微细粒煤泥水用絮凝剂的合成与应用_朱书全

第38卷第4期中国矿业大学学报Vol.38No.42009年7月JournalofChinaUniversityofMining&TechnologyJul.2009收稿日期:2008-10-25基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金项目(20060290001)作者简介:朱书全(1959-),男,安徽省寿县人,教授,工学博士,博士生导师,从事水煤浆技术、煤的表面结构特性、添加剂、絮凝剂等开发利用方面的研究.E-mail:zsq@cumtb.edu.cnTel:010-62331070微细粒煤泥水用絮凝剂的合成与应用朱书全,降林华,邹立壮(中国矿业大学化学与环境工程学院,北京100083)摘要:絮凝剂在细粒煤泥水净化和闭路循环过程中具有极其重要的作用.采用接枝共聚反应的方法在淀粉骨架上引入二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC),丙烯酰胺(AM)单体合成了阳离子改性淀粉高分子絮凝剂(St-DMDAAC-AM),利用红外光谱(IR)和差示扫描量热分析(DSC)表征了产品的结构和热性能,通过扫描电镜(SEM)直接观察、研究了淀粉改性前后的超微形态和结构.以典型细粒煤泥水为处理对象进行了絮凝沉降及压滤试验,研究并优化了药剂添加制度.IR,DSC和SEM对絮凝剂的官能团特征峰、热转变温度和表面形态的表征以及工艺试验的结果,证明了St-DMDAAC-AM接枝的成功和性能的提升,此絮凝剂同时发挥电中和凝聚及架桥絮凝的双重作用,有效改善了微细粒沉降与压滤效果,在最佳药剂制度下,能使细粒煤泥浓缩沉降的溢流浓度达2g/L,底流压滤的滤饼水分可控制在20%～25%左右,滤液浓度低于10g/L.关键词:改性淀粉;二甲基二烯丙基氯化铵;丙烯酰胺;阳离子絮凝剂;细粒煤泥水中图分类号:TQ316.343文献标识码:A文章编号:1000-1964(2009)04-0534-06SynthesisandApplicationofFlocculantsforTreatmentofUltra-fineCoalSlurryZHUShu-quan,JIANGLin-hua,ZOULi-zhuang(SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083,China)Abstract:Theflocculantsplayanimportantroleintreatmentandclosed-circulationofultra-finecoalslurry.ThecationicmodifiedstarchmacromoleculeflocculantsSt-DMDAAC-AMwaspre-paredbygraftingdimethyldiallylammoniumchloride(DMDAAC)andacrylamide(AM)ontostarch,anditsthermalstabilityandsurfacemorphologywerecharacterizedbyFTIR,DSCandSEM,respectively.Theflocculationandfiltrationexperimentswithtypicalfinecoalslurrywerecarriedoutandthetreatmentprocesswasoptimized.ThecharacteristicpeakofgroupsonIRspectrumshowsthesuccessfulsynthesisofSt-DMDAAC-AM,anditshighperformancecanbeconfirmedbyresultsofDSCandSEM.Thecationicflocculantsplaybothrolesofthechargeneutralizationandtheformationofparticle-polymer-particlebridges,andcaneffectivelyim-provetheeffectofsettlementandpressurefiltrationofultra-finecoal.Undertheoptimizedop-erationparameters,theconcentrationofthickeneroverflowis2g/L,themoistureoffiltercakeofthickenerunderflowisabout20%～25%andtheconcentrationoffilterliquidislessthan10g/L.Keywords:modifiedstarch;DMDAAC;AM;St-DM