文档介绍：聚合***化铝的合成方法
聚合***化铝的合成方法
聚合***化铝（PAC）是近年来在水处理领域研究和应用较多的无机高分子絮凝剂。PAC在去除浊度和天然有机物时具有碱度消耗小、处理成本低廉、受温度影响小和污泥产量较少的优点而被广泛地应用于生活饮用水
三氧化二铝法
含三氧化二铝的原料主要有三水铝石、铝机土、高岭土、
煤碎石等。该生产工艺可分为两步：第一步是得到结晶***化铝，第二步是通过热解法或中和法得到PACo工艺流程见图
4。
***化铝法
以三***化铝为原料合成PAC一般有3种方法：中和法、电化学法和热分解法。
中和法
在A1C13溶液中加入烧碱、石灰石、-浓度，以促进A1C13不断水解。不同加碱量可得到不同盐基度的PAC溶液。此法生产的PAC适于在对水中C1-含量及硬度要求不高的企业使用。
电化学法
科学家研究表明，A113或A1b(化学式为A113O4(OH)247+
形态是PAC中最有效的形态，采用有效的方法获得高含量的A1bo形态聚合物已成为PAC研究与制备的主要目标。而电化学法是一种有效的方法。以***化铝为原料利用电化学合成PAC可采用2种方法：一种是采用可溶解性铝阳极电解法；另一种是采用惰性电极的电渗析法。
1)电解法
PaulMBertsc研究表明，Al(OH)4-是生成Alb形态的前驱物，而电解法能克服化学法制备过程中产生Al(OH)4-相斥
不易聚合成A1bo形态的缺点。采用电解法可以制备由高碱化度、高A1b含量、性能稳定的聚合***化铝产品。
在特定的电解槽中，以***化铝溶液作电解液，金属铝作阳极，
通直流电解。控制一定条件使阳极铝逐渐溶解，而不析由氧气或***气，阴极氢不断析生，而不沉淀由铝，从而创造由有利于如下反应进行的条件：
Al+H2O+AlC13
fAlm(OH)nC13m-n+H2T
Alm(OH)nC13m-n继续水解为Al(OH)3。因此，通过控制适当的电极条件和溶液化学条件，即可控制铝溶生和OH-
生成的速度，进而控制如下铝离子的水解-聚合-沉淀过程：
Al3+fAlafAlb-Alc-Al(OH)3J
为生成所需要的含最佳絮凝形态的聚合铝，应使其最大限度地停留在
A1b(Al13)阶段。
2)电渗析法
路光杰等利用两张阴离子交换(异相)膜将电解槽分隔成
3个室，分别是阳极室、反应室和阴极室。根据预制的产品铝含量和碱化度，将一定浓度的三***化铝溶液加入到电解槽的反应室内。阳极室内为三***化铝溶液或硫酸钠溶液，阴极室内为氢氧化钠溶液。石墨板（或钛钉网）等惰性电极为阳极，多孔铁板（或粕板）等为阴极。电渗析法合成聚合***化铝原理见图5。
电化学反应的原理：
阳极室反应：
C1——e-1/2C12T
阴极室反应：
H2O+e——OH-+1/2H2T
反应室内的化学反应：
nOH+mAlCl3Alm（OH）nC13m-n+nCl-
反应发生时，在直流电场的作用下，阴极室内的阴离子（OH-）透过阴离子交换膜向阳极方向作迁移进入反应室与A13+溶液发生中和反应，从而生成PAC的水溶液，与此同
时，反应室内的部分Cl-在正电场的作用下向阳极室迁移。在上述电迁移过程中，由于电解槽采用两张阴离子交换膜，这种膜的特点是只允许阴离子选择性透过，而不允许阳离子透过，所以阳