功能單體4-MASA和水溶性聚合物的合成及在赤泥沉降分離中的應(yīng)用.pdf

1、氧化鋁生產(chǎn)中赤泥的沉降效果直接影響生產(chǎn)成本與產(chǎn)品質(zhì)量，而赤泥的高效沉降需要性能良好、且與赤泥自身?xiàng)l件匹配的絮凝劑。我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)所用的鋁土礦主要是一水硬鋁石型鋁土礦，與國(guó)外主要氧化鋁生產(chǎn)國(guó)的鋁土礦類(lèi)型不一致，因此國(guó)外通用的赤泥沉降絮凝劑對(duì)我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)不適用，國(guó)外也有針對(duì)一水硬鋁石型鋁土礦的赤泥沉降絮凝劑，但價(jià)格昂貴；而目前國(guó)內(nèi)所用赤泥沉降絮凝劑的效果欠佳。因此，制備滿(mǎn)足我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)時(shí)赤泥高效沉降分離用絮凝劑具有重要的意義。

2、 為合成赤泥沉降分離用高效絮凝劑，本文在參考大量國(guó)內(nèi)外絮凝劑研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了以下研究： 1.進(jìn)行了甲基丙烯酰胺對(duì)氨基水楊酸（4-MASA）功能單體及其共聚物的合成，考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和原料配比對(duì)4-MASA產(chǎn)物收率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)反應(yīng)物摩爾比為0.559：1、反應(yīng)時(shí)間和溫度分別為30h和32℃時(shí)，產(chǎn)物收率達(dá)到88.89％。 2.以上述功能單體和丙烯酰胺-丙烯酸鈉為原料，采用反相微乳液聚合法進(jìn)行了

3、共聚，將共聚產(chǎn)物與商用聚丙烯酰胺、丙烯酰胺-丙烯酸鈉共聚物性能進(jìn)行了絮凝效果比較，探討了相關(guān)官能團(tuán)對(duì)赤泥沉降的作用效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入4-MASA功能單體之后的聚合物有利于降低赤泥的上清液濁度。 3.合成了醛-胺復(fù)合物，再與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（PAM）反相微乳液進(jìn)行Mannich反應(yīng)，獲得具有一定胺化度的二甲胺N-甲基聚丙烯酰胺（Mannich PAM），最后以芐氯為季銨化試劑，進(jìn)一步得到其季銨鹽。結(jié)果表明，在多聚甲醛與二甲

4、胺的復(fù)合反應(yīng)中，醛胺比為1：1.05，反應(yīng)時(shí)間為2h時(shí)，體系中游離甲醛含量已降低到4.0μg/mL。Mannich反應(yīng)中，由于Mannich PAM的水解反應(yīng)，該反應(yīng)溫度不宜過(guò)高，反應(yīng)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，45℃下反應(yīng)2～4h為最佳。PAM反相微乳液中乳化劑含量在12％～16％范圍內(nèi)，隨乳化劑含量增大，反相微乳液穩(wěn)定性增強(qiáng)，產(chǎn)物胺化度也有所提高；PAM反相微乳體系中油水比為1時(shí)，體系破乳嚴(yán)重，當(dāng)油水比為1.5時(shí)，體系較穩(wěn)定，產(chǎn)物胺化度也提高約5