摘

 要 以粉煤灰为原料，经高温碱熔、中温酸浸、低温聚合，制备出聚硅酸铝絮凝剂。通过研

究各种絮凝剂对洗煤废水的絮凝效果，探索了合成絮凝剂所需的最佳条件为

Na2CO3 用量

按照摩尔比

nNa2CO3：nSiO2=0.7：1 加入，HCl 用量按 nHCl：nAl2O3=4：1 投入，絮凝剂

聚合阶段

pH 值控制在 3 为宜。 

　　关键词

 粉煤灰；聚硅酸铝；絮凝剂；洗煤废水 

　　中图分类号：

TQ424.25 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）14-0042-02 

　　

1 概述 

　　絮凝剂是一种用途广泛的水污染控制材料，它可分为无机、有机和微生物三类。从表观
而言，絮凝就是去除水的浊度和色度（真色除外），处理效率取决于这两种形态的污染物
占污水总有机物的比例。它主要通过物理化学作用使污水中处于分散状态的有机物或无机物
转化为聚集状态，使难于沉降的细颗粒变为可重力分离的粗颗粒物，然后从水中分离出去。
无机絮凝剂具有原料易得、工艺简单、无毒等优点，它在絮凝剂的研究和应用中占极其重要
的地位。聚硅酸铝铁絮凝剂作为一种新型高效无机高分子絮凝剂，是目前国内外水处理剂研
究领域的开发热点。它形成的絮体密实，沉降速度快，但是不易控制，同时絮体较小，处理
后水的色度较深。而铝盐絮凝剂的特点是形成的絮体大，有较好的脱色作用，絮体松散易碎，
沉降速度慢，水解聚合速度缓慢且易控制。聚硅酸铝是在聚硅酸及铝盐凝聚剂基础上发展起
来的一种复合型无机高分子絮凝剂，它同时具有电中和作用和吸附架桥作用。由于该类絮凝
剂具有絮凝效果好，适用范围广，价格便宜，处理后水中的残铝量低等优点，引起了水处
理界的极大关注。

 

　　粉煤灰是粉煤燃烧产生的固体废弃物，通常为白色或灰色粉状物料。它的化学成分，主
要是

SiO2 和 Al2O3，含量约占其重量的 70%-80%，是一个巨大的铝资源宝库。本文以粉煤

灰为原料制备聚硅酸铝无机絮凝剂，进而用它处理洗煤废水。充分利用粉煤灰中的多种有效
成分，在使粉煤灰资源化的同时，也为洗煤厂回收了大量流失的煤炭资源，不仅满足了处
理工业废水的迫切需求，而且为粉煤灰的深度综合利用开辟了新天地。

 

　　

2 实验部分 

　　

2.1 主要原料及使用仪器 

　　粉煤灰，乌海神华煤焦化厂。箱式高温电阻炉，

XL-1 型，鹤壁市泰昌仪器仪表有限公

司。

 

　　

2.2 实验步骤 

　　研究中通过查阅大量资料，结合实验室现有条件，综合考虑，探索了

4 种实验方案制

得的絮凝剂对

2 种水样的絮凝效果，最终确定先高温碱熔，再酸浸，最后聚合制得聚硅酸

铝絮凝剂的方案。制得的絮凝剂通过絮凝实验研究其絮凝效果。

 

　　

2.2.1 焙烧 

　　将粉煤灰装入坩埚中焙烧活化使粉煤灰中的铝、硅转变为活性较大的无定型体或晶体，
焙烧温度控制在

800

℃，时间为 2d。焙烧产品过 200 目筛，筛下物进行碱熔实验。 

　　

2.2.2 碱熔 

　　取一定量粉煤灰，按照

Na2C03/SiO2 比为 0.5：1，焙烧时间 60 min、焙烧温度 900

℃，

进行粉煤灰的助熔焙烧，所得碱熔产品经降温、冷却，备用。

 

　　

2.2.3 酸浸 

　　碱熔物用

4 mol/L 盐酸，在 90

℃下搅拌浸取 2 h。用 70℃蒸馏水稀释至 150 mL，备用。 

　　

2.2.4 聚合 

　　取上述所得混合液，调节合适的

pH 值，于 60

℃下搅拌恒温 2 h。减压过滤，滤渣烘干

保存，滤液即为目标絮凝剂。