聚合硫酸铝的制备及形态特征
聚合硫酸铝的研制及其在水处理中的应用
聚合硫酸铝的研制及其在水处理中的应用
聚合硫酸铝是一种水处理化学品，广泛应用于污水处理、饮用水净化和工业水处理等领域。
它是由硫酸铝（Aluminum sulfate）通过聚合反应制得的高分子化合物。
聚合硫酸铝的研制一般有以下步骤：
1. 原料准备：首先准备好硫酸铝和水。
硫酸铝可以通过将铝矾土与硫酸反应得到。
2. 聚合反应：将硫酸铝逐渐加入到水中，并控制反应温度和时间，使其缓慢混合并聚合形成聚合硫酸铝。
在反应过程中，可以添加助剂或改变反应条件，以调节聚合反应的性质和产物的特性。
3. 过滤和干燥：将反应物进行过滤和分离，得到固体的聚合硫酸铝。
经过干燥处理后，聚合硫酸铝成为可使用的产品。
聚合硫酸铝在水处理中的应用包括：
1. 澄清剂：聚合硫酸铝具有良好的凝聚和絮凝作用，可以将悬浮在水中的固体颗粒聚集成较大的团块，便于后续的过滤和分离。
2. pH调节剂：聚合硫酸铝具有一定的酸碱调节能力，能够调节水的pH值，保持水体的酸碱平衡，避免过高或过低的pH值对生态系统和设备的损害。
3. 磷去除剂：聚合硫酸铝可以与水中的磷物质形成沉淀物，去除水体中过多的磷，减少植物营养盐的含量，防止富营养化现象的发生。
4. 阻垢剂：聚合硫酸铝可以与钙和镁等硬度成分结合，阻止水中硬水垢的形成，减少设备的堵塞和损坏。
聚合硫酸铝经过研制和制备后，可以在水处理中发挥凝聚、絮凝、pH调节、磷去除和污垢等重要功能，提高水质的净化效果，维护环境和设备的良好运行。
聚合硫酸铝(新型絮凝剂)
新型絮凝剂聚合硫酸铝的研究及应用杨叶毅卢建业梁伟杰冯蔚龙广东奇力士石油化工有限公司摘要：以硫酸铝为原料，采用中和法研制新型絮凝剂聚合硫酸铝，进行了最佳碱化剂的选择，并确定了最佳碱化度、最佳聚合反应时间及最佳PH值，并针对聚合硫酸铝稳定性相对较差的缺点，进行了聚合硫酸铝稳定剂的筛选。
通过对其性能研究表明，聚合硫酸铝在无论在絮凝性能上还是在投加量上都比传统的硫酸铝有更大的优越性，并且具有更宽广的对原水PH值的使用范围。
同时，在相同条件下，聚合硫酸铝的除浊效果明显优于硫酸铝，比聚合氯化铝略好。
关键词：聚合硫酸铝絮凝剂水处理1 前言随着工业生产的发展，用水量急剧增加，工业废水也相应增加，不论饮用水、工业用水，还是废水都必须经过处理才能使用或排放。
水处理方法很多，如絮凝沉淀法、生化法、离子交换法等等。
但应用最广泛、成本最低的处理方法还是絮凝沉淀法。
絮凝沉淀法的关键是絮凝剂，作为水处理方面的絮凝剂主要是无机絮凝剂和有机絮凝剂，无机絮凝剂主要有铁盐和铝盐两大类[1,2]。
由于有机絮凝剂可能存在的毒性，加之其价格昂贵等原因，很少在净水处理上应用[3]。
铁盐絮凝剂，其絮凝效果不错，但由于铁离子对饮用水及各种工业用水有着不良影响及其使用时对设备的强烈腐蚀性，在水处理上没有得到广泛应用[4]。
在水处理方面，应用最广泛的还是铝盐絮凝剂，它主要有硫酸铝、聚合氯化铝等，但随着水处理工业的发展，对它们提出了更高的要求，为改善铝盐的絮凝效果和减少铝盐药剂的投加量，我们进行了聚合硫酸铝絮凝剂的研究。
聚合硫酸铝絮凝剂在国外已有报道，但在国内，这方面的工作还相对较落后，因此积极研究和开发聚合硫酸铝絮凝剂具有重要的现实意义。
2 基本原理2.1 以氢氧化钙为碱化剂反应方程式为：nAl2(SO4)3·14H2O+(n×m/2)Ca(OH)2+xH2O 磷酸 [Al2(OH)m(SO4)3-m/2]n+( n×m/2)CaSO4↓+yH 20其中1≤m ≤5,n ≤10。
水处理剂(全)
水处理剂（全）的下降幅度比硫酸铝小。
4）硫酸铝仅适合酸性施胶，而聚合氯化铝可以在酸性和中性环境中施胶，对系统的腐蚀明显减弱，白水的处理更加容易。
5）可加填廉价的碳酸钙填料，不仅降低了生产成本、提高了纸张的白度和耐折性，同时也克服了合成胶料（如AKD等）难以避免的缺点（如打滑、施胶度难以控制等）。
6）使用聚合氯化铝施胶，浆料的助留、助滤作用明显提高。
7）纸张性能除裂断长外，其它各项指标均不同程度地提高。
使用方法将固体产品配制成含量为10%的液体产品，在待施胶的浆料中加1.5-3.0%的液体产品，并搅拌使其与浆料充分混合即可。
其用法与硫酸铝一样，用量仅为硫酸铝的三分之一，按绝干纸计算用量为2%－3%。
包装及防护本产品采用内外双层包装，内用塑料袋，外用编织袋。
每包25公斤。
注意事项：1、本产品属偏酸性产品，绝对禁止同碱性物质（如漂白水、石灰等）一同存放，否则产品会失效。
2、固体产品易吸潮，应放置在干燥的地方存放。
3、在包装袋完好情况下，保质期一年。
二、聚合硫酸铁铝产品介绍：产品名称：聚合硫酸铁铝英文名称：Poly Aluminum Ferric Sulfate (PAFS) 化学式：{Al(OH)nSO4}m{Fe2(OH)nSO4}m （n≤5，m≤10）产品概述：聚合硫酸铁铝是取代聚合硫酸铁和聚合氯化铝的一种新型、高效、快速、低耗、无毒的无机高分子絮凝剂。
兼具铝盐和铁盐高效净水剂的优点，化学性质稳定，分子结构庞大，PH值的适用范围广（3－11之间），基本不受原水PH值影响，无需添加助凝剂，比铝盐和铁盐絮凝剂更具吸附力和凝聚力，絮凝矾花大，沉淀速度快，活性高，过滤性强；对水中SS、COD、BOD及色度的去除率更高，净化效果更好；对设备管线的腐蚀性更小；投加量更少，成本更低，特别是固体产品，便于运输、仓贮和保管，投加操作也更为方便。
