一種尾礦干排用絮凝劑的制作方法
【技術領域】
[0001]本專利涉及一種絮凝劑的制作方法，具體涉及一種尾礦干排用絮凝劑的制作方法。
【背景技術】
[0002]我國是選礦采礦大國，在礦冶領域絮凝劑的使用是非常廣泛的，主要涉及到采礦、選礦、冶金等礦物加工過程。在這些過程中需要使用大量的水，需要從水溶液中有效分離出固體礦物。使用合適的絮凝劑，可以加速細粒物料的濃縮和提高過濾效率，從而達到很尚的分尚效果和提尚設備的生廣能力、減少有用礦物的流失、提尚廣率，加快尾礦廢水的回用等目的。
[0003]隨著礦產資源的開發利用縱深發展，如何提高生產效率、節約能源、降低消耗、最大限度地利用有限的礦產資源，減少浪費已經成為目前礦業領域追求的目標。絮凝劑產品在這一領域的合理應用極大地推動了礦產資源的合理開發利用。
[0004]目前在鐵、鎳、金、銀、銅、鋁、鉛、鋅等選礦領域在這些過程中需要使用大量的水，從水溶液中有效分離出礦物固體，使用絮凝劑可促使固體礦物很快下沉，因此高效濃密機得以在大量礦物處理過程的精礦和尾礦系統應用，絮凝劑的使用能夠加速細粒物料的濃縮和提高過濾效率，從而提高了礦物和水的分離效果、提高生產效率、減少尾礦流失和降低生產運行成本。
[0005]因此，迅速發展我國的礦業化學品工業，研制出適合國情的產品，并及時應用于生產，是解決問題的關鍵。而在諸多的礦業化學品中，絮凝劑將會起到至關重要的影響。
【發明內容】
[0006]本專利目的是提供一種尾礦干排用絮凝劑的生產方法。該絮凝劑是一種白色或淡黃色顆粒，具有溶解性好、穩定性好，適用范圍廣泛，易儲藏，絮凝效果好，固液分離性能優越等特點，更能適應尾礦干排現場應用，是一種高效的尾礦干排用絮凝劑。
[0007]該絮凝劑是由丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸十二烷基酯通過低溫復合引發體系聚合得到的共聚物。在傳統的丙烯酰胺單體的基礎上引入了三種功能單體，增強絮凝劑應對復雜尾礦循環水的效果，其中丙烯酸的引入增加共聚物的親水性，由于羧酸基團的親水性能優越，可提高高分子聚合物產品的溶解性能，使該絮凝劑在小于30分鐘就可全部溶解在水中，比傳統絮凝劑提高了一倍的效率；共聚物分子鏈上含有磺酸基團，該基團是強極性基團，其很強的親水作用與靜電排斥力使共聚物具有更好的水溶性，極大地增大了分子鏈的流體力學體積，增加了分子鏈的剛性，且流體力學體積基本不隨pH變化。更重要的是共聚物具有出色的耐溫抗鹽性，與二價陽離子Ca2+、Mg2+不會生成沉淀，可應對復雜的尾礦循環水系統，循環水中的雜質不會對絮凝劑產生影響，保持絮凝劑產品的絮凝效果；共聚物中的長鏈烷基酯為疏水基團在聚合物合成中引入疏水基團，通過疏水基團的疏水締合作用改善聚合物的耐溫耐剪切性能。含疏水基團的水溶性聚合物在淡水和含有高礦化度的水中粘度效應相近，分子量沒有損失，保證高分子絮凝劑的高分子絮凝架橋作用效果。
[0008]為了合成該絮凝劑，采用如下技術方案:
1.首先將四種共聚單體A、B、C、D按照比例配置成反應液，反應液的水含量為65%，共聚單體總量為35%。各組分共聚單體的配料比為:
40% — 85%共聚單體A 5%—40%共聚單體B 5% — 35%共聚單體C 1% — 3%共聚單體D 以上含量均為重量百分比
其中共聚單體A為含有酰胺基團以及不飽和雙鍵的乙烯基單體。例如:丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺。優選丙烯酰胺；
共聚單體B為含有親水性羧酸基團以及不飽和雙鍵的乙烯基單體，例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥丙酯。優選丙烯酸；
共聚單體C為含有磺酸基團以及不飽和雙鍵的乙烯基單體，例如:2_丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，丙烯磺酸鈉、苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉。優選2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸；
