聚合氯化鋁 用途與合成方法

無機高分子聚合物	聚合氯化鋁是一種無機高分子聚合物。具有一定的膠凝性，可以做耐火涂料，超純氧化鋁制品和耐火混凝土等的膠結材。聚合氯化鋁是一種高價多羥基電解質，可以看作是AlCl3水解成Al(OH)3的中間產物，膠核帶正電荷，水解呈酸性。這類產品的組成成分是在一定條件下，各種含水絡合物按一定比例組成的混合體系。其表示式為[Al2(OH)n·Cl6-n]m，式中n=1—5，m≤10。由于制法和性能不同，聚合氯化鋁又可稱為羥基氯化鋁、堿式氯化鋁、聚合氧化鋁等。主要物理化學性能指標有堿化度、pH值、Al2O3含量和相對密度等。聚合氯化鋁的原材料豐富，成本低廉，具有不降低耐火混凝土的耐火度、高溫下活性較強，在摻有少量促凝劑時，常溫下可硬化等特點，是一種有發展前途的膠結材。 圖1為固體聚合氯化鋁。
混凝劑	混凝劑是指能促使水中膠體微粒的凝聚與絮凝作用，加速形成粗顆粒，從而使其快速沉降或更易過濾的一種化學藥劑。 混凝劑包括凝聚劑、絮凝劑、助凝劑等。這些名詞目前尚無嚴格的統一定義與界限。混凝劑與絮凝劑、凝聚劑常混用。 常用的混凝劑有明礬、聚合氯化鋁、活化硅酸、聚丙烯酰胺、鎂礬土、硫酸亞鐵和三氯化鐵等，以聚合氯化鋁和明礬配合使用效果{zh0}。 聚合氯化鋁是一種新型無機高分子混凝劑，它與傳統無機混凝劑的根本區別在于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，絮凝沉淀速度快，適用PH值范圍寬，對管道設備無腐蝕，凈水效果明顯，能有效支除szs質SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子，該產品廣泛用于飲用水、工業用水和污水處理領域，具有如下特性： 1．凈化后水質優于三氯化鐵硫酸鋁等無機混凝劑，且凈水成本比較低。 2．絮凝體形成快、沉降速度快，比三氯化鐵、硫酸鋁等傳統絮凝劑處理能力大。 3．對源水溫度、濁度、堿度等適應性由于三氯化鐵、硫酸鋁等傳統絮凝劑。 4．適應的源水PH值寬，在PH5.0—9.0范圍均可凝聚，{zj0}效果為PH6.5-7.5。 5．腐蝕性小，操作條件好。 6．溶解性優于三氯化鐵、硫酸鋁。 7．處理后水中鋁與鹽份殘留少，有利于離子交換處理和制備。 本信息由ChemicalBook的曉楠編輯整理。
性能	聚合氯化鋁的主要物理化學性能是以堿化度、pH值、Al2O3含量和密度來表示。 堿化度(B)與pH值：堿化度系指聚合氯化鋁中Cl-被OH-所取代的程度，一般以羥基與鋁的當量比百分數表示，即：B=[OH]/3[Al]×{bfb}。 聚合氯化鋁的許多特征都同堿化度有關。如聚合度、pH值、貯存穩定性和作膠結劑的膠結性等等。但堿化度只是代表所存在的各種不同聚合度的聚合氯化鋁混合物的統計平均值。 聚合氯化鋁液體的pH值同堿化度有類似之處，但兩者具有不wq相同的意義，堿化度表達聚合氯化鋁結構中結合的羥基數量，而pH值則表達溶液中游離狀態的羥基離子OH的數量。聚合氯化鋁溶液的pH值一般隨堿化度升高而增大。 圖2 堿化度和pH值的關系。 同一堿化度的溶液，當其濃度不同時，pH值也不相同，隨著溶液濃度增大，pH值有所降低。如以原液堿化度為50%的聚合氯化鋁(PAC)和AlCl3溶液為例，稀釋成不同質量濃度時，其pH值是不同的。 Al2O3的含量、密度與粘度：聚合氯化鋁溶液的Al2O3含量與密度之間存在著一定的關系。溶液的密度隨Al2O3含量提高而增大，成直線關系。 圖3 聚合氯化鋁密度與Al2O3含量的關系。 聚合氯化鋁溶液的密度，pH值與粘度的關系為：密度越大、pH值越高，粘度(動力粘滯系數)也越大。 圖4 聚合氯化鋁密度、pH值與粘度的關系。
應用	耐火材料結合劑的一種。是用含鋁原料或金屬鋁經過鹽酸的溶出、水解、聚合等物理化學處理制成的一種氫氧化鋁溶膠。聚合氯化鋁可以看成是AlCl3水解成為Al(OH)3的中間產物，因此水解液呈酸性。聚合氯化鋁又稱羥基氯化鋁 (AluminumHydroxychloride) 或堿式氯化鋁 (Basic Aluminumchloride)，其化學通式為〔Al2 (OH)nCl6-n〕m。若式中n接近于6或等于6，則可稱為鋁溶膠(Alumina sol)。用聚合氯化鋁作為散狀耐火材料的結合劑不會降低耐火度，在加熱過程中聚合氯化鋁脫水和分解生成的Al2O3是一種高分散度的活性氧化鋁，有助于燒結，因此它適合作耐火材料的結合劑。 聚合氯化鋁可作不燒或燒成耐火制品、耐火可塑料、搗打料和澆注料的結合劑。作不定形耐火材料的結合劑時，對堿化度和密度有一定的要求，太高和太低其膠結強度均不好，一般其堿化度在46%～72%之間，密度在1.17～1.23kg/m3之間結合強度較好。作耐火澆注料的結合劑時，可用合成鎂鋁尖晶石、電熔MgO和礬土水泥作促凝劑。但用聚合氯化鋁作不定形耐火材料結合劑時，因其溶液呈酸性(pH<5)，會與耐火材料中含有的鐵和含鐵化合物反應逸出氫氣而使材料發生鼓脹。因此，在制備工藝上需要有困料階段，以避免成型好的制品或襯體發生鼓脹而開裂。
化學性質	無色或黃色樹脂狀固體。其溶液為無色或黃褐色透明液體，有時因含雜質而呈灰黑色粘液。 易溶于水。
用途	用于生活飲用水、各種工業廢水的凈化處理
用途	作為絮凝劑主要用于凈化飲用水和給水的特殊水質處理，如除鐵、氟、鎘、放射性污染。除漂浮油等。亦可用于工業廢水處理，如印染廢水。此外還用于精密鑄造、醫藥、造紙、制革。
用途	聚合鋁能cj、除臭、脫色、除氟、鋁、鉻、酚、除油、除濁、除重金屬鹽、除放射性污染物質，對凈化各種水具有廣泛的用途。
用途	聚合氯化鋁是絮凝劑，主要用于凈化飲用水，還用于給水的特殊水質處理、除鐵、除鎘、除氟、除放射性污染、除浮油等。也用于工業廢水處理，如印染廢水等，在鑄造、造紙、醫藥、制革等方面也有廣泛應用。

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