氧化铝制聚合氯化铝絮凝剂工艺研究
聚合氯化铝合成工艺优化与质量控制技术
聚合氯化铝合成工艺优化与质量控制技术聚合氯化铝（Polyaluminum chloride，PAC）是一种重要的无机高分子混凝剂，广泛应用于水处理、纺织、造纸、石油、化工等领域。
本文将探讨聚合氯化铝的合成工艺优化与质量控制技术，以提高其性能和应用效果。
一、合成工艺优化1. 原料选择和投加控制合成聚合氯化铝的主要原料是铝酸盐、盐酸和水，其中铝酸盐的选择对PAC的性能具有重要影响。
合适的铝源应具备高含铝量、低杂质含量、良好溶解性等特点。
投加控制方面，应根据具体工艺要求和设备条件合理调整各原料的比例和投加速度，确保反应的顺利进行。
2. 氯化反应条件调控氯化反应是合成PAC的核心步骤，其影响着PAC的聚合程度和结构。
氯化反应过程中，酸度、温度和反应时间是重要的调控参数。
酸度过高会导致聚合度过低，影响混凝效果；酸度过低则会减慢反应速率，产率降低。
适宜的温度可以提高反应速率和聚合度，但温度过高会导致PAC溶解性能下降。
此外，反应时间也应根据实际情况进行合理控制。
3. 混凝剂后处理工艺合成PAC后，常需进行一系列的后处理工艺，以提高其性能和纯度。
包括过滤、洗涤、干燥等步骤。
过滤可以去除反应物残留和杂质；洗涤可以去除溶剂和反应产物的残余；干燥可以降低水分含量，提高PAC的稳定性和保存性。
二、质量控制技术1. 性能测试与评价对合成的PAC进行性能测试和评价是质量控制的关键环节。
常用的测试指标包括含铝量、铝酸盐残留、水溶解性、聚合度等。
通过对这些指标的测试，可以评估PAC的净化能力、稳定性和适用性。
2. 控制参数监测与调整在生产过程中，对关键参数进行实时监测和调整是确保质量稳定的重要手段。
例如，在氯化反应中，通过监测pH值、温度和搅拌速度等参数，及时调整反应条件，避免质量波动和不良批次的产生。
3. 样品保存与质量监测为了保证PAC质量的一致性和稳定性，应对样品进行保存并定期进行质量监测。
样品保存应避免阳光直射和潮湿环境，以防止活性成分的分解和质量变化。
氧化铝生产中絮凝剂应用的探讨
氧化铝生产中絮凝剂应用的探讨摘要：氧化铝生产中沉降分离作为氧化铝生产的主要工序，由于近年生产的不断扩大，物料流量也随之加大，造成溶出赤泥的分离，洗涤能力不足的问题日益突出。
絮凝剂在工业生产中的应用，极大地提高了沉降槽的工作效率，其好的沉降分离效果得到了人们的普遍认可。
但生产中使用絮凝剂时存在着许多弊端，影响了絮凝剂效能的正常发挥。
本文论述了絮凝剂的絮凝机理，指出了其在氧化铝生产工业应用中存在的问题，并通过分析和试验指出絮凝剂的使用条件和发展方向。
关键词：氧化铝；生产；絮凝剂；应用沉降分离是氧化铝生产的主要工序，絮凝剂在生产中的应用极大地提高了沉降槽的工作效率。
但生产使用中存在着许多问题，影响了絮凝剂效能的正常发挥。
据不完全统计，每年絮凝剂使用不当使絮凝剂效能降低达10% ~20%。
因此迫切需要优化絮凝剂使用条件。
1 絮凝剂的种类及絮凝特性目前，广泛应用于氧化铝工业生产中絮凝剂有天然高分子絮凝剂和合成高分子絮凝剂两大类，前者主要有：淀粉、麦麸等;后者主要包括聚丙烯酰胺类和异羟肟类絮凝剂。
一般来说，天然高分子絮凝剂在赤泥分离过程用量大，沉速较慢，还可能导致铝酸钠溶液中有机物含量过高，所以氧化铝生产中合成高分子絮凝剂的应用较为普遍。
1.1 聚丙烯酰胺类絮凝剂聚丙烯酰胺简称PAM，产品主要形式有水溶液胶体、粉状及胶乳三种。
粉状产品若能防止结团，比胶体产品易溶，乳胶产品溶解性能最好。
提高温度能促进溶解，但一般不宜超过50e，以防止降解及产生其他反应。
水解PAM会同溶液中的多种金属阳离子相互作用，如在Al3+的体系中，这些相互作用通常导致生成粘稠的凝胶团。
常见的聚丙烯酸钠(如A-1000)在铝酸钠浆液分离中，其行为主要与赤泥的种类有关，赤泥的沉降速度随赤泥中钛铁矿(或钙钛矿)含量的增加而增加。
同时，赤泥中铁的存在形态也影响着絮凝效果。
当赤泥中的铁以氢氧化铁Fe(OH)3、针铁矿FeOOH(直径一般小于1μm)等形式存在时，由于颗粒的溶剂化较强，絮凝剂与固相表面间的作用力将更弱，难以产生紧密的吸附，形成絮团。
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。
氧化铝制聚合氯化铝絮凝剂工艺研究
