摘要：本文从碱式氯化铝的电介质之特性，畅述了它在水处理过程中的作用，以及与其它混凝剂相比较，突出了碱式氯化铝的优点，从碱式氯化铝的生产效益与社会效益出发，进一步说明了碱式氯化铝在水处理方面及工业应用方面的地位。生产碱式氯化铝的原料来源之广泛为发展碱式氯化铝典定了基础。尤其是碱式氯化铝生产工艺的多种多样，为碱式氯化铝的发展提供了方便。
1、碱式氯化铝的性能与特点
1.1碱式氯化铝在水处理方面的得天独厚的优势
1.1.1有聚合阳离子作用
碱式氯化铝是一种多羟基多价电介质，在水溶液中具有大量的聚合阳离子作用。
1.1.2有较大的吸附能力
碱式氯化铝能在净水过程中明显降低粘土的酸体电荷，又因为它有较大的分子量和架桥结构形式，因而具有较大的吸附能力。
1.1.3反应速度大、沉降快
在净水过程中反应速度快，形成的絮凝体大，沉降快，过滤性强，可缩短反应沉淀时间。
1.1.4提高处理能力1.5-3.0倍
在相应条件下可提高处理能力1.5-3.0倍，在一般原水条件下，混凝效果优于过去常用的无机混凝剂，见表1所示。
表1 碱式氯化铝与其它无机混凝剂混凝效果比较表
| 碱式氯化铝 | 无机混凝剂 | |||
| 硫酸铝 | 三氯化铁 | |||
| 条件 | 低浊度 | ＜500mg/L | 1.25-2.0倍 | |
| ＜100mg/L | 0.7-0.9倍 | |||
| 高浊度 | ＞500mg/L | 2.0-2.5倍 | ||
| ＞100mg/L | 2.0-5.0倍 | |||
1.2碱式氯化铝对原水的适应性广
碱式氯化铝对原水的适应范围宽、投药范围宽、具有良好的除色、除味、除臭和部分除毒能力。另外，碱式氯化铝对管道设备腐蚀小，有利于自动计量工作。
1.3杂质含量低
在杂质含量方面，碱式氯化铝有其突出的优点，与三氯化铁产品相比较，三氯化铁中各项重金属杂质的含量普遍较高。按较高含量计算并列于表2。
表2 重金属含量比较
| 三氯化铁碱式氯化铝 | 铅Pb | 铬Cr | 汞Hg | 锰Mn |
| 倍 | 65 | 4.5 | 4 | 1.5 |
以氢氧化铝为原料生产的碱式氯化铝，其质量达到日本饮用水用碱式氯化铝标准J·W·W·AK114-1974，可参看《氢氧化铝一步法生产碱式氯化铝工艺》一文，刊载于《湿法冶金》1992年。
2、碱式氯化铝的经济效益
2.1生产碱式氯化铝的经济效益
2.1.1氢氧化铝一步法生产效益。
1987年山东沂蒙冶炼厂碱式氯化铝车间生产成本870元/吨，销售价格为1300元/吨，年产量为1000吨，经济效益见表3。
表3 氢氧化铝一步法生产之年效益
| 年产量（吨） | 车间成本（元/吨） | 销售价格（元） | 每吨利税（元） | 利税总额（万元） |
| 1000 | 870 | 1300 | 430 | 43 |
该厂在当年的销售中，实际上除了大部分以1300元/吨销售外，还有一部分以1400元/吨售出。个别计划外的卖到1700元/吨，从当时国内市场来看，沂蒙冶炼厂销售的碱式氯化铝均低于其它厂家的价格。市场价为1500-1700元/吨。
2.1.2铝灰、铝屑等含铝废料生产效益
用铝灰、铝屑等含铝废料生产碱式氯化铝，不仅仅是充分利用有价废金属资源，造福人类的有效途经，是变废为宝、消除污染，综合利用一举三得的好事。同时氢氧化铝是生产电解铝的中间产品，价格较贵、而用铝灰、铝屑等含铝废料代替氢氧化铝用来生产碱式氯化铝可大大降低生产成本，提高企业经济效益，这是不言而语的事实。
2.2处理饮用水的经济效益
由于在处理等量原水过程中、碱式氯化铝的消耗量只是三氯化铁、硫酸铝的1/3-2/3，因此仅节约净水剂一项，每处理十万吨水可节约900元左右，一般中型水厂每天处理40万吨水，即采用碱式氯化铝净水每天可节约3600元/日，一年360天计可节约129万元，南京市七个水厂，上海十几个水厂加起来，其经济效益是相当可观的。
3、碱式氯化铝其它用途及社会效益
3.1碱式氯化铝用于铸造
铸造以往用氯化铵作硬化型壳，这一工艺存在一些严重的缺点，例如：在硬化过程中放出大量氨、污染环境，影响工人健康，同时氯化氨水溶液对设备有严重腐蚀性，沈阳铸造研究所，上海内燃机研究所等单位研究了碱式氯化铝，交替硬化制壳新工艺，并在国内获得推广使用，碱式氯化铝交替硬化制壳工艺是熔模铸造的一项重大革新，具有如下优点：
