粉煤灰是典型的工业固体废弃物,长久以来巨大的堆存量不仅严重威胁着生态平衡,且极大浪费了这类可再生资源。目前,粉煤灰利用大多集中于建材和回填等领域,在精细利用方向利用率偏低。氧化铁皮由高温轧钢过程脱落产生,铁含量较高,一般返回冶金流程再利用。利用准格尔高铝粉煤灰和莱钢氧化铁皮为原料提取其中铝铁硅,分别制备了聚硅氯化铝(PASC)和聚硅酸铝铁(PSAF)混凝剂,并对其微观结构和混凝性能进行了研究。粉煤灰-碳酸钠焙烧酸溶优化实验条件为:焙烧温度900℃、时间3h、n(Na2CO3):n(Si02)为 0.8,盐酸浓度 3mol/L、酸浸时间 0.5h、温度 40℃,铝铁硅溶出率分别达96.4%、97.64%和98%,残留渣率仅为2.6%。700 ℃～900 ℃温度下焙烧酸浸渣表征测试:XRD分析得粉煤灰中难溶相先后与碳酸钠反应生成了霞石和铝酸钠;SEM图显示粉煤灰中球状玻璃体表面形成较多孔洞结构;FT-IR图显示出峰位置所对应化学成键结构与物相分析结果一致。动力学研究表明铝铁酸浸速率均受边界层扩散和化学反应混合控制。以共聚法分别制备了 PASC和PSAF混凝剂,PASC优化合成条件为:n(Si):n(A1)为6、碱化度为1、聚合温度45℃、时间2.5h,响应面优化PSAF合成条件为:n(Al):n(Fe)为1.38、碱化度为0.5、聚合温度39.2℃、时间1.36h。产品XRD分析表明聚硅酸与金属离子及其水解产物形成了新的无定形聚合物;FT-IR图在1037cm-1和950cn-1处显示为Si-O-Al、Si-O-Fe特征吸收峰;SEM-EDS图表明合适的铝铁硅摩尔配比和碱化度下产品的聚集度及枝化度较强;TEM-EDS图显示产品具有丰富的空间网状结构;TG图显示各失重区域分别对应DSC图中相应吸热峰,750℃(PASC)/700℃(PSAF)附近化学键断裂,产品残重近50%,稳定性较好。Me-Ferron逐时络合比色法研究得出:最佳条件下,PASC中Alb含量为54.57%;PSAF 中 Alb含量为 53.58%、Feb 含量为 44.82%,Alb+Feb 达 98.4%,Fe的引入降低了 Alb含量,但总混凝有效组分含量大幅增加,处理效果增强。混凝实验表明:浊度和有机物去除率均随混凝剂投加量增加先增大后趋于稳定,随废水pH增大、混凝时间延长均先增加后减小,且三种混凝剂处理顺序为PSAF>PASC>PAC,混凝过程受多重混凝作用共同控制。絮体粒度和分形维数的变化均与混凝指标成正比,澄清区高度与分形维数成反比;混凝絮体zeta电位|ζ|均先不断减小,超过零电点后,|ζ|呈增大趋势。