崔益顺 ： 氧化铝制聚合氯化铝絮凝剂工艺研 究
８ ７
乙醇 ， 氨水 ， 硫酸铜 ，乙酸钠 ， 苯二 甲酸氢钾 ，氧化铝 ， 氢氧化铝 ， Ａ ， Ｐ Ｎ 硫酸 ， 氟化钾 ，冰乙酸 ， 盐酸，无水三氯化铝，二甲酚橙 ，六次 甲基四胺 ，乙二胺四乙酸二钠 。 浊度仪 ，恒温磁力搅拌器 ，搅拌器 ，数显恒温水浴锅 ，循环水式真空泵以及常用玻璃仪器等。
３ 实验 步 骤
将反应器放人恒温槽中 ， 加入 ｃ３ ｌ 水溶液和定量的 衄２， Ｏ 粉末 ， 控 反应温度 ， 并加以搅拌 ， 达到 反应 时 间后 ，上层 清 液 即为 液体 聚合 氯化 铝 ，过滤 得 产品 。
４ 实验 结果 与讨 论
絮凝实验是在相同条件下分别加入相同原液稀释 ５ 倍后的稀释液进行实验 ， ０ 比较静置 ３ｍ ｎ６ ｍｎ ０ ｉ，０ ｉ 后 的浊度 ，原水 浊度 为 ５ ． Ｎ Ｕ ０９ Ｔ 。 ０
崔 益 顺 ＋
（ 四川理工学院材料与化学工程 系，四川 自贡 ６ ３０ ） ４０ ０
摘 要 ：采 用 Ａ２ — ｃ３ 】 ｌ一步 法制备 聚合 氯化 铝絮 凝 剂 ，主要 讨 论 了配料 比、反 应 温度 、反 应 时
间、 搅拌强度等工艺参数对产品絮凝性能的影响， 得到了较优工艺方案 ， 用该产品进行污水处理絮凝效
４配 比产 性 的 响 ・ 料 对 品 能 影 １
实验条件 ：反应温度 ９ ℃， ９ 搅 拌强 度 ６０／ｉ，反应 时 间 ３ ０ｒ ｎ ｍ 小时 。见 表 ｌ 。 由表 ｌ 可得 出 ，配料 比为 ＡＣ ：Ｉ ３ ：时 产 品盐基 度最 １ｈＡ２ ＝３１ ０ 大 ，同 时絮凝 性 能也 是最好 的 。 ４ ． ２反应时间对产品性能的影响
浓度 ，从而促使水解反应继续进行。 ’
聚合氯化铝生产工艺
聚合氯化铝生产工艺聚合氯化铝（Polyaluminum chloride，简称PAC）是一种重要的无机高分子絮凝剂，广泛应用于水处理、纸浆造纸、染料工业等领域。
聚合氯化铝的生产工艺包括原料选择、制备反应、絮凝剂制备以及粉末或液体聚合氯化铝的制备等多个环节。
首先，聚合氯化铝的原料主要是铝酸盐类物质，常用的有铝矾土、铝氧化物等。
在原料选择中，需要考虑到原料的纯度、可获得性和成本等因素，选择适合的原料进行生产。
其次，聚合氯化铝的制备反应是将铝酸盐与盐酸反应生成聚合氯化铝的过程。
反应过程中，通常采用旋转式或搅拌式反应釜进行反应，将铝酸盐与盐酸按一定比例混合进入反应釜，控制反应温度和反应时间，使其反应生成聚合氯化铝。
反应完毕后，需要将产物进行过滤或离心，分离得到产物。
接下来，将得到的聚合氯化铝溶液进行进一步处理，制备成絮凝剂。
絮凝剂制备过程中，主要是将聚合氯化铝溶液进行浓缩、稀释、pH调整等工艺操作。
浓缩可以通过蒸发浓缩或真空浓缩等方式进行，将聚合氯化铝的浓度提高。
稀释工艺是将高浓度的聚合氯化铝溶液控制在一定浓度范围内，增加絮凝剂稳定性。
调整pH值是通过加碱或加酸的方式，将溶液的酸碱度调到最适合的范围。
经过这些工艺处理，得到的絮凝剂具有较强的絮凝能力和稳定性。
最后，根据聚合氯化铝的使用要求，可以将其制备成粉末或液体形式。
粉末聚合氯化铝是将浓缩后的溶液经过干燥处理得到的，具有较高的浓缩度和较长的保存时间。
液体聚合氯化铝是将稀释后的溶液直接包装而成，使用方便。
总之，聚合氯化铝的生产工艺包括原料选择、制备反应、絮凝剂制备以及粉末或液体聚合氯化铝的制备等多个环节。
通过控制不同工艺参数，可以得到满足不同使用要求的聚合氯化铝产品。
同时，生产过程中需要注意环境保护，合理利用资源，并遵守相关生产标准和要求。
聚合氯化铝工艺和效益分析
聚合氯化铝生产工艺一、用途无机高分子絮凝剂与传统的铝盐和铁盐混凝剂相比，具有高效低毒、适应性强、价格低廉等优点，因此得到迅速发展和应用。
其种类繁多，主要可分为单一型（阳离子型和阴离子型）和复合型（无机复合型和无机有机复合型）两大类。
其中，以聚合氯化铝（PAC）的生产技术最为成熟、吸附活性高、澄清泥沙时间短、适应pH值范围宽，不需要助凝剂和不受水温影响等优点而倍受关注，成为目前无机高分子絮凝剂重要的发展品种之一，应用领域也不断扩大。
