[发明专利]一种赤泥沉降用阴离子絮凝剂及其制备方法与应用在审

专利信息
申请号: 201910886733.2 申请日: 2019-09-19
公开(公告)号: CN110451771A 公开(公告)日: 2019-11-15
发明(设计)人: 白琳;杨威;王鹏;董志涛;肖哲 申请(专利权)人: 河南华诚轻金属科技有限公司
主分类号: C02F11/147 分类号: C02F11/147;B01D21/01;C08F220/56;C08F220/06
代理公司: 41133 焦作市科彤知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人: 杨东<国际申请>=<国际公布>=<进入国
地址: 454350河南省焦作市修武*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 絮凝剂 阴离子絮凝剂 氧化铝行业 赤泥沉降 制备 叔丁基过氧化氢 偶氮类化合物 氧化还原体系 拜耳法赤泥 合成分子量 硫酸亚铁铵 自由基共聚 丙烯酸钠 丙烯酰胺 沉降效果 线性结构 水解度 出料 制液 应用
【说明书】:

发明公开了一种赤泥沉降用阴离子絮凝剂及其制备方法与应用,本发明的絮凝剂为线性结构:经过制液、反应、出料等步骤制备得到阴离子絮凝剂;并在氧化铝行业赤泥沉降过程中应用。本发明的絮凝剂对氧化铝行业高浓度的拜耳法赤泥具有良好的沉降效果;本发明的絮凝剂以叔丁基过氧化氢与硫酸亚铁铵组成的氧化还原体系和偶氮类化合物,在水溶液中共同引发丙烯酰胺与丙烯酸钠自由基共聚,合成分子量达到2000万以上,水解度达到20‑30%的。

技术领域

本发明涉及铝生产行业技术领域,特别是涉及一种赤泥沉降用阴离子絮凝剂及其制备方法与应用。

背景技术

我国铝土矿资源丰富,氧化铝工业正处于技术成熟、市场饱和时期。由于对铝土矿的大肆开采导致高品位矿越来越少,中低品位矿石逐渐占据主要地位,并导致氧化铝企业矿耗升高,赤泥产出量大,在生产流程中难以快速沉降分离。

目前氧化铝工业普遍添加高分子絮凝剂来加速拜耳法赤泥沉降。由于同时含有酰胺基团和羧酸基团,阴离子聚丙烯酰胺在拜耳法赤泥分离中得到了广泛的应用,但国内该类絮凝剂生产厂家的产品质量参差不齐,指标批次波动大,对矿石的适应性差,需要进一步改进技术配方,完善工艺,稳定产品指标。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、成本低、污染小、产品质量好、适合工业化生产的线形阴离子絮凝剂制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种赤泥沉降用阴离子絮凝剂,其结构式如下:

其中m为180000~220000的整数,n为50000~80000的整数。

本发明还提供了赤泥沉降用阴离子絮凝剂的制备方法,包括以下步骤:

S1,制液:将丙烯酰胺、丙烯酸和去离子水加入到反应容器中,搅拌;加碱调pH值至7.5~7.7,得到液相体系;

S2,反应:将步骤S1得到液相体系冷却降温至0~2℃后转移至绝热反应瓶中;向绝热反应瓶中持续通入氮气1.0~2.0h,通氮气同时,加入复合引发体系;待液相体系起粘后,停止通氮气,并将反应瓶密封,反应温度持续升高至70~75℃,不再升温,此后继续保温4小时以上;反应完成后生成胶体物质;

S3,出料:将胶体物质取出,进行切割、造粒、烘干、粉碎、筛分,得到阴离子絮凝剂。

优选的,所述步骤S1中的丙烯酰胺、丙烯酸的物质的量之比为2.3~4:1;所述碱为氢氧化钠,氢氧化钠与丙烯酸的质量比为1:1.8~2.2;去离子水的质量为丙烯酰胺、丙烯酸与碱总质量的2.3~2.8倍。

优选的,所述步骤S1的加碱过程中,体系温度始终控制在15℃以下。

优选的,所述步骤S2复合引发体系包括以下引发剂:偶氮二异丁腈、二乙烯三胺五乙酸五钠、次磷酸钠、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、叔丁基过氧化氢、焦亚硫酸钠、硫酸亚铁铵;

优选的,所述步骤S2复合引发体系的引发剂依次加入的过程如下:持续通入氮气20min后,加入偶氮二异丁腈和二乙烯三胺五乙酸五钠,间隔20min后加入次磷酸钠,间隔2分钟后加入偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐,间隔5分钟加入叔丁基过氧化氢,间隔3分钟后加入焦亚硫酸钠,间隔30秒后加入硫酸亚铁铵。

优选的,所述复合引发体系各引发剂的加入量,按丙烯酰胺和丙烯酸总质量的质量分数计:偶氮二异丁腈的加入量为1~2‰;二乙烯三胺五乙酸五钠的加入量为0.03‰;次磷酸钠的加入量为30~60ppm;偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐的加入量为30~60ppm;叔丁基过氧化氢的加入量为2~10ppm;焦亚硫酸钠的加入量为2~10ppm;硫酸亚铁铵的加入量为5~15ppm。

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