聚合氯化铝是一种净水材料，无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝，英文缩写为PAC，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、 电荷较高的无机高分子水处理药剂。在形态上又可以分为固体和液体两种。固体按颜色不同又分为棕褐色、米黄色、金黄色和白色，液体可以呈现为无色透明、微黄 色、浅黄色至黄褐色。不同颜色的聚合氯化铝在应用及生产技术上也有较大的区别。
目录
1化学性质
2主要特点
3物化性质
4使用方法
5生产工艺
.金属铝法
.氢氧化铝法
.结晶氯化铝
.三氧化二铝法
6包装储存
7主要应用
8注意事项
9净水原理
.压缩双电层
.吸附电中和
.吸附架桥作用
.沉淀物网捕机理
有吸附、凝聚、沉淀等性能,聚合氯化铝稳定性差。毒性及防护有腐蚀性,如不慎溅到皮肤上要立即用水冲洗干净。生产人员要穿工作服,戴口罩、手套,穿长筒胶靴。生产设备要密闭,车间通风应良好。
该产品是一种无机高分子混凝剂。主要通过压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用，使水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳，聚集、絮凝、混凝、沉淀，达到净化处理效果。
液体产品为无色、淡黄色、淡灰色或棕褐色透明或半透明液体，无沉淀。固体产品是白色、淡灰色、淡黄色或棕褐色晶粒或粉末。产品中氧化铝含量：液体产品>8%，固体产品为20%-40%，碱化度70%-75%。
将该产品（固体）与常温水按1/3的重量比边搅拌边投加，至完全溶解后，再加水稀释到所需要浓度，原水浓度100~500mg/L时投加量为3~6mg/L。具体投加时，应根据水质情况进行水试，选出最佳投加量而后投用。
所用原料主要是铝加工的下脚料铝屑、铝灰和铝渣等。在工艺上可分为酸法、碱法、中和法三种。我国以金属铝为原料生产PAC的厂家大多采用酸法生产。
（1）酸法
酸法具有反应速度快、设备投资少、工艺简单、操作方便的优点，但溶液中的杂质含量偏高，尤其是重金属元素含量通常容易超标，产品质量不稳定，设备腐蚀严重。
（2）碱法
碱法生产工艺则难度较高，设备投资较大，由于用碱量大，还要大量盐酸中和至pH= 4-5，成本较高，其应用受到一定限制。
（3）中和法
中和法的特点是综合了酸法和碱法两者的优点。中和法的关键在于合成聚合氯化铝时，铝酸钠和三氯化铝溶液之间的配比必须严格控制，使盐基度达到标准要求。盐基度是否合格，是决定产品质量的一个重要指标。而且在合成时必须进行剧烈地搅拌。
所 用原料主要是拜尔法炼铝过程中的活性氢氧化铝。生产中采用过量的活性氢氧化铝和盐酸，在较高温度（50-180℃）和压力（0．5MPa）下反应制得盐基 度为41.6-48.6%的液体PAC产品，然后经浓缩、烘干即得固体PAV产品。此法生产工艺过程较简单，反应条件也较苛刻，对设备要求较高，腐蚀性 强，一般市售搪玻璃反应釜都难以适应，生产中要确保产品质量颇为不易。
以结晶氯化铝生产PAC一般采用沸腾热解法工艺。该法生产能力大。
结晶氯化铝经过一定温度加热后，便分解出一定量的氯化氢气体和水分而变成粉末状产物，即是PAC单体（又称熟料）。
将熟料加一定量的水搅拌，则在较短时间内固化形成树脂状产物，即为白色PAC。沸腾热解法生产白色PAC流程简单、操作方便，但由于生产中使用的结晶氯化铝来源所限，生产成本相对较高，限制了白色PAC的生产。
主要原料为三水铝石、铝钒土、高岭土、煤矸石等。此工艺的第一步是得到结晶氯化铝，第二步是通过热解法或中和法得到PAC
固体为25KG袋装，内层塑料薄膜，外层塑料编织袋，产品应存放在室内干燥，通风、阴凉处，且勿受潮。
PAC是水净化领域的重要混凝剂，对低温、低浊及高浊水具有高效净化作用，但是由于其单体与有机物反应会生成危害人体健康的物质，所以保证其纯度在水净化中显得很重要。
聚合氯化铝使用
⒈使用时应先根据水质进行小试，选出净水效果好，投放量小的最佳点。溶液应随配随用，非饮用水应根据实际情况选定用量。
⒉使用固体时，先加水溶解陪配成10-25%的溶液，而后水稀释至所需浓度，在溶解时先加水慢慢投料，并不断进行搅拌。
⒊不同厂家或不同牌号的水处理药剂不能混合，并且不得与其他化学药品混存。
