摘要：本文介紹了聚合氯化鋁的應(yīng)用、生產(chǎn)方法以及市場(chǎng)分析。得出結(jié)論：聚合氯化鋁的發(fā)展促進(jìn)我國低碳環(huán)保業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展有著長遠(yuǎn)的意義。
1、產(chǎn)品概述
聚合氯化鋁是一種無機(jī)高分子化合物，介于氯化鋁和氫氧化鋁之間的產(chǎn)物，它具有較強(qiáng)的橋架吸附能力，主要用于飲水的凈化及工業(yè)廢水的處理。
聚合氯化鋁可用作造紙上膠劑、耐火材料粘接劑、水泥速凝劑、紡織媒染劑。在醫(yī)藥、制革、化妝品等方面也有應(yīng)用，工業(yè)上較大的用途是作水處理絮凝劑，具有混凝性能好、絮體大、用量少、效率高、沉淀快、適宜范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，比傳統(tǒng)的絮凝劑用量可減少1/3-1/2，成本可節(jié)省40%以上，已成為國內(nèi)外公認(rèn)的一種優(yōu)良凈水劑。主要用于凈化飲用水和給水的特殊水質(zhì)處理，如除鐵、除鎘、除氟，除放射性污染、除浮油等，還用于生活污水、工業(yè)廢水、污泥處理中。
聚合氯化鋁與傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑為低分子結(jié)晶鹽，而聚合氯化鋁的結(jié)構(gòu)由形態(tài)多變的多元羧基絡(luò)合物組成，絮凝沉淀速度快，適用PH值范圍寬，對(duì)管道設(shè)備無腐蝕性，凈水效果明顯，能有效支除水中色質(zhì)SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子，該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領(lǐng)域。
2、聚合氯化鋁生產(chǎn)方法
目前我國生產(chǎn)聚合氯化鋁的方法主要有金屬鋁（包括鋁灰、鋁渣、鋁錠）法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁（包括鋁礬土、煤矸石、鋁酸鈣等）法、結(jié)晶氯化鋁法等。下面分別對(duì)鋁土礦法和煤矸石法生產(chǎn)聚合氯化鋁兩種方法生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié)及工序進(jìn)行概要說明。
2.1 鋁土礦法
生產(chǎn)工藝流程如圖1。
原料鋁土礦中氧化鋁以Al2O3 3H2O形式存在，易溶于酸；鋁土礦中氧化鐵一般含量在12%以上。工業(yè)鹽酸加水配成一定濃度。在搪瓷反應(yīng)釜中，加入計(jì)算量的鋁土礦粉和一定濃度的鹽酸，加熱并攪拌，鋁土礦發(fā)生酸解反應(yīng)：
Al2O3+6HCl+9H2O=2[A1(H2O)6Cl3]
Fe2O3+6HCl+9H2O=2[Fe(H2O)6Cl3]
隨著酸解反應(yīng)的進(jìn)行，生成的[Al(H2O)6]Cl3和[Fe(H2O)6]Cl3逐步水解，并聚合成多聚體。這個(gè)過程大約需要2h。然后將酸溶物放入耐酸真空壓濾器中進(jìn)行壓濾，除去雜質(zhì)。濾渣的洗水可返回配酸。得到相對(duì)密度1.22-1.28，然后多批加入石灰乳，使溶液pH值達(dá)到3，即為液體產(chǎn)品。液體產(chǎn)品進(jìn)一步干燥即得固體產(chǎn)品。
2.2 煤矸石法
煤矸石法工藝流程見圖2。
(1)煤矸石的粉碎及活化
將洗煤廠的洗選矸石通過粉碎機(jī)粉碎至規(guī)定細(xì)度，然后將粉碎的煤矸石送入特制的窯爐進(jìn)行高溫活化。
(2)氧化鋁的提取
將經(jīng)過高溫活化的煤矸石加入定量的鹽酸中進(jìn)行酸浸提取氧化鋁，反應(yīng)完畢的煤矸石通過過濾進(jìn)行固液分離。
(3)堿度調(diào)整
將(2)得到的分離液加入反應(yīng)容器，并投加一定的調(diào)整劑在一定的溫度下進(jìn)行堿度調(diào)整及溶液聚合，反應(yīng)結(jié)束后再次過濾，過濾所得到的濾液即為液體聚合氯化鋁。
(4)干燥
將得到的液體聚合氯化鋁干燥后就是固體聚合氯化鋁。
3、市場(chǎng)分析
3.1 產(chǎn)品市場(chǎng)供求狀況
聚合氯化鋁是一種高效凈水劑，能除菌、除臭、脫色等。由于特性優(yōu)勢(shì)突出，適用范圍廣，用量可比傳統(tǒng)凈水劑減少30%以上，成本節(jié)省40%以上，已成為目前國內(nèi)外公認(rèn)的優(yōu)良凈水劑。此外，聚合氯化鋁還可用于凈化飲用水和自來水給水等特殊水質(zhì)的處理，如除鐵、除鎘、除氟、除放射性污染物、除浮油等。近年來聚合氯化鋁已發(fā)展成為技術(shù)成熟、市場(chǎng)銷量大的凈水劑，并有逐步取代傳統(tǒng)凈水劑的趨勢(shì)。
歐洲聚合氯化鋁的應(yīng)用已約占整個(gè)市政水處理市場(chǎng)的70%，日本約占整個(gè)市政水處理市場(chǎng)的90%。我國市場(chǎng)上使用的凈水劑主要有聚合氯化鋁、硫酸鋁、聚合氯化鋁鐵等。其中聚合氯化鋁占據(jù)國內(nèi)凈水劑市場(chǎng)的60%以上，是國家重點(diǎn)發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)品之一。
我國聚合氯化鋁主要應(yīng)用在工業(yè)污水、自來水給水凈化等領(lǐng)域，此兩個(gè)領(lǐng)域的消費(fèi)量約占消費(fèi)總量的70%。在工業(yè)污水凈化中使用比例占40%以上；自來水給水凈化及生活污水處理中使用比例在30%左右；工業(yè)循環(huán)水及江河水庫凈化占20%；其他占10%。隨著國家對(duì)環(huán)保治理要求的進(jìn)一步提高，在工業(yè)污水處理中的使用量仍將大幅度提高。
3.2 市場(chǎng)前景分析
雖然近年來我國聚合氯化鋁凈水劑行業(yè)發(fā)展較快，但是仍有巨大的潛在市場(chǎng)有待開發(fā)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國廢水排放總量雖然很大，但我國污水處理效率卻不高，城市污水處理率低于20%，工業(yè)廢水處理達(dá)標(biāo)率也不足70%，全國有近1/3的監(jiān)測(cè)斷面依然為劣五類水質(zhì)，失去了生態(tài)功能?！笆晃濉眹乙鸭哟髮?duì)廢水的治理力度，在嚴(yán)格控制污染物排放總量的同時(shí)，加快城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)。未來國家將投入大量資金來治理工業(yè)廢水和城市污水，這將給該行業(yè)帶來巨大潛在市場(chǎng)，是企業(yè)擴(kuò)大國內(nèi)市場(chǎng)的好機(jī)會(huì)。
作為在給水排水處理中廣泛使用的混凝凈水劑，在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、人們生活水平和飲水質(zhì)量不斷提高、環(huán)保意識(shí)逐漸加強(qiáng)的大環(huán)境下，該凈水劑具有廣闊的市場(chǎng)前景和發(fā)展空間。
4、結(jié)論
聚合氯化鋁的發(fā)展促進(jìn)我國低碳環(huán)保業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展有著長遠(yuǎn)的意義。
