矸石是目前中国排放量最大的工业固体废弃物之一，每年排放近1×108t，约占煤炭年产量的10%左右,目前已累计堆积30×1O8t以上。
由于煤矸石的主要成分是高岭石、蒙脱石、伊利石等矿物质，其主要化学成分为SiO2、AlO3、Fe2O3和MgO，因此，用煤矸石制备化学混凝剂也是一条经济有效的利用途径。
制备聚合氯化铝
1)粉碎焙烧:将煤矸石粉碎(8mm以下)后进行焙烧，温度控制在600~800℃,这样可以保证煤矸石中的Al2O3有较高的溶出率。
2）细碎酸溶:将焙烧后的煤矸石粉碎至60目左右，用质量浓度为20%的盐酸在100~110℃（常压）的条件下连续酸溶。酸溶设备采用四釜，用蒸汽直接加热，酸溶过程中要用风压搅拌，溶出液用混凝剂沉淀法进行渣液分离。沉淀时间3~4h。
3）浓缩结晶:将酸溶母液送入搪瓷釜内，在负压状态下用蒸汽加热进行浓缩，当母液浓缩蒸发掉45%~50%时，停止加热浓缩。然后出料经滞流槽冷却过滤后可得结晶AlCl3，一般浓缩时间为10h。
4）沸腾热解:将结晶的AlCl3在170~180℃条件下进行热分解，使产品碱化度控制在70%~75%。
5）配水聚合:加水溶解热解后的AlCl3，溶解过程中要不断搅拌，溶液由稀变稠，到一定浓度后进行风干，最后便制得固体聚合氯化铝。
用煤矸石生产1t聚合氯化铝的成本约 750元，产品售价约为1500元/t。
制备聚硅酸铝
1)AlCl3的制备：煤矸石经粉碎——焙烧——细碎——酸溶——沉降过滤工艺处理后，所得滤液就是AlCl3溶液。各工艺过程的控制条件与前一款中的工艺相同。
2)Na2SiO3的制备：将生产AlCl3的滤渣(主要成分为SiO2)与NaOH按一定比例配成料装送入反应釜中进行反应，反应完毕后过滤并去除不溶物，所得滤液即为Na2SiO3水溶液。
3)聚硅酸制备：用一定浓度的工业盐酸对Na2SiO3进行酸化，便可得到硅酸，将硅酸在一定条件下聚合，即可得到聚硅酸水溶液。
4）聚硅酸铝制备：将制得的AlCl3水溶液加入聚硅酸中，根据用途不同，调节硅酸-铝摩尔比在1:1~5:1，即得聚硅酸铝水溶液。
用煤矸石生产1t聚硅酸铝的成本约1000~1100元，产品售价约为2000元/t。
制备聚合氯化铝铁
1)粉碎焙烧:粉碎焙烧工艺条件同前。
2）酸溶压滤：按一定配比将一定浓度的盐酸、焙烧过的煤矸石和一定量的磁铁矿粉装入带有回流冷凝管的反应器中，在110℃下反应一定时间，使Al2Cl3和Fe2O3分别转化为AlCl3和FeCl3然后冷却。冷却后用板框压滤机压滤。
3）聚合:用碳酸钙将板框压滤机滤液的pH值调节至2.5左右，使AlCl3和FeCl3发生聚合反应，从而生产出聚合氯化铝铁溶液。
用煤矸石生产1t聚合氯化铝铁的成本约900元，产品售价约为1900元/t。
应用试验的结果表明,用煤矸石制备的聚合氯化铝、聚硅酸铝和聚合氯化铝铁凝聚剂，对选煤废水、矿井水、印染废水、造纸废水等都有很好的凝聚效果，药剂费也较低，在水处理领域具有广阔的应用前景。
因此，用煤矸石制备聚合氯化铝、聚硅酸铝和聚合氯化铝铁凝聚剂，不仅使煤矸石得到有效利用，减轻煤矸石对环境的污染，而且能给企业带来较好的经济效益，各煤矿企业应大力推广。提醒注意的是，对用来制备无机化学凝聚剂的煤矸石原料有一定要求，一般应满足:高岭石含量在80%以上，SiO2含量为30%~50%，Al2Cl3含量在25%以上，铝/硅＞0.68,Al2Cl3浸出率大于75%，氧化钙和氧化镁小于0.5%。建议厂家选料时应予以充分考虑。
