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阳离子型淀粉接枝改性絮凝剂的合成及性能研究

2023-10-07丁淑芳潘凤娇赵玉洁于亚洲吕玉庭

中国煤炭 2023年9期

丁淑芳,潘凤娇,赵玉洁,于亚洲,吕玉庭

(黑龙江科技大学矿业工程学院,黑龙江省哈尔滨市,150022)

0 引言

煤泥水的处理是选煤厂生产发展的必要环节,关系到整个选煤流程的顺利进行。近年来,随着煤炭开采机械化程度的提高,入料中的矸石等伴生矿物不断增加,导致后续煤泥水中因含有大量细粒级粘土矿物难以沉降,因此煤泥水处理的研究深受重视[1-2]。其中主要以煤泥水絮凝药剂为主,当前絮凝剂按所带电性可以分为非离子型絮凝剂、阴离子型絮凝剂、阳离子型絮凝剂、两性型絮凝剂,由于煤泥水中的粘土颗粒表面带负电,因此阳离子型絮凝药剂的研究更受关注[3-4]。工业中常用的阳离子型絮凝药剂为阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),但此类絮凝剂存在生产成本较高、毒性大、残留单体难以降解等缺点,长期使用会对人体的身体健康和环境造成威胁,因此对新型高效绿色絮凝剂的开发和研究十分必要[5-6]。

淀粉具有长链结构、易形成胶体的优异絮凝属性,但存在分子量较低、性能不稳、表面不带电的缺点,因此可以在淀粉的基础上进行接枝改性,改性后的淀粉表面带正电荷,且具有半刚性链与柔性支链形成网状空间结构,絮凝性能更佳[7-8]。二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)作为一种阳离子单体,具备结构单元稳定、正电荷密度高、无毒高效的优点,丙烯酰胺(AM)能够在淀粉与阳离子单体间起到较好的纽带作用[9-10]。

因此,笔者以羟丙基淀粉、丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵为原料,以硝酸铈铵为引发剂,合成了阳离子型淀粉接枝改性絮凝剂(HPS-AM-DMDAAC),通过正交试验确定了其最佳合成条件。……

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