CN105593172A - 稳定的无盐聚氯硫酸铝 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高硫酸化、高碱度的聚氯硫酸铝组合物，其能通过将干羟基氯化铝与硫酸铝溶液混合或通过用水稀释羟基氯化铝与硫酸铝的干混合物而制得。本发明涉及高碱度的并具有高重量百分比的硫酸盐的聚氯硫酸铝(PACS)。本发明包括在水处理中使用这些步骤所形成的PACS的方法及含干羟基氯化铝和硫酸盐作为单独组分或作为混合物的包装。

Description

稳定的无盐聚氯硫酸铝
发明领域
本发明涉及聚氯硫酸铝(PACS)以及制备和使用它们的方法。
发明背景
聚氯化铝(PACl)和聚氯硫酸铝(PACS)被用于水处理和纸、止汗剂、食品和药品的生产中。在污水处理过程中，它们用作絮凝剂和凝聚剂。具有利于水处理特点的聚氯化铝和聚氯硫酸铝的生产工艺已记载于一些以前的出版物中，包括：US5246686；US4981673；US5076940；US3929666；US5348721；US6548037；US5603912和US5985234。
低碱度PACl(0-45％碱度)在溶液中非常稳定，但也可以是非常腐蚀的。它们往往会形成小的絮凝物，降低pH和要求相对于水处理中使用的其他产品而言的高浓度。高碱度PACl(45-75％碱度)在水处理中作为凝聚剂更好一些，但是制备的花费更多，并且具有有限的保存期。高碱性水合氯化铝(83％碱度)解决了其低碱度对应的大多数问题，但在冷水或高浊度水中作为凝聚剂并非是有效的。
与此相反，PACS是高效的凝聚剂且在冷水或高浊度水中都适用。这些化合物的主要问题是，它们具有有限的保存期并在高温下迅速降解。PACS可以通过剪切铝酸钠成为碱性氯化硫酸铝溶液来制备。然而，这将产生高达5-10％的副产物氯化钠和硫酸钠，其在水处理运行中变成杂质并导致已处理水的氯和钠含量升高。该副产物盐也降低了PACS的浓度并缩短了这些产品的保存期。
作为替代，PACS可通过将石灰与氯化铝和硫酸铝溶液的混合物相混合来制备。在这种情况下，产生的副产物硫酸钙或石膏需要加以处置。使用这种技术也很难产生大于50％的碱度。
如前所述，PACl或PACS的溶液通常用于水处理工艺。但是，具有高氯化物与硫酸盐的质量比(CSMR)的水能引起焊料的电偶腐蚀，从而在饮用水中引起更高铅含量(Edwards等，JAWWA99(7)：96-109(2007年7月))。所有氯化物PACl和低硫酸盐PACS的使用可以使这个问题变得更糟，包含副产品氯化钠的PACS也是如此。
发明概述
本发明涉及高碱度的并具有高重量百分比的硫酸盐的聚氯硫酸铝(PACS)。该PACS是通过将固体羟基氯化铝添加至硫酸铝水溶液或通过用水稀释固体、干硫酸铝与羟基氯化铝的混合物而制得。本发明包括形成于水处理中步骤中的PACS的使用方法及含作为单独组分或作为混合物的干羟基氯化铝和硫酸铝的包装。
本发明是基于制备聚氯硫酸铝(PACS)的方法的研制，该PACS具有高重量百分比的硫酸盐，高碱度和低水平的氯化钠和硫酸钠。重要的是，这些方法涉及两种成分，硫酸铝和羟基氯化铝的使用，其可以维持于干燥，固体状态直到即将将它们用于制备PACS之前。其结果是，这些组分可以不用输送水而被干运(以混合的或非混合的形式)，并且对热降解较不敏感。包含本发明的PACS的水处理组合物在冷或浑浊的水中有效地工作且在广泛的pH范围内是有效的。最后，因为本发明的PACS具有高的硫酸盐质量比，它们不太可能比具有低比率的PACS有助于饮用水中的高铅含量。
