聚合氯化铝的工艺

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潘碌亭，束玉保，王键，吴蕾
(同济大学污染控制与资源化国家重点实验室，上海200092)
1 m" E2 z) Q8 n% U4 O3 {9 b在斜管填料领域中，絮凝法净化水是最古老的固
  ]5 K  P: W3 f. f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
6 L8 V$ d; }  `3 J水、生活污水和工业废斜管填料中。
# _  ?3 J( ~. m+ i8 m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
" t* n2 B% w% v  b. T! b投入工业化生产，是目前技术最为成熟，市场销量
9 J4 ?1 @. |- c3 a1 d7 @9 \- t" S% R最大的聚合氯化铝。PAC使用时具有絮体形成快、沉
3 |8 Y: F2 ^7 [3 o' v9 C# ^$ n, X# D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,铝盐，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
0 w) O+ o4 u) a. m1 聚合氯化铝的制备技术
1．1 以铝屑、铝灰及铝渣为原料
9 L, Q. m7 l5 t4 ^2 `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，
5 `3 @1 v) k0 u, G6 v7 `6 I, C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
/ b" |4 G& m- @+ i. [放热反应，如果控制好反应条件如盐酸浓度和量，
5 b( ]# o  M6 k. G! ?/ \9 l4 h水量及投加速度和顺序，就可以充分利用铝反应放
2 G9 v( Y* Y: g8 W, w# T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
  A- ?1 C! w* `6 j, E7 R至合格。该法具有反应速度快，投资设备少，工艺
2 W3 i6 q- {9 V1 a3 R( _简单，操作方便等特点，产品盐基度和氧化铝含量
3 q* }% i& G+ f较高，因而该法在国内被普遍采用。但此工艺对设
1 i! ?; E6 K0 X1 ^; N% P备腐蚀较严重，生产出的产品杂质较多，特别是重
) p" G2 n. G7 w2 i2 {' o/ o金属含量容易超标，产品质量不稳定。阮复昌等?
  k* T, U0 q6 |2 u0 M  V( @利用电解铝粉、分析纯盐酸为原料，在实验室制备
8 q/ f3 Q) a9 P9 v% q出了超纯的聚合氯化铝，据称可用于实验室制备聚
: R1 t" v: i+ y' R合氯化铝标准溶液。
7 F4 L# a& Z7 N1 ?$ Q  S) q/ j6 X1．1．2 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
, V# x2 y* G* y! \6 q的制得的产品外观较好，水不溶物较少，但氯化钠
. Q( `) o/ l; g6 `含量高，原材料消耗高，溶液氧化铝含量低，工业
3 c5 c; j  a$ g5 i3 ?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
% f( F1 z( t- Z0 H/ ~, e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
! \) }# ]* g* f3 L" ^  r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
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
到聚合氯化铝液体产品，干燥后得到固体产品，据
5 o" T4 `# n! d' ?) |称产品的铝含量和盐基度等指标都很高。
1．1．4 原电池法
1 U; Q3 m- |) H: K. V( l该工艺是铝灰酸溶一步法的改进工艺，根据电
3 `" |/ R: Z* Q; Q- X3 J化学原理．金属铝与盐酸反应可组成原电池，在圆
) V) J' j. E# U4 I) `" {# u桶形反应室的底部置人用铜或不锈钢等制成的金属
筛网作为阴极，倒人的铝屑作为阳极，加入盐酸进
行反应，最终制得PAC。该工艺可利用反应中产
生的气泡上浮作用使溶液定向运动，取代机械搅
拌，大大节约能耗 ]。
' S/ C+ |1 R1 w0 O+ U" J- l1．2 以氢氧化铝为原料
: Z2 v8 M$ N/ O8 G- _将氢氧化铝与盐酸和水按一定比例，在合适的
温度和压强下反应，熟化后制得聚合氯化铝产品。
" L) ^- c9 B  A. O该法生产工艺简单，在上世纪80年代是国内外普
7 X/ M, _9 Z6 ~: ?! J' m3 G. K; R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
* q4 m) |& g$ `6 ]$ ]% E/ s; h不高，通常在30％ ～50％ 范围内，国内已有很多
提高盐基度的研究， 如投加铝屑、铝酸钠、碳酸
% N% l8 q: H- Z  v9 T钙、氢氧化铝凝胶和石灰等．此法生产出的产品杂
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
% }. G" Q2 I, n2 V9 v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