聚合氯化铝的絮凝效果优于硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁；絮体形成快、沉速大、反应时间短，可提高处理单元的生产强度；泥渣脱水性好；配合一定比例的聚丙烯酰胺效果更好；对废水的PH、温度、浊度、碱度等适应范围广；处理后出水PH改变小，铝与盐分残留小，利于回收；成本低，用量少，且适用各种工业废水。
二、生产方法PAC的方法主要有金属铝法（包括铝灰、铝渣）、活性氢氧化铝法、三氧化二铝法（包括铝矾土、煤矸石等）、结晶氯化铝法。
金属铝法：所用原料主要为金属铝的下脚料，铝灰、铝渣等，在工艺上分为酸法、碱法、中和法三种方法。
目前我国以金属铝为原料至PAC主要采用酸法。
、酸法具有反应速度快、设备投资少、工艺简单、操作方便的特点，但溶液中杂质含量偏高，尤其是重金属元素含量通常容易超标，产品质量不稳定，设备腐蚀严重。
碱法生产工艺则难度较高、设备投资较大，由于用碱量大，还要用酸中和至PH4-5，成本较高，其应用受到一定限制。
中和法的特点是综合了酸法和碱法两者的优点。
其主要机理是铝原料与盐酸反应后，通过铝酸钠调节盐基度，浓缩、除盐得产品聚合氯化铝。
中和法的关键在于合成聚合氯化铝时，铝酸钠和AlCl3溶液之间的配比必须严格控制。
2、以结晶Al(OH)3为原料的制造方法用结晶Al(OH)3为原料制造聚合氯化铝的方法可分为凝胶法、氢氧化铝酸溶二步法以及氢氧化铝酸溶一步法3种方法。
凝胶法是在常压下，结晶Al(OH)3在HCl中的溶解度较小，通常溶出液中Al与Cl的当量比小于1.0。
用铝灰生产聚合氯化铝的工艺研究 (1)
盐酸与铝灰 的反应方程式为 ：
２ ＋ ６ ） Ｉ ｎ Ｏ＝ １ ＯＨ） １ ＋ Ｈ２ Ａｌ （ 一 ＨＣ ＋ Ｈ２ Ａ ２ （ ６ ３ Ｃ￣ Ｔ
溶 法 、 溶 法 和 中和 法 。 溶法 冈产 品 中 的氯 化 钠 含 量 酸 碱
ＡｌＯ３ ％ ２ ／
９．５ １ ． ６ ０．５ １ ９ｌ ｌ ． ０ ８ Ｏ ７ １ ５ ０． Ｏ ５
３５ ５０ ．～ ．
≥１ ２
≥ ９． ０
ｐ Ｈ值（％ １ 水溶液） ．２ ．６ ４３ ４３ ４３ ４３ ３５ ５０ ４４ ４３ ．３ ．２ ．５ ． ２ ．～ ．
灰投加得 太少 ， 应后 产品指标不达标 。 反 １ ． 熟化温度 对聚合氯化铝性能 的影 响 ．５ ３ ６８ｇ ． 铝灰 中加 １ Ｌ水 ， ０ｍ 搅拌配成悬浊 液 ， 热 ， 加 滴加 ２ ０ｍ ３ Ｌ废 盐 酸 ， ｈ滴加 完 ， １ 反应 时 间 ２ｈ 熟 化 ，
从 试 验 过 程 和 表 ３结 果 看 出 ，确 定 搅 拌 速 度 为
２ ０ｒ 较合理 。搅得太快 ， ０ ｈ ／ 导致盐酸挥发得快 ； 搅得太
慢 ， 应 物 接 触 不 充 分 ， 长 了 反 应 时 间 ， 至 有 铝 灰 反 延 甚
的滴加在半小 时内完成 。
１ ． 反 应 温度 对 聚合 氯 化 铝 性 能 的影 响 ．１ ３
２ 净 水 效 果 模 拟试 验
聚合氯化铝分 子结构大 ， 附能力强 ， 吸 用量 少 ， 处
加 时间 １ｈ 反应 时间控制在 ２ｈ 右 ， ， 左 在反应过程 中， 特别是反应前期 由于反应剧烈 ， 又是发热反应 ， 分挥 水
两步法制备固定化聚合氯化铝絮凝剂及其应用_阮湘元
化工环保两步法制备固定化聚合氯化铝絮凝剂及其应用阮湘元 白 燕 李 纠 文建国 苏亚玲 卢晚豪 戴松林( 东莞理工学院应用化学系,广东 523106( 暨南大学化学系,广州 510632 东莞市环境监测站,广东 523100)摘 要 以均匀沉淀法在颗粒状素瓷表面制备铝胶膜,经灼烧获得可能有共价结合的铝胶薄膜;另一方面,A l2(SO4)3溶液经CaCl2-CaO脱SO42-、赋Cl-、水解,再以BaCl2、(N H4)2C2O4进一步除SO42-和脱Ca2+,制得氯化铝悬浊液;铝胶薄膜载体与氯化铝悬浊液共熟化,在铝胶薄膜表面生成聚合氯化铝,经烧结进一步固化而制得固定化聚合氯化铝絮凝剂。
经三级固定化絮凝剂床处理,鞋料加工污水的COD、BOD、悬浮物、硫化物、色度等指标可分别降低约93%、80%、97%、92%、80%。
