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赤泥沉降用新型絮凝剂的制备及其性能研究

作　者: 徐方
导　师: 胡慧萍
学　校: 中南大学
专　业: 有机化学
关键词: β-衣康酸单甲酯水溶液聚合丙烯酰胺反相乳液聚合赤泥沉降
分类号: X703.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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引　用: 2次
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内容摘要

我国一水硬铝石型铝土矿高压溶出后的赤泥沉降性能差,需添加高效絮凝剂以促进赤泥沉降。目前,国产絮凝剂沉降性能不理想,而进口絮凝剂价格昂贵,且我国一水硬铝石型铝土矿的溶出后浆料组成及物理化学性质与国外的有很大差异,进口絮凝剂对国内的赤泥沉降分离未必都很有效。因此开发适合我国拜耳法技术的赤泥沉降分离用新型高效絮凝剂,是氧化铝生产中急需解决的问题之一。本研究旨在研制出适合我国拜耳法赤泥沉降分离的新型高效絮凝剂。主要的研究内容如下:(1)功能单体β-衣康酸单甲酯(β-MHI)的制备。(2)以β-MHI、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸钠(SA)为原料,采用水溶液聚合法合成了不同特性粘度的系列AM-SA-β-MHI聚合物(标记为:ASAM)粉末。考察了单体纯化方式、活性炭吸附pH值、分子量调节剂对共聚物特性粘度的影响,获得了水溶液聚合法制备ASAM粉末较佳工艺条件,即:活性炭吸附纯化单体(pH7.37,活性炭量为丙烯酸(AA)质量的10%,30℃下搅拌吸附30min),30℃下过硫酸铵为引发剂,用量O.1‰(占AA质量分数),乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)用量为0.79‰(占AA质量分数),分子量调节剂用量为0.89‰(占AA质量分数),单体浓度为38%-39%,制得ASAM特性粘度达1400 mL/g。ASAM易溶于水,对河南一水硬铝石型铝土矿拜耳法赤泥絮凝性能优于大部分国内外商品絮凝剂。(3)采用HLB调节和电导率测定及低温稳定性测定等方法筛选出化学结构特征合理,且与白油匹配较佳的乳化剂。在水溶液聚合的物料配比基础上,反相乳液组成为:白油为连续相介质,Span-60与PBA-OP复配作乳化剂,乳化剂配比为6/4,乳化剂用量为8%,油水比低至0.3,乳液中单体含量高达46.3%。所得ASAM反相乳液应用于赤泥沉降分离,对比了添加反相剂前后乳液对赤泥的沉降性能。反相后ASAM的絮凝性能与进口产品性能相当。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
前言  9-10
第一章文献综述  10-22
  1.1 絮凝剂的概述  10
  1.2 合成有机高分子絮凝剂的研究概况  10-11
  1.3 赤泥沉降用有机高分子絮凝剂  11-14
    1.3.1 天然高分子絮凝剂  11-12
    1.3.2 合成有机高分子絮凝剂  12-14
  1.4 赤泥分离用高分子絮凝剂主要的合成方法  14-20
    1.4.1 水溶液聚合  14-15
    1.4.2 反相乳液聚合  15-20
  1.5 研究课题意义和内容  20-22
    1.5.1 选题背景  20
    1.5.2 研究内容  20-21
    1.5.3 本论文创新之处  21-22
第二章 β-衣康酸单甲酯功能单体的合成  22-29
  2.1 前言  22-23
  2.2 合成原理  23
  2.3 实验部分  23-28
    2.3.1 实验原料及仪器  23-24
    2.3.2 实验步骤  24
    2.3.3 产物的表征  24
    2.3.4 结果与讨论  24-28
  2.4 本章小结  28-29
第三章水溶液聚合制备ASAM粉末及其性能检测  29-47
  3.1 前言  29
  3.2 实验部分  29-45
    3.2.1 ASAM共聚物聚合反应机理  29-31
    3.2.2 实验原料及仪器  31-32
    3.2.3 ASAM共聚物的合成  32-33
    3.2.4 分析方法  33-36
    3.2.5 实验结果与讨论  36-45
  3.3 本章小结  45-47
第四章反相乳液体系的优化与ASAM反相乳液的制备  47-61
  4.1 前言  47-49
  4.2 实验部分  49-59
    4.2.1 主要实验原料、试剂与仪器设备  49-50
    4.2.2 实验方法  50-52
    4.2.3 实验结果与分析  52-59
  4.3 本章小结  59-61
第五章结论和建议  61-63
  5.1 结论  61-62
  5.2 建议  62-63
参考文献  63-71
致谢  71-72
硕士期间学术成果  72

赤泥沉降用新型絮凝剂的制备及其性能研究

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