而且，聚合硫酸铁铝充分利用铁离子与铝离子的相互补偿性能,有效地避免了金属离子对净水剂使用范围的限制。
聚合硫酸铝受热分解
聚合硫酸铝受热分解硫酸铝经过加热蒸干灼烧最终产物还是硫酸铝。
因为硫酸铝水解产物是氢氧化铝和硫酸，硫酸加热不挥发，
所以水解到最后，氢氧化铝和硫酸浓度高时又生成硫酸铝。
硫酸铝有无水物和十八水合物。
无水物为无色斜方晶系晶体。
溶于水，水溶液显酸性，微溶于乙醇。
在水中的溶解度随温度的上升而增加。
十八水合物
（Al₂·(SO₄)₃·18H₂O）为无色单斜晶体。
溶于水，不溶于乙醇。
水溶液因水解而呈酸性。
由铝土矿和硫酸加压反应制得。
或用硫酸分解明矾石、高岭土及含氧化铝硅原料均可制得。
硫酸法将铝土矿粉碎至一定粒度，加人反应釜与硫酸反应，反应液经沉降，澄清液加入硫酸中和至中性或微碱性，然后浓缩至115℃左右，经冷却固化，粉碎制得成品。
化学反应方程式：
1、硫酸法：将铝土矿粉碎至一定粒度.应釜与硫酸反应。
由氢氧化铝（或纯的高岭土或铝矾土）与硫酸反应后，滤去不溶物再结晶而得。
2、将从酸性溶液中结晶生成的水合硫酸铝晶体缓慢加热，使其逐步脱水，最后将温度升高到350℃，则完全脱水成为无水硫酸铝。
1。
聚合硫酸铝的生产工艺[发明专利]
![聚合硫酸铝的生产工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/58f799bbcd22bcd126fff705cc17552707225e00.png)
[19]中华人民共和国专利局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1119626A[43]公开日1996年4月3日[21]申请号94116651.1[22]申请日94.9.30[71]申请人周泽宇地址518031广东省深圳市沙河区白石洲252-3号宇力科技有限公司[72]发明人周泽宇 帅红 张小平 龙海涛 [74]专利代理机构深圳市专利服务中心代理人茅秀彬[51]Int.CI 6C01F 7/74C02F 1/52权利要求书 1 页 说明书 3 页[54]发明名称聚合硫酸铝的生产工艺[57]摘要一种聚合硫酸铝的生产工艺，是以硫酸铝和生石灰为原料，按Ca(OH)2∶Al 2(SO 4)3·18H 2O∶H 2O(重量)≈1∶3∶7混合，加热至55～65℃，在常压下、搅拌约1小时，再加入反应液总重量的5％的Na2SO 3，在55～65℃下搅拌2～3小时后滤去沉淀得无色透明的液体聚合硫酸铝产品，工艺十分简单，又无需复杂的设备，在生产过程中，无污水和有害气体排放，生产十分安全，极易推广，特别适合于乡镇村企业或污水处理工程就地生产，就地使用本发明的高效率广谱型无机高分子混凝剂，具有很好的经济和社会效益。
94116651.1权 利 要 求 书第1/1页 1.一种聚合硫酸铝的生产工艺，特征在于依次包括以下步骤：1)生石灰加水反应，过滤去沉淀物得熟石灰[Ca(OH)2]浆，2)在反应釜中加入硫酸铝及水，升温至60℃，搅拌，直至硫酸铝全部溶解，制得30％浓度的硫酸铝溶液。
3)将1)的熟石灰浆加至反应釜中与硫酸铝混合，其中Ca(OH)2∶Al2(SO4)a·18H2O∶H2O(重量)＝1∶3∶7，加热到60℃，在常压下搅拌反应1小时，4)在上述反应液中，加入反应液总重量的5‰的Na2SO3，在常压，50～60℃下搅拌2～3小时后出釜，滤去沉淀得无色透明的液体聚合硫酸铝产品。
94116651.1说 明 书第1/3页聚合硫酸铝的生产工艺本发明属于环保用净水剂的制备方法，具体涉及一种聚合硫酸铝的生产工艺。
利用含铝废硫酸和废铝渣制备聚合硫酸铝
利用含铝废硫酸和废铝渣制备聚合硫酸铝蒋银峰;朱梦冰【摘要】以含铝废硫酸和废铝渣为原料制备聚合硫酸铝(PAS).优化了废铝渣的酸溶条件,确定了合适的稳定剂和碱化剂.实验结果表明:在酸溶反应温度为80℃、酸溶反应时间为40 min、以20 g/L Ca(OH)2溶液为碱化剂、以加入量为60 mg/L 的固体柠檬酸为稳定剂的条件下,制备的PAS比聚合氯化铝(PAC)和Al2(SO4)3具有更优异的混凝性能.该工艺可回收利用废铝渣和含铝废硫酸,从而达到综合利用的目的.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】4页(P605-608)【关键词】含铝废硫酸;废铝渣;聚合硫酸铝;混凝剂【作者】蒋银峰;朱梦冰【作者单位】江苏永葆环保科技有限公司江苏省危险废弃物资源化处置工程技术研究中心,江苏常州 213119;常州大学材料科学与工程学院,江苏常州 213164【正文语种】中文【中图分类】X781在铝制品加工酸洗过程中产生大量的酸性废液，废液中含有不同质量分数的硫酸和大量的A13+及Fe3+、Fe2+、Pb2+、Ni2+等重金属离子。
废铝渣是铝型材加工废水处理过程中产生的固体废物，其成分和性质十分复杂，主要由胶状的氢氧化铝组成，微量成分有钾、钠、钙、重金属及硫酸盐等。
常州某铝制品加工企业产生大量的含铝废硫酸和废铝渣，占用大量的场地且产生大量尘埃，对环境造成很大影响。
聚合硫酸铝（PAS）是聚合铝的一种。
同其他无机高分子混凝剂一样，它不但可以除浊、脱色、除臭，还对废水中微生物、细菌和藻类等有较高的去除率，是一种高效新型水处理药剂。
本研究利用含铝废硫酸和废铝渣制备新型高效混凝剂PAS，具有较高的附加值，同时也为缓解原料紧张提供了一种更加经济合理的综合利用途径［1-3］。