在第一方面，本发明涉及包含PACS的组合物，所述PACS包含相对于溶液中的产品的0.5-13重量％或更高，或相对于干燥产品2-30重量％的硫酸盐含量，及第一实施方案中65％-70％的碱度或第二实施方案中58％-62％的碱度。这些组合物的特征还在于具有小于1.0重量％，优选小于0.5重量％或小于0.2重量％，和最优选小于0.1重量％的氯化钠和小于1.0重量％，优选小于0.5重量％或小于0.2重量％和最优选小于0.1重量％的硫酸钠。本发明的PACS具有下式：Al(OH)xCl(3-x-2y)(SO4)y，(式I)，其中：
x是1.78至2.02；
y是0.03至0.45；
x+y/2是1.8至2.1；
Al与SO4的比率是2至34；Al与Cl的比率是0.9至3.0；Al与OH的比率是0.5至0.6；
碱度是55％至70％；以及
平均分子量大于或等于95且小于或等于111。
式I中优选的PACS可以是如下特征：
PACS1：x＝1.78至1.82；3-x-2y＝0.35至1.1；y＝0.065至0.45；且x+y/2＝1.83至2.02；
PACS2：x＝1.95至2.02；3-x-2y＝0.6至1.0；y＝0.03至0.20；且x+y/2＝1.95至2.1。
在另一个实施方案中，本发明涉及一种上述组合物的制备方法且包括以下步骤：a)将55-83％碱性的固体羟基氯化铝添加至硫酸铝水溶液以形成乳状悬浮液；和b)保持乳状悬浮液足够长的时间(通常2-16小时，优选3至6小时)以形成澄清液。该方法应在低于50℃的温度下(例如，在5-50℃)，优选在10-40℃，并且最优选约20-25℃实施。在这个方法中使用的硫酸铝水溶液也可以在加入碱性固体羟基氯化铝后通过将固体硫酸铝溶解于水中而制成。以干重计，羟基氯化铝与硫酸铝的比率通常应为0.75-20份羟基氯化铝比1份硫酸铝。例如，每一份干硫酸铝可以加入0.75-20份干羟基氯化铝。其它的范围包括每一份干硫酸铝加5.0-10.0份干羟基氯化铝以及每一份干硫酸铝加10.0-20份干羟基氯化铝。所产生的澄清液是任选通过混合乳状悬浮液，同时逐渐增加它的温度而形成的。
组合物也可以通过以下制得：a)将固体硫酸铝和固体羟基氯化铝的混合物溶解于水中以形成乳状悬浮液；然后b)保持乳状悬浮液足够长的时间以允许该悬浮液形成澄清液。该方法应优选在上面指出的温度下实施以及在添加固体羟基氯化铝之前将固体硫酸铝溶解于水中。可以使用上面所讨论的羟基氯化铝与硫酸铝相同的比率。
另一方面，本发明涉及一种包装，例如袋或鼓，其包括两种组分，固体干硫酸铝和固体干羟基氯化铝，其可以被用于形成用于废水处理的凝聚剂PACS。该包装可采用单个容器的形式，容器具有干混合物形式(如，固体羟基氯化铝有小于3个水合水)的固体硫酸铝和固体羟基氯化铝。在混合物中，固体硫酸铝与固体羟基氯化铝的比率使得通过添加水，可以形成包含式(I)的PACS的溶液：
Al(OH)xCl(3-x-2y)(SO4)y(I)，其中：
x是1.78至2.02；
y是0.03至0.45；
x+y/2是1.8至2.1；
Al与SO4的比率是2至34；Al与Cl的比率是0.9至3.0；以及Al与OH的比率是0.5至0.6；
碱度是55％至70％；以及
平均分子量是大于或等于95且小于或等于111；以及
溶液包含小于0.1重量％的氯化钠和小于0.1重量％的硫酸钠。
存在于包装中的干混合物中的固体硫酸铝和固体羟基氯化铝以干重计，可以使用0.75-20份干羟基氯化铝比1份干硫酸铝的比率。范围的实例包括：0.75-5.0份干羟基氯化铝比1份干硫酸铝；5.0-10.0份干羟基氯化铝比1份干硫酸铝；和10.0-20.0份干羟基氯化铝比1份干硫酸铝。
