丁舒航 周建民 张梦瑶 刘义青 付永胜

摘 要：以煤矸石为原料，经过高温焙烧、酸浸、聚合、熟化等过程制备了高效无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁钙（PAFCC），通过单因素试验研究了PAFCC制备条件对浊度、COD和UV254去除率的影响。试验结果表明，PAFCC最佳聚合条件为pH值2、聚合温度60 ℃、聚合时间5 h、在40 ℃下熟化28 h。混凝结果表明：制备的PAFCC对浊度有极好的去除效果，达95.70%，同时，对COD、UV254也有一定的去除效果，去除率分别达到47.51%、45.98%。炼化废水混凝结果表明：PAFCC对浊度和总磷有较好的去除效果，同时，对COD及氨氮也有一定的去除效果，效果明显优于传统PAC。

关键词：煤矸石;酸浸;聚合氯化铝铁钙;去浊率

中图分类号：TU703.5   文献标志码：A   文章编号：2096-6717（2020）04-0185-10

收稿日期：2020-03-10

作者简介：丁舒航（1996- ），女，主要从事水污染控制研究，E-mail：447452334@qq.com。

周建民（通信作者），男，博士生，高级工程师，E-mail：245960737@qq.com。

Received：2020-03-10

Author brief：DING Shuhang （1996- ）， main research interest： water pollution control research， E-mail： 447452334@qq.com.

ZHOU Jianmin （corresponding author）， PhD candidate， senior engineer， E-mail： 245960737@qq.com.

Experimental study on preparation and application of polymeric aluminumferric calcium chloride from coal gangue

DING Shuhang， ZHOU Jianmin， ZHANG Mengyao， LIU Yiqing， FU Yongsheng

（School of Earth Science and Environmental Engineering， Southwest Jiaotong University， Chengdu 611756， P. R. China）

Abstract： Using coal gangue as raw material， high-efficiency inorganic polymer flocculant polymeric aluminum ferric calcium chloride （PAFCC） was prepared through high-temperature roasting， acid precipitation， polymerization， and maturation. The effects of PAFCC preparation conditions on turbidity， COD and UV254 removal rate were studied by single factor experiments. The results showed that the optimum polymerization conditions of PAFCC were pH 2， polymerization temperature 60 ℃， polymerization time 5 h， and curing at 40 ℃ for 28 h. The coagulation results showed that the prepared PAFCC had excellent removal effect on turbidity， reaching 95.70%， and had a certain removal effect on COD and UV254， and the removal rates reached 47.51% and 45.98%， respectively. The coagulation results of the refining wastewater showed that PAFCC had a good removal effect on turbidity and total phosphorus， while it had a certain removal effect on COD and ammonia nitrogen， and the effect was significantly better than traditional PAC.

Keywords：coal gangue; acid leaching; polymeric aluminum ferric calcium chloride （PAFCC）; turbidity removal rate

在中國，煤炭占据能源的主导地位，煤矸石已成为一种排出量和储存量最大的工业废弃物[1]。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石[2-4]。统计数据表明，中国当前煤矸石的总积累量已达70多亿t，严重占用土地资源，且煤矸石在放置过程中被风化，会产生大量有毒物质及有害气体，对人体、生态都造成极大危害[5]。但煤矸石是废物也是资源，由于煤矸石中Al2O3、Fe2O3含量较高，从中提取氧化铝、氧化铁制备铝、铁产品是煤矸石资源化利用的一个重要途径[2-3]。

无机混凝剂是最早使用并且适用最为广泛的一类混凝剂。……