碱式氯化铝是无机高分子的高价聚合电解质混凝剂,可视为三氯化铝和氢氧化铝的中间水解产物,产物呈黑色。碱式氯化铝是20世纪60年代末正式投入工业化生产应用的一种新型无机高分子混凝剂。是以工业铝灰和活性铝矾土为原料精制聚合而成,产品活性高,对工业废水、造纸水、印染水有很好的净化效果。具有投加量少,净化效率高,成本低等一系列优点。
1.碱式氯化铝制备方法
目前碱式氯化铝的工业化生产方法,由于原料不同,大致可分为五种类型:
①金属铝的直接溶解法,由于原材料昂贵,工业化生产价值不大。
②以结晶氢氧化铝为原料的制造方法可分为三种:凝胶法、加压溶出法和气流活化法。气流活化法生产条件好,产品质量高,但工艺流程长,成本高。
③生产方法以三氯化铝为原料,代表性方法有种活法、电渗析法和热分解法。电渗析法流程短,原料能耗低,盐酸可回收,发展前景广阔,但成本较高。
④以硫酸铝为原料的生产法大致可分为硫酸铝沉淀法、凝胶法和铝酸钠中和法。
⑤粘土矿和铝土矿为原料的制造方法按溶铝的方法可分为酸法和碱法。目前我国应用最广泛的生产方法是铝灰酸溶一步法,铝灰酸溶一步法生产碱式氧化铝步骤:
(1)原料铝灰和工业盐酸。铝灰是一种工业废渣,很容易与其他杂质混合。因此,在使用前,采用机械筛选和水洗的方法去除废铝表面的杂质。
(2)反应原理是2Al+(6-m)HCL+mH2O→Al2(OH)mCl6-M+3H2↑mAl+(6-m)AlCl3+3mH2O→3Al2(OH)mCl6-m+H2↑上述方程是最终的反应结果。铝灰与盐酸的整个反应过程包括三个过程:溶出反应、水解反应和聚合反应。由于铝的溶出和pH值的升高,配位水分子发生水解,生成盐酸,从而提高盐酸的浓度。这反过来又促进了铝的溶解反应,pH值继续上升,导致相邻OH基团之间的桥联聚合。由于聚合反应降低了水解产物的浓度,它促进了水解的继续进行。这三个过程相互交替,促进反应到高铝浓度。通过同时控制反应料比和反应时间,可以制备出合格的碱式氯化铝溶液。
2.碱式氯化铝产品用途
碱式氯化铝去除细菌、除臭、脱色、除氟、铝、铬、酚、除浊、除重金属盐和放射性污染。在净化各种类型的水方面有着广泛的用途,如:净化生活用水和污水。
工业用水、工业废水、矿井和油田回注水的净化,造纸、冶金、洗煤、制革及各种化工废水处理的净化。
工业生产应用:造纸施胶、印染漂染、水泥速凝剂、精密铸造硬化剂、耐火材料粘合剂、甘油精制、糖液精制、布匹抗皱、医药、化妆品等行业,废水可循环利用。
在炼油工业中,它被用于油水分离,效果极佳。