在优选的实施方案中，形成的溶液含有PACS1，或2，其中式(I)的参数如下：
PACS1：x＝1.8至1.9；3-x-2y＝0.72至0.78；y＝0.18至0.22；且x+y/2＝1.9至2.0；
PACS2：x＝2.0至2.3；3-x-2y＝0.6至1.0；y＝0.01至0.10；并且x+y/2＝2.0至2.4。
另一方面，本发明包括处理水以除去杂质的方法，其通过将足够量的上述PACS加入到水中从而凝聚和絮凝杂质并随后将水与凝聚或絮凝的物质中分离。需要的PACS的量可以使用本领域熟知的方法来确定，且分离可以通过标准程序来实现，诸如允许凝聚或絮凝物质沉降和/或采用过滤方法。
以固体、干燥组分开始，整体过程包括从固体硫酸铝和固体羟基氯化铝形成水溶液(如上所述)，然后将其加入废水以凝聚杂质。例如，在优选的实施方案中，该方法包括：a)将固体硫酸铝溶解于水中以形成溶液；b)将固体62-83％碱性的羟基氯化铝混入在步骤a)形成的硫酸铝溶液以形成含有PACS的乳状悬浮液；c)保持乳状悬浮液足够长的时间以允许该悬浮液形成澄清液；及d)将步骤c)的澄清液加入废水中以凝聚或絮凝杂质。
在水处理过程中使用的PACS应该具有上述的特性。具体而言，PACS应当具有式：Al(OH)xCl(3-x-2y)(SO4)y，(I)，其中：x大于或等于1.78且小于或等于2.02；y大于或等于0.03且小于或等于0.45；x+y/2是大于或等于1.83且小于或等于2.02；和碱度是55％-70％。优选的PACS分子量为大于或等于95且小于或等于111。在PACS中成分的比率可以是：Al∶SO4＝2至34；Al∶Cl＝0.9至3.0；和Al∶OH＝0.5至0.6。
定义
聚氯化铝或碱性氯化铝：聚氯化铝是碱式氯化铝，AlCl(OH)2，AlCl2(OH)和Al2Cl(OH)5的产品。代表性的分子式为：Al2Cl6-n(OH)n，其中n＝1到5.1。据认为，当稀释这些产品时，形成了聚合物质，如：Al13O4(OH)24(H2O)12+7Cl。
聚氯硫酸铝或碱性氯硫酸铝：这些化合物最好用下式描述：Al(OH)xCl(3-x-2y)(SO4)y，其中x＝1至2，y大于0且小于或等于0.5。稀释时形成的聚合物质可以表示为：Al13O4(OH)24(H2O)12+5Cl+SO4。
百分碱度：正如本领域中所通常使用的，百分碱度被定义为(％OH)(52.91)/(％Al)。以摩尔计，这可以表示为((OH)/(Al))/3乘以100。因此，Al(OH)(H2O)5+2Cl具有33％的碱度。正文中讨论的关于本方法制得的产品的碱度反映了基于氢氧根含量的分子式碱度。
干硫酸铝：这是结晶的水合硫酸铝的固体化合物。它可以从氧化铝三水合物，粘土或铝土矿制得。通常，干硫酸铝含有14.3的水合水，但6.5和18的水合水也可商购。这些产品通常具有少量氢氧化铝，通常铁含量(表示为Fe2O3)小于1％，且不溶物的量取决于制备商和等级而变化。优选利用从氢氧化铝来制备硫酸铝以限制PACs产物中的杂质。
硫酸铝溶液：这些是14.3水合硫酸铝的约48.5wt％干硫酸铝的溶液。它们是可广泛商购，并且可以含有多达0.5％的氢氧化铝和多达1％的Fe2O3。
固体羟基氯化铝：这些是下式的化合物：
Al2(OH)n(Cl)6-n-zH2O，其中n是大于或等于3且小于或等于5.1，并且z是大于零且小于或等于3。水合水随固体羟基氯化铝的碱度变化，随着碱度的增加水合水降低。例如，70％碱性的化合物将具有约1.2个水合水，而80％碱性的化合物将具有约0.5个水合水。这些化合物可从分解氯化铝六水合物至所需碱度来制备。
