有機合成高分子絮凝劑在選礦應(yīng)用效能實驗
合成高分子絮凝劑投加量少，一般在2%以下，效果好，形成的絮團大，而且強度大，不易破碎，不增加泥量，降低熱值，無腐蝕性。它分非離子型、陽離子型、陰離子型和兩性四種。常用有機絮凝劑有:聚丙烯酰胺PAM、聚丙烯酸鈉、聚氧乙烯、聚乙烯胺、聚乙烯磺酸鹽等，其中聚丙烯酰胺的應(yīng)用較多，占合成高分子絮凝劑的80%左右。然而這一類絮凝劑由于存在著一定量的殘余單體丙烯酰胺，不可避免的帶來一些毒性，所以限制了它的應(yīng)用。聚丙烯酰胺中的酰胺基團是氮或胺的�；苌�。由于酰胺基團中氮原子的未共用電子對與羥基雙鍵中的Л電子形成共軛體系，使氮原子的電子層密度降低，與之相連的氫原子也變得活潑，較易質(zhì)子化。因此，在一定條件下通過曼尼期反應(yīng)，在聚丙烯酰胺上引如胺類分子，生成季胺型陽離子。陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑與絮凝體不僅有橋連作用，而且還有包絡(luò)作用。發(fā)生橋連和包絡(luò)的高分子還能相互作用形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有助于沉降分離。而我廠主要選用聚丙烯酰胺(PAM)干粉和乳液型兩種絮凝劑，現(xiàn)對兩種絮凝劑進行比較。
聚丙烯酰胺干粉絮凝劑，該絮凝劑呈白色，其分子量為1000萬，陰離子型。該絮凝劑的特點為溶解速度較慢，添加時較容易，而且需要放置一定時間(約7～8小時)效果才好。另一種為內(nèi)蒙古河西航天工業(yè)總公司生產(chǎn)的乳液型聚丙烯酰胺絮凝劑，該絮凝劑呈乳膠狀，乳白色，分子量為1000萬，其特點是溶解速度快，溶解效果很好，攪拌時間短，15分鐘即可使用。
兩種絮凝劑對比實驗如下。
用200mL燒杯配制1‰濃度的干粉聚丙烯酰胺絮凝劑溶液，用電磁攪拌器攪拌一小時，靜置半小時。再用200mL燒杯配制1‰濃度的液體聚丙烯酰胺絮凝劑溶液，用電磁攪拌器攪拌15分鐘�，F(xiàn)場采集煤泥水試樣并測其濃度，其值為45.69g/L，分裝在兩個500mL量筒內(nèi)，每只量筒內(nèi)煤泥水的量均為500mL。將配置好的兩種絮凝劑用注射器分別吸取2mL、2.5mL、3mL注入量筒內(nèi)，蓋上橡膠塞，上下自然翻轉(zhuǎn)五個循環(huán)，做好記錄，實驗結(jié)果如下表所示(見表1)。
從以上結(jié)果可以看出，乳液型聚丙烯酰胺絮凝劑比干粉聚丙烯酰胺絮凝劑效果稍好一些，而且較佳用量均為5mL(1000mL煤泥水量)。按照煤泥水小時入料量1500m3計算，則每班需加60kg絮凝劑。