有机-无机杂化改性聚丙烯酰胺絮凝性能研究

为强化絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）的絮凝性能，在PAM分子链上引入无机阳离子胶体基团进行有机-无机杂化改性。采用水溶液原位聚合法合成有机-无机杂化改性氢氧化铝聚丙烯酰胺（Al（OH）3-PAM）和氢氧化镁聚丙烯酰胺（Mg（OH）2-PAM）；通过红外光谱分析表征聚合物的结构，采用乌氏粘度计测定出两者的粘均分子量分别为270万、320万；以-0.038 μm的高岭土纯矿物为试验对象，通过沉降试验研究了所合成絮凝剂对高岭土的絮凝沉降性能。结果表明，当絮凝剂用量均为70 g/t时，Al（OH）3-PAM、Mg（OH）2-PAM的前10 s初始沉降速度分别为7.713 mm/s、11.181 mm/s，800万阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）初始沉降速度为3.923 mm/s；Al（OH）3-PAM、Mg（OH）2-PAM作用下的絮团较CPAM产生的絮团小而密实；杂化改性聚丙烯酰胺絮凝性能显著优于CPAM及铝盐、镁盐分别与300万分子量阴离子PAM的复配絮凝剂，分子量高的Mg（OH）2-PAM絮凝沉降性能更佳。     

高岭土污水的磁絮凝沉降和影响因素研究

为了增加煤泥水内絮团的沉降动力,以质量分数为4%的高岭土污水模拟煤泥水,以球磨后的粉煤灰磁珠作为磁种,并分别以PAM、CaCl2作为絮凝剂和凝聚剂,对其进行磁絮凝沉降处理;通过试验研究磁场强度、磁种用量和磁种粒径三个因素对磁絮凝沉降效果的影响规律,并确定磁絮凝沉降的最佳试验条件。试验结果表明:磁场强度、磁种用量、磁种粒径三个因素均对磁絮凝沉降效果具有显著影响;在PAM用量为0. 035 g/L、CaCl2用量为0. 003 mol/L、磁场强度为196 m T、磁种粒径为10. 66μm、磁种用量为2 g的条件下,高岭土污水的磁絮凝沉降效果最佳,磁絮团沉降速率为2. 675 cm/s,尾泥高度为2. 95 cm,上清液透光率达到93%。     

聚丙烯酰胺的性质对煤泥水絮凝效果的影响

为研究聚丙烯酰胺 (PAM)的性质对煤泥水絮凝效果的影响 ,合成了非离子型聚丙烯酰胺 (PAM)、阴离子型聚丙烯酰胺 (PHP)和阳离子型聚丙烯酰胺 (CPAM) ,对望峰岗选煤厂的浮选尾煤进行了絮凝沉降试验 ,研究了聚丙烯酰胺的分子量、水解度和阳离子度对煤泥水絮凝效果的影响 ,并讨论了聚丙烯酰胺的絮凝机理     

阳离子高分子絮凝剂在细粒煤泥水中的应用

为了有效解决QD选煤厂煤泥水中微细粒含量多、自然沉降,压滤处理困难的问题,采用接枝共聚反应,在淀粉骨架上引入二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺单体制备的阳离子淀粉改性高分子絮凝剂,能使煤泥水中的细泥颗粒形成较大的絮团而快速沉降,固液分离效果好.试验结果表明,选用此接枝物用量5～15 g/m3,辅以凝聚剂30～50 g/m3进行煤泥水絮凝试验,压滤效果最佳,给煤处理能力达300～350 t/h,滤饼水分的质量分数可控制在26%,滤液浓度低于65 g/L,压滤时间比原来缩短了2/3,与非离子型PAM相比,具有价廉、无毒、絮凝效果好等特点.     