1．3．1 沸腾热解法
: `7 u1 e; C0 t: ^- ?$ t  z3 H: e用结晶氯化铝在一定温度下热解，使其分解出
' f$ Y  B: ]; L  N" |氯化氢和水，再聚合变成粉状熟料，后加一定量水
, Q4 d' \* O; R搅拌，短时间可固化成树脂性产品，经干燥后得聚
9 `$ a/ L0 Y: z9 u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
4 S3 F4 U+ i5 U& ]1 O; i1 a+ `) ?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
0 f# V5 s1 o, T6 ~7 b品的Al 的质量分数可达80％ 以上，赵华章等
9 R: Z4 O5 G3 w4 v* o0 ^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
道指出在铝浓度很低的情况下，缓慢加碱得不到
0 L7 `7 I. |1 s0 VAl 反而在90 c【=下通过快速加碱可得到Al 的质
  W5 }) k8 o; q/ p. w6 N量分数为100％ 的PAC溶液 ，于月华等 用逐
+ Z" a, X" \$ P- L+ ]- C滴加碱法制得聚合氯化铝，制得的产品据称Al 含‘
量也不高。
! }  E& E2 a" O2 I3 D1．3．3 电解法
! X. ?8 x0 q( y  K( w, m5 e; P0 i该法中科院研究较多，通常以铝板为阳极，以
不锈钢为阴极，氯化铝为电解液，通以直流电，在
( w7 J* \; P- q. s" i! m4 Z& ~6 E低压、高电流的条件下，制得聚合氯化铝。曲久辉
等 10]利用此法制得了碱化度高、Al 含量高的聚合
. g" G0 C* b$ U( T9 M5 e! w& r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
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
" z4 c; @. U: R+ G* v过程中的极化现象。
1．3．4 电渗析法
9 C4 x- {" y! |1 v9 E! M路光杰等l13 对此作了研究，以氯化铝为电解
9 z& p; i; z  u  Z! e液，以石墨(或钛钌网)等惰性电极为阳极，多孑L铁
$ F! J" R% c1 j) Z/ Z# ]板(或铂片)为阴极，以两张阴离子交换膜构成反应
0 f: b5 ?9 w% F4 ?室，通以直流电，反应后得到聚合氯化铝产品。
& o7 Y! s# \$ C1．3．5 膜法
4 I8 N; b+ l1 j) T, T; n) n* Q8 R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
  K8 ]( u& u# |- F0 x制得的聚合氯化铝产品Al 的质量分数可达79．6％
以上．张健等_l5]利用中空纤维膜制得的聚合氯化
  N) ~( [& [' C4 {铝产品中的Al 的质量分数据称可达90．18％。
$ m* Y6 k6 ^, y: m$ T+ \' G1．4 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
5 d/ Q9 g/ o% s4 ^8 f' ?, }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
几种矿物的混合物，铝土矿中AI O 的质量分数一
5 [4 d" A  d5 ~般在40％ ～80％ 之间，主要杂质有硅、铁、钛等
: g9 U5 l5 M0 E- S" [+ ]6 w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
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，
" z% U0 ~5 n2 y" m5 [5 h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
6 U, ]$ O( j* Q: @, I0 z) M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。
2 O$ W0 s& [' f5 R! Z# r; w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
! U) W) i3 o+ l6 ]  y+ T渣分离难度问题．通常将矿石加工到40～60目的
粉末。② 矿粉焙烧。为提高氧化铝的溶出率，需
" A! P3 l' I. U& ?$ m& W4 n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
2 p0 ?6 J+ d+ z, L4 G2 e( `" E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
! y# S5 W& c8 o- x$ f4 O20％ 左右的盐酸。调整盐基度熟化后即得到聚合
氯化铝产品。胡俊虎等[171以煤系高岭土为原料，
氧化钙为助溶剂，酸浸一步合成制得聚合氯化铝
2 Y& \+ M1 P+ U7 c5 Y7 W  x铁．干燥后固体产品测得氧化铝的质量分数大于
) y  u4 D: b  V30％ 。
: b5 w) D% o2 {; h/ ?! x4 N一水硬铝石或其它难溶于酸的矿石，可用碱法
7 H' X& B2 G/ `7 H; J2 _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