发明详述
聚氯硫酸铝
本发明涉及高硫酸化，高碱度聚氯硫酸铝(PACS)组合物，实质上不产生(小于0.5％，并且优选小于0.1％或0.05％)副产物盐。这些组合物从水和废水中去除杂质是非常有效的。PACS具有化学式：Al(OH)xCl(3-x-2y)(SO4)y，(式I)，其中：1.78≤x≤2.02；0.03≤y＜0.45；以及1.8≤x+y/2≤2.1。比率优选为：Al∶SO4＝2至34；Al∶Cl＝0.9至3.0；且Al∶OH＝0.5至0.6。碱度应是55重量％至70重量％(定义为x/3n)；以及分子量优选为至少95且小于或等于111。本发明特定的PACS包括：Al(OH)1.83Cl0.75(SO4)0.21和Al(OH)2.01Cl0.93(SO4)0.03。
制备PACS的方法
本发明包括通过将干固体羟基氯化铝混合入硫酸铝水溶液而制备聚氯硫酸铝的方法。硫酸铝可以从市场上购买或使用本领域中公知的方法制成。硫酸铝是通过在约50wt％的硫酸溶液中浸渍的铝源(三水氧化铝，铝土矿等)制备而得。使混合物反应直到溶液中的氢氧化铝稍微过量。
适于制备PACS的液态硫酸铝溶液可以从熔融硫酸铝溶液通过将其稀释至约8.3％的氧化铝含量制备。适于制备PACS的干硫酸铝可通过冷却熔融硫酸铝，然后以17％的氧化铝浓度研磨到合适的研磨标准来制备。在加入固体羟基氯化铝之前，应该用水将其稀释至水中液体硫酸铝当量1-70wt％的最终浓度。水的用量取决于固体羟基氯化铝的碱度及PACS预期的浓度。如果将要在现场使用PACS，其可以制成如实际使用时一样稀，但如果要运输到其他地方，溶液的浓度应该最大化。PACS溶液可以制成高达20％的氧化铝或更高。根据第一实施方案，在加入固体羟基氯化铝之前，可以稀释干硫酸铝至水中70-100％的液体硫酸铝当量。根据第二实施方案，在加入固体羟基氯化铝之前，可以稀释干硫酸铝至水中30-70％的液体硫酸铝当量。根据第三实施方案，在加入固体羟基氯化铝之前，可以稀释干硫酸铝至水中4-30％的液体硫酸铝当量。
在制备PACS中使用的固体羟基氯化铝可以通过在流化床干燥器中热分解氯化铝六水合物直到获得所需的碱度来制备。这个过程可以以化学表示如下：
2AlCl3-6H2O→热→Al2(OH)nCl6-n(H2O)+H2O+nHCl
羟基氯化铝的最终碱度应优选62-83％的碱性，并且应具有0至1.5，优选0.5至1.2，最优选0.8至1.2个水合水。应该将其添加入硫酸铝溶液中同时使用本领域已知的用于该目的的任何装置对所述溶液进行混合。
应持续混合固体羟基氯化铝的混合直到它尽可能地溶解且最终的溶液具有澄清至轻微混浊的外观。当在约室温下实施时，这通常需要3至8小时。如果需要，可以将溶液轻微加热以加快澄清但温度应优选不超过50℃。在一般情况下，10-40℃是在大气压下进行反应的一个优势范围。
作为替代方案，本发明的PACS可以从硫酸铝和羟基氯化铝的干固体混合物来制备。羟基氯化铝应具有62-83％的碱度并且可以存在于混合物中，例如，以每克硫酸铝40克至每克硫酸铝2克的比率。该混合物应加水稀释至20％-40％的PACS最终浓度并混合直到所有的硫酸铝和羟基氯化铝已经溶解。所有其它参数和步骤都与上述的那些相同。