超声波改性阳离子聚丙烯酰胺对煤泥水絮凝沉降及脱水性能的影响

絮凝沉降和过滤脱水是煤泥水处理的常见方法。絮凝效果直接影响煤泥的脱水效果。提出了一种利用超声改性的阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）强化煤泥水絮凝脱水过程的新技术。用流变仪研究了超声预处理不同时间的CPAM溶液的特性。通过沉降试验以及浊度测试分析了超声改性絮凝剂对煤泥水沉降的影响。使用聚焦光束反射率测量系统与颗粒观测系统观察不同改性CPAM处理煤泥水时的絮体特性。建立了絮体特性与煤泥水过滤过程所形成的滤饼特性的联系。实验结果表明，经过40 s超声处理的CPAM作用于煤泥水后，煤泥絮凝效果最好，上清液浊度最低，为180 NTU。在该条件下，煤泥的过滤速度最快，与未经超声处理的情况相比，过滤时间减少25 s。此外，在此条件下获得的滤饼水分含量也最低，为29%。因为经过40 s的超声处理后，部分CPAM分子链被超声产生的强烈的机械以及化学作用随机切断，这些被切断的CPAM分子链将煤泥颗粒逐渐聚集成微小絮体，而未被切断的CPAM分子链进一步将这些小絮体连接在一起。煤泥颗粒在聚合物内部通过多组分聚合物的复杂体系得以紧密结合。随着絮体的沉降，形成了更加致密的结构和沉积床。这些致密的絮体构建的沉积层具有较...     

剪切环境下某铅锌尾矿絮团演化过程及絮团表征

某铅锌矿山对尾矿颗粒絮团强度有一定要求，为了研究如何表征并增大絮团强度，考察了絮凝剂的种类和用量、搅拌时间、搅拌速度以及单位矿浆输入能量等剪切环境因素对某铅锌尾矿剪切絮凝沉降的影响，进行了相应的絮凝沉降试验、颗粒录影显微技术（ParticleView V19）实时监测以及显微镜絮团图像分析，并讨论了絮凝机理，旨在揭示絮体形成过程与絮凝效果的关系。结果表明:对某铅锌尾矿的絮凝作用:阳离子聚丙烯酰胺>阴离子聚丙烯酰胺>阳离子醚化淀粉，阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）最佳用量值为200 g/t，加入表面电荷相反的PAM，能使颗粒表面动电位降低而凝聚，当絮凝剂过量时，会使得整个体系变为带正电荷。由于正电荷间的互斥作用，絮凝体再次分散，发生再稳现象，从而使絮凝效果减弱。搅拌时间、搅拌速度、单位矿浆输入能量对某铅锌尾矿的剪切絮凝行为的影响很大；搅拌时间关系着絮团的成长破碎程度；搅拌强度的大小影响着絮团所受剪切强度，搅拌强度越大，絮团最终形成稳态的抗剪切强度越高，形貌越规则；单位矿浆输入能量存在一个极限值，超过极限值时，絮团形成与破碎达到了一个相对平衡的稳态，絮团能够在此搅拌体系下稳定存在。      

有机高分子凝聚剂改善细粒煤泥沉降的研究初探

介绍了近年来由于矿井薄煤层的开采和井下综采机械的使用导致金鸡岩洗选厂入洗原煤煤质逐年恶化、煤泥水中细粒含量增多的现状,通过对影响高灰细粒煤泥沉降的理论分析和实验研究,选用新型有机高分子凝聚剂(8103P)与聚丙烯酰胺(PAM)对煤泥水进行絮凝沉降试验,使煤泥水中的细颗粒煤泥絮凝成较大的絮团而快速沉降,达到节能降耗、提质增收之目的.     

不同类型聚丙烯酰胺对微细石英颗粒的絮凝特性研究

为研究不同类型聚丙烯酰胺对微细石英颗粒絮凝沉降特性及作用机理,开展了不同类型聚丙烯酰胺作用下微细石英颗粒悬浮液絮凝沉降试验研究,考察了药剂种类及用量、pH值、矿浆浓度、动能输入等对微细石英颗粒悬浮液絮凝沉降特性的影响规律。结果表明：不同类型聚丙烯酰胺对微细石英颗粒沉降特性的影响规律为：阳离子型＞非离子型＞阴离子型|非离子型在800万时效果较好,阴离子型和阳离子型均在1200万时效果较好。当阳离子型用量为300g/t、溶液pH=5、矿浆浓度40g/L时沉降产率高达99.4%,浊度值为8.070。聚丙烯酰胺与微细石英颗粒之间的作用方式主要是“电性中和”、“吸附架桥连接”和“网捕作用”。     

