利用煤矸石为原料制备聚硅酸氯化铝(PASC)絮凝剂，以PASC对煤泥水的去浊率为指标，通过单因素实验探究pH、聚合时间、聚合温度对PASC絮凝性能的影响，在此基础上进行响应面实验优化制备参数。利用XRD,FTIR,SEM和Zeta电位等测试方法对PASC进行理化表征，探究其絮凝机理。结果表明：响应面实验模型的相关系数R2=0.989 0,响应面优化模型可靠，在pH=3.32,温度44.3℃下聚合2.2 h,所得PASC对煤泥水的去浊率预测值为99.13%,3次验证实验显示PASC对煤泥水去浊率的平均值为99.11%,预测值与实验值仅有0.02%的误差；三因素按对煤泥水去浊率显著性由大到小依次为pH、聚合时间、聚合温度；XRD分析显示PASC中主要是NaCl衍射峰，非晶态衍射峰表明其形成了新的无定型聚合物，FTIR分析表明PASC内部存在Al—O—Si等多种成键作用，SEM分析表明PASC形貌呈高聚集度的簇团网状或分枝状结构；PASC为阳离子型无机高分子絮凝剂，粒度分布分析结果预示着PASC通过吸附电中和、吸附架桥以及网捕卷扫作用使得煤泥胶粒絮团，最终沉降。

辽宁省教育厅重点攻关项目(LJ2019ZL004)；辽宁省教育厅科研项目(LJKZ0328)；辽宁省自然资源厅科技创新项目(202420125)；

0 引 言
1 实验部分
1.1 煤矸石样品
1.1.1 煤矸石物相分析
1.1.2 煤矸石化学成分分析
1.2 实验方法
1.2.1 PASC的制备
1.2.2 响应面优化设计
1.2.3 絮凝实验
1.3 测试及表征
1.4 PASC水解聚合机理
2 结果与讨论
2.1 单因素实验
2.1.1 pH对PASC絮凝性能的影响
2.1.2 聚合时间对PASC絮凝性能的影响
2.1.3 聚合温度对PASC絮凝性能的影响
2.2 响应面实验
2.2.1 回归模型的建立与分析
2.2.2 响应曲面分析
2.2.3 优化预测及验证实验
2.3 絮凝剂理化性质分析
2.3.1 XRD分析
2.3.2 FTIR分析
2.3.3 SEM分析
2.3.4 絮凝机理分析
3 结 论

宁琴,李彩霞,洪琰,王兴峰,张雨涵,孙得智.响应面法优化煤矸石基PASC制备及絮凝机理研究[J].煤炭转化,2023,46(03):108-116.DOI:10.19726/j.cnki.ebcc.202303011.