1 实验部分1.1 原料、试剂和仪器废铝渣和含铝废硫酸取自常州某铝制品加工企业。
废铝渣的化学成分（w，%）：Al2O3，45.33；CaO，0.30；不溶物，0.63。
聚合硫酸铝(pas)的合成及性能评定
聚合硫酸铝(pas)的合成及性能评定
聚合硫酸铝（Polyaluminium Sulfate，简称PAS）是一种以硫酸铝为原料的高含量多元酸盐，常作为有机磷、高分子有机物、微量元素等除悬浮物的分散剂、净化剂。
PAS的制备方法有多种，其中最流行的是封闭循环法制备。
采用封闭循环法制备PAS，首先将硫酸铝加入加热搅拌的水溶液中，加热搅拌至反应溶液中溶解度达到最大值；随后，将所需要的多元酸盐加入反应溶液中，加热搅拌至多元酸盐反应溶液中的pH值达到设定值；最后，用真空萃取分离干燥法对反应溶液中的多元酸盐进行精炼萃取，即可得到经精
炼后的PAS产品。
在环境工程学中，由于PAS具有良好的低温溶液稳定性、抗腐蚀性、无毒性和有效减
挥悬浮物的特性，因而被广泛应用于废水中悬浮物的处理上。
此外，PAS还可以用于净化
水质和调节水的PH值，并可用于大中型工業废水的处理。
为了确定PAS的性能，应进行相应的性能测试。
一般而言，性能测试分为三大类：一
类是性质检测，主要测定PAS的成分、水解度、外观、颗粒状态；另外一类是功能性检测，包括其抗坏血酸吸收量、去除有机物能力以及其他功能性检测；最后一类是环境性检测，
对PAS挥发性物质进行检测，其中包括其对水溶液影响水质的测试。
总之，PAS作为一种多功能的多元酸盐，经过多种性能测试，可以保证其应用质量。
其重要性在废水处理上尤为突出，可为环境污染的治理提供可靠的技术支持。
聚合硫酸铝生产工艺
聚合硫酸铝生产工艺聚合硫酸铝是一种常用的混凝剂，广泛应用于水处理、制浆造纸、化学工业等领域。
其生产工艺主要分为原料准备、反应、沉淀、干燥和包装等环节。
首先，原料准备阶段。
该阶段主要是将硫酸和铝土矿作为主要原料，进行现场测试和质检，确保原料的质量和成分符合产品要求。
同时，还需准备一些辅助原料和试剂，如氧化铝、过氧化氢等。
然后，进行反应阶段。
将硫酸和铝土矿按一定的比例加入反应釜中，进行搅拌和加热，使其充分混合和反应。
在反应过程中，会产生大量的热量，需控制温度和反应时间，以确保反应的顺利进行和产率的提高。
同时，也需要适时添加一些催化剂，以促进反应速度和充分利用原料。
接着，进行沉淀阶段。
反应后的混合液会进入沉淀池，因为其密度和溶解度的变化，使得硫酸铝的沉淀物逐渐分离出来。
此时，需要控制沉淀速度和搅拌强度，以获得较大的沉淀颗粒和较好的沉降效果。
在取得合格的沉淀物后，通过离心、过滤等工艺将其分离出来。
然后，进行干燥阶段。
取得的湿沉淀物需要进行干燥处理，以降低水分含量，并得到含水分较低的成品。
一般采用烘箱干燥的方式，通过热风和热辐射，将湿沉淀物中的水分挥发掉。
同时，还需要控制干燥的温度和时间，以避免过度干燥和扭曲产物的物理性质。
最后，进行包装阶段。
将经过干燥处理的硫酸铝成品进行质量检验，并根据规定的规格和包装标准，进行包装。
一般采用塑料袋或编织袋包装，以保护成品的质量和防潮。
以上就是聚合硫酸铝生产工艺的主要环节。
在生产过程中，需要注意原料的选择和质量控制，反应条件的控制和调节，以及产品的质量检验和包装。
只有通过科学的生产工艺和严格的质量控制，才能获得优质的聚合硫酸铝产品。
聚合硫酸铝的制备及形态特征_秦建昌
聚合硫酸铝的制备及形态特征*秦建昌1,2 冯雪冬2,3 栾兆坤2** 马艳飞3(1 中国科学院生态环境研究中心,环境水质学国家重点实验室,北京,100085;2 中国石化胜利油田纯梁采油厂,东营,257000;3 山东理工大学,资源与环境工程学院,淄博,255049)摘 要 以Al 2(SO 4)3 18H 2O 为原料,采用一次加碱法,高速剪切合成聚合硫酸铝(PAS),研究碱化度(B )对铝离子形态的影响.采用混凝实验比较AS,PAC,PAS 的混凝效果,测定处理后水中残留铝的含量.结果表明:相同B 值条件下,PAS 的Al a 少于PAC 的Al a 含量,Al b 含量与PAC 基本持平,Al c 含量大于PAC 的Al c 含量;PAS 的p H 适用范围宽,絮体沉降性能强,残留铝量低.关键词 聚合硫酸铝,形态,混凝.聚合硫酸铝(PAS)为铝盐类无机高分子絮凝剂(IPF)[1].目前,制备PAS 的最大问题在于产品缺乏一定的稳定性,文献所报道PAS 的制备多为聚合氯化铝(PAC)中引入适量SO 2-4,或硫酸铝(AS)中引入聚硅酸合成聚硅硫酸铝,而以阴离子SO 2-4为主的产品所见报道不多[2].本文在高速剪切条件下,以一次加碱法合成不同碱化度的PAS,通过选用不同碱化剂,比较B 值、AS 浓度及乳化反应时间,确定了合成高Al b 和Al c 含量的PAS 的最佳合成条件.以Ferron 络合逐时比色法研究了PAS 的铝形态特征分布,对PAS 的混凝特性与AS 和PAC 进行了比较研究.1 实验部分1 1 聚合硫酸铝的制备及测定称取一定重量硫酸铝(Al 2(SO 4)3 18H 2O)溶于去离子水中,使Al( )浓度为1 5mol l -1,测定其准确浓度后存储备用.量取一定体积的铝储备液,稀释至预定浓度,加入适当的稳定剂,在高速剪切的条件下,一次加入碱化剂,乳化15min,制取不同B 值的PAS.反应产物常温熟化一天至两天,最后转化为半透明状液体,pH 值3 0 3 8,Al 2O 3%质量分数8% 10%.Al( )浓度及B 值的测定方法参照国家标准水处理剂 降合氯化铝标准[3].Ferron 逐时络合比色法采用合加比色 缓冲溶液法[4].1 2 混凝实验2003年10月18日收稿.