[发明专利]一种基于聚脒的絮凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种基于聚脒的絮凝剂及其制备方法和应用，制备步骤包括：1)向羧甲基纤维素的水溶液中加入N‑乙烯基甲酰胺、丙烯腈以和引发剂，在40～60℃下反应1～5小时；2)向步骤1)所得液体中加入无机强酸，搅拌下进行反应1～5小时；3)步骤2)所得液体升温至80～100℃，搅拌下脒化1～2小时；4)向步骤3)所得液体中加入乙醇，液体中析出沉淀；加入乙醇至不再有新的沉淀析出；5)步骤4)所得混合物抽滤，所得沉淀物干燥；6)干燥后的沉淀物用提取液进行提取，残留物干燥后得到基于聚脒的絮凝剂。本发明的絮凝剂能够减少絮凝剂对水处理的二次污染，更为环境友好；其本身絮凝效果好，对于提高矿井废水的透光率效果显著。

技术领域

本发明属于环保技术领域，特别涉及一种基于聚脒的絮凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

在消耗的煤炭中，很大一部分来源于煤矿开采，开采过程中不可避免地产生了大量的矿井废水。此类污水若不经处理直接排放，将给环境造成难以逆转的伤害，因此为实现环境友好、可持续发展，矿井废水的处理工作势在必行。目前，市场上的絮凝剂种类多种多样，像传统的聚合氯化铝、铁盐，以及后来出现的聚丙烯酰胺，他们在使用的过程中极易引起二次污染，不能完全满足现在环境友好前提下的煤矿废水处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于聚脒的絮凝剂，其能够减少絮凝剂对水处理的二次污染，更为环境友好。

本发明的目的还在于提供基于聚脒的絮凝剂的制备方法和用途。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于聚脒的絮凝剂的制备方法，包括步骤：

1)向羧甲基纤维素的水溶液中加入N-乙烯基甲酰胺、丙烯腈和引发剂，在40～60℃下反应1～5小时；

2)向步骤1)所得液体中加入无机强酸，搅拌下反应1～5小时；

3)步骤2)所得液体升温至80～100℃，搅拌下脒化反应1～2小时；

4)向步骤3)所得液体中加入乙醇，液体中析出沉淀；加入乙醇至不再有新的沉淀析出；

5)步骤4)所得混合物抽滤，所得沉淀物干燥；

6)干燥后的沉淀物用提取液进行提取，残留物干燥后得到基于聚脒的絮凝剂。

优选地，在步骤1)中，羧甲基纤维素的水溶液中羧甲基纤维素和水的质量比1:(30～50)；羧甲基纤维素和丙烯腈的质量比为1:(3～5)；丙烯腈与N- 乙烯基甲酰胺的摩尔比为1:(1～1.5)。

优选地，在步骤1)中，引发剂为硝酸铈铵、偶氮二异丁脒盐酸盐、亚硫酸氢钠和过硫酸铵中的一种或多种。

优选地，在步骤1)中，引发剂为硝酸铈铵和偶氮二异丁脒盐酸盐等质量混合的混合物。

优选地，引发剂的质量浓度为2～8g/L。

优选地，在步骤2)中，所述无机强酸为盐酸，盐酸中的氯化氢的摩尔量相对于羧甲基纤维素的水溶液的体积的比例为0.30～0.40mol/L。

优选地，在步骤6)中，所述提取液为乙二醇和冰乙酸的混合物，其中乙二醇和冰乙酸的质量比为1：(0.5～2)。

所述的制备方法所制备的基于聚脒的絮凝剂。

所述的絮凝剂在处理煤矿废水中的应用。

优选地，絮凝剂相对于煤矿废水的用量为10～80mg/L。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：