聚合氯化铝生产工艺有哪些

聚合氯化铝（PAC）的生产工艺根据原料和技术路线不同，可分为以下几类：

一、基于原料的生产工艺

金属铝法

原料：铝屑、铝灰、铝渣等金属铝废料。

工艺：酸法：铝与盐酸反应生成氯化铝，经聚合、沉降得到液体 PAC，再干燥成固体。

优点：工艺简单、反应快；缺点：杂质多（重金属易超标）、设备腐蚀严重。

碱法：铝与氢氧化钠反应生成铝酸钠，再酸化聚合。

优点：产品纯度高；缺点：成本高、工艺复杂。

中和法：铝酸钠与氯化铝溶液按比例混合，调节盐基度。

特点：综合酸法与碱法优点，需严格控制配比。

氢氧化铝法

原料：高纯度氢氧化铝（如拜尔法炼铝副产品）。

工艺：氢氧化铝与盐酸在高温（50-180℃）、高压（0.5MPa）下反应，生成液体 PAC，再经浓缩、干燥制得固体。

优点：重金属含量低，适合饮用水处理；缺点：盐基度较低，需额外调碱。

三氧化二铝法

原料：铝矾土、高岭土、煤矸石等含铝矿物。

工艺：酸溶法：矿物焙烧活化后与盐酸反应，过滤、聚合得到 PAC。

热解法：矿物酸溶生成结晶氯化铝，加热分解脱 HCl 后聚合。

优点：原料来源广、成本低；缺点：流程复杂，需控制杂质。

氯化铝法

原料：结晶氯化铝（AlCl₃・6H₂O）。

工艺：沸腾热解法：结晶氯化铝加热至 170℃分解，生成聚合氯化铝单体，再加水固化。

优点：流程简单；缺点：原料成本高，应用受限。

中和法：氯化铝与铝酸钙粉直接反应，提高盐基度。

二、后处理工艺

液体 PAC直接通过沉淀、过滤得到，适合现场使用或低成本需求。

固体 PAC滚筒干燥：液体 PAC 经滚筒加热脱水，形成粉状或颗粒状固体。

优点：成本低；缺点：纯度较低。

喷雾干燥：液体 PAC 雾化后热空气干燥，形成超细粉末。

优点：纯度高、溶解性好；缺点：能耗高。

板框压滤：液体 PAC 压滤去除杂质，再干燥。

优点：杂质少，适合饮用水处理；缺点：工艺复杂。

三、工艺选择的关键因素

原料成本：金属铝法依赖废料，矿物法原料广泛，氢氧化铝法成本较高。

产品用途：饮用水处理需高纯度（如氢氧化铝法、喷雾干燥），工业废水可用低成本工艺（如矿物酸溶法）。

环保要求：酸法产生酸雾，热解法需控制 HCl 排放，需配套环保设备。

总结

目前国内主流工艺为酸法 + 铝酸钙粉调碱（矿物或金属铝为原料），兼顾成本与盐基度；高端产品（如白色 PAC）多采用氢氧化铝法或喷雾干燥技术。选择工艺时需综合原料来源、产品定位及环保要求。