*基金项目:国家自然科学基金资助项目(50178067).**通信联系人.第23卷 第5期2004年9月环 境 化 学ENVIRONMENTAL CHEMISTRYVol.23,No.5 September 2004516环 境 化 学 23卷以高岭土配制浊度50NTU,pH值7 5,总碱度4 35的模拟水样.取1000ml水样置于烧杯中,搅拌条件下投药,快搅1min,浆板转速400r min-1,慢搅10min,浆板转速40r min-1,停止搅拌,静置沉降15min.取液面下2cm处测其浊度.采用比例1 1的去离子水和自来水配制模拟水样:高岭土含量100mg l-1,离子强度10-3mol l-1,模拟水样铝含量为0 13mg l-1.以0 1mol l-1HCl和0 5mol l-1Na HC O3调节pH值至预定值,混凝剂(Al2O3)投加量0 54mol l-1.实验分两组:一组直接测量混凝后静置15min出水残留铝含量;另一组采用0 45 m的滤膜对静置15min的出水进行过滤后再测量.残留铝含量测定参照文献[5].2 结果与讨论2 1 高速剪切合成聚合硫酸铝的最佳条件研究表明,向铝溶液中加碱产生的局部不均匀的高pH环境导致Al(OH)4-离子的生成是Al13聚合形态的先决条件[6 9].以不同碱化剂合成PAS(B1 8).比较PAS的铝浓度及质量参数(以Al b和Al c的含量记)、稳定性(以30d记)、总铝含量(放置30d离心分离后检测上清液),结果见表1.从表1可以看出,碳酸氢钠合成的PAS稳定性最好,放置30d后产品无明显变化,Al b和Al c含量较高,但Al( )浓度仅为0 5mol l-1,不能满足工业产品要求;碳酸钠合成的PAS,Al( )浓度为1 15mol l-1,但是稳定性以及Al b和Al c含量均未达到最佳;氢氧化钠合成的PAS,Al b和Al c含量最高,Al( )浓度为1 57mol l-1,但稳定性太差,产品保存的问题需要解决;铝酸钠合成的PAS,Al( )浓度为2 12mol l-1,Al c%含量为48 9%,稳定性一般.综合上述碱化剂的特点,选用以铝酸钠为主,适当比例碳酸氢钠的混合碱化剂.一方面提高了P AS的铝含量,另一方面提供了大量Al(OH)4-离子可产生的环境,为Al b和Al c产生提供了先决条件,提高Al13在产品中的含量,在保证稳定性的同时,进一步保证混凝效果的提高.表1 不同碱化剂的性能比较Table1 Comparution with capability of different alkalis碱化剂Al( )浓度/mol l-1Al b/%Al c/%稳定性总铝含量/%铝酸钠2 1226 048 9少量沉淀89碳酸氢钠0 528 836 4无沉淀100碳酸钠1 1524 142 3有结晶物77氢氧化钠1 5733 738 1大量沉淀72用Ferron逐时络合比色法比较了不同B值的PAC和PAS中铝形态的分布,数据如表2.由表2可知,两种絮凝剂随碱化度B值的升高,Al b先升高后降低,Al c一直保持升高,PAS与PAC的Al b%最高点的B值不同,在B值为1 5时,P AS即出现Al b最大值,这与P AC有一定差异.对聚铝来说,Al b最高值的出现与溶液铝浓度也有一定关系,但对PAS来说,其根本原因在于SO2-4的影响,即SO2-4的桥联作用.表2 不同B 值的PAC 和PAS 中的铝形态的分布Table 2 The Dis tributi on of aluminum stability with differen t B of PAC and PASBPACAl a /%Al b /%Al c /%PASAl a /%Al b /%Al c /%1 035 6134 8829 5128 3439 5832 081 519 5325 6454 8315 8942 1841 931 89 8321 9468 238 5428 1048 86在高速剪切条件下,乳化时间及熟化时间对产品质量参数及稳定性的影响见表3.由表3可知,乳化时间对熟化时间、铝形态和稳定性均有一定影响,随着乳化时间的延长,Al b %缓慢上升,Al c %有所降低,铝形态趋于稳定.乳化时间小于5min,无法形成稳定产品;对Al( )浓度为2 12mol l -1,B 值为1 8的PAS,乳化时间为15min,可满足产品的要求,时间过长,对PAS 的影响变化不大.表3 乳化时间对PAS 的铝形态及稳定性影响*Table 3 Influence of emulsification ti me with alumi nu m configuration and stability乳化时间/min熟化时间/dAl a /%Al b /%Al c /%稳定性5**10218 124 057 9少量浑浊15120 128 051 9无浑浊20121 129 049 9无浑浊注:*P AS 铝浓度为2 12mol l -1,B 为1 8.**产品乳化时间为5min 太短,无法形成稳定产品.通过上述实验,确定高速剪切合成聚合硫酸铝的最佳条件:混合碱化剂选用以铝酸钠为主,适当比例碳酸氢钠的混合碱化剂,B 值为1 5时,Al b %含量最大,Al( )浓度为2 12mol l -1,B 值为1 8时,乳化时间为15min.2 2 PAS 混凝特性在pH=7 0的条件下,AS,PAC 和PAS 混凝体系中余浊与Zeta 电位的变化如图1所示.