上述步骤应导致形成的PACS具有至少为0.5重量％的硫酸盐含量(如6-8％)和55％或更高的碱度(如58-75％)。最典型地，将PACS溶液加入到原水或废水以凝聚并除去杂质。通常，PACS是以10-100mg/L的剂量混入原水。一般是将水快速与PACS混合，然后缓慢地混合几分钟。然后停止混合，且已经被吸引到PACS上的杂质被允许沉降到水的底部。然后滤出上清液，并进入通过处理工艺的其余部分。PACS可用于废水处理中以除去磷和/或杂质。当用于此时，每升废水通常使用50-300mg的PACS。
优点
本发明的高硫酸化PACS作为絮凝剂在水处理工艺中是高效的，且相比于低硫酸盐百分比的PACl或PACS应不易于增加水中的铅含量。通过剪切铝酸钠至碱性氯硫酸铝的溶液制成了典型的高碱度PACS。由于这些产品随着温度降解，剪切的热量和碱性铝酸盐及酸碱氯硫酸铝之间的中和热使PACS部分分解。与此相反，本发明的产品在低温下制备从而避免了热降解。PACS优选由能够干运且在购买者收到后进行反应的固体成分制得。这应该降低了运输成本，减少由于热和/或存储导致的降解，并允许最终用户维持较大库存量。本文描述的PACS应是长期稳定的，在寒冷或浑浊的水中有效地工作，并能在宽pH范围内有效。
实施例
实施例1：
在600ml的烧杯中，用202克水稀释130克市售的液体硫酸铝(8.3％Al2O3)。向烧杯中加入146克固体羟基氯化铝粉末(42％Al2O3，71％的碱度)，并将烧杯置于磁力搅拌器上搅拌。使该溶液混合24小时，之后乳状溶液变得澄清。该溶液产生了15％Al2O3，60.5％碱度和6.3％硫酸盐的PACS溶液。
实施例2：
在一品脱罐中，将350克固体羟基氯化铝(41％Al2O3，70％碱度)粉末与含50g枯矾(17％Al2O3)掺混。这会产生38％Al2O3，66％碱度与6％硫酸盐的干PACS。六个月后，将罐的物质添加到含600ml水的一升烧杯中，同时在磁搅拌器上搅拌。使该溶液混合24小时，之后乳状溶液变得澄清。该溶液产生了15.2％Al2O3，66.1％碱度和2.4％硫酸盐的PACS溶液。
本文引用的所有参考文献通过引用完全并入本文。在已经充分描述了本发明后，本领域技术人员应当理解本发明可以在很宽和等同的范围的条件、参数等范围内实施，而不影响本发明或其任何实施方式的精神或范围。

Claims (45)

1.一种包含聚氯硫酸铝(PACS)的组合物，其中所述PACS具有0.5重量％或更高的硫酸盐含量及50％或更高的碱度，并且其中所述组合物包括小于0.1重量％的氯化钠和小于0.1重量％的硫酸钠。
2.根据权利要求1的组合物，其中所述PACS包括式(I)：
Al(OH)xCl(3-x-2y)(SO4)y(I)
其中：
1.78≤x≤2.02，0.03≤y≤0.45，以及1.8≤x+y/2≤2.1；
Al∶SO4＝2至34；
Al∶Cl＝0.9至1.3；
Al∶OH＝0.5至0.6；
碱度％＝55％至70％；以及
所述PACS的平均分子量大于或等于95且小于或等于111。
3.根据权利要求2的PACS化合物，其中：
x＝1.78至1.82；
3-x-2y＝0.35至1.1；
y＝0.065至0.45；以及
x+y/2＝1.83至2.02。
4.根据权利要求2的PACS化合物，其中：
x＝1.95至2.02；
3-x-2y＝0.6至1.0；
y＝0.03至0.20；以及
x+y/2＝1.95至2.1。
5.一种制备聚氯硫酸铝(PACS)的方法，其中所述PACS具有0.5重量％或更高的硫酸盐含量及55％或更高的碱度，并且其中所述组合物包括小于0.1重量％的氯化钠和小于0.1重量％的硫酸钠，所述方法包括：