（1）消除了氨气污染，改善了劳动条件；
（2）简化了工艺流程和相应设备，与旧工艺比较，效率提高50%，生产周期缩短2/3，适宜于机械化流水线生产；
（3）型壳强度高，铸件表面质量好，产品合格率可达90%-95%，表面光洁度可达4-5；
（4）不锈蚀设备，劳动条件好；
（5）成本低廉，材料易取得，不需特殊设备，一般中小厂都容易采用。
3.2碱式氯化铝用于乳化液破乳再生
乳化液俗称肥皂水，广泛应用于金属加工中作为冷却、润滑、防锈或传递压力等。乳化液的主要成分是油及表面活性剂，随着机械工业的发展，乳化液用量及废液不断增加，因而排放后、对水源、农作物，水生物污染危害也日趋严重。
乳化液中油以微细的颗粒高度地分散于水中，形成一个热力学稳定的胶体体系，要处理乳化液废液，需要先破乳，破乳的方法有盐析法、化学法、凝聚法、电解法等多种。
凝聚破乳具有投药量少，盐份增加少。适应性强等优点，适于一般工厂采用，作为凝聚破乳法的混凝剂，江西轴承厂的生产试验表明，以碱式氯化铝为主剂，明矾为辅剂效果较好，其投加量约为4%-10%，在pH5.5-6.0的条件下，凝聚分离出来的油成液体状，富于流动性，含水率在1.8%-3.5%之间，易于再生回收，破乳水中含油量约为5-16mg/L，而其它混凝剂，如聚丙烯酰胺、硫酸亚铁、三氯化铁等效果均不显著。
3.3碱式氯化铝处理肥皂废液回收甘油
用碱式氯化铝处理肥皂废液回收甘油的新工艺与用盐酸、烧碱、三氯化铁进行化学处理的旧工艺比较，具有如下特点：
（1）成本低，约为旧工艺的50%；
（2）盐酸、氢氧化钠用量减少一倍，省去了中间调碱过程，简化了操作管理；
（3）对设备腐蚀性小，改善了工作条件和环境；
（4）对肥皂废液色素吸附效果好，精甘油色泽好；
（5）甘油回收率可提高5%。
3.4碱式氯化铝混凝电解法处理制革废水
碱式氯化铝电解处理制革废水效果见表4所示。
表4 碱式氯化铝处理制革废水效果
| 指标（mg/L） | 原水 | 处理水 | 去除率（%） |
| 悬浮物 | 1202 | 35 | 97 |
| 色度 | 566 | 25 | 95 |
| 硫化物 | 33.03 | 2.65 | 90.2 |
| 铬 | 0.238 | 0.0125 | 94.8 |
| COD | 1944 | 562 | 75 |
3.5碱式氯化铝用于处理含铅、铬、氰、酚废水和造纸废水
不同混凝剂的处理效果比较列于表5。
表5
| 项目/药剂 | 碱式氯化铝 | 精制硫酸铝 | 硫酸亚铁 | 石灰 |
| 等效投加量mg/L | 20 | 200 | 200 | 350 |
| 成本比较% | 16.0 | 100 | 68.5 | 16.0 |
注：表5中原水悬浮物：817mg/L，处理水悬浮物：100mg/L
试验表明：碱式氯化铝除铅、除铬效果可达90%-97%；除氰效果达33%；除酚效果为1.35%-6.8%；处理造纸废水，色度可降低7-10倍，COD降低50%-78%。
3.6碱式氯化铝处理浮选尾矿溢流红水
在处理浮选尾矿溢流红水方面，碱式氯化铝投加量控制在0.53%-0.67‰时，净化效率可达99.6%-99.8%，剩余浊度10mg/L以下。
3.7碱式氯化铝处理煤矿污水
山西太原杜儿坪煤矿污水处理厂使用山东沂蒙治炼厂生产的含Al2O3≥30%，盐基度为50%-60%的碱式氯化铝处理矿井污水，在污水泵入澄清池前投入5%浓度的碱式氯化铝，混凝净化后在回用水池取样化验结果如表6所示。
表6 碱式氯化铝处理煤矿污水
| 水/项目 | 酸碱度（pH） | 悬浮物mg/L（SS） | 五日生化含氧量（BCO5） | 化学耗氧量（COD） |
| 进厂污水 | 5.4 | 702.72 | 74mg/L | 86.6mg/L |
| 净化后 | 7.2 | 25 | 10.2mg/L | 20mg/L |
| 去除率 | 96.44% | 86.2% | 75.49% |
使用证明：碱式氯化铝在混凝过程中凝聚体形成快，沉降快，沉淀物密实，有高度澄清性该药适合矿井水处理工艺使用。