% A+ C7 r) i9 S, w3 B& T, F其它碱与矿粉液反应，制得铝酸钠，再用碳酸氢钠
8 s0 c4 p+ K# Y! R# A4 J和盐酸调节，制得聚合氯化铝。碱法投资大，设备
- w9 _9 n; K: \" n! q0 E  \复杂，成本高，一般使用较少。
% m1 ]0 u  {9 T; F1．4．2 煤矸石
煤矸石是洗煤和选煤过程中排出的固体废弃
, r/ t3 I7 n; w物．随着煤炭工业的发展．煤矸石的产量日益剧
% T# @8 J" h7 j增，而废弃煤矸石容易污染环境。以煤矸石为原
5 x; j- {& }2 m" _  x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
数为l6％ ～36％ 的AI2O 2．5％ ～15％ 的Fe2O 和
' ^, e7 D: I* s  H: I5l％ ～65％ 的SiO ，利用煤矸石为原料可制得聚合
氯化铝或聚合氯化铝铁， 自上世纪60年代以来，
已经投入工业化生产。常用的生产工艺是：煤矸石
+ ]3 W/ E0 a) M! Y3 P3 d经破碎和焙烧。在一定温度下加入盐酸反应若干小
$ K- q) x3 }! U/ |/ r- `" t时后．可加入聚丙烯酰胺进行渣液分离，渣经适当
$ A" A; d3 z1 W处理后可作为制水泥原料，母液经浓缩结晶可制得
1 A8 F3 h' g8 C4 A2 E( L$ |, \结晶三氯化铝。这时可用沸腾热分解制得聚合氯化
- y9 S/ P$ v$ F' ]/ K: z铝，也可采用直接加入一定浓度的氢氧化钠调节盐
4 l  D# d7 H; u基度制得聚合氯化铝。马艳然等『l。 利用煤矸石为
原料制备出了符合国家标准的聚合氯化铝产品。
( z6 @7 z) R! D3 Q* G" s1 G; j; y1．4．3 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
" `: b- C7 D; W' S& h. c; [* W/ }不同，分为碱溶法、酸溶法和两步法。
, x" b3 H$ L# U(1)碱溶法
  f7 a, O' C/ ^. x2 Y( o3 U! _$ t用铝酸钙矿粉与纯碱溶液反应得到偏铝酸钠溶
液，反应温度为100～ll0 cC，反应4 h左右。后
- F& }% Q9 {1 z; o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
5 i" Z  f, I' C1 R9 h1 G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
状的液体聚合氯化铝，干燥后得到固体聚合氯化
铝。此法生产出的产品重金属含量低，纯度高，但
8 {! Y6 k, {4 F& A! W! V" x) f生产成本较高[19]。
(2)酸溶法
# m7 V: f9 k- P! Q* h" C把铝酸钙粉直接与盐酸反应，调整完盐基度并
熟化后即得到聚合氯化铝液体产品。该法工艺简
/ Y- k& K- O* ]6 p5 K' n. j  a1 `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
3 n2 D* \0 ]% A& D1 {0 i6 Z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
' \: @# E, r" I+ R+ R9 L氯化铝铁。
9 r) k# ~$ R: {/ w: V. ^% h% G(3)两步法
这种生产方法一般采用酸溶两步法的生产工
2 k4 ?, R+ p4 P! P5 O% V8 x艺，在常压和一定温度下，第一步加较高的盐酸量
) |! s* r; E' W/ Y4 z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。
- y4 g9 B" s. ]这一步既有氧化铝溶出，又可以调节盐基度。通常
6 P/ s6 R! S" W) a7 L* z第一步的氧化铝能溶出80％ 以上，第二步的氧化
- i( v, K, P: S$ ~: B, s, ^4 q! P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
( k% k0 h9 H) y! u铝的质量分数为10．11％．盐基度为85％ 的液体聚
, R# l- v; l! J2 r合氯化铝产品。
1．5 以粉煤灰为原料
- ^% s* D# X5 [. W  U# ~粉煤灰是火力发电厂水力除灰系统排放的固体
. I7 p2 P4 L2 ^, V# W1 ]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
常采用碱石灰法。但设备投资大，对设备腐绌性
高，能耗大且需大量纯碱，实际生产意义不大。有
% M3 R8 `6 U2 B) g/ J1 y人用KF、NH4F等作为助溶剂打开硅铝键，再用酸
$ J+ Z2 j$ P7 O7 g* @溶，以提高氧化铝溶出率．酸溶后得到氯化铝，再
用热解法或用氢氧化钠调节盐基度。陆胜等 用
( H; R' e& C3 a' p4 B# m5 P粉煤灰为原料，NH F为助溶剂，制得了聚合氯化
/ R7 Q3 \# F# L$ W铝产品，据称能耗低。
  f, g! d4 H( O# Q; ~2 国内聚合氯化铝制作过程中存在的难点问题及
解决建议
$ s7 f( q  v7 L  Y% K我国对聚合氯化铝研究较晚，但发展迅速，随
着聚合氯化铝的广泛应用，对其研究也需深化。国
' @: P! ^( L7 m% E5 D. L( |9 y内虽对聚合氯化铝中铝离子水解形态研究了多年，
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
