[發(fā)明專利]聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑的沉降劑制備及應用方法

無效

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• 申請日: 2010-11-17
• 公開（公告）號: CN102040271A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 雷春生;王桂玉;李定龍;涂保華
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發(fā)明涉及一種陽離子型高分子絮凝劑的制備工藝，尤其涉及聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑的沉降，屬于化學技術領域。

背景技術

聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑是一種新型無機高分子絮凝劑,具有顯著除磷、脫色、脫臭、脫水、脫油、除菌、脫除水中重金屬離子、投加量少且形成礬花大等優(yōu)點，得到廣泛應用。國家標準中對于不溶物有嚴格的要求，液體優(yōu)等品≤0.2％，液體一等品≤0.5％，所以通常生產(chǎn)液體聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑的最后一步就是去除其中的不溶物。這主要有兩種方法：一種是自然沉降法，一般需要7～10d左右，生產(chǎn)周期比較長，影響產(chǎn)品的質量，不適合一些占地面積小的生產(chǎn)廠家，而且對于某些鹽基度高的產(chǎn)品，由于產(chǎn)品黏度比較大，不溶物難以分離，即使沉淀數(shù)天后仍然達不到國家標準中的相關要求；另一種方法是采用板框式壓濾機壓濾，不僅投資大，耗電量大，而且要求產(chǎn)品鹽基度不能過高（一般在80％以下），限制了產(chǎn)品的實用范圍。對于多數(shù)廠家，為了減少設備投資，多采用沉降法，因此，液體產(chǎn)品中普遍存在不溶物過高的問題，這也成為目前國內生產(chǎn)液體聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑急需解決的問題。

聚丙烯酰胺是一種應用比較廣泛的有機高分子絮凝劑，一般用作助凝劑，在混凝處理過程中，通過電荷中和及吸附架橋作用增加絮體的粒徑，加速其沉降從而提高混凝效果。使用陽離子聚丙烯酰胺等有機高分子絮凝劑是加速聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑中不溶物沉淀的一種方法，但是普通的聚丙烯酰胺對于加速聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑中不溶物沉淀的效果不明顯，或者就是粘著成一團，形成糊狀膠體，無法把聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑中的不溶物質沉淀下來。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的一個目的是為克服現(xiàn)有聚丙烯酰胺加入聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑液體中會形成糊狀膠體，不會把不溶顆粒物沉降下來的不足而提供一種改性聚丙烯酰胺加速沉降劑的制備方法，所得到的改性聚丙烯酰胺陽離子密度高、分散性強。

本發(fā)明的另一個目的是提供上述改性聚丙烯酰胺加速沉降劑的應用方法，將該改性聚丙烯酰胺加速沉降劑加入聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑液體中能把不溶顆粒物沉淀下來，得到澄清透明的聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑溶液。?

本發(fā)明聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑的沉降劑制備方法采用的技術方案是依次采用如下步驟：（1）取30～80g丙烯酰胺固體，加入蒸餾水配成濃度為50%～90%的丙烯酰胺水溶液，將丙烯酰胺水溶液加熱至40°C～60°C；（2）在加熱后的丙烯酰胺水溶液中加入濃度為20%～80%有機醇溶液15～83mL并攪拌，在恒溫60°C～75°下反應5～6小時后靜止冷卻，分離取出上層液；（3）在攪拌的條件下在所述上層液中加入濃度為10%～30%有機胺溶液76～97mL，反應溫度控制在常溫，再攪拌40min；（4）在氮氣保護條件下加入與反應物總質量比為1.0%～5.0%的過硫酸鉀溶液，恒溫控制在68°C～75°C，在酸性條件下聚合5～6h；（5）將聚合物進行造粒、干燥、粉碎，即得沉降劑。?

本發(fā)明聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑的沉降劑應用方法采用的技術方案是：取沉降劑與聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑的質量比為0.3‰～0.5‰的沉降劑，將沉降劑攪拌溶解后加入到聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑液體中，靜止沉淀即可。

本發(fā)明制備得到改性聚丙烯酰胺是一種陽離子型高分子絮凝劑，用作去除聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑中不溶物質的加速沉降劑，不會形成黏糊狀物質，能肉眼看到液體聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑中不溶物質馬上分層并沉降分離，得到澄清、透明的聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑溶液；具有成本低、聚合物分子量大、陽離子電荷密度高，使用方便等特點；廣泛用于聚鐵硅型復合無機高分子絮凝劑、聚鋁硅型復合無機高分子絮凝劑鐵等無機高分子絮凝劑中不溶物質的去除。

具體實施方式

本發(fā)明以丙烯酰胺、有機醇和有機胺為主要原料，有機醇為乙二醇、丁二醇、丙三醇或己二醇中的一種；有機胺為苯二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、二甲基乙酰胺、二甲基乙醇胺或多乙烯多胺中的一種。采用水溶液聚合的方法，先將丙烯酰胺單體配成水溶液，先后與有機醇和有機胺進行反應，再采用K₂S₂O₈-NaHSO₃、（NH₄）₂S₂O₈-NaHSO₃等引發(fā)劑為氧化還原引發(fā)體系制得改性聚丙烯酰胺，具體如下：