煤矸石作为聚合氯化铝生产原料的合理性

煤矸石是采煤过程中的废料，各煤矿均有排出且排出量很大，往往达到原煤产量的30%。经查阅相关文献，煤矸石中的主要矿物组分为高岭石（Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O），煤矸石在高温煅烧过程中伴有结构膨胀、成分挥发，在煅烧的过程中结晶态的高岭石由于脱羟基转化为非晶态的偏高岭石（Al₂O₃·2SiO₂），偏高岭石具有大的比表面积和高的化学反应活性，其中的Al₂O₃可以酸浸出来。化学方程式如下：

Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O→Al₂O₃·2SiO₂+2H₂O（600-900℃）

Al₂O₃·2SiO₂+6HCl→2SiO₂↓+AlCl₃+3H₂O

煤矸石作为聚合氯化铝生产原料的合理性：

1、大多数煤矿的煤矸石含Al₂O₃量在25%以上，多的可达40%以上。此含铝量虽不及高品位的铝钒土，却远高于一般粘土矿物，如：硅藻土、高岭土等。因此，提取其中铝分在经济上是适宜的。

2、用煤矸石制取聚合氯化铝是对工业废料的综合利用，不与炼铝工业争原料，也不要进行专门开采，还能减轻环境污染。因此，除运费外，煤矸石几乎可以不计算成本。

3、煤矸石本身含有可燃成分。大多数矿务局的煤矸石发热量在1200卡/克以上，可以在沸腾炉中燃烧。因此，焙烧过程不需要另加燃料。

4、焙烧后的煤矸石颗粒有微孔，不需要用球磨机磨成较细粉状，即可酸溶，且溶出效率很高，甚至达到80%以上。

5、多数煤矸石的Fe₂O₃含量在3-5%左右，个别含量可能会更高。在酸溶时有可能把铁同时溶出，使聚合氯化铝中的含铁量较高，这对混凝效果并无不利影响。

6、矸石酸浸后，渣中主要成分为SiO₂，可作为水泥添料，提高水泥强度。焙烧活化后的灰分，可以制作水玻璃、白炭黑等产品。

从以上几点可以看出，煤矸石是一种物美价廉的聚合氯化铝生产原料。