高分子絮凝劑對(duì)采礦堿渣回填的研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)外對(duì)工業(yè)廢堿渣的處理,除以合理排放、堆存外,尚無(wú)好的解決方法,更沒涉及到用堿渣回填大型鹽礦溶腔的問題。由于工業(yè)堿渣對(duì)水的吸附和保留能力很強(qiáng),單靠自然風(fēng)干需要四、五年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間,并且大型鹽礦溶腔中充滿著大量的鹵水,將堿渣漿液回填到腔內(nèi),會(huì)因其顆粒粒徑小、質(zhì)輕,布朗運(yùn)動(dòng)作用大于重力沉降而懸浮在鹵水中難以沉降,填腔后抗壓強(qiáng)度也很低,影響了土地的使用和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文從研究堿渣漿液的絮凝劑著手,通過用陰離子改性的聚丙烯酰胺作絮凝劑,對(duì)

2、漿液中堿渣顆粒的電中和與架橋作用,形成較大絮體,使其在鹵水中更易沉降和固結(jié)。同時(shí)為了加強(qiáng)堿渣的抗壓強(qiáng)度,通過加入水玻璃、氟化鈉、水泥等添加劑,使其和堿渣漿液中的顆粒形成凝膠來(lái)達(dá)到強(qiáng)度的增加。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴當(dāng)聚丙烯酰胺用量5.0g,甲醛溶液5.7g,亞硫酸氫鈉7.28g,反應(yīng)溫度60℃,pH為9,反應(yīng)時(shí)間2~3h時(shí),通過紅外光譜儀分別對(duì)改性前后的聚丙烯酰胺進(jìn)行表征,對(duì)比各組的紅外光譜圖可知,實(shí)驗(yàn)成功地將磺酸基團(tuán)引入到了

3、聚丙烯酰胺側(cè)鏈上。⑵對(duì)比改性的300、700和1200萬(wàn)分子量的聚丙烯酰胺在同一用量下的透光率隨波長(zhǎng)的變化曲線可知,當(dāng)用量為0.03g時(shí),改性的700萬(wàn)分子量的聚丙烯酰胺對(duì)漿液起到的絮凝效果最好。當(dāng)用量為3.00g時(shí),對(duì)應(yīng)改性的700和1200萬(wàn)分子量的聚丙烯酰胺,透光率隨著波長(zhǎng)的增加均在約50％~70%之間變化,絮凝效果相當(dāng)。而改性的300萬(wàn)分子量的聚丙烯酰胺,透光率隨著波長(zhǎng)均在約45%~65%之間變化,絮凝效果相對(duì)較差。并且當(dāng)用量分

4、別為0.15g、0.30g和1.50g,使用改性的700萬(wàn)分子量聚丙烯酰胺時(shí),所對(duì)應(yīng)的曲線雖然較靠近,而絮凝的效果已經(jīng)達(dá)到70%。在使用改性的1200萬(wàn)分子量的聚丙烯酰胺時(shí)曲線差別較大,絮凝效果變化較大,但不超過50%。因此,最終選用改性的700萬(wàn)分子量的聚丙烯酰胺作絮凝劑。⑶在1000ml量筒中測(cè)試堿渣沉降實(shí)驗(yàn)。通過漿渣體積隨時(shí)間的變化曲線對(duì)比改性前后聚丙烯酰胺對(duì)堿渣漿液的絮凝效果,并由漿渣的最終體積與起始體積的比值說(shuō)明改性前后聚丙烯

5、酰胺對(duì)堿渣漿液密實(shí)程度的影響。⑷對(duì)于堿渣漿液絮凝沉降以及增強(qiáng)的較佳配方為:堿渣300g;飽和鹵水以30g粗鹽/100mL蒸餾水的濃度標(biāo)準(zhǔn)配制,共400mL;改性聚丙烯酰胺1.50g。⑸通過加入水玻璃、氟化鈉和水泥等增強(qiáng)劑研究其對(duì)堿渣強(qiáng)度的影響。分別用壓縮機(jī)和自制的十字板剪切裝置彈簧測(cè)力器測(cè)定下層沉淀的抗壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度。結(jié)果表明,水玻璃、氟化鈉和水泥均可以提高堿渣的強(qiáng)度。其中,水泥單獨(dú)添加時(shí)即可達(dá)到強(qiáng)度要求。綜合其效果和經(jīng)濟(jì)成本考慮,較