一种双峰分布絮凝剂及制备方法与流程

本申请涉及絮凝剂，尤其涉及一种双峰分布絮凝剂及制备方法。

背景技术：

1、氧化铝生产过程中，溶出赤泥与粗液的沉降分离是最重要的固液分离过程，直接影响着生产技术指标和经济效益。赤泥分离过程关键因素为赤泥浆液的性质，即赤泥的矿物组成、粒度分布和溶液成分。拜耳法赤泥的粒度一般都比较细，研究表明其中<0.4mm颗粒占90％以上，可见溶出赤泥矿浆属细微粒子悬浮液，它与胶体分散体系有许多相似的性质。在这种悬浮液体系中，赤泥粒子为分散相，铝酸钠溶液为分散介质。赤泥粒子具有极其扩散的表面，它的表面显示出较大的剩余价力、范德华力以及氢键作用，从而会发生溶剂化现象。

2、近年来随着国内铝土矿资源逐渐枯竭，各铝企开始大量采用几内亚等海外铝土矿生产氧化铝，但是在生产过程中存在赤泥沉降粗液不透亮、浮游物含量高、澄清度低，底流压缩性能差等问题，已经影响部分企业正常生产。出现上述问题是由于这些海外矿中针铁矿含量过高，而针铁矿在铝土矿中多以细晶簇聚集态赋存，在氧化铝生产过程中，由于磨矿、溶出等过程，会变成极细的不规则颗粒，粒度甚至能够细化到2～10μm之间，表面活性高，溶剂化严重，因此这些极细的赤泥颗粒，容易在矿浆中形成稳定悬浮状态，即使其内针铁矿转变为赤铁矿也较难改变其沉降性能。这部分极细的赤泥颗粒能否被捕获沉降，决定了沉降粗液的浮游物含量及透亮程度。

技术实现思路

1、本申请提供了一种双峰分布絮凝剂及制备方法，以解决如下技术问题：如何提高絮凝剂在赤泥沉降过程中极细颗粒的沉降效率。

2、第一方面，本申请提供了一种双峰分布絮凝剂，所述双峰分布絮凝剂由大分子絮凝剂及小分子加强剂组成；其中，

3、所述大分子絮凝剂及所述小分子加强剂均为氧肟酸类絮凝剂；

4、所述大分子絮凝剂的分子量≥500万，所述小分子加强剂的分子量≤60万。

5、可选的，所述大分子絮凝剂与所述小分子加强剂的质量比为(1～6):1。

6、可选的，所述大分子絮凝剂与所述小分子加强剂的质量比为(2～4):1。

7、第二方面，本申请提供了一种第一方面中任意一项实施例所述的双峰分布絮凝剂的制备方法，所述方法包括：

8、将具有设定分子量的聚丙烯酰胺、溶剂及羟胺溶液进行混合，并调节ph为第一设定ph，以在第一设定反应条件下进行第一水浴反应，得到大分子絮凝剂；

9、将丙烯酰胺、溶剂及引发剂进行混合，以进行聚合反应，得到混合液；

10、将所述混合液与羟胺溶液进行混合，并调节ph为第二设定ph，以在第二设定反应条件下进行第二水浴反应，得到小分子加强剂；

11、将所述大分子絮凝剂及所述小分子加强剂复配，得到双峰分布絮凝剂。

12、可选的，所述聚丙烯酰胺的浓度为2％～5％。

13、可选的，所述聚丙烯酰胺与羟胺的摩尔比为1:(1.2～1.8)。

14、可选的，所述第一设定反应条件包括：保护气氛为氮气，反应温度为50℃～80℃，第一设定ph为10～13，反应时间为8h～20h。

15、可选的，所述丙烯酰胺的浓度为2％～4％，所述引发剂的浓度为0.3％～0.6％，所述引发剂包括：过硫酸铵及亚硫酸氢钠中的一种或多种。

16、可选的，所述丙烯酰胺与羟胺的摩尔比为1:(1.1～1.5)。

17、可选的，所述第二设定反应条件包括：保护气氛为氮气，反应温度为50℃～80℃，第二设定ph为10～13，反应时间为5h～10h。

18、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

19、本发明提供了一种双峰分布絮凝剂，所述双峰分布絮凝剂由大分子絮凝剂及小分子加强剂组成；其中，所述大分子絮凝剂及所述小分子加强剂均为氧肟酸类絮凝剂；所述大分子絮凝剂的分子量≥500万，所述小分子加强剂的分子量≤60万。本发明由大分子絮凝剂与小分子加强剂形成双峰分布絮凝剂。在赤泥沉降粗液处理过程中，首先利用小分子加强剂捕获极细颗粒并促进其初步聚集，形成小絮体。随后，大分子絮凝剂通过其长链结构和氧肟酸基团的桥键作用，将这些小絮体进一步桥联成大而稳定的絮团。絮团的增大和稳定有助于加速沉降过程，提高极细颗粒的沉降效率，降低浮游物含量。从而提高了絮凝剂在赤泥沉降过程中极细颗粒的沉降效率。

技术特征：

1.一种双峰分布絮凝剂，其特征在于，所述双峰分布絮凝剂由大分子絮凝剂及小分子加强剂组成；其中，

2.根据权利要求1所述的双峰分布絮凝剂，其特征在于，所述大分子絮凝剂与所述小分子加强剂的质量比为(1～6):1。

3.根据权利要求2所述的双峰分布絮凝剂，其特征在于，所述大分子絮凝剂与所述小分子加强剂的质量比为(2～4):1。

4.一种权利要求1～3中任意一项所述的双峰分布絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的浓度为2％～5％。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺与羟胺的摩尔比为1:(1.2～1.8)。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一设定反应条件包括：保护气氛为氮气，反应温度为50℃～80℃，第一设定ph为10～13，反应时间为8h～20h。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述丙烯酰胺的浓度为2％～4％，所述引发剂的浓度为0.3％～0.6％，所述引发剂包括：过硫酸铵及亚硫酸氢钠中的一种或多种。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述丙烯酰胺与羟胺的摩尔比为1:(1.1～1.5)。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二设定反应条件包括：保护气氛为氮气，反应温度为50℃～80℃，第二设定ph为10～13，反应时间为5h～10h。

技术总结本发明提供了一种双峰分布絮凝剂及制备方法，属于絮凝剂领域。双峰分布絮凝剂由大分子絮凝剂及小分子加强剂组成；其中，大分子絮凝剂及小分子加强剂均为氧肟酸类絮凝剂；大分子絮凝剂的分子量≥500万，小分子加强剂的分子量≤60万。本发明由大分子絮凝剂与小分子加强剂形成双峰分布絮凝剂。在赤泥沉降粗液处理过程中，首先利用小分子加强剂捕获极细颗粒并促进其初步聚集，形成小絮体。随后，大分子絮凝剂通过其长链结构和氧肟酸基团的桥键作用，将这些小絮体进一步桥联成大而稳定的絮团。絮团的增大和稳定有助于加速沉降过程，提高极细颗粒的沉降效率，降低浮游物含量。从而提高了絮凝剂在赤泥沉降过程中极细颗粒的沉降效率。技术研发人员：张超,关晓鸽,韩晓博,韦舒耀,康少杰,杨会宾,张建强受保护的技术使用者：中铝郑州有色金属研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2