图1表明,随着投药量的增加,高岭土的Zeta 电位升高并逐渐由负到正变化;PAS 的Zeta 电位上升幅度低于PAC;体系剩余浊度迅速降低,至最低点后又逐渐升高.投加到水中的Al b 和Al c 聚合形态,对负电荷表面颗粒的强烈吸附/电中和作用及絮凝架桥和网捕卷扫作用导致高效絮凝作用的发生.PAS 的Al c 形态均倾向于生成带电量较低的无定形氢氧化铝沉淀,新生成的无定形沉淀具有很大比表面,在其形成进程中高岭土可粘附卷扫于沉淀中而被除去,因此,PAS 的混凝以电中和及网捕卷扫两种作用共存.调节不同pH 值,比较AS,PAC,PAS 的适用范围,结果见图2.由图2可见,在相同投加量的情况下,PAS 受pH 值影响最小,即PAS 的pH 值适用范围最宽.水质pH 值较低时水质余浊变化幅度较大,AS 受pH 值的影响尤为明显.5175期 秦建昌等:聚合硫酸铝的制备及形态特征选用AS,P AC(B1 8)和PAS(B1 8)做沉降特性实验,原水浊度50NTU,pH值7 5,投加量为2mg测量不同时间水中余浊变化,比较AS,PAS和PAS的絮体沉降特性,结果见表4.由表4可知,相同时间和相同Al2O3投加量下,PAS的混凝效果明显优于PAC和AS.沉降时间越短,效果越明显,15min后,余浊变化幅度减小.PAS形成絮体沉降性能的加强在于PAS中Al c与水中胶体颗粒形成较大较为密实絮体,SO2-4本身亦加速絮体沉降性能.表4 PAS,PAC,AS的絮体沉降特性比较Table4 The sedimentation of aluminu m in water treated by PAS,PAC,AS 沉降时间/min571012151720AS余浊/N TU7 74 63 82 42 11 81 6 PAC余浊/N TU5 63 42 51 51 21 10 75 PAS余浊/N TU4 82 51 81 130 850 800 61表5列出了三种絮凝剂在不同pH值时的残留铝含量(未扣除高岭土悬浊液本身的铝含量).结果表明:随着pH值的升高,三种絮凝剂在水中的残留铝含量都出现先降低后升高的相同规律,即中性水质时,残留铝含量最低,而在酸性或碱性条件下均较高;PAS处理后的残留铝含量受pH值影响最小.pH值小于5 5时,残留铝含量随pH 值的升高而降低;pH值7 8时,铝盐水解而形成大量的无定形Al(OH)3,吸附网捕而使残留铝含量达到最低;pH值大于9时,由于Al(OH)4-的产生,残留铝含量反而上升.过滤对残留铝含量的影响较大,pH值为中性或碱性时,过滤去除作用较酸性明显.表5 PAS,PAC和AS处理后残留铝含量的比较Table5 The residual aluminum content i n water treated by PAS,PAC,ASpH值AS5 57 59 5PAC5 57 59 5PAS5 57 59 5滤前铝含量/mg l-10 450 320 380 410 280 330 350 240 25滤后铝含量/mg l-10 380 280 330 350 250 280 280 200 24 518环 境 化 学 23卷3 结论在高速剪切条件下,采用一次加碱法合成的PAS 最佳B 值为1 8,B 值高于1 8时,产品稳定性下降,混凝效果同时降低.强制碱化剂的选用不仅提高了产品氧化铝的含量,而且促进了Al b 含量和Al c 含量的提高,具体表现为混凝效果的提高和絮体沉降性能的加强.乳化时间和剪切速度对产品稳定性均有一定影响,进而影响产品的质量;PAS 的pH 值适用范围较宽,处理后水中残留铝含量低.参 考 文 献[1]汤鸿霄,无机高分子絮凝剂的基础研究.环境化学,1990,9(3) 1 12[2]Arnold s mith A K,Christie RM ,Polyaluminum Silicate Sulfate A New Coagulant for Potable and Was terwater Treatment.Proc.of the 5th Gothenburg s ymposi um,France.1992,203 219[3]中华人民共和国国家标准,水处理剂聚合氯化铝,GB 15892 1995[4]冯利,栾兆坤,汤鸿霄,铝水解聚合形态研究方法的对比.环境化学,1993,12(5) 373 379[5]田秀君,张葆宗,聚合铝混凝处理水中残留铝测定方法研究.工业水处理,1995,15(2) 23 24[6]栾兆坤,汤鸿霄,聚合铝凝聚特征及作用机理.环境科学学报,1992,12(2) 129 137[7]Akitt J W,Farthing A,Al uminum 27NMR Studies of the hydrolysis Aluminum( ).J C S Daltion Trans.,1981,Part 2 5 1606 1626[8]Parker D R,Bertsch P M,Formati on of the Al 13Tridecameric Pol ycation under Divers e Synthesis Condi tions,Environ.Sc i.Te chnol .1992,26(5) 914[9]Turner R C,A Second Species of Polynulear Hydroxal umi