Флокулянт на основе полиакриламида

Флокулянт на основе полиакриламида

Реферат

Изобретение относится к получению эффективных флокулянтов на основе полиакриламида, которые могут быть использованы для сгущения и очистки промышленных суспензий, обогащения минерального сырья, в частности для осветления хвостов флотации при углеобогащении.

Известно использование флокулянта на основе полиакриламида, обработанного поверхностно-активными веществами (ПАВ), представляющими собой продукты оксиалкилирования гидрофобных многоатомных спиртов. Количество полимера в диспергируемой в воде смеси 12-15 вес.%, ПАВ 88-85 вес.% [1].

Однако добавление указанных веществ снижает вязкость растворов полиакриламида, усугубляет механическую деструкцию полиакриламида. Кроме того, используются достаточно большие количества дорогих и дефицитных ПАВ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является флокулянт на основе полиакриламида, когда в качестве модифицирующего агента используют продукт реакции эпихлоргидрина и смеси солей высших жирных кислот C₁₆-C₂₀ [2].

Однако данную смесь необходимо диспергировать в растворе привитого сополимера полиакриламида с карбоксиметилцеллюлозой, взаимодействие проходит при достаточно высокой температуре 60-80°С и достигается относительно небольшая эффективность работы флокулянта.

Целью изобретения является улучшение флокулирующей способности флокулянта.

По первому варианту флокулянт включает полиакриламид, воду и модифицирующий агент - смесь пропиленгликоля и этилцеллозольва при их соотношении 1:2 при следующем соотношении компонентов, в вес.%:

полиакриламид	0,5-99,0
вышеуказанная смесь
пропиленгликоля и этилцеллозольва	0,15-0,3
вода	остальное

По второму варианту флокулянт включает полиакриламид, воду и модифицирующий агент - смесь пропиленгликоля и пропиленхлоргидрина при их соотношении 1:2 при следующем соотношении компонентов, в вес.%:

полиакриламид	0,5-99,0
вышеуказанная смесь
пропиленгликоля и пропиленхлоргидрина	0,25-0,35
вода	остальное

Согласно третьему варианту флокулянт включает полиакриламид, воду и модифицирующий агент - смесь пропиленгликоля, этилцеллозольва и пропиленхлоргидрина при их соотношении 1:2:1 при следующем соотношении компонентов, в вес.%:

полиакриламид	0,5-99,0
вышеуказанная смесь пропиленгликоля,
этилцеллозольва и пропиленхлоргидрина	0,1-0,2
вода	остальное

Флокулянт готовили следующим образом: первоначально готовили водный раствор полиакриламида (молекулярная масса 30 млн), который набухал в течение 1 суток при комнатной температуре. Затем при перемешивании в раствор полиакриламида вводили смесь пропиленгликоля (пропандиол) и этилцеллозольва (моноэтиловый эфир этиленгликоля) (1:2) (пример 1), смесь пропиленгликоля и пропиленхлоргидрина (1-гидрокси, 2-хлорпропан) (1:2) (пример 2), смесь пропиленгликоля, этилцеллозольва и пропиленхлоргидрина (1:2:1) (пример 3).

Проводили флокуляцию флотоотходов, представляющих собой устойчивую суспензию известняк - вода. Для разделения брали суспезию с содержанием 100 г/л твердого вещества.

Пример 1

Добавляли в суспензию композицию на основе полиакриламида, включающую воду и модифицирующий агент, содержащий смесь пропиленгликоля и этилцеллозольва (1:2) при следующем соотношении компонентов, вес.%:

полиакриламид	0,5-99,0
модифицирующий агент	0,15-0,3
вода	остальное

Определяли скорость осаждения флокулированной суспензии и степень ее осветления. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1
Показатели	Пример 1	прототип
Скоростьосаждения, м/с	0,043	0,0107
Степень осветления, %	98	95
Остаточное содержание твердой фазы в сливе, мг/л	5	10

Пример 2

Добавляли в суспензию композицию на основе полиакриламида, включающую воду и модифицирующий агент, содержащий смесь пропиленгликоля и пропиленхлоргидрина (1:2) при следующем соотношении компонентов, вес.%:

полиакриламид	0,5-99,0
модифицирующий агент	0,25-0,35
вода	остальное

Определяли скорость осаждения флокулированной суспензии и степень ее осветления. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2
Показатели	Пример 2	прототип
Скорость осаждения, м/с	0,053	0,0107
Степень осветления, %	97	95
Остаточное содержание твердой фазы в сливе, мг/л	6	10

Пример 3

Добавляли в суспензию композицию на основе полиахриламида, включающую воду и модифицирующий агент, содержащий смесь пропиленгликоля, этилцеллозольва и пропиленхлоргидрина (1:2:1) при следующем соотношении компонентов, вес.%:

полиакриламид	0,5-99,0
модифицирующий агент	0,1-0,2
вода	остальное

Определяли скорость осаждения флокулированной суспензии и степень ее осветления. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3
Показатели	Пример 3	прототип
Скорость осаждения, м/с	0,04	0,0107
Степень осветления, %	99	95
Остаточное содержание	4	10
твердой фазы в сливе, мг/л

Как видно из приведенных примеров, скорость осаждения известняковой суспензии флокулянтом на основе полиакриламида, описанным в примерах, в 2-2,5 раза больше, чем при использовании известного флокулянта. Степень осветления при этом увеличивается на 2-4%. Остаточное содержание твердой фазы в сливе снижается в 1,6-2,5 раза, что позволяет получать более качественную воду для оборотного водоснабжения предприятия.

Величина оптимальной концентрации модифицирующего агента зависит от физико-химических свойств полимера и растворителя (воды), а также от природы добавляемых веществ и определяется экспериментальным путем в каждом конкретном случае. Для каждой пары раствор полимера - добавка существует свой оптимум концентрации, ниже и выше которого степень сшивки уменьшается и снижается эффективность работы флокулянта. Данный факт объясняется степенью свернутости глобулы макромолекулы, а также стерическими затруднениями, когда модифицирующий агент не может сшить отдельные нити макромолекул полимера в блоки за счет водородных связей.

Источники информации

1. Патент США №363405, кл. 260-33.4, опубл. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР №1595850, кл. С08F 220/56, с02F 1/56, опубл. 1990, бюл. №36 (прототип).

1. Флокулянт, включающий полиакриламид, модифицирующий агент, воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, композиция содержит в качестве модифицирующего агента смесь пропиленгликоля и этилцеллозольва при их соотношении 1:2 при следующем соотношении компонентов, вес.%:

полиакриламид	0,5-99,0
вышеуказанная смесь
пропиленгликоля и этилцеллозольва	0,15-0,3
вода	остальное

2. Флокулянт, включающий полиакриламид, модифицирующий агент, воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, композиция содержит в качестве модифицирующего агента смесь пропиленгликоля и пропиленхлоргидрина при их соотношении 1:2 при следующем соотношении компонентов, вес.%:

полиакриламид	0,5-99,0
вышеуказанная смесь
пропиленгликоля и пропиленхлоргидрина	0,25-0,35
вода	остальное

3. Флокулянт, включающий полиакриламид, модифицирующий агент, воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, композиция содержит в качестве модифицирующего агента смесь пропиленгликоля, этилцеллозольва и пропиленхлоргидрина при их соотношении 1:2:1 при следующем соотношении компонентов, вес.%:

полиакриламид	0,5-99,0
вышеуказанная смесь пропиленгликоля,
этилцеллозольва и пропиленхлоргидрина	0,1-0,2
вода	остальное