有機物對拜耳法赤泥漿液沉降性能的影響及新型絮凝劑的研究.pdf

1、稀釋漿液的快速分離是氧化鋁生產(chǎn)中至關(guān)重要的一個工序，直接影響著氧化鋁廠的生產(chǎn)效率，得到澄清度好(浮游物含量低)的溢流和固體含量高(低壓縮L/S)的底流是該工序的目的所在。然而，由于赤泥顆粒很小且表面荷電、存在雙電層使赤泥顆粒穩(wěn)定存在于鋁酸鈉溶液中而難以沉降分離，關(guān)于赤泥表面電位及其對赤泥沉降過程的影響規(guī)律研究很少。此外，鋁土礦伴生的一些有機物在溶出過程中進入溶液，也對赤泥的沉降分離過程帶來不利影響。過去，我國氧化鋁的主要生產(chǎn)方式為燒結(jié)法

2、和聯(lián)合法，進入生產(chǎn)系統(tǒng)的有機物并不能構(gòu)成很大威脅。但是，近年來新建氧化鋁廠均為拜爾法，因此有機物的影響和造成的危害開始表現(xiàn)出來，其中包括有機物對赤泥沉降過程的危害。因而，也必須研究這些有機物(主要可歸為甲酸鈉、乙酸鈉、草酸鈉、苯酚、對苯二甲酸鈉、黑腐酸、黃腐酸七種)對赤泥沉降過程的影響。另外，由于我國氧化鋁工業(yè)絮凝劑的開發(fā)比較落后，各大鋁廠的關(guān)鍵部位都應用國外絮凝劑。國外絮凝劑沉降效果較好，但價格高。因此，合成一種高效、低成本的絮凝劑就

3、成為拜爾法溶出料漿沉降工序急待解決的問題。本論文正是針對這些問題進行了研究。 通過測定不同pH條件下的赤泥顆粒粒度及赤泥漿液遷移率而計算得到相應的表面電位，確定了ζ-pH之間的關(guān)系及其對赤泥沉降速率的影響，從而從根本上解釋了赤泥的沉降機理。試驗證明在PH>12時，溶液的ζ電位較低，赤泥顆粒間排斥較弱，可快速沉降。 本文將穩(wěn)定率的概念引入赤泥沉降分離過程：W=exp(V<,T<,max>>/KT)=exp(V<,max>)

4、，并計算得到不同pH值下的赤泥漿液穩(wěn)定率，很好地解釋了不同pH下赤泥漿液的穩(wěn)定性與沉降速率的關(guān)系。 分別研究了不同種類的有機物對赤泥沉降速度、浮游物含量及壓縮液固比的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)七種有機物均對赤泥沉降分離過程有不利影響，以乙酸鈉、甲酸鈉、草酸鈉、苯酚、對苯二甲酸鈉、黑腐酸、黃腐酸的順序遞增。它們的存在或降低赤泥沉降速率，或增加溢流浮游物含量，或增大壓縮L/S，或兼而有之。 本文研究了七種有機物的分子結(jié)構(gòu)并從分子構(gòu)型

5、及其有效官能團與赤泥顆粒組元之間的作用關(guān)系闡明了其影響機理。 在了解各有機物對赤泥沉降過程的影響及其作用機理的基礎(chǔ)上，又研究了不同絮凝劑(Alclar-600、PAS-1、HPAM、PAM)在消除有機物不利影響中的作用，確定了消除各有機物不利影響的絮凝劑種類及最佳添加量。 本文研究了低分子量氧肟胺基絮凝劑的合成，以乙醇和水作溶劑，合成分兩步進行：第一步先合成聚丙烯酰胺；第二步聚丙烯酰胺改性，并對所合成的絮凝劑對拜耳法赤泥

6、漿液進行了沉降試驗。 本文合成了水溶液聚合氧肟酸絮凝劑，以氧化還原體系來做引發(fā)劑合成聚丙烯酰胺，然后加羥胺改性。并對所合成的絮凝劑對拜耳法溶出罐溶出漿液、管道化溶出漿液和燒結(jié)法溶出漿液進行了沉降試驗。 本文在水溶液聚合氧肟酸絮凝劑研究的基礎(chǔ)上合成了乳液聚合合成絮凝劑。該絮凝劑以丙烯酸胺為聚合單體，環(huán)己烷為連續(xù)相。以油溶的AIBN為引發(fā)劑，采用反相微乳液聚合的方法，合成高分子量聚合物，然后直接對其進行羥肟化改性。并確定了合