' y9 w" `+ g1 p! o& [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
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
入研究。国内PAC_T业在产品制备中，主要存在
以下难点问题
2．1 产品纯度问题
氧化铝含量是聚合氯化铝产品的重要指标。通
7 d. E8 F* ]. @0 Z1 ~5 s常认为其含量越高、纯度越高，说明品质愈好，我
$ f# t; A1 `1 |% I9 o  x- ]5 E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
2 q& K8 T% Q  H/ z" V/ b3 W3 c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
5 l/ w7 M+ w  L* @" \求，特别是满足不了造纸工业对高纯度聚合氯化铝
) B- |2 R3 G3 j2 N% W' D8 |产品的需要。这方面既是难点，也是研究热点之
一
0 t7 T% R8 B2 [. i。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
9 R5 i: t3 c& |* X: t) ]) q/ K4 Z9 C1 Q产品开发力度。
4 |$ G/ H. M9 U$ Y- @. _) h' A/ c2．2 不溶物的问题
国家标准对市售聚合氯化铝的不溶物含量作了
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
8 r$ C; E: {  s, `成粉末。且粉末越细，氧化铝溶出率越高。但是相
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
4 k/ X+ q* N7 X7 B/ j7 Y1 o决方案除合理DI1．T．矿物和选择丁艺外，固液分离效
果与不溶物含量有直接联系，合理的分离方法选择
/ x6 a% W: @8 d* q# d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
/ `% i; f% ?0 w. ~小的厂家。② 板框压滤机压滤，但投资大，能耗
高。③ 投加聚丙烯酰胺等助凝剂，控制好投加量，
% i9 ^6 w! t0 o  h; ]' g通常会取得较好的效果。
  n" F5 f" D# U6 [0 h# c2．3 盐基度问题
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
酸铝、氢氧化钠凝胶、石灰等来提高盐基度。若考
) w. [! q* C# K虑到不引入重金属和其它杂质。一般采用加铝屑和
6 K  \7 r: N& r5 k6 o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。
2．4 重金属等有害离子的去除问题
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
害离子生成硫化物沉淀而去除；也可以考虑用铝屑
/ x* q+ }7 y: Z) y& j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
3 N4 I7 u6 k; H( q制备聚合氯化铝方法很多，但实现一定规模工
3 w1 B' r9 D9 M' w7 Z+ t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
法多，而酸溶涉及到盐酸浓度、盐酸投加量等问
题。盐酸浓度越高，氧化铝溶出率越大，但盐酸挥
% G% x3 h( x; }( z发也就越厉害，故要合理配置盐酸浓度。质量分数
# q- f- N& t2 s, \7 q0 D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
8 n# A# Q3 `& w& W: K+ n1 I低、腐蚀性强。运输困难，故需合理投加盐酸量。
; v, X) ]& r6 K" N6 q2 i3 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
8 [9 T/ }1 D% M* _品．在斜管填料中是一种高效的聚合氯化铝，其研发对水
0 U5 `. o2 x/ o3 D* I' h/ y( F9 X! n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
品，以铝屑、铝灰及铝渣等原料制备聚合氯化铝产
品，工艺较为简单，早期发展较为迅速，但近年来
由于含铝屑、铝灰等含铝材料的价格上涨，以及利
) a* X0 Q. I3 r$ H用其生产其它具有更高价值的含铝产品的出现，用
5 q. c  |3 [$ ^1 D# s此原料生产聚合氯化铝已日益减少。以氢氧化铝、
氯化铝为原料生产成本太高，故目前国内一般采用
( Q* D' f( V5 X) k/ r$ b* @含铝矿物为原料制备聚合氯化铝。近年来利用工业
3 M* i+ h. k, A. ]' X生产的废弃物(粉煤灰、煤矸石)作为原材料的研究
% b" h0 ?: z1 L* l# [5 @; `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
4 i& ^; ~; r1 m" E1 m" A配应用的研究，复合或复配药剂可以弥补单一絮凝
: ^% _: ?. {: ]# R5 d$ L3 `剂的不足，兼具了各自单一聚合氯化铝的优点，适应范
围广，还能提高有机物的去除率，降低残留金属离
子浓度，能明显提高絮凝效果。此外， 目前国内