关键词 固定化絮凝剂 聚合氯化铝 污水处理Preparation of Immobilized Poly-Aluminum Chloride by Two Steps andApplication of the Agglomerating AgentRuan Xiangyuan Bai Yan Li Jiu Wei Jianguo Su Yaling Lu Wanhao Dai Songlin( Dep artment o f Ap p lied Chem istry,Dongguan I nstitute of Technology,Guangdong 523106 Dep ar tment of Chemistry,Jinan University,G uangz hou 510632E nvironm ent I nsp ective Station o f Dongguan,Guangdong 523100)Abstract Gel-alum inum film w as prepared by precipitating alum inum hy drox ide uniform ly from alu m inum chloride solution and fixing the compound on the surface of the ceramic grain at tem perature of650 for 1 5h.M eantime,gel-alum inum chloride solution w as obtained from aluminum sulfate solution by ex chang e de composition reaction w ith CaCl2-CaO,separating SO42-and Ca2+from gel-alum inum chloride solution in se quence.Poly-alum inum chloride was form ed during polyreaction in aluminum chloride solution on the surface of the ceramic grain covered w ith gel-alum inum film and thermosetted at400 and300 by two steps for 1h or1 5h a once,respectively.The immobilized poly-alum inum chloride show ed good reusability and won derful adsorb-agg lomerating behavior.After treatment for6h in the precipitate-agglomerating bed,values of the chemical ox ygen demand(COD),the biological ox ygen demand(BOD),suspended substances,sulfide,and color density in shoes-material processing w astew ater were cut dow n by93%,80%,97%,92%and 80%,respectively.Keywords poly-aluminum chloride immobilized agglomerating agent treatment for w astew ater2 W ater Quality M easurement T he Modem Analytical T echniques edited by Har ry B.M ark,Jr.James S.M attson M AR CEL DEK KER IN C New Y ork and Basel,19813 高等学校试用材料 水质分析化学 上海:华中工学院出版社,19884 马德永.重庆大学学报(自然科学版),1999,22(2):126~1305 复旦大学化学系物理化学教研室编著 物理化学.北京:人民教育出版社,19786 国家环境局 水和废水监测分析方法 编委会 水和废水监测分析方法(第三版).北京:中国环境科学出版社, 1989:112~1137 金熙等编者.工业处理技术问答及常用数据(第二版).北京:化学工业出版社,199786广州化工2002年30卷第4期絮凝沉降仍然是十分有效和最为经济的污水处理工艺过程之一,也是城市生活用水处理主要工艺。