉,并在加热的条件下进行反应。
该反应的化学方程式为:6Al + 2AlCl3 →3Al2Cl6其中,Al代表铝,AlCl3代表氯化铝,Al2Cl6代表聚合氯化铝。
2. 氯化铝溶液电解法:将氯化铝溶解在适当的溶剂中,如水中,然后使用电解方法将氯化铝分解为聚合氯化铝。
该方法的原理是应用电解的原理将氯化铝离子化,再通过阳极和阴极的反应生成聚合氯化铝。
3. 氯化铝和氨水反应法:在干燥的条件下,将氨水加入氯化铝中进行反应。
氨水和氯化铝反应生成的是一种结构相对简单的聚合物,在较高温度下继续反应,可以得到较高分子量的聚合氯化铝。
该反应的化学方程式为:AlCl3 + 3NH3 + 3H2O →Al(OH)3 + 3NH4Cl2Al(OH)3 →Al2O3 + 3H2O4. 氯化铝和硫酸反应法:在一定温度和压力下,将浓硫酸加入氯化铝中进行反应。
该反应会生成硫酸铝和氯化氢,然后将硫酸铝中的铝原子离开,最终生成聚合氯化铝。
该反应的化学方程式为:2AlCl3 + 3H2SO4 →Al2(SO4)3 + 6HCl聚合氯化铝的原理是通过氯化铝分子之间的化学键重新组合形成聚合物,从而实现高分子化合物聚合氯化铝的制备。
氯化铝由于其具有电性离子键,易于形成氯化铝分子。
聚合氯化铝的合成过程是氯化铝分子的重复加聚,使得聚合氯化铝具有更高的分子量和更稳定的化学性质。
聚合氯化铝的制备方法多种多样,可以选择根据实际需要和条件选择合适的制备方法。
不同的制备方法对原料要求和反应条件也有所不同。
此外,制备过程中还需要注意安全措施,如穿戴合适的防护设备和在通风良好的环境下进行。
总之,聚合氯化铝作为一种无机高分子化合物,具有广泛的应用前景。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
行内又称聚氯化铝又称碱式氯化铝,简称介于H)3之间的水解产物,其化学通式为[H)m,
其中m≤一1~5。
聚氯化铝具有净化效率高、用药量少、易过滤、生产工艺简单等特点,是优良的絮凝剂,广泛用于工业废水和生活废水的净化处理。
另外在铸造、医药、制革、造纸等方面也有广泛用途。
聚氯化铝分为固体和液体两种产品。
固体通常为黄色或无色的树脂状产品,氧化铝含量为40%~50%;液体呈无色、黄褐色或黑色,氧化铝含量为10%以上。
聚氯化铝的生产方法按原料不同分为三氧化二铝法(包括铝土矿、高岭土、煤矸石等)、氢氧化铝法和铝法(包括铝渣、铝灰等)。
其中以铝灰为原料生产聚氯化铝具有成本低、原料来源广、流程简单等特点。
该法又可细分为中和法和酸溶法。
中和法是将烧碱和盐酸分别与铝灰反应产出铝酸钠和三氯化铝,然后以合适的配比合成聚氯化铝。
溶法是将铝灰和盐酸反应一次直接产出液体聚氯化铝,它具有反应速度快、工艺简单等特点。
我们以铝灰为原料,对酸溶法制备聚氯化铝工艺进行了研究,得出了制备聚氯化铝的适宜工艺条件。
l 实验部分主要设备:水浴锅、搅拌器、真空泵、电炉、分析天平、酸度计和实验室常用仪器。
1.2 实验方法首先对铝灰进行预处理。
用水洗的方法除去水溶性的盐类,以降低盐酸耗量,处理后的铝灰含氧化铝为30%左右。
然后将工业盐酸与一定量的水放入反应器内,搅拌,并用水浴加热。
称取100 步加人盐酸溶液中,由于反应剧烈,放热量大,应不断搅拌并随时补加水,反应时间控制在6 h~12 h,反应温度96℃,反应结束后加入一定量的水稀释物料,调节~4.5,陈化15 h~24 酸与铝灰的反应为:2 (6 H) 3H2& (6 3 3H) 应中铝的溶出、产物的水解和水解产物的聚合是交叉进行的。
液体聚氯化铝制备流程见图1。
2实验结果与讨论2.1投料比[铝灰量(g)/的影响投料比对产品质量有很大影响。
判断聚氯化铝质量的一个指标是盐基度,盐基度为聚氯化铝中氢氧根与铝的当量百分比,即,盐基度=[[× 100%。
当盐基度为50~80时,产品的絮凝效果最佳。
在盛有100 95℃左右,反应6 h~12 h。
对产品的测定表明,随着投料比增加,液体成品中氧化铝的量增加,盐基度也增加。
通过对比实验,选择投料比为3:1。
实验数据见表1。
表1投料比与氧化铝含量和盐基度的关系2.2加水量的影响反应过程中,特别是反应前期,由于反应剧烈,水分挥发损失较大,应及时加水补充。
加水量过少会造成铝灰结块,反应不完全,加水过多,则会使盐酸浓度变低,反应不宜进行,造成盐基度减小,因此加水量要适当。
经实验,选用100 150 00 .3反应时间的影响按铝灰:为3:1:3的比例改变反应时间进行实验,盐基度和氧化铝含量随反应时间的增加而增加,但当反应时间超过7 基度的变化趋‘于稳定,因此取6 验结果见表2。
表2反应时间与盐基度的关系反应时间/h 1 2 3 4 5 6 7 8盐基度/% 25 34 40 46 49 51 53 542.4盐酸浓度的影响在其它因素不变的情况下,改变盐酸浓度进行实验,发现随着盐酸浓度的增加,盐基度增加,但酸的挥发量也增加,反应过于激烈,造成环境污染,操作困难。
综合考虑,选用20%的盐酸(将31%左右的工业盐酸稀释至20%)。
2.5溶液盐基度的调整聚氯化铝产品中氧化铝及盐基度都要达到标准,为此常加入少量碱性物质对以上指标进行调整,使液体聚氯化铝中氧化铝含量大于10%,盐基度为45~70。
碱用量用下式确定:G=)P(B—b)/100一碱用量,kg;实际耗碱量与理论耗碱量之比,碱与氧化铝的当量之比;A——被调整溶液中氧化铝含量,%;B——成品溶液的盐基度,%;P——被调整溶液的重量,kg;b——被调整溶液的盐基度,%;n——碱的有效含量系数。
加入30%液体产品的氧化铝含量为10%以上,~5.0,盐基度为50%~65%。
3 结论a)通过实验,确定了以铝灰为原料,采用酸溶一步法制备聚氯化铝的工艺条件。
b)本工艺具有流程短、生产设备简单、成本低等特点,用工业废渣铝灰为原料生产聚合氯化铝对于治理环境具有重要意义。