⒋原液和稀释液稍有腐蚀性，但低于其他各种无机絮凝剂。
⒌产品有效储存期：液体半年，固体两年。固体产品潮后仍然可使用。
⒍本产品经合理投加，净化后水质符合生活饮用水卫生标准。
胶团双电层的构造决定了在胶粒表面处反离子的浓度最大，随着胶粒表面向外的距离越大则反离子浓度越低，最终与溶液中离子浓度相等。当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层的厚度减小。
当两个胶粒互相接近时，由于扩散层厚度减小，ξ电位降低，因此它们互相排斥的力就减小了，也就是溶液中离子浓度高的 胶间斥力比离子浓度低的要小。胶粒间的吸力不受水相组成的影响，但由于扩散减薄，它们相撞时的距离就减小了，这样相互间的吸力就大了。可见其排斥与吸引的 合力由斥力为主变成以吸力为主（排斥势能消失了），胶粒得以迅速凝聚。这个机理能较好地解释港湾处的沉积现象，因淡水进入海水时，盐类增加，离子浓度增 高，淡水挟带胶粒的稳定性降低，所以在港湾处粘土和其它胶体颗粒易沉积。
根据这个机理，当溶液中外加电解质超过发生凝聚的临界凝聚浓度很多时，也不会有更多超额的反离子进入扩散层，不可能 出现胶粒改变符号而使胶粒重新稳定的情况。这样的机理是藉单纯静电现象来说明电解质对胶粒脱稳的作用，但它没有考虑脱稳过程中其它性质的作用（如吸附）， 因此不能解释复杂的其它一些脱稳现象，例如三价铝盐与铁盐作混凝剂投量过多，凝聚效果反而下降，甚至重新稳定；又如与胶粒带同电号的聚合物或高分子有机物 可能有好的凝聚效果：等电状态应有最好的凝聚效果，但往往在生产实践中ξ电位大于零时混凝效果却最少等。
实际上在水溶液中投加混凝剂使胶粒脱稳现象涉及到胶粒与混凝剂，胶粒与水溶液，混凝剂与水溶液三个方面的相互作用，是一个综合的现象。
吸附电中和作用指粒表面对异号离子，异号胶粒或链状离分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了它的部分电荷，减少了静电斥力，因而容易与其它颗粒接近而互相吸附。此时静电引力常是这些作用的主要方面，但在不少的情况下，其它的作用了超过静电引力。
举例来说，用Na+与十二烷基铵离子（C12H25NH3+）去除带负电荷的碘化银溶 液造成的浊度，发现同是一价的有机胺离子脱稳的能力比Na+大得多，Na+过量投加不会造成胶粒再稳，而有机胺离子则不然，超过一定投置时能使胶粒发生再 稳现象，说明胶粒吸附了过多的反离子，使原来带的负电荷转变成带正电荷。铝盐、铁盐投加量高时也发生再稳现象以及带来电荷变号。上面的现象用吸附电中和的 机理解释是很合适的。
吸附架桥作用机理主要是指高分子物质与胶粒的吸附与桥连。还可以理解成两个大的同号胶粒中间由于有一个异号胶粒而连 接在一起。高分子絮凝剂具有线性结构，它们具有能与胶粒表面某些部位起作用的化学基团，当高聚合物与胶粒接触时，基团能与胶粒表面产生特殊的反应而相互吸 附，而高聚物分子的其余部分则伸展在溶液中，可以与另一个表面有空位的胶粒吸附，这样聚合物就 起了架桥连接的作用。假如胶粒少，上述聚合物伸展部分粘连不着第二个胶粒，则这个伸展部分迟早还会被原先的胶粒吸附在其他部位上，这个聚合物就不能起架桥 作用了，而胶粒又处于稳定状态。高分子絮凝剂投加量过大时，会使胶粒表面饱和产生再稳现象。已经架桥絮凝的胶粒，如受到剧烈的长时间的搅拌，架桥聚合物可 能从另一胶粒表面脱开，重又卷回原所在胶粒表面，造成再稳定状态。
聚合物在胶粒表面的吸附来源于各种物理化学作用，如范德华引力、静电引力、氢键、配位键等，取决于聚合物同胶粒表面二者化学结构的特点。这个机理可解释非离子型或带同电号的离子型高分子絮凝剂能得到好的絮凝效果的现象。
当金属盐（如硫酸铝或氯化铁）或金属氧化物和氢氧化物（如石灰）作凝聚剂时，当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物（如Al（OH）3、Fe（OH）3、Mg（OH）2或金属碳酸盐（如CaCO3）时，水中的胶粒可被这些沉淀物在形成时所网捕。当沉淀物是带正电荷（Al（OH）3及Fe（OH）3在中性和酸性pH范围内）时，沉淀速度可因溶液中存在阴离子而加快，例如硫酸银离子。此外水中胶粒本身可作为这些金属氧氧化物沉淀物形成的核心，所以凝聚剂最佳投加量与被除去物质的浓度成反比，即胶粒越多，金属凝聚剂投加量越少。
