高分子絮凝劑對采礦堿渣回填的研究.pdf

1、國內(nèi)外對工業(yè)廢堿渣的處理,除以合理排放、堆存外,尚無好的解決方法,更沒涉及到用堿渣回填大型鹽礦溶腔的問題。由于工業(yè)堿渣對水的吸附和保留能力很強,單靠自然風干需要四、五年甚至更長的時間,并且大型鹽礦溶腔中充滿著大量的鹵水,將堿渣漿液回填到腔內(nèi),會因其顆粒粒徑小、質(zhì)輕,布朗運動作用大于重力沉降而懸浮在鹵水中難以沉降,填腔后抗壓強度也很低,影響了土地的使用和創(chuàng)造經(jīng)濟價值。本文從研究堿渣漿液的絮凝劑著手,通過用陰離子改性的聚丙烯酰胺作絮凝劑,對

2、漿液中堿渣顆粒的電中和與架橋作用,形成較大絮體,使其在鹵水中更易沉降和固結(jié)。同時為了加強堿渣的抗壓強度,通過加入水玻璃、氟化鈉、水泥等添加劑,使其和堿渣漿液中的顆粒形成凝膠來達到強度的增加。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴當聚丙烯酰胺用量5.0g,甲醛溶液5.7g,亞硫酸氫鈉7.28g,反應(yīng)溫度60℃,pH為9,反應(yīng)時間2~3h時,通過紅外光譜儀分別對改性前后的聚丙烯酰胺進行表征,對比各組的紅外光譜圖可知,實驗成功地將磺酸基團引入到了

3、聚丙烯酰胺側(cè)鏈上。⑵對比改性的300、700和1200萬分子量的聚丙烯酰胺在同一用量下的透光率隨波長的變化曲線可知,當用量為0.03g時,改性的700萬分子量的聚丙烯酰胺對漿液起到的絮凝效果最好。當用量為3.00g時,對應(yīng)改性的700和1200萬分子量的聚丙烯酰胺,透光率隨著波長的增加均在約50％~70%之間變化,絮凝效果相當。而改性的300萬分子量的聚丙烯酰胺,透光率隨著波長均在約45%~65%之間變化,絮凝效果相對較差。并且當用量分

4、別為0.15g、0.30g和1.50g,使用改性的700萬分子量聚丙烯酰胺時,所對應(yīng)的曲線雖然較靠近,而絮凝的效果已經(jīng)達到70%。在使用改性的1200萬分子量的聚丙烯酰胺時曲線差別較大,絮凝效果變化較大,但不超過50%。因此,最終選用改性的700萬分子量的聚丙烯酰胺作絮凝劑。⑶在1000ml量筒中測試堿渣沉降實驗。通過漿渣體積隨時間的變化曲線對比改性前后聚丙烯酰胺對堿渣漿液的絮凝效果,并由漿渣的最終體積與起始體積的比值說明改性前后聚丙烯

5、酰胺對堿渣漿液密實程度的影響。⑷對于堿渣漿液絮凝沉降以及增強的較佳配方為:堿渣300g;飽和鹵水以30g粗鹽/100mL蒸餾水的濃度標準配制,共400mL;改性聚丙烯酰胺1.50g。⑸通過加入水玻璃、氟化鈉和水泥等增強劑研究其對堿渣強度的影響。分別用壓縮機和自制的十字板剪切裝置彈簧測力器測定下層沉淀的抗壓強度和剪切強度。結(jié)果表明,水玻璃、氟化鈉和水泥均可以提高堿渣的強度。其中,水泥單獨添加時即可達到強度要求。綜合其效果和經(jīng)濟成本考慮,較