a)将羟基氯化铝和硫酸铝在水中混合以形成水性乳状悬浮液，其中，以干重计，羟基氯化铝与硫酸铝的比率为0.75-20份羟基氯化铝比1份硫酸铝；和
b)将步骤a)的乳状悬浮液保持足够长的时间以使所述乳状悬浮液形成澄清到轻微混浊的溶液。
6.根据权利要求5的方法，其中，在步骤a)中，将62-83％碱性的固体羟基氯化铝添加到硫酸铝水溶液中以形成所述水性乳状悬浮液。
7.根据权利要求5的方法，其中所述方法是在低于50℃的温度下实施的。
8.根据权利要求5的方法，其中所述方法是在10-40℃的温度下实施的。
9.根据权利要求5的方法，其中，在步骤(b)中通过混合所述乳状悬浮液，同时逐渐增加其温度直到获得澄清溶液而形成澄清溶液。
10.一种制备聚氯硫酸铝(PACS)的方法，其中所述PACS具有0.5重量％或更高的硫酸盐含量及55％或更高的碱度，并且其中所述组合物包括小于0.1重量％的氯化钠和小于0.1重量％的硫酸钠，所述方法包括：
a)将固体硫酸铝和固体羟基氯化铝的混合物溶解于水中以形成乳状悬浮液；和
b)将步骤a)的乳状悬浮液保持足够长的时间以使所述悬浮液形成澄清到轻微混浊的溶液。
11.根据权利要求10的方法，其中所述方法是在低于50℃的温度下实施的，并且，以干重计，羟基氯化铝与硫酸铝的比率为0.75-20份羟基氯化铝比1份硫酸铝。
12.根据权利要求10方法，其中所述方法是在40℃的温度下实施的。
13.根据权利要求10的方法，其中，在步骤(b)中通过混合所述乳状悬浮液，同时逐渐增加其温度直到获得澄清溶液而形成澄清溶液。
14.一种包装，其包括可用于生成用于废水处理的凝聚剂的两种组分，其中，所述组分是：
a)固体干硫酸铝；和
b)固体干羟基氯化铝。
15.根据权利要求14的包装，其中所述包装包括包含以干混合物形式存在的所述固体硫酸铝和固体羟基氯化铝的单个容器。
16.根据权利要求15的包装，其中，在所述干混合物中，所述固体硫酸铝与固体羟基氯化铝的比率使得当加入水时，可以形成包含式(I)的PACS的溶液：
Al(OH)xCl(3-x-2y)(SO4)y(I)
其中：
1.78≤x≤2.02，0.03≤y≤0.45，以及1.8≤x+y/2≤2.1；
Al∶SO4＝2至34；
Al∶Cl＝0.9至3.0；
Al∶OH＝0.5至0.6；
碱度％＝55％至70％；以及
所述PACS的平均分子量大于或等于95且小于或等于111；以及
所述溶液包括小于0.1重量％的氯化钠和小于0.1重量％的硫酸钠。
17.根据权利要求16的包装，其中在所述的式(I)的PACS中：
x＝1.78至1.82；
3-x-2y＝0.35至1.1；
y＝0.065至0.45；以及
x+y/2＝1.83至2.02。
18.根据权利要求16的包装，其中在所述的式(I)的PACS中：
x＝1.95至2.02；
3-x-2y＝0.6至1.0；
y＝0.03至0.20；以及
x+y/2＝1.95至2.1。
19.根据权利要求15的包装，其中，以干重计，在所述干混合物中，羟基氯化铝与硫酸铝的比率为0.75-20份羟基氯化铝比1份硫酸铝。
20.根据权利要求15的包装，其中，以干重计，在所述干混合物中，羟基氯化铝与硫酸铝的比率为0.75-10.0份羟基氯化铝比1份硫酸铝。
21.根据权利要求15的包装，其中，以干重计，在所述干混合物中，羟基氯化铝与硫酸铝的比率为10.0-20份羟基氯化铝比1份硫酸铝。
22.一种用于水处理的组合物的制备方法，所述方法包括将从权利要求15的包装中获得的固体硫酸铝和固体羟基氯化铝的混合物溶解于水中。
23.根据权利要求22的方法，其中将固体混合物溶解于水中至最终浓度为25％-80％。