在聚丙烯酰胺和表面活性剂存在时高岭土悬浮液的絮凝和脱水

本文研究了有无表面活性剂 (SDS、CTAB和TX10 0 )存在时 ,非离子型聚丙烯酰胺聚合物 (PAM N)对水悬浮液中高岭土的絮凝作用。从高岭土表面的电荷、表面活性剂和PAM N在高岭土表面上的吸附量和吸附结构、以及溶液性质讨论了高岭土悬浮液的絮凝和脱水性能。PAM N的絮凝作用使高岭土的沉降速度约增大 2 0倍。絮凝使滤饼单位阻力从 7 8·10 1 1 m/kg降至 1 1·10 1 1 m/kg。但是高分子聚合物将大量水俘获到絮团中 ,使滤饼水分提得很高。表面活性剂预处理降低了PAM N在高岭土上的吸附量 ,这是由于表面活性剂分子堵塞高岭土表面上的一些质点。假设在这些情况下聚合物具有不同的适于通过桥联作用发生絮凝和提高沉降速度的条件。虽然经表面活性剂预处理后高岭土的絮凝没有进一步降低SRF值 ,但滤饼水分大幅度降低。添加PAM N与表面活性剂的混合物使得PAM N在高岭土表面上的吸附量增大 ,但是 ,沉降速度和滤饼水分降低 ,而SRF值不变化     

不同类型聚丙烯酰胺对微细石英颗粒的絮凝特性研究

为研究不同类型聚丙烯酰胺对微细石英颗粒絮凝沉降特性及作用机理，开展了不同类型聚丙烯酰胺作用下微细石英颗粒悬浮液絮凝沉降试验研究，考察了药剂种类及用量、pH值、矿浆浓度、动能输入等对微细石英颗粒悬浮液絮凝沉降特性的影响规律。结果表明：不同类型聚丙烯酰胺对微细石英颗粒沉降特性的影响规律为：阳离子型＞非离子型＞阴离子型|非离子型在800万时效果较好，阴离子型和阳离子型均在1200万时效果较好。当阳离子型用量为300g/t、溶液pH=5、矿浆浓度40g/L时沉降产率高达99.4%，浊度值为8.070。聚丙烯酰胺与微细石英颗粒之间的作用方式主要是“电性中和”、“吸附架桥连接”和“网捕作用”。     

在某些表面活性剂存在时阴离子聚丙烯酰胺对高岭土悬浮液的絮凝和脱水研究

本文报导了在表面活性刑存在时，阴离子聚丙烯酰胺(PAM—A)对高岭土悬浮液的絮凝和脱水试验结果。所研究的表面活性剂有SDS(十二烷基硫酸纳)、CTAB(十六烷基三甲基胺溴化物)和TXl00(非离子型表面活性刑聚氯乙烯酯)。物理吸附和化学吸附联合控制着PAM—A在高岭土表面上的吸附量。PAM—A在新鲜的高岭土和经表面活性剂预处理的高岭土表面上的最佳絮凝浓度约为表面复盖面积的50％(即Г最佳絮凝≈Г∝/2)。高岭土悬浮液经三种表面活性剂预处理后，PAM—A絮凝得到的絮团较大。用SDS预处理的高岭土经絮凝后，其沉降速度最大，SRF值最小，此时，约40％呈物理吸附，其它为化学吸附。此时形成的絮团适于过滤，可大幅度降低SRF值。在所有情况下，与SRF最小值对应的PAM—A浓度要比最佳絮凝所要求的浓度低得多，此时，PAM—A吸附密度约为最大吸附密度的25％(即Г最小SRF≈0.25Г∝)。表面活性剂与PAM—A混合物的添加对高岭土悬浮液絮凝和脱水的影响决定于PAM—A与表面活性剂相互作用的特性。PAA4—A与SDS混合物和PAM—A与TX100混合物的添加增大了沉降速度，而PAM—A与CTAB混合物的添加降低了沉降速度。同时添加聚合物和表面活性剂时，聚合物对滤饼水分的控制要比表面活性剂控制程度大得多。     

