陈 辉 尹 慧 强颖怀

(中国矿业大学材料科学与工程学院,江苏省徐州市,221116)

ATP/PAM接枝聚合物对煤泥水的絮凝研究＊

陈 辉 尹 慧 强颖怀

(中国矿业大学材料科学与工程学院,江苏省徐州市,221116)

为了改善煤泥水的沉降性能,研究了在氧化还原体系下,将酸活化凹凸棒石粘土(ATP)与丙烯酰胺单体混合发生接枝聚合反应,生成凹凸棒石粘土/聚丙烯酰胺接枝聚合物(ATP/PAM),并对煤泥水进行了絮凝处理,同时考察了絮凝剂浓度对絮状物沉降速率、压缩层压实程度以及上层清液透光率等的影响,探讨了ATP/PAM的絮凝机理。实验结果表明,特性粘数接近的ATP/PAM在很宽的添加量范围比普通PAM具有更好的絮凝效果。ATP/PAM处理后获得的絮状物体积更小,压缩层的压实程度更好,且在絮凝剂浓度相同的情况下,其上层清液的透光率更高。这是由于ATP/PAM降低了分散体系的ξ电位并且具有不同于普通PAM的高分子结构造成的。

煤泥水处理 凹凸棒石粘土 ATP/PAM接枝聚合物 絮凝 ξ电位

凹凸棒石粘土(以下简称凹土,ATP)在矿物学分类中隶属于海泡石族,其晶体结构属2∶1型粘土矿物,理想化学分子式为 Mg5Si8O20(OH2)2(OH)4·4H2O。凹土具有独特的层链状晶体结构和纤维状晶体形态,其比表面积高达350 m2/g,因而具有优良的吸附性、脱色性和离子交换性等特征,据估计我国的储存量占全世界储量的一半以上。与其它种类的粘土矿物一样,凹土表面存在大量的亲水性硅羟基,能与亲水性烯类单体发生接枝共聚反应。

煤泥水中含有大量微细悬浮颗粒,其特点是浓度高、粒度细、灰分高,颗粒表面多数带有负电荷,同性相斥,使得这些微粒在水中保持分散状态,且受重力的作用和布朗运动影响。……