聚合氯化鋁（Polyaluminium Chloride, PAC）

化學(xué)式：${\text{[Al}}_2{\text{(OH)}}_{?}{\text{Cl}}_{6??}{\text{]}}_{?}$ （n=1~5，m≤10）
CAS號：1327-41-9
別名：堿式氯化鋁、聚鋁

1. 基本性質(zhì)

• 物理性質(zhì)：

• 外觀：黃色或黃褐色粉末/液體（液態(tài)PAC含量10%~12%）。

• 溶解性：易溶于水，溶液呈酸性（1%水溶液pH 3.5~5.0）。

• 密度：液態(tài)PAC 1.2~1.4 g/cm3（20°C）。

• 化學(xué)特性：

• 聚合形態(tài)：含${\text{Al}}_{13}{\text{O}}_4{\text{(OH)}}_{24}{\text{(H}}_2{\text{O)}}_{12}$??等高聚物，絮凝效果優(yōu)于傳統(tǒng)鋁鹽。

• 水解產(chǎn)物：生成${\text{Al(OH)}}_3$膠體，吸附懸浮物。

2. 合成方法

（1）鋁礬土酸溶法（工業(yè)主流）

原料：鋁礬土（含Al?O? 30%~50%） + 鹽酸（20%~30%）
反應(yīng)：

$${\text{Al}}_2{\text{O}}_3+6\text{HCl}+9{\text{H}}_2\text{O}\to 2{\text{[Al(OH)}}_2{\text{(H}}_2{\text{O)}}_4\text{]Cl}\stackrel{\text{聚合}}{\to }\text{PAC}$$

步驟：

1. 酸浸：90~100°C反應(yīng)4~6小時。

2. 調(diào)節(jié)堿化度（OH/Al比）：加鋁酸鈣或鋁灰調(diào)節(jié)pH至3.5~4.5。

3. 熟化：靜置24小時，促進(jìn)聚合。

（2）鋁灰酸溶法（低成本，副產(chǎn)HCl）

$$\text{Al}+\text{HCl}+{\text{H}}_2\text{O}\to \text{PAC}+{\text{H}}_2\uparrow$$

（3）結(jié)晶氯化鋁熱解法（高純度PAC）

$$2{\text{AlCl}}_3?6{\text{H}}_2\text{O}\stackrel{170^{°}\text{C}}{\to }\text{PAC}+3\text{HCl}\uparrow +3{\text{H}}_2\text{O}$$

3. 技術(shù)指標(biāo)（GB/T 22627-2014）

鹽基度（B）：$?=\frac{\text{[OH]}}{\text{[Al]}}\times 100\mathrm{\%}$（最佳60%~80%）

4. 應(yīng)用領(lǐng)域

（1）水處理（核心用途）

• 自來水凈化：替代硫酸鋁，減少污泥量。

• 污水處理：

• 市政污水：除磷（生成AlPO?↓）。

• 工業(yè)廢水：印染廢水脫色、含油廢水破乳。

（2）造紙工業(yè)

• 施膠劑：增強(qiáng)紙張抗水性。

• 白水回收：絮凝纖維填料。

（3）其他用途

• 化妝品：止汗劑（替代鋁鋯鹽）。

• 醫(yī)藥：止血材料（如PAC改性紗布）。

• 催化劑：石油裂解催化劑載體。