Cloruro de polialuminio (PAC)

El cloruro de polialuminio no es un solo producto, sino una serie de polímeros compuestos por los elementos aluminio, oxígeno, hidrógeno y cloro. El cloruro de polialuminio es un nuevo material para la purificación del agua, un coagulante polimérico inorgánico. Se presenta como un sólido blanco o amarillo soluble en agua. Por lo general, evaluamos su potencia y calidad según el contenido de Al₂O₃ y la alcalinidad. Además, debido a su alta carga eléctrica, es más eficaz para desestabilizar y eliminar la materia en suspensión que otras sales de aluminio.

Disuelve el polvo de PAC en agua en una proporción de 1:3 con respecto al líquido; luego, agrega entre 10 y 30 veces esa cantidad de agua para diluirlo hasta alcanzar la concentración deseada antes de usarlo.

El valor óptimo de pH para la dosificación es de 3,5 a 5,0. La selección del valor óptimo de pH para la dosificación permite maximizar los beneficios de la coagulación. La dosis se puede determinar de acuerdo con los distintos niveles de turbidez del agua sin tratar. Antes de su uso, es recomendable realizar una pequeña prueba de acuerdo con las características de la calidad del agua, seleccionar el valor óptimo y, luego, ponerlo en uso. Cuando la turbidez del agua sin tratar es alta, la dosificación se incrementa adecuadamente; y cuando la turbidez es baja, la dosificación puede reducirse adecuadamente.

Deben sellarse y almacenarse en un lugar seco y ventilado, a salvo de la lluvia, las altas temperaturas y la luz solar intensa.

El PAC blanco, comúnmente conocido como PAC de alta pureza sin hierro o PAC de grado alimenticio, es el de mayor calidad en comparación con otros tipos de cloruro de polialuminio. Las principales materias primas son el hidróxido de aluminio en polvo de alta calidad y el ácido clorhídrico, y el proceso de producción que se utiliza es el método de secado por atomización, que representa la tecnología más avanzada. El cloruro de polialuminio blanco se utiliza como agente de encolado en la fabricación de papel, para la decoloración del azúcar, como agente clarificante, en el curtido de cuero, en medicina, en cosméticos, en fundición de precisión, en el tratamiento de agua potable y en otros campos.

El producto químico PAC amarillo se utiliza principalmente en el tratamiento de aguas residuales y de agua potable. Las materias primas son polvo de aluminato de calcio, ácido clorhídrico y bauxita. El proceso de producción que se utiliza es el de la prensa de filtro de placas y marcos o el de secado por atomización. Para el tratamiento del agua potable, existen requisitos estrictos en cuanto a metales pesados, por lo que tanto las materias primas como los procesos de producción son superiores a los del cloruro de polialuminio marrón.

El producto químico Brown PAC se utiliza principalmente para el tratamiento de aguas residuales. Las materias primas son polvo de aluminato de calcio, ácido clorhídrico, bauxita y polvo de hierro, y el proceso de producción emplea el método de secado en tambor. Debido al polvo de hierro, el color es marrón. Cuanto más polvo de hierro se agrega, más oscuro es el color. También se conoce como cloruro férrico de polialuminio, el cual ofrece excelentes resultados en el tratamiento de aguas residuales.

Clasificación según el proceso de producción

Cloruro de polialuminio en forma de gránulos. El contenido de aluminio es normal, el contenido de materia insoluble en agua es elevado y se utiliza principalmente para el tratamiento de aguas residuales.

Cloruro de polialuminio de placa y marco. Con un alto contenido de aluminio y un bajo contenido de materia insoluble en agua, se utiliza para el tratamiento de aguas residuales municipales y domésticas.

Cloruro de polialuminio obtenido por secado por atomización. Gracias a sus características —alto contenido de aluminio, bajo contenido de materia insoluble en agua y rápida velocidad de disolución—, se utiliza habitualmente para el tratamiento del agua potable y para el tratamiento de agua con estándares más exigentes.

Existen muchos métodos de síntesis del cloruro de polialuminio. Según las diferentes materias primas utilizadas, se pueden clasificar en el método del aluminio metálico, el método del hidróxido de aluminio activo, el método del trióxido de aluminio, el método del cloruro de aluminio, el método de disolución alcalina, etc.

Método del aluminio metálico. Las materias primas para sintetizar el cloruro de polialuminio mediante el método del aluminio metálico son principalmente los desechos del procesamiento del aluminio, tales como chatarra de aluminio, cenizas de aluminio y escorias de aluminio. El cloruro de polialuminio líquido se prepara añadiendo lentamente ácido clorhídrico a las cenizas de aluminio en una proporción determinada, bajo agitación para llevar a cabo la reacción, y sometiéndolo a polimerización de curado y sedimentación. Luego se diluye, se filtra, se concentra y se seca para obtener el polvo de PAC. En cuanto a la tecnología, se puede dividir en tres tipos: el método ácido, el método alcalino y el método de neutralización.