3.8用碱式氯化铝处理其它工业废水
（1）处理柴油机厂工业污水
潍坊柴油机厂用碱式氯化铝处理pH值在8以下的中性工厂污水效果显著。净水指标如表7所示。
表7 潍坊些油机厂污水处理五项指标
| 项目 | 浊度 | 色度 | SS | BOD5 | COD |
| 指标 | ＜15 | ＜15 | ＜10mg/L | ＜10mg/L | ＜40mg/L |
（2）处理含铍废水
含铍量为1000微克/升的废水，经碱式氯化铝混凝沉淀后，铍可降至50微克/升，去除率达95%以上。
（3）处理冶炼厂废水
昆明冶炼厂多年实践证明，用碱式氯化铝处理重金属冶炼加工废水效果良好，铅、砷、氟的去除率分别达到97.5%、83.5%、20%，处理水剩余浊度小于10毫克/升。
（4）处理印染废水
经昆湖针织厂、上海印绸厂，桂林针织厂、南宁针织厂、山东济宁针织厂、芜湖针织厂以及无锡、苏州各色织厂等单位使用实践证明：处理效果较好，色度去除率达90%以上，COD去除率达60%左右，悬浮物去除率65%左右，处理水能达到国家排放标准，处理成本为0.075元/吨。
4结束语
从本文及《氢氧化铝一步法生产碱式氯化铝》《碱式氯化铝生产方法》《利用铝灰、铝屑、含铝废料生产碱式氯化铝》等文章中可知，碱式氯化铝的生产原料，生产工艺以及产品性能具有以下主要特点：
4.1原材料来源广
4.1.1氢氧化铝
以氢氧化铝为原料生产的碱式氯化铝杂质含量低，产品质量优于日本给水协会J·W·W·AK114-1974标准，氢氧化铝是电解铝生产的中间产品，从各电解铝生产厂家均能买到。
4.1.2铝土矿
以铝土矿为原料生产碱式氯化铝，原料来源广，我国铝土矿资源丰富。价格便益，生产成本低。
4.1.3铝渣、铝屑、含铝废料
以铝渣、铝屑等含铝废料生产碱式氯化铝，以废治废，变废为宝，社会效益明显。
4.2生产工艺百花齐放
4.2.1一步法生产工艺
一步法生产工艺是将固体氢氧化铝与盐酸按一定比例加入高压釜后，在高温高压下一步产出合格的液体碱式氯化铝。
4.2.2氢氧化铝凝胶溶浸法
此工艺是以硫酸与铝土矿轻烧料反应生成硫酸铝，再用碱中和生成凝胶氢氧化铝，凝胶氢氧化铝用盐酸溶浸生产出液体碱式氯化铝。
4.2.3热能脱氯法生产流程
此工艺是先将原料转变成Al2Cl3，再采取热能脱氯生产碱式氯化铝。
4.2.4氢氧化铝凝胶调整法
该生产方法是首先产出低盐基度的碱式氯化铝，再用凝胶氯氧化铝来调整盐基度，使之达到用户的要求。
4.2.5用碱直接调整法
此流程为盐酸一步浸出后加碱调整盐基度的生产工艺。
4.2.6铝灰中和法
盐酸和烧碱分别和铝灰反应，制备出三氯化铝和铝酸钠，然后再合成碱式氯化铝。
4.2.7铝灰酸溶法
铝灰和盐酸按一定的比例配入，在常温常压下一次直接产出液体碱式氯化铝。
4.3产品用途已扩展到了许多生产领域。
4.3.1饮用水的处理
由于碱式氯化铝的净水能力优于其它混凝剂，目前许多国家，如：日本，德国等都采用碱式氯化铝处理饮用水。我国上海，南京等地的自来水厂也都选用碱式氯化铝为净水原料。
4.3.2工业废水的处理
在处理工业废水方面，碱式氯化铝更是独树一帜，性能非凡。
（1）碱式氯化铝可用于处理含铅、铬、铍、砷等有毒金属离子的废水；
（2）碱式氯化铝还可用于处理含氰、酚、氟等有毒有害物质的废水；
（3）还可用于处理造纸废水，印染废水，处理浮选尾矿溢流红水，处理制革废水等。
4.3.3其它工业用途
碱式氯化铝不仅仅在水处理方面具有明显优势外，它还具有其它工业用途。
（1）碱式氯化铝用于铸造作硬化壳；
（2）碱式氯化铝用于乳化液破乳再生；
（3）碱式氯化铝处理肥皂液回收甘油。
4.4碱式氯比铝是社会发展的需要
由于碱式氯化铝生产原料来源之广泛，生产工艺之普及，用户对产品性能的高度信赖，以及具有吸引力的企业经济效益和广泛的社会效益，促使碱式氯化铝工业的高度发展，生产厂家越建越多，生产工艺五花八门，几乎所有含铝材料都成了生产碱式氯化铝的原料。在碱式氯化铝生产高度发展的同时，生产单位在产品的推销过程中又带动了更多的行业，部门、投入了更多的人力、物力、对碱式氯化铝进行试用、推广，使得碱式氯化铝的用途越来越广泛，碱式氯化铝的使用单位也越来越多，碱式氯化铝已成为社会发展的需要。