凹凸棒土/聚丙烯酰胺杂化絮凝剂的合成及其絮凝特性研究

采用超声波分散的方法,在N-甲基丙烯酰-N'-嘧啶哌嗪(MPMP)与过硫酸钾(K2S2O8)组成的氧化还原体系下,引发丙烯酰胺单体(AM)在酸改性凹凸棒土(ATP)表面发生接枝聚合反应,生成凹凸棒土接枝聚丙烯酰胺杂化絮凝剂(ATP/PAM).考察了聚合反应条件对ATP/PAM特性黏数的影响,探讨了ATP/PAM的絮凝机理,通过对2.5wt%高岭土、5wt%赤铁矿模拟污水以及固含量5.2%的实际生活污水处理发现,ATP/PAM絮凝形成的矾花沉降速度快,絮凝时间短,产生的污泥量少,在很大的添加量范围内优于普通PAM,能够有效提高污水处理的效率和能力.     

煤泥絮凝过程聚并-破碎效率研究

为了揭示流体剪切对微细煤泥絮凝过程破碎-聚并效率的影响规律，在不同剪切速率和搅拌桨离地高度条件下进行煤泥絮凝试验，并采用聚焦光束反射测量仪实时测定絮凝过程中絮团尺寸变化情况，以絮团平均粒径增长率间接反映絮凝过程聚并-破碎效率。研究结果表明：絮团平均粒径增长率可以反映煤泥颗粒絮凝过程的聚并-破碎效率，依据增长率的变化情况，煤泥絮凝过程可分为聚并阶段、破碎阶段和亚稳定阶段|剪切速率对煤泥絮凝行为有显著影响，在G＜35.89s-1时增大剪切速率，有利于聚并效率和亚稳定阶段时絮团平均粒径的增加|但过高的剪切速率(G＞53.83s-1)将产生较高的湍流耗散率，使絮团破碎效率增大|搅拌桨离地高度对煤泥的絮凝行为有一定影响，在h/H＜1/3时，适当增加搅拌桨离底高度有益于煤泥颗粒生成更大的絮团。     

交联阳离子淀粉絮凝剂的制备及其对煤泥水絮凝性能的影响

为更高效、更环保地处理煤泥水，制备交联阳离子淀粉絮凝剂，开展了煤泥水的絮凝沉降性能研究。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)以及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对所制备的淀粉、阳离子淀粉和交联阳离子淀粉样品进行表征分析，并以煤泥水为测试对象，考察了絮凝剂添加量、煤泥水浓度、离子浓度、煤泥水pH对煤泥水絮凝性能的影响。SEM、XRD以及FT-IR结果表明，阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、醚化剂2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)成功合成在淀粉骨架上，阳离子淀粉交联成功。将合成的交联阳离子淀粉与市售的阴(阳)离子聚丙烯酰胺进行对比，结果表明，交联阳离子淀粉在处理煤泥水后，浊度低、絮体压缩率高、pH适用范围广，且滤饼水分含量低。EDLVO理论分析表明，交联阳离子淀粉絮凝剂的添加明显降低了颗粒间的相互作用力，可促进微细颗粒聚集沉降。     

全尾砂最优絮凝剂遴选与絮团核磁共振分析

根据三山岛金矿的全尾砂特性,开展全尾砂静态沉降试验和添加不同分子量絮凝剂的絮凝沉降试验,以澄清液面高度和沉降速度为评价指标,选出最优絮凝剂。并通过核磁手段分析不同沉降高度下尾砂絮团(与上清液接触部分絮团、量筒底部絮团和两者之间夹层絮团)的孔隙度和孔径分布差异,探究絮团的孔隙结构特征。结果表明:加入ZYZ絮凝剂的尾砂浆沉降效果最优;不同沉降高度下絮团颗粒的孔隙度和孔径分布也有所差异;随着沉降高度增大,越接近底部的絮团颗粒孔隙度越小,小孔径颗粒分布占比越大;自然沉降的沉降速度和沉降澄清高度都小于絮凝沉降时的相关参数,且自然沉降后尾砂浆的孔隙度要远小于絮凝沉降中絮团颗粒的孔隙度。     