El método ácido utiliza principalmente HCl, y no es fácil controlar la calidad del producto.

El proceso de producción alcalina es complicado, la inversión en equipo es elevada, se utiliza una gran cantidad de álcali, el control del valor del pH requiere materias primas y el costo es elevado.

El método más utilizado es la neutralización. Siempre y cuando se controle bien la proporción, por lo general se pueden cumplir los estándares especificados.

Método del hidróxido de aluminio. La pureza del hidróxido de aluminio en polvo es relativamente alta, y el contenido de metales pesados en el cloruro de polialuminio sintetizado es bajo. Por lo general, se utiliza el proceso de producción que consiste en calentar y presionar la disolución ácida. Este proceso es relativamente sencillo, pero la salinidad del cloruro de polialuminio producido es relativamente baja. Por lo tanto, por lo general se utilizan dos procesos: la disolución ácida mediante calentamiento y presurización con hidróxido de aluminio y la neutralización del polvo de mineral de aluminato de calcio.

Método de la alúmina. Las materias primas que contienen óxido de aluminio incluyen principalmente gibbsita, bauxita, caolín, ganga de carbón, etc. El proceso de producción se puede dividir en dos etapas. La primera etapa consiste en obtener cloruro de aluminio cristalino, y la segunda etapa consiste en obtener cloruro de polialuminio mediante pirólisis o neutralización.

Método del cloruro de aluminio. El método más utilizado consiste en emplear cloruro de aluminio en polvo como materia prima para producir cloruro de polialuminio en polvo. Se puede preparar mediante pirólisis a ebullición con cloruro de aluminio cristalino a 170 ℃, añadiendo agua para el curado y la polimerización, y luego curando y secando la mezcla para obtener el cloruro de polialuminio en polvo.

Método de la solución alcalina. En primer lugar, las cenizas de aluminio se hacen reaccionar con hidróxido de sodio para obtener una solución de aluminato de sodio; luego, se ajusta el valor de pH con ácido clorhídrico para obtener una solución de cloruro de polialuminio. El cloruro de polialuminio en polvo preparado mediante este método presenta un buen aspecto de color y menos materia insoluble, pero tiene un alto contenido de cloruro de sodio, un elevado consumo de materia prima, un bajo contenido de alúmina en la solución y un alto costo de producción industrial.

1. El cloruro de polialuminio (PAC) es un producto ampliamente utilizado producto químico para el tratamiento del agua. Tiene un amplio rango de adaptación al pH y no es fácil que provoque decoloración u otros efectos secundarios. Tras el uso del cloruro de polialuminio, el contenido de hierro, manganeso y otros metales pesados en el agua es bajo, lo que tiene un efecto poco corrosivo sobre los equipos. Por esta razón, desempeña un papel especial en el tratamiento de aguas residuales de la industria papelera, así como de la impresión y el teñido.
2. El cloruro de polialuminio, en el tratamiento del agua, presenta las siguientes características: buen rendimiento de coagulación, partículas grandes de alumbre, sedimentación rápida, baja dosificación, alta eficiencia y un amplio rango de aplicación. Por ello, se utiliza principalmente en el tratamiento del agua potable urbana y de todo tipo de aguas residuales industriales. Este producto también puede utilizarse para eliminar hierro, manganeso, cromo, plomo y otros metales pesados del agua, así como fluoruro y aceite en el agua; por lo tanto, se emplea en el tratamiento de aguas residuales de la industria de la impresión y el teñido, la fabricación de papel, los yacimientos petrolíferos y las aguas residuales urbanas, así como en los procesos de deshidratación de lodos. Debido a la carga positiva del cloruro de polialuminio, presenta una fuerte capacidad de adsorción de materia en suspensión en el agua. Por esta razón, cuenta con numerosas ventajas, tales como una potente descontaminación, una alta eficiencia integral en la eliminación de aceite y turbidez, bajo costo, etc. También se puede utilizar en fundición, medicina, curtido y otros campos.
3. Gracias a su buena estabilidad, se puede reducir la dosificación de PAC sin alterar la calidad del agua. Especialmente cuando la calidad del agua es deficiente, la dosificación de cloruro de polialuminio se puede reducir a la mitad. Esto no solo reduce la intensidad del trabajo de los empleados, sino que también disminuye el costo de producción del agua para los usuarios. Además, el PAC en el tratamiento del agua puede garantizar la seguridad, reducir los incidentes relacionados con el agua y proporcionar agua potable segura y confiable a los residentes.

Cuando el ion hidróxido del cloruro de polialuminio se disuelve en las aguas residuales, forma una gran cantidad de grupos con carga positiva, los cuales se unen a los grupos con carga negativa presentes en el agua, para luego flocularse y precipitarse. Por lo tanto, el cloruro de polialuminio (PAC) se utiliza principalmente como coagulante en el tratamiento del agua.