* d) ?# J) W$ e: i8 p. qPAC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
参考文献：
[1]阮复昌，郑复昌， 范娟．一种超纯聚合氯化铝的制备及其DH
1 b* H: \3 c5 t. a5 G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．
& s9 g9 ]& E9 y, z3 g[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
[J]．斜管填料技术，2002，28(6)：350—351．
, h+ T( j1 D# C3 `8 W5 ?[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
6 P/ P& Y4 k4 g" H业斜管填料，2003。23(3)：5—8．
$ \' ?/ ?7 R+ N1 E[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
2 V/ u8 F. D& O2 t" D素[J]．工业斜管填料，2007，27(2)：57—59．
) t# e0 y; [* R6 Y& @[5]赵华章，彭凤仙，栾兆坤，等．微量加碱法合成聚合氯化铝的
# k" ^% R; V# d9 Z4 a: H' z改进及All3形成机理[J]．环境化学，2004，23(2)：202—207．
6 o% F% r' a; p9 Z5 Z2 l/ @! |, f[6]Akitt J W ，Elde~J M．Muhinuclear magnetic resonance studies of
the 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
polymer[J]．Journal of Non-Crystalline Solids，1992，142(2)：
94—102．
6 Q2 @( M+ k: Y7 C/ `[8]Bertsch P M．Conditions for A1l3 polymer formation in partially neutralized
' S7 w, l" p7 y, U0 V$ GAluminum solutions[J]．Soil Sci SOC Am，1987，51(6)：
( g# a5 k# M% Z9 V+ A' }825—828．
" @( _* B, m1 K- q[9]于月华，柳松，黄冬根．聚合氯化铝的制备与分析研究[J]．无
. L$ J! A) r4 ^' R6 P8 j/ F3 {机盐工业，2o06，38(1)：35—37．
% o0 Q& `6 X% n, D$ r* y( R[1O]曲久辉，刘会娟，雷鹏举，等．电解法制备PAC在斜管填料中
的应用研究[J]．中国给水排水，2001，17(5)：l6一l9．
[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
. l5 B) I# A9 e4 A# f7 ^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．
* ]8 i2 W7 {- a; P8 q) M. G7 ?! m[13]路光杰， 曲久辉，汤鸿霄．电渗析法合成高效聚合氯化铝的
研究[J]．中国环境科学，2000，20(3)：250—253．
[14]彭跃莲，刘忠洲．超滤膜的一种新用途— — 制备聚合氯化铝
7 A( F* }% ^" }" V8 _/ F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
) i' K/ Y! ?" p+ Z3 o6 x的研究[J]．化学工程，2007，35(3)：71—74．
[16]常青．斜管填料絮凝学[M]． 北京：化学工业出版社，2003．
  A! W% ^* ~: q3 Y! x- r9 b0 u# X77-78．
[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
7 F  t2 S7 c/ F: }1 E. Y(PACF)的合成及其应用[J]．环境化学，2007，26(1)：35—38．
  w0 l( L0 [7 E$ ]1 z[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．
  W7 k1 a+ a* @- ?[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
; p, H( ^7 H! {& M/ }' v业出版社．2o05．45—46．
: g$ z) g$ G' F8 _% m/ Y6 q[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．
/ d" N: b4 ?+ J2 D) E* B[21]董申伟，李善得，李明玉，等．利用铝土矿和铝酸钙制备聚
合氯化铝的研究[J]．无机盐工业，2005，37(12)：31—33．
[22]陆胜，赵宏，解晓斌．生态处理粉煤灰制备结晶氯化铝、聚
  v" O, C, P, y5 z' Z% l合氯化铝的实验研究[J]．粉煤灰，2003，10(2)：10—11．
/ e3 b4 h% q3 h1 z( @[23]李凯，李润生，宁寻安，等．不同聚氯化铝系列的水解聚合
# g6 \  G1 J" q8 J. Z形态研究[J]．中国给水排水，2003，19(10)：55—57．
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。

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