num Cati ons,i ts Formation and Some of Its Properties,Can J Che m.1976,54 1910PREPARATION AND CONFIGURATION CHARACTERISTOF POLYALUMINUM SULFATEQING Jian chang 1,2 FE NG Xue dong 2,3 LU AN Zhao kun 2**MA Yan f ei 3(1State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry,Researc h Center for Eco Environmental Sciences,Chi nese Academyof Sciences,Beijing,100085;2Shengli Oilfield,Chunliang Oil Extracti on Plant,SINOPEC,Dongying,257000;3College of Resource and Environmental Engi neering,Shandong University of Technology,Zibo,255049)ABSTRAC TA method of manufac turing polyaluminum sulfate with aluminum sulfate was introduced.In order to increase flocculating effectiveness and aluminum concentration,several alkaline substances were selected and the effect of B on aluminum c onfiguration was studied.Floccula ting effectiveness of AS,PAC and PAS was studied by coagula tion test.The residual aluminum of AS,PAC and PAS in treated water were examined.The experimental results show that the Al a of PAS is less than PAC s,the Al b of PAS is approximate to PAC s and the Al c of PAS is more than PAC s under iden tical B .PAS has wide pH range,good subsidence perfor mance and low residual aluminum.Keywords:polyaluminum sulfate,configuration,coagulation.5195期 秦建昌等:聚合硫酸铝的制备及形态特征。
聚合硫酸铝铁制备原理
聚合硫酸铝铁制备原理（原创版）目录一、聚合硫酸铝铁的概述二、聚合硫酸铝铁的制备原理三、聚合硫酸铝铁的性质和特点四、聚合硫酸铝铁的应用领域五、聚合硫酸铝铁的制备方法及其影响因素六、聚合硫酸铝铁的实验方案介绍正文一、聚合硫酸铝铁的概述聚合硫酸铝铁（Poly 硫酸铝铁，简称 PAFS）是一种无机高分子混凝剂，它是在聚合硫酸铁和聚合硫酸铝的基础上发展起来的。
聚合硫酸铝铁兼具铝盐的净水效果和铁盐的安全无害的优点，还具有盐基度高、矾花大、絮凝沉降快、用量少、去除率高、应用领域广泛等优点。
目前，聚合硫酸铝铁主要用于混凝除浊、处理印染废水、饮用水、工业用水等各种工业废水和城市污水。
二、聚合硫酸铝铁的制备原理聚合硫酸铝铁的制备原理是利用一定的氧化剂将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，然后与硫酸反应生成碱式硫酸铁，最后通过聚合反应得到聚合硫酸铝铁。
制备过程中，反应温度、氧化剂的用量、反应时间以及反应比例（总铁与硫酸根比例）等因素会影响聚合硫酸铝铁的性能和产量。
三、聚合硫酸铝铁的性质和特点聚合硫酸铝铁是一种淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水。
其水溶液为红棕色透明溶液，具有吸湿性。
聚合硫酸铝铁作为无机高分子絮凝剂，具有矾花大、絮凝沉降快、用量少、去除率高等优点。
同时，它还具有盐基度高、安全性好、环保等优点。
四、聚合硫酸铝铁的应用领域聚合硫酸铝铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。
由于其高效的净水效果和环保性能，聚合硫酸铝铁在印染、皮革、矿山、冶金、石油加工等行业的废水处理中得到了广泛应用。
五、聚合硫酸铝铁的制备方法及其影响因素聚合硫酸铝铁的制备方法主要包括空气（氧气）催化氧化法、氯酸钾（钠）氧化法、硫铁矿灰加压酸熔法等。
这些方法在制备过程中，反应温度、氧化剂的用量、反应时间以及反应比例（总铁与硫酸根比例）等因素都会影响聚合硫酸铝铁的性能和产量。
六、聚合硫酸铝铁的实验方案介绍本研究采取正交试验设计方案，以硫酸亚铁为原料，在硫酸溶液中以氧化剂氧化，控制反应温度、氧化剂的用量、反应时间以及反应比例，以获得性能优良的聚合硫酸铝铁。
实验十七 聚合硫酸铝的制备及性能测定
