聚合氯化铝1327-41-9

聚合氯化铝（Polyaluminium Chloride, PAC）

化学式：${\text{[Al}}_2{\text{(OH)}}_{�}{\text{Cl}}_{6-�}{\text{]}}_{�}$ （n=1~5，m≤10）
CAS号：1327-41-9
别名：碱式氯化铝、聚铝

1. 基本性质

• 物理性质：

• 外观：黄色或黄褐色粉末/液体（液态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：液态PAC 1.2~1.4 g/cm³（20°C）。

• 化学特性：

• 聚合形态：含${\text{Al}}_{13}{\text{O}}_4{\text{(OH)}}_{24}{\text{(H}}_2{\text{O)}}_{12}$⁷⁺等高聚物，絮凝效果优于传统铝盐。

• 水解产物：生成${\text{Al(OH)}}_3$胶体，吸附悬浮物。

2. 合成方法

（1）铝矾土酸溶法（工业主流）

原料：铝矾土（含Al₂O₃ 30%~50%） + 盐酸（20%~30%）
反应：

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

步骤：

1. 酸浸：90~100°C反应4~6小时。

2. 调节碱化度（OH/Al比）：加铝酸钙或铝灰调节pH至3.5~4.5。

3. 熟化：静置24小时，促进聚合。

（2）铝灰酸溶法（低成本，副产HCl）

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

（3）结晶氯化铝热解法（高纯度PAC）

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

3. 技术指标（GB/T 22627-2014）

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

4. 应用领域

（1）水处理（核心用途）

• 自来水净化：替代硫酸铝，减少污泥量。

• 污水处理：

• 市政污水：除磷（生成AlPO₄↓）。

• 工业废水：印染废水脱色、含油废水破乳。

（2）造纸工业

• 施胶剂：增强纸张抗水性。

• 白水回收：絮凝纤维填料。

（3）其他用途

• 化妆品：止汗剂（替代铝锆盐）。

• 医药：止血材料（如PAC改性纱布）。

• 催化剂：石油裂解催化剂载体。