聚合氯化鋁的制造方法,是決定聚合氯化鋁能否工業(yè)化生產(chǎn)和大規(guī)模應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)之一,無機(jī)高分子絮凝劑聚合氯化鋁(PAC)于20世紀(jì)60年代在日本率先發(fā)展起來。此外,尤其是近年來,歐洲、前蘇聯(lián)、美國等國家的許多研究者對聚合氯化鋁絮凝劑的合成制備工藝進(jìn)行了大量的研究開發(fā)工作。
目前國內(nèi)外已有大量專利和文獻(xiàn)報(bào)道了數(shù)十種聚合氯化鋁制備工藝及方法,主要包括:氯化鋁溶液加堿,金屬鋁或鋁屑溶于鹽酸或堿溶液,氫氧化鋁凝膠溶于鹽酸,含鋁礦石、煉鋁中間液以鹽酸處理,廢鋁灰或煤矸石以鹽酸或堿液處理等制備方法,也有報(bào)道采用離子交換樹脂法,即令氯化鋁溶液通過R-OH型陰離子交換樹脂柱或?qū)渲胖糜诼然X溶液中,反應(yīng)一定時(shí)間后加以分離,將Cl離子代換成OH-離子,從而得到相應(yīng)的氯化鋁制品。
按照原料的不同,有代表性的聚合氯化鋁制造方法大致可分為以下五類:
1、金屬鋁直接溶解法
使金屬態(tài)鋁直接與鹽酸或三氯化鋁反應(yīng),參加反應(yīng)的鋁的摩爾數(shù)應(yīng)大于鹽酸或Cl-的總摩爾數(shù),根據(jù)反應(yīng)時(shí)投料的鋁氯摩爾比值,能一次得到所要求的鹽基度的聚合氯化鋁。
2、以結(jié)晶氫氧化鋁為原料的制造方法
用結(jié)晶氫氧化鋁為原料制造聚合氯化鋁的方法,可分為凝膠法、加壓溶出法、氣流活化法三種。
3、以二氯化鋁為原料的制造方法
這類方法中有代表性的為中和法、電滲析法、熱分解法三種。
4、以硫酸鋁為原料的制造方法
直接以硫酸鋁為原料制造聚合氯化鋁,因耗用資源較緊張的硫酸,所以國內(nèi)沒有采用。
5、以粘土礦、鋁土礦為原料的制造方法
以粘土礦(包括煤矸石在內(nèi))、鋁土礦為原料制造聚合氯化鋁,均較以上介紹的四種方法復(fù)雜,因?yàn)檫@些礦物中的鋁一般不能直接在酸中溶出,需要經(jīng)過一系列加工之后,才能使鋁溶出,然后再將雜質(zhì)進(jìn)行分離,雜質(zhì)主要成分是二氧化硅,此后的工藝過程則可以用上述四種方法中的一種或幾種。