实验十七聚合硫酸铝的制备及性能测定一、实验目的：1、学习聚合硫酸铁的制备及净化水的知识；2、学习和了解絮凝沉降法处理工业废水的有关知识；3、掌握含锌废水浮选处理技术；4、巩固分光光度法和原子吸收法测定方法。
二、实验原理聚合硫酸铁是一种铁系无机高分子混凝剂,与硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铝以及碱式氯化铝等相比,具有无毒、适用pH 范围广、矾花大、沉降快等优点,对COD、色度以及重金属离子等都有较好的去除效果,因此,被广泛地应用于给排水工业和废水处理等行业。
生产聚合硫酸铁的原料来源很多,如硫酸亚铁、钢铁酸洗废液、铁泥和铁矿石等,其中以硫酸亚铁为原料的生产工艺简单,条件温和,成品杂质少,品质高。
本实验以钛白粉厂的副产品硫酸亚铁为原料,在常温常压下采用双氧水直接氧化法合成聚合硫酸铁。
按照氧化方式的不同,聚合硫酸铁的生产方法可分为直接氧化法和催化氧化法两大类。
直接氧化法是直接通过强氧化剂(如NaClO、KClO3、H2O2等) 将亚铁离子氧化为铁离子,经水解和聚合获得聚合硫酸铁; 催化氧化法是在催化剂( 如NaNO2、HNO3等) 的作用下，利用空气或氧气将亚铁离子氧化为铁离子,经水解和聚合获得聚合硫酸铁。
催化氧化法一般以空气为氧化剂,生产成本相对较低,在实际生产中应用较广,但需在较高的温度(80 ℃) 和反应压力(0. 3 MPa) 下进行,反应时间较长(NaNO2法为17 h ,HNO3法为5 h) ,需要安装废气净化装置,以脱去反应过程中产生的大量氮氧化物气体,工艺流程复杂,对设备要求较高,投资较大。
二价铁被双氧水氧化形成三价铁离子。
在一定pH下，铁离子水解生成聚合硫酸铁，当稀释时进一步发生水解，形成Fe(OH)3 胶体，通过沉淀、吸附、絮凝等作用，使水相中的悬浮物、染料、Zn2+被转入固相。
固相的物质可通过过滤或上浮法除去。
Fe(H2O)33++OH- →Fe(OH)3↓+3H++H2OZn2++OH- →Zn(OH)2↓再通过浮上法,将氢氧化铁胶体浮上,使水中锌除去。
聚合硫酸铝PAS
聚合硫酸铝HD 201
一、分子式：[AL2(OH)n·(SO4)3-n/2]m
二、产品执行标准：GB14591-93
三、产品外观：无色或浅绿色粘稠液体
四、英文缩写：PAS
五、产品特性：
1.本品是在传统絮凝剂硫酸铝的基础上，加入增聚剂增聚而得到的一种新型无机高
分子絮凝剂，产品透明，无沉淀物；
2.投药量少，处理成本低，使用聚合硫酸铝的用药量仅为传统絮凝剂硫酸铝的20%
左右，处理效果却大大优于硫酸铝；
3.具有较佳的脱色、去氟和低温区浊性能；适用的PH值范围广（6~9），加药后
水的PH值变化小，因此不需要调碱；
4.矾花形成速度快且密实，絮凝沉降迅速；
5.加药处理后污泥量少，污泥易脱水；
6.产品中不含Ca2+、Mg2+等离子，不会产生管道结垢问题，特别适合水处理系统
的泵前加药；液体产品，操作简便，尤其适合自动化加药；
六、技术指标：
七、用途及使用方法：
主要用于造纸、纺织、印染及其他工业废水的处理以及工业给水处理，同时也用于饮用水处理；
产品为液体，可直接投加，加药量为0.3~0.6公斤/吨水；亦可稀释投加，稀释比例为20~40%（质量百分比）；固体产品可用水稀释后使用，具体情况根据搅拌试验及生产性试验来决定。
八、包装和贮存：
液体产品可以采用玻璃钢罐车运送，或使用塑料桶装，每桶30公斤，产品须用耐腐蚀容器存放，存放期为三个月。
用废铝渣制备聚合硫酸铝
用 废铝 渣溶 解 制 备 的液 体 硫 酸铝 作 为 Ｐ ＡＳ的 原料 ， 与添加 剂进 行原 料 配 比后 ， 特定 的 工艺 条件 在
下， 进行 聚合 反 应 。 实验 选 择 搅 拌 转 速 为 ２ ０ ０～ ０ ４０ ０ｒｍｉ 、 拌 时 间 为 ３ ４ ｎ 熟 化 温 度 为 ０ ／ ｎ搅 ０～ ０ ｍｉ 、 ４ ６ ０～ ０℃ 、 化 时 间 约 为 １ｈ 熟 。关 于该 部 分 的 详 细 论 述请 参 阅文献 。 ２ ３ 絮凝 实验 ．
仪 器 ： Ｃ ０ ０— Ｓ ２ ０ ６混凝 实验搅 拌 器 ， 北 省潜 江 湖 市梅 字仪 器有 限公 司 ； Ｚ一１ 字式 浊度 仪 ， 海 ＷＧ 数 上 第三 光学 仪器 厂 ； Ｈ Ｓ Ｂ一１循 环水 式 多用 真空 泵 ， １ Ｉ 郑
州长 城科 工 贸有限 公 司 ； Ｋ一９ Ｄ ８— １电子 恒 温水 浴
将废 铝 渣粉碎 ， 计量后 放 人 反应器 中 ， 入适 经 加 量水 ， 用搅 拌 机将 废铝 渣搅 拌成 糊状 ， 入经计 量 的 加 浓硫 酸 ， 热进 行 反应 ， 加 当反 应 至终点 后将 溶液 冷却 即制得适 当浓度 的液 体 硫 酸 铝 ， 后 加 入 多种 添加 然
剂 ， 高剪 切 条 件下 进 行 聚 合 反应 ， ４ 在 在 ０～６ ０℃ 熟
下具 有显 著 的除浊 效 果 ， 能是 由于 在 聚合 硫 酸 铝 可 制备 过程 中添 加 了有机 高分 子物 质 的缘 故 。有 机 高 分子 物质 在 絮凝 过程 中充 分发 挥 卷扫 吸附架 桥 的作
冷却之 后 ， 有硫 酸铝 晶体析 出 ， 不能参 与后续 的聚合
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废铝 渣 是 铝 材 加 工 前 处 理 过 程 产 生 的 固体 废 物 ， 国每 年要 产 生数 千 吨 的废 铝 渣 。废 铝 渣 虽然 我
