[發明專利]一種天然-合成共聚物改良劑的應用

有效

• 申請號: 201911086336.3
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110950998B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 朱鋒;薛生國;江鈞;可文舜;葉羽真;范家榮;劉政
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/56;B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 武漢臻誠專利代理事務所(普通合伙) 42233
• 代理人: 胡星馳

本發明公開了一種天然?合成共聚物改良劑的應用，其應用于提高赤泥穩定性團聚體含量；所述天然?合成共聚物改良劑為淀粉?丙烯酰胺共聚物。本發明針對赤泥強堿高鹽的特性，通過接枝共聚的方法使單體接枝到天然高聚物分子上，制得天然?合成共聚物改良劑，所用的原料成本低，且環境風險較小。本發明將天然?合成共聚物改良劑應用于赤泥的對赤泥大團聚體含量的提升效果更為顯著。本發明的天然?合成共聚物改良劑克服了普通天然高聚物使用持續周期短的問題，改良效果持續時間長。本發明的天然?合成共聚物改良劑在赤泥中施用量極小，極具有大規模應用的前景。

技術領域

本發明屬于環境保護領域，更具體地，涉及一種提高赤泥穩定性團聚體含量的方法。

背景技術

赤泥是氧化鋁工業生產過程中排放的高堿性固體廢棄物，每生產1噸氧化鋁約產生1-2噸赤泥。赤泥堿性強(pH＝10.0-13.0)，鹽分含量高(電導率約為1.4-28.4ms/cm)，污染物遷移風險大，盡管國內外學者針對赤泥資源化利用(建筑材料制備、有價金屬提取、環保材料應用等)開展了大量研究，赤泥的整體利用率不足5％，外排赤泥基本以堆存為主。

赤泥堆場為赤泥堆存的主要場所。由于赤泥鹽堿性強，粒徑極細，表層堿性顆粒容易遷移導致周邊土壤堿化，赤泥較高的含水率也容易增加地表水體pH值。生態修復是實現赤泥堆場環境綜合整治的最有效技術手段，赤泥穩定團聚體結構的形成是生態修復成功與否的關鍵驅動因子之一。

目前，國內外主要選用石膏和堆肥等作為主要的赤泥基質改良劑，改善赤泥理化性狀，實現堆場植被生長。然而，這類改良劑施用量較大，成本較高，對于赤泥團聚體含量的提高成效有限，且容易造成二次污染。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種提高赤泥穩定性團聚體含量的方法，其目的在于通過制備天然-合成共聚物改良劑改善赤泥物理結構，促進赤泥大團聚體形成與穩定，由此解決改良劑施用量大，成本高，且易造成二次污染的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種天然-合成共聚物改良劑的應用，其應用于提高赤泥穩定性團聚體含量；

所述天然-合成共聚物改良劑為淀粉-丙烯酰胺共聚物。

優選地，所述的天然-合成共聚物改良劑的應用，其所述淀粉-丙烯酰胺共聚物其接枝效率80％-99％，支鏈分子量3×10⁶-6×10⁶。

優選地，所述的天然-合成共聚物改良劑的應用，其所述淀粉-丙烯酰胺共聚物按照如下方法制備：

將分子量在300至350的可溶性直鏈淀粉(C₆H₁₀O₅)與丙烯酰胺通過加成反應接枝，其中所述用于加成反應的淀粉與丙烯酰胺的質量之比為1:1.5～2，以硝酸鈰為引發劑的添加量為每5-10g淀粉添加0.15-0.55g，反應溫度40℃-80℃，反應時間2-6h。

優選地，所述的天然-合成共聚物改良劑的應用，其所述用于可溶性直鏈淀粉，優選玉米淀粉、豆類淀粉。

優選地，所述的天然-合成共聚物改良劑的應用，其所述加成反應的可溶性直鏈淀粉以α-葡萄糖甙鍵(即α-1,4-甙鍵)連接而成，顆粒較細，晶體結構緊密，平均分子量300至350。

優選地，所述的天然-合成共聚物改良劑的應用，其所述應用包括以下步驟：

(1)將赤泥和改良劑混合得到赤泥混合物；

(2)向步驟(1)中的赤泥混合物中加水；

(3)在室溫下培育。

優選地，所述的天然-合成共聚物改良劑的應用，其所述步驟(1)改良劑在赤泥中所占質量比為0.2％至0.4％。