24.一种处理水以除去杂质的方法，其包括将权利要求1的PACS添加到所述水以凝聚和絮凝杂质，并随后将水与所述凝聚和絮凝的杂质分离。
25.根据权利要求24的方法，其中通过将固体硫酸铝和固体羟基氯化铝的混合物溶解于水中而制成所述组合物。
26.根据权利要求24的方法，其中，固体硫酸铝和固体羟基氯化铝的所述混合物获得自这样的包装，在所述包装中，固体硫酸铝和固体羟基氯化铝的混合物是单个容器，并且其中将所述混合物溶解于水中至最终浓度为25％-80％。
27.一种处理水以除去杂质的方法，其包括：
a)将固体硫酸铝溶解于水中以形成溶液；
b)将固体62-83％碱性的羟基氯化铝混合入在步骤a)中形成的硫酸铝溶液从而形成含有PACS的乳状悬浮液；
c)将步骤b)的乳状悬浮液保持足够长的时间以使所述悬浮液形成澄清溶液；和
d)将步骤c)的澄清溶液添加至所述废水以凝聚和絮凝杂质。
28.根据权利要求27的方法，其中所述PACS包含0.5重量％或更高的硫酸盐含量及55％或更高的碱度，并且其中所述溶液包括小于0.1重量％的氯化钠和小于0.1重量％的硫酸钠。
29.根据权利要求28的方法，其中所述PACS包括下式：
Al(OH)xCl(3-x-2y)(SO4)y，(I)
其中：
x大于或等于1.78且小于或等于2.02；
y大于或等于0.03且小于或等于0.45；
x+y/2大于或等于1.8且小于或等于2.1；和
其中所述PACS具有55％至70％的碱度。
30.根据权利要求29的方法，其中所述PACS包括：
Al∶SO4＝2至34；
Al∶Cl＝0.9至3.0；和
Al∶OH＝0.5至0.6。
31.根据权利要求1的组合物，其中所述聚氯硫酸铝是干的。
32.根据权利要求1的组合物，其具有55-70％碱性的碱度和大于14％的Al2O3。
33.根据权利要求32的组合物，其具有大于15％的Al2O3。
34.根据权利要求33的组合物，其具有大于16％的Al2O3。
35.根据权利要求33的组合物，其具有大于17％的Al2O3。
36.根据权利要求33的组合物，其具有大于18％的Al2O3。
37.根据权利要求1的组合物，其具有55-70％碱性的碱度和小于3.0的Al与SO4的比率。
38.一种包括聚氯硫酸铝(PACS)的组合物，其由以下方法制得：
a)将具有1.5或更少摩尔的水合的羟基氯化铝与硫酸铝在水中混合以形成水性乳状悬浮液，其中，以干重计，羟基氯化铝与硫酸铝的比率为0.75-20份羟基氯化铝比1份硫酸铝；和
b)将步骤a)的乳状悬浮液保持足够长的时间以使所述乳状悬浮液形成澄清或轻微混浊的溶液，
其中所述PACS具有0.5重量％或更高的硫酸盐含量及55％或更高的碱度，并且其中所述组合物包括小于0.1重量％的氯化钠和小于0.1重量％的硫酸钠。
39.根据权利要求38的组合物，其中所述羟基氯化铝具有1.0或更少摩尔的水合。
40.根据权利要求5的方法，其中所述羟基氯化铝具有1.5或更少摩尔的水合。
41.根据权利要求40的方法，其中所述羟基氯化铝具有1.0或更少摩尔的水合。
42.根据权利要求10的方法，其中所述羟基氯化铝具有1.5或更少摩尔的水合。
43.根据权利要求42的方法，其中所述羟基氯化铝具有1.0或更少摩尔的水合。
44.根据权利要求14的包装，其中所述羟基氯化铝具有1.5或更少摩尔的水合。
45.根据权利要求44的包装，其中所述羟基氯化铝具有1.0或更少摩尔的水合。
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