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初生产聚合氯化铝主要采用的是铝灰为原来,来自于电解铝的下脚料,经这种原料生产得到的聚合氯化铝因为外观为灰黑色,与用氢氧化铝生产的聚合氯化铝的黄色或白色有很多区别,所以习惯上把前者产品成为碱式氯化铝,之所以,人们习惯上称聚合氯化铝为碱式氯化铝,主要是由于聚合氯化铝为三氯化铝与氢氧化铝之间的过渡状态,就是说为“碱式氯化铝”,或“含羟基的氯化铝”,后来把其归属于无机高分子领域,统一称为“聚合氯化铝”,为“无机高分子羟基氯化铝聚合物”。
碱式氯化铝在我国是从20世纪70年代开始广泛研制起来的,碱式氯化铝又名聚合氯化铝或羟基氯化铝。它是以铝灰或铝矿物作为原料,在高温和一定压力下用碱与铝反应产生的聚合物。原料和生产工艺不同,产品的规格也不一样。碱式氯化铝的分子式一般为[Al2(OH)nCl6-n]m,其中n可取1到5中间的任何整数,m则为≤10的整数。称碱式氯化铝时用通式Aln(OH)mCl3n-m表示。碱式氯化铝有固体和液体两种。固体的优点是运输贮存方便,但在使用时溶解较麻烦,在使用时要事先破碎,放在有过滤装置的容器内溶解然后再根据情况稀释,保持容器内无杂物。从净化的效果,贮存运输条件考虑,固体的优于液体。液体使用时应有两个容器,一个盛浓溶液,一个盛稀液。液体碱铝易产生沉淀,上下浓度不均匀,使用时要进行搅拌。
【混凝机理】[1]
混凝剂能对水中胶体粒子的产生混凝作用主要是三种作用:电性中和、吸附架桥和卷扫作用。这三种作用究竟以何者为主,取决于混凝剂种类和投加量、水中胶体粒子的性质、含量以及水的PH值。碱式氯化铝作用机理如下:硫酸铝在水中的行为就是指Al3+产生各种水解物种的过程。铝离子Al3+的水解基本反应有:
Al(OH)3(S)为固体沉淀物,它与其它水解产物的平衡关系为:
碱式氯化铝可看成氯化铝在一定的条件下经水解、聚合逐步转化成Al(OH)3沉淀物过程中的各种中间产物。它是以各种聚合物种和Al(OH)3(S)的形式直接存在水中,不再出现Al3+的水解过程。
【特性】[3][4]
无色或黄色树脂状固体。其溶液为无色或黄褐色透明液体,有时因含杂质而呈灰黑色黏液。易溶于水。产品中氧化铝含量:液体产品>8%;固体产品含 20%~40%,碱化度70%~75%。有较强的架桥与吸附性能。易溶于水,并发生水解,水解过程中伴有电化学、凝聚、吸附、沉淀等物理化学过程。水溶液是介于三氯化铝和氢 氧化铝之间的水解产物,灰色略带混浊,带胶体电荷,对水中的悬浮物有极强的吸附性。