发明内容
[0005] 本发明提供了一种聚合硅酸铝铁絮凝剂及制备方法，目的是对煤矸石、粉煤灰和赤泥等工业固体废弃物进行资源化利用，制备出高附加值的聚合硅酸铝铁絮凝剂，节约了资源，降低了成本，改善了环境。
[0006] 本发明的目的是通过下面技术方案具体实现，然而本发明可以不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于本文所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式，以使得本发明对于本领域技术人员来说是彻底和完整的，并且将充分地传达本发明的范围。
[0007] 除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有如本发明所属技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。在本文的描述中所使用的术语是用于描述特定的实施方式，而不是对其进行限制。作为本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一”、“一个”、“所述”等也包括复数形式，除非上下文清楚的另有指示。
[0008] 一方面，本发明提供了一种聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备方法，其特征在于：是以煤矸石、粉煤灰、赤泥中的一种或多种为原料制备聚硅酸铝铁絮凝剂，具体方法步骤如下：
[0009] （1）将煤矸石、粉煤灰、赤泥中的一种或多种经过球磨机粉碎到100目以上作为混合原料，其中混合原料中Si/Al/Fe的比例为5～30/20～50/10～40；
[0010] （2）将步骤（1）中的混合原料与活化剂混合均匀制备成生料，所述活化剂为硫酸铵或氯化铵或二者的混合物，且活化剂与混合原料的质量比为（5～10）:1；
[0011] （3）将步骤（2）中的的生料在500～750℃的条件下焙烧1～3h，反应压力0.25～0.3MPa，得到熟料；
[0012] （4）将步骤（3）中的熟料转移到同等质量的水中进行水淬，得到颗粒尺寸在10～100μm粗品，在将所述粗品进行湿磨后加入到3倍体积的的水，90℃下充分搅拌2h，然后固液分离得到滤液A和滤渣B；
[0013] （5）将铝酸钙加入到滤液A中，同时加入无机酸，在60～80℃条件下搅拌反应4h，反应结束后静置2h，得到溶液C；
[0014] （6）将滤渣B破碎后转移到置有氢氧化钠溶液耐腐蚀高压反应釜中，升温到130℃后搅拌反应4h，冷却至室温后固液分离，得到溶液D；
[0015] （7）将溶液C以质量比（1～1.5）：1的比例缓慢加入到溶液D中，搅拌速度不低于150转/分钟，反应温度40℃，溶液C加入后通过添加无机酸调节pH值到3.5～4，静置6～12h后得到聚合硅酸铝铁絮凝剂。
[0016] 优选的，所述步骤（5）中无机酸为30%的工业盐酸或60%的工业硫酸或二者的混合物，加入无机酸使溶液pH值调节到2.2～2.5。
[0017] 优选的，所述步骤（5）中铝酸钙的为铁铝氧化物总含量的的2～5%。
[0018] 优选的，所述步骤（6）中氢氧化钠溶液中的Na2O与滤渣B中SiO2的质量比控制在1：（0.6～0.8）。
[0019] 优选的，所述步骤（7）中的无机酸为无机酸为3～10%的工业盐酸或5～15%的工业硫酸或二者的混合物。
[0020] 另一方面，本发明还提供了一种聚合硅酸铝铁絮凝剂，该絮凝剂是由上述方法制备生产的。
[0021] 与现有技术相比，本发明有效地利用了煤矸石、粉煤灰和赤泥等工业固体废弃物中的SiO2、Al2O3、Fe2O3化学成分来制备聚合硅酸铝铁絮凝剂，降低了成本，节约了资源，有效地避免了环境的污染。另外，本发明的工艺流程简单，能耗低，设备腐蚀问题简单，有利于产业化推广。
