[物化性质]氯化铝、氯化铁和碳酸钠在一定的条件下反应可生成具有不同聚合度和正电荷的聚合氯化铝铁(Polyaluminum ferric chloride， PAFC)无机高分子聚合物；盐酸和硅酸钠在一定的条件下反应可生成具有不同聚集度的聚硅酸。聚硅酸和PAFC或铝、铁盐的溶液在一定条件下反应可生成PAFSC无机高分子混凝剂。在以上反应过程中，聚硅酸的加入有利于提高产品的分子量，而同时铁铝的存在又阻断了聚硅酸的凝胶化，产生以上两方面结果的原因是与聚硅酸的结构密切相关的，聚硅酸是由相邻硅酸分子上的羟基。经过脱水聚合而形，成的具有硅氧键的聚合物，硅原子模型是四面体，所以硅酸分子可以向各个方向进行聚合，形成带支链的、环状的、网状的三维立体结构聚合物，最终形成硅酸凝胶当被引入到Al³⁺，Fe³⁺或PAFC溶液中后，由于Al³⁺，Fe³⁺及铝铁水解聚合产物与聚硅酸的链状、环状分子端的氢氧根进行配合作用和吸附作用，从而阻断了聚硅酸的凝胶化，提高了PAFSC的分子量。

[制备方法]

(1)铝铁盐混合物的硅酸钠碱化聚合法

一定浓度的AlCl₃溶液在快速搅拌的同时，用滴定管滴加FeCl₃溶液，使之混合均匀，然后在一定的温度及剪切条件下，向铝铁混合液中滴加Na₂SiO₃碱性溶液，控制共聚物溶液达到一定碱化度，即得液体聚硅酸铝铁。1997年，栾兆坤等用此方法，制备了不同Al/Fe摩尔比及碱化度为1.0～2.0的PAFS，并研究了它们在熟化聚合过程中pH值的变化及其稳定性。通过流动电流的测定，验证了其所具有的电动特性，同时应用各种复合型聚硅酸铝铁对高浊含富里酸模拟悬浊液进行除浊脱色的对比研究。

(2)聚硅酸的铝铁盐引入法

选取适量硅酸钠用硫酸酸化至一定pH值，聚合一定时间后，加入一定量的铝盐，再聚合一定时间后，再加入一定的铁盐，制成不同AI/Fe/Si摩尔比的聚硅酸铝铁。

(3)无机矿物质(矿石粉、黏土、铝厂赤泥)酸浸液中和法

该方法是基于各种无机矿物(铝土矿，铝厂赤泥、黏土、煤干石灰渣等)含有SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃等成分，采用一定的工艺(酸化或碱熔)将Si、Fe、Al等以硅酸盐、铁盐、铝盐的形式提取出来，然后在一定的条件下使其反应聚合而成。如经烘干即得到固体产品。用该方法制备的产品中除含有硅、铝、铁等成分外，还含有钙、镁等其他成分，所得产品的有效浓度一般低于10%，产品储存期一般为1个月左右，时间过长则由于出现胶凝而失去混凝功能。

[应用]聚硅酸铝铁保留了铝铁各自均聚物的优点，克服了PAC处理水样中残余铝含量较高和PFC混凝剂稳定性较差等缺点。与PAC相比，聚硅酸铝铁其有较低的残余铝含量，较好的除浊效果和脱色效果以及较好的除油和除COD效果。研究结果表明，PSFA有着优良的混凝性能，其投加量小，适宜的pH值范围宽，形成矾花迅速且絮体密实；达到相同余浊时，PSAF的用量最小，所需的沉降时间较PASS少，是一种有发展前途的无机高分子混凝剂。

相关链接:聚合氯化硫酸铁铝(PAFCS)的物化性质和技术指标

文章来源：《水处理化学品手册》

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