浮选中煤絮凝浮选试验研究

针对磨矿后微细粒煤泥,进行了选择性絮凝-浮选分离试验研究,分析比较了絮凝浮选与常规浮选试验浮选速率,并分析了PAM对煤泥絮凝浮选动力学的影响。结果表明:絮凝浮选可显著提高浮选速率、缩短浮选时间,与常规浮选相比,PAM可以明显节省捕收剂用量,随着PAM用量增加,絮团中夹带的高灰细泥增加,精煤灰分随之增加;利用Origin软件对试验结果模型拟合,得出经典一级动力学模型是絮凝浮选最合适的模型。     

聚丙烯酰胺絮凝机理及流体力化学因素的研究

应用聚丙烯酰胺(PAM)进行污泥水的絮凝沉降试验,结果表明,PAM的絮凝机理主要是“架桥”絮凝;流体力化学因素对PAM絮凝作用的影响主要是通过提供颗粒速度梯度和产生的离心剪切流场的二次流使主流和二次流的颗粒碰撞几率提高。     

微波辐照改变煤泥水沉降过滤性能的机理

针对高灰、细泥含量高的煤泥水固液分离困难、系统复杂和效果差等问题,采用微波辐照预处理方法优化煤泥水沉降过滤特性。探索了微波辐照前后煤泥水的沉降特性,过滤特性,煤泥颗粒表面电性及粒度分布规律。试验结果表明:微波辐照后,煤泥水沉降特性明显改善,絮凝沉降效果显著,药耗降低,最优方案为微波预处理2 min,PAM用量0.75 m L;煤泥水过滤分离性能显著提高,煤泥比阻明显降低,最大降低54%;过滤脱水效果变好,真空抽滤后的含水率最大下降到15.89%;煤颗粒表面的Zeta电位的绝对值减小,最大降低24%,双电层被压缩,颗粒间总的相互作用势能减小,颗粒发生凝聚,产生颗粒粗大化现象,小于10μm的颗粒减少30%左右,大于74μm的颗粒增加3倍多,有利于煤泥水的沉降。     

阳离子型PAM絮凝剂的光引发合成表征及絮凝效果

采用光引发聚合的方式，使二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）与丙烯酰胺（AM）合成阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM），研究了CPAM光合成的影响因素，对合成物进行了性能检测和结构表征，并研究了其对煤泥水的絮凝效果.结果表明：采用光引发聚合的方式合成CPAM是可行的.其最佳工艺条件是：单体总浓度20 %，DMDAAC与AM的摩尔比为1∶3~1∶4，光引发剂用量为单体质量的0.037 %～0.075 %.合成的CPAM可达特性黏数为750 mL/g，阳离子度为12 %；其絮凝性能优于聚丙烯酰胺，特别是对粒度细、富含高岭土的难沉降煤泥水，CPAM的絮凝效果尤为有效.     

动能输入对高泥化煤泥水疏水聚团的影响

通过对高泥化煤泥水中微细粒进行表面接触角测定、Zeta电位测试、聚团形态观测及疏水聚团沉降试验,考察了动能输入对十八烷基三甲基氯化铵(1831)作用下微细煤泥颗粒疏水聚团的影响规律,并通过扩展的DLVO理论对1831作用前后煤泥水中微细粒间作用势能进行了计算,分析了动能输入条件下高泥化煤泥水疏水聚团的作用机理。结果表明:动能输入有利于促进1831改善煤泥颗粒表面疏水性,增强1831降低颗粒表面电负性的效果;合理的动能输入能够促进煤泥颗粒形成结构紧密的疏水聚团,提高煤泥水疏水聚团沉降效率。势能计算结果进一步证实合理的动能输入是1831作用下煤泥颗粒疏水聚团的必要条件;同时还表明煤泥颗粒在1831作用下形成疏水聚团的主要原因是"吸附电中和"和疏水作用,其中以疏水作用为主导。