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粉煤灰是火力发电厂中煤在高温燃烧后所残留的固体废弃物,其中富含Al2O3和Fe2O3。目前,我国粉煤灰的总堆存量已经超10亿吨,而且还正以每年8000万吨的速度增长。因此,回收利用粉煤灰中铝、铁、硅等有用资源,具有很高的研究价值。本论文以粉煤灰为主要原料,通过以KF作为助剂焙烧活化,打开粉煤灰中Al—Si键,酸浸提取其中的铝硅等有用元素。并根据絮凝剂的制取生产工艺,以絮凝作用理论和絮凝剂复合理论为指导,研制出了在以氯离子为主要配位体的基础上引入少量的硫酸根离子,进而发挥硫酸根离子的增强絮凝剂的电中和能力和“架桥”能力的新型复合聚硅酸硫氯化铝铁（Poly-Silicate Aluminum Ferric Chloride Sulfate,简称PSiAFCS）絮凝剂,并对所得絮凝剂进行了絮凝应用评价及经济分析。通过试验研究确定对粉煤灰进行焙烧活化提取铝铁,制成聚硅酸硫氯化铝铁絮凝剂的回收利用是可行的。本文的具体研究内容如下:采用以KF为助剂对焙烧活化、酸浸提取粉煤灰中铝铁的条件进行研究,并对粉煤灰焙烧产物的酸浸动力学进行了探讨。结果表明较优焙烧活化条件为:焙烧时间1 h、m（粉煤灰）:m（KF）=20:4、焙烧温度800℃;酸浸条件为:浸出温度为90℃、浸出时间为2h、浸出酸浓度4mol/L、液固比为4:1,在上述条件下,粉煤灰铝铁浸出率可达到95.03%。研究结果表明以KF为助剂焙烧活化能够很好地打开粉煤灰中Al—Si键提取铝硅。在粉煤灰焙烧产物加热酸浸过程中,当搅拌速度提高到650 r/min以上时,可以消除外扩散阻力对浸出过程的影响。浸出过程符合收缩未反应核模型,反应级数为0.3718,反应活化能为43.49KJ/mol,过程速率为化学反应速率控制。针对铝、铁的不同水解特性,选择合适的碱性物质来调节酸浸液的pH值,得出了聚硫氯化铝铁（PAFSC）的较优聚合条件:n（Al）/n（Fe）=3.8:1、n（Al+ Fe）/n(SO42-)=6:1、聚合温度为60℃、液/胶=2:3;采用正交试验得出了活性硅酸与PAFSC复聚的最佳工艺条件为:搅拌速度1250r/min,n（Fe+A1）/n（Si）=10:1,聚合温度60℃,熟化时间24h。即可制得Al2O3含量为2.71%,Fe2O3含量为1.12%,SiO2含量为0.47%,SO42-含量为0.40%,碱化度为56%,稳定性（常温）1年以上的PSiAFCS。并采用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等多种现代分析方法研究了PSiAFCS中各物质的相互作用及PSiAFCS的结构形态,探讨了PSiAFCS的化学性能。研究结果表明,聚合过程中聚铝、聚铁和硫酸根离子相互作用,并与活性硅酸聚合成非晶态共聚物。以模拟水样为处理对象,考察了PSiAFCS的絮凝性能,并探讨了PSiAFCS的絮凝机理,得出了适宜的絮凝条件为:在投加量2.5～7.5mg/L,pH值6～11,絮凝水温20～60℃、沉降时间20min,原水浊度50～500 NTU范围内,絮凝效果良好、除浊率高、投药量少。且去浊效果明显优于聚氯化铝（PAC）、聚硅酸氯化铝铁（PSiAFC）。当PSiAFCS在投药量为2.5mg/L时,剩余浊度最低,为4.33NTU,去浊率达98.27%。通过对PSiAFCS絮凝机理分析,认为PSiAFCS是主要通过吸附电中和和吸附架桥两方面作用对胶体起絮凝作用的。本论文以赣州段赣江水样、生活污水、造纸中段废水为处理对象通过混凝搅拌实验系统分析了PSiAFCS的絮凝性能,并与PSiAFC、PAC混凝剂进行比较,考查了PSiAFCS在去除浊度、色度及CODCr等方面的优势。PSiAFCS对赣江水和生活污水的混凝实验结果表明:PSiAFCS的去浊效果和脱色效果均优于PSiAFC、PAC,且投药量少。对造纸中段废水处理研究表明:PSiAFCS能有效降低中段废水的色度和CODCr,在PSiAFCS用量3.75～7.50mg/L, pH=6.0～10.0,静置时间20min条件下,中段废水的色度除率达90%以上,CODCr去除率在78%以上。研究结果表明,利用粉煤灰制备PSiAFCS的技术可行,经济效益可观,实现了固体废弃物的循环再利用,整个工艺过程基本实现了零排放。