端硫代氨基甲酸基超支化聚合物的制備及其在菱錳礦處理中的應(yīng)用.pdf

1、錳礦是一種重要的礦產(chǎn)資源，在鋼鐵冶金、電池工業(yè)、化工原料等領(lǐng)域都有廣泛的利用。錳礦被開采和深加工的過程中，往往會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣和廢水排放，研究錳礦廢渣的回收利用和提高錳的浸出率是該領(lǐng)域研究的關(guān)鍵和挑戰(zhàn)。本文首先將錳礦粉與堿液反應(yīng)后的濾液與硫酸反應(yīng)，提取白炭黑；錳礦粉與堿液反應(yīng)后的濾渣與硫酸反應(yīng)獲得硫酸錳。研究了白炭黑產(chǎn)率和硫酸錳浸出率的影響因素和規(guī)律。以超支化聚酰胺-胺制備端硫代氨基甲酸基超支化聚合物去除濾液中的金屬離子以提高白炭黑的白

2、度和質(zhì)量。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）超支化聚酰胺-胺（HPAMAM）的合成與表征。以丙烯酸甲酯、二乙烯三胺、乙二胺為主要原料，采用“準(zhǔn)一步法”合成了4種不同代數(shù)的HPAMAM。利用紅外、核磁表征了HPAMAM的化學(xué)結(jié)構(gòu)，用熱重分析儀表征了HPAMAM的熱穩(wěn)定性能，采用化學(xué)滴定法測(cè)定了HPAMAM的胺值。結(jié)果顯示，成功地合成了4種不同代數(shù)的HPAMAM，隨著HPAMAM代數(shù)的增加，胺值逐漸減小，其熱穩(wěn)定性能逐漸增加，HPAMAM

3、-1、HPAMAM-2、HPAMAM-3、HPAMAM-4的初始熱分解溫度分別為209.0℃、210.8℃、213.2℃、219.5℃。
　　（2）端硫代氨基甲酸基超支化聚合物（HDTC）的制備與性能。以HPAMAM、二硫化碳、氫氧化鈉為主要原料制備了4種不同代數(shù)的HDTC。利用紅外表征了HPAMAM的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使用熱重分析儀表征了HPAMAM的熱穩(wěn)定性能，采用可見分光光度法（VIS）和原子吸光光度法（AAS）分別研究了HDTC的

4、分子量及其HDTC-3對(duì)Fe2+、Cu2+、Fe3+的去除效果。結(jié)果顯示，隨著絡(luò)合劑分子量的增加，去除金屬離子的效果先增加后下降，第三代端硫代氨基甲酸基超支化聚合物（HDTC-3）展現(xiàn)出較好的去除效果，HDTC-3對(duì)Cu2+、Fe3+也顯現(xiàn)出了明顯的絡(luò)合作用。HDTC-1、HDTC-2、HDTC-3、HDTC-4的初始熱分解溫度分別為230.1℃、240.4℃、245.3℃、235.4℃。
　?。?）HDTC在菱錳礦制備白炭黑和硫

5、酸錳過程中的應(yīng)用。首先將菱錳礦粉與氫氧化鈉反應(yīng)，產(chǎn)生的濾液經(jīng)HDTC處理后制備白炭黑，產(chǎn)生的濾渣制備硫酸錳，研究了白炭黑產(chǎn)率和硫酸錳浸出率的影響因素。研究了反應(yīng)溫度、時(shí)間、固液比、堿液和酸液濃度等因素對(duì)白炭黑產(chǎn)率和硫酸錳浸出率的影響規(guī)律，結(jié)果顯示，在溫度為140℃，反應(yīng)時(shí)間為8 h，堿礦比為1.2：1，堿液濃度為40 wt％的實(shí)驗(yàn)條件下，可使白炭黑產(chǎn)率達(dá)到15.7%，白炭黑中SiO2的含量為92.5%。在溫度為100℃，反應(yīng)時(shí)間為5 h