新型高效赤泥絮凝剂的合成及性能研究

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1、硕士学位论文第一章文献综述向。提高赤泥的沉降速度，改善澄清液质量，降低底流液固比，以提高设备的生产效率和降低生产成1．2．1国内外絮凝剂的研制和应用(1)天然絮凝剂在赤泥沉降中的应用80年代以前，国内采用的絮凝剂大多是淀粉类天然高分子絮凝剂，主要包括麦类、薯类等加工产品和副产品，而国外有许多工厂采用面粉作为絮凝剂。淀粉絮凝剂的结构中主要含有羟基一类的活性基团，从而表现出较活泼的化学性质，除它本身具有絮凝作用外，还可通过羟基的酯化、醚化、氧化、交联、接枝共聚等化学改性，使其基团活性大大增加，聚合物呈枝化结构，分散了絮凝基团，对悬

2、浮体系中颗粒物有更强的捕捉与促沉作用。我国目前仍有许多厂家使用一定比例的淀粉为絮凝剂。吴琼珍等船3研究了粗大薯粉及几种合成絮凝剂对广西苹果铝土矿拜尔法赤泥絮凝沉降分离的效果，发现粗木薯粉效果良好，一般添加量为干赤泥量的0．2％。天然高分子絮凝剂具有原料来源广、价格低廉、相对分子质量分布广、活性基团作用点多、结构多样化等特点n们。在赤泥分离过程中，形成的絮团大，且抗剪切力强。然而，其不足之处是其在水中的溶解度较小，相对分子质量较低和不稳定，用量大，并可能引起铝酸钠溶液中有机物含量过高，这些有机物对后继氧化铝的生产会带来不利的影响

3、叫。(2)合成絮凝剂的开发与应用为了解决淀粉类絮凝剂在氧化铝生产应用中所存在的缺点，人们开始研究合成具有良好絮凝效果的高分子絮凝剂。目前广泛应用于氧化铝工业生产中的合成高分子絮凝剂主要有聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺类、阳离子型絮凝剂及异羟肟酸型絮凝剂。氖聚丙烯酸盐类絮凝剂70年代末，聚丙烯酸钠作为絮凝剂开始应用于赤泥的沉降分离，用聚丙烯酸钠作絮凝剂赤泥的沉降速度通常比用淀粉作絮凝剂高10倍。美国专利4，545，902n21报道了用丙烯酸均聚物和某些丙烯酸和丙烯酰胺共聚物作为赤泥料浆的絮凝剂，其相对分子质量至少在100万以上，用量以氧

4、化铝料浆重计，一般为1-50ppm，絮凝效果良好。美国专利4，678，585n31报道利用丙烯酸(钠)和丙烯酰胺的共聚物作赤泥的絮凝剂，絮凝剂的相对分子质量在500-i000万之间。b．聚丙烯酰胺类絮凝剂1987年，美国专利4。083，925Ⅱ町就已报道采用阴离子型聚丙烯酰胺作絮凝剂。曹文仲等n51对聚丙烯酰胺在赤泥沉降中应用时的相对分子质量以及水解度等硕士学位论文第一章文献综述作了研究，认为用于赤泥沉降的水解聚丙烯酰胺的相对分子质量不应小于100万，而对于线状高分子絮凝剂，其相对分子质量在200--900万范围内，随着相对分

5、子质量增大，沉降速度增大，相对分子质量超过900万时，相对分子质量增加，沉降速度反而有下降趋势。郑州轻金属研究院n6’171开发了一种阴离子型聚丙烯酰胺改性产品PAS一1，絮凝效果良好，各项指标达到了Alclar600的水平，其用量仅为国内A-1000“絮凝剂的1／8～1／10。c．阳离子型絮凝剂阳离子型絮凝剂的相对分子质量相对较低，一般为105"--10¨埔J鲥。国产阳离子有机高分子絮凝剂相对分子质量一般为数百万左右。采用阳离子型絮凝剂作为赤泥沉降剂，通常能够改进铝酸钠溶液的澄清度，但要改进赤泥的沉降速度却较困难，尤其是向高

6、浓度碱液里添加胺型阳离子絮凝剂，难以发挥阳离子的特性。因此，阳离子型絮凝剂较少用于作赤泥分离。d．异羟肟酸型絮凝剂1988年美国专利4,767，540啪3报道了合成含异羟肟酸官能团的聚合物，该聚合物源于含有酯、氨基、酐、腈官能团的聚合物，其异羟肟酸化程度为1％-90％(摩尔百分比)，此类聚合物可以单独用在赤泥的絮凝沉降，也可与其他的阴离子聚合物共用，与常规絮凝剂相比，可以降低溢流中的固体含量20％．80％。1990年，澳大利亚的NALCO公司就将异羟肟酸型絮凝剂应用于赤泥沉降分离中隆¨。我国在异羟肟酸型赤泥絮凝剂方面的研究还很

7、缺欠，这方面的报道也很少。李立等啪1研究了一种新型絮凝剂，该絮凝剂含有异羟肟酸基团，不但能起架桥作用，而且还具有选择性吸附作用，该絮凝剂不但能改善溢流质量，而且在防止赤泥膨胀方面有明显作用。钱介文等嘲对聚丙烯酰胺进行改性，在分子结构上引入异羟肟酸基团，发现改性产品处理赤泥具有上清夜浊度小、絮团结实、底流固液比高的优点。异羟肟酸型絮凝剂不同于聚丙烯酰胺絮凝剂，主要是因为其结构中除了羧基和酰胺基团之外还含有异羟肟酸官能团，该官能团对过渡金属元素，特别是铁有很强的亲合力，而赤泥中大部分矿物粒子的表面普遍存在铁，澄清度的改善很有可能是

8、这种强烈吸附的直接结果。它与赤泥能形成牢固的吸附，比原有的传统絮凝剂能更有效的捕捉细颗粒，并且能够形成更牢固，更能抵抗外来离解力的絮团。它与常用的絮凝剂相比，具有添加量少，沉降速度快，溢流浮游物含量低，底流固含高的优点，特别是添加异羟肟酸絮凝剂形成的小絮片比较坚实，这些明显的