聚合硫酸铝铁和聚合氯化铝铁
聚合硫酸铝铁和聚合氯化铝铁
聚合硫酸铝铁和聚合氯化铝铁是两种不同的无机高分子化合物，通常用于水处理领域。
它们的制备方法和应用略有不同。
聚合硫酸铝铁的制备方法通常是通过将硫酸铝和硫酸铁混合并加入适量的氢氧化钠溶液，在一定的反应条件下进行聚合反应。
该反应通常需要在高温下进行，反应时间较长，产物为白色或浅黄色粉末状固体。
聚合硫酸铝铁具有良好的絮凝性能，可用于处理含悬浮物的废水和污泥。
聚合氯化铝铁的制备方法通常是将氯化铝和氯化铁混合并加入适量的氢氧化钠溶液，在一定的反应条件下进行聚合反应。
该反应通常需要在低温下进行，反应时间较短，产物为白色或浅黄色颗粒状固体。
聚合氯化铝铁具有良好的絮凝性能和杀菌消毒作用，可用于处理饮用水和工业废水。
总之，聚合硫酸铝铁和聚合氯化铝铁都是重要的水处理剂，它们的应用取决于所需处理的废水类型和处理效果要求。
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铝盐絮凝剂配方10例
铝盐絮凝剂配方10例铝盐絮凝剂配方10例一、聚合硫酸铝（PAS）制备方法主要原料：硫酸铝、氢氧化钙、磷酸、盐酸和氢氧化钠等。
制备过程：称取一定量的Al2（SO4）3与Ca（OH）2药品，溶解后将氢氧化钙浑浊也缓缓加入到温度为70℃的硫酸铝溶液中，此时m[Al2（SO4）3]:m[Ca（OH）2]：m[H2O]=5：1：12。
反应时应控制液位，不断补充水以促进Ca（OH）2溶解，同时快速搅拌。
反应3～4h 后，溶液的pH较为稳定，此时要连续测其碱化度。
当碱化度达到预定值后（大约8～12h），即可过滤，滤液一般需要熟化放置3～4d。
在合成过程中，考虑到硫酸根能增强羟基的聚合作用，因此加入少量的Na2 SO4。
整个反应的产率为84.6%。
为了提高PAS产品的稳定性，可以向PAS中加入少量有机酸作为稳定剂（如酒石酸-酒石酸钾钠的混合液），以达到较长期贮存的目的。
应用：该絮凝剂用于处理天然河水（COD=38.6mg/L，颜色呈微蓝绿色）有着良好的效果，可优选作为工业用水的水处理絮凝剂。
在处理典型的含有F-工业废水也有着良好的效果。
二、聚硅硫酸铝（PASS）制备方法主要原料：氢氧化铝、水玻璃和硫酸。
制备过程：聚硅酸溶液的制备：称取一定量水玻璃用自来水稀释至SiO2为1.2%，边搅拌边缓慢加入硫酸调节pH值，室温放置一定时间，使其能达到一定的聚合度。
硫酸铝溶液的制备：取一定量氢氧化铝，加适量的一定浓度的浓硫酸，加热搅拌，制成一定浓度的Al2（SO4）3溶液。
PASS的制备：在上述制得的聚硅硫酸溶液中，在不断搅拌条件下加入一定量的硫酸铝溶液、活化剂和稳定剂，熟化一定时间，即可制得PASS絮凝剂（液体）。
应用：用于炼油废水处理、药厂的废水处理和原水除浊。
三、碱式聚硅硫酸铝制备方法采用新颖的一步法，即将一定浓度的AL2（SO4）3溶液移入到三颈烧瓶中，然后加入一定浓度的Na2SiO3溶液，在强搅拌的条件下缓慢地加入NaAlO2溶液。
聚合硫酸铝制备方法[发明专利]
![聚合硫酸铝制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/53e84fe53086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe930.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101279756A [43]公开日2008年10月8日[21]申请号200710021337.0[22]申请日2007.04.05[21]申请号200710021337.0[71]申请人江苏宜净环保有限公司地址214205江苏省宜兴市环科园南岳村[72]发明人黄伟农 潘德扣 [74]专利代理机构宜兴市天宇知识产权事务所代理人史建群 李妙英[51]Int.CI.C01F 7/74 (2006.01)C01F 7/76 (2006.01)C02F 1/52 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 4 页[54]发明名称聚合硫酸铝制备方法[57]摘要本发明涉及一种Al 2O 3有效含量和聚合度高，生产过程无废渣产生的聚合硫酸铝制备方法，其特征是由硫酸铝∶水∶磷酸∶偏铝酸钠，按重量比0.8－10.0∶0.00－10.0∶0.01－0.1∶0.10－2.0混合反应。
本发明方法较现有技术具有：所得产品Al2O 3有效含量大于10％，产品聚合度大于45％，且长期稳定不分层，使用凝聚反应速度快，形成絮体密实，对污水COD，色度去除效果好，混凝效果优于现有技术生产的聚合硫酸铝、聚合氯化铝、复合聚合氯化铝铁。
此外，因不采用熟石灰等碱化剂，生产中无三废问题，克服了现有技术生产工艺所得产品，有效浓度不高、聚合度低、生产中废渣量大的不足。
200710021337.0权 利 要 求 书第1/1页 1. 聚合硫酸铝制备，其特征是由硫酸铝∶水∶磷酸∶偏铝酸钠，按重量比0.8-10.0∶0.00-10.0∶0.01-0.1∶0.10-2.0混合反应。
2. 根据权利要求1所述聚合硫酸铝制备，其特征在于硫酸铝∶水∶磷酸∶偏铝酸钠重量比1.0-8.0∶0.00-8.0∶0.02-0.06∶0.20-1.20。
3. 根据权利要求1或2所述聚合硫酸铝制备，其特征在于所说硫酸铝，固体氧化铝含量≥15.5％，液体氧化铝含量≥7.6％。