共聚單體D為含有長鏈疏水基團以及不飽和雙鍵的乙烯基單體，例如:丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十八烷基酯。優選丙烯酸十二烷基酯；
2.將配置好的反應液調整PH值到7.0-7.5之間，然后降溫至零度；
3.將第2步的反應液倒入反應器中，通氮氣除氧30分鐘；
4.加入低溫復合引發劑，加完引發劑，待溶液變的粘稠，停止通氮氣，封口，保溫；
5.等到溫度不在上升時，反應結束，此時溶液已經反應成膠塊，取出膠塊，造粒，烘干，粉碎，得到成品尾礦干排用絮凝劑。
[0009]本專利涉及到的壓裂液用納米降濾劑與現有技術相比具有以下優勢:
(O絮凝效果好，更利于尾礦干排時的固液分離效果；
(2)溶解速度快，及時在北方的冬季，三十分鐘可完全溶解；
(3)適用范圍廣泛，可應對復雜的鐵、鎳、金、銀、銅、鋁、鉛、鋅等選礦領域的尾礦干排使用；
(4)有效物含量高，現場使用量少，便于運輸。
【具體實施方式】
[0010]下面通過具體實例對本專利合成過程做詳細的說明。
[0011]實施例1
原料準備:丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸十二烷基酯。
[0012]溶液配制:稱量650g去離子水，在攪拌狀態下，加入245g丙烯酰胺，70g丙烯酸，31.5g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3.5g丙烯酸十二烷基酯，攪拌至完全溶解。
[0013]溶液的調整:將配制好的反應液用氫氧化鈉調節PH至7~7.5，降溫至0°C。
[0014]絮凝劑的制備:將100g反應液倒入反應器中，通入高純氮氣30分鐘，按照順序加入20mg引發劑V50，30mg甲酸鈉，30mg叔丁基過氧化氫，20mg硫酸亞鐵，加入硫酸亞鐵后，反應液變粘稠，停止通氮氣，封口。
[0015]絮凝劑的后處理:將反應好的絮凝劑膠體取出，切粒，切成3_~5_的小膠粒，放入60°C的烘箱烘干4小時，取出烘干物，用粉碎機粉碎，篩分，得到尾礦干排用絮凝劑成品。
[0016]實施例2
原料準備:丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸十二烷基酯。
[0017]溶液配制:稱量650g去離子水，在攪拌狀態下，加入175g丙烯酰胺，45.5g丙烯酸，122.5g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、7g丙烯酸十二烷基酯，攪拌至完全溶解。
[0018]溶液的調整:將配制好的反應液用氫氧化鈉調節PH至7~7.5，降溫至0°C。
[0019]絮凝劑的制備:將100g反應液倒入反應器中，通入高純氮氣30分鐘，按照順序加入20mg引發劑V50，30mg甲酸鈉，30mg叔丁基過氧化氫，20mg硫酸亞鐵，加入硫酸亞鐵后，反應液變粘稠，停止通氮氣，封口。
[0020]絮凝劑的后處理:將反應好的絮凝劑膠體取出，切粒，切成的小膠粒，放入60度的烘箱烘干4小時，取出烘干物，用粉碎機粉碎，篩分，得到尾礦干排用絮凝劑成品。
[0021]實施例3
原料準備:丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸十二烷基酯。
[0022]溶液配制:稱量650g去離子水，在攪拌狀態下，加入210g丙烯酰胺，98g丙烯酸，35g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、7g丙烯酸十二烷基酯，攪拌至完全溶解。
[0023]溶液的調整:將配制好的反應液用氫氧化鈉調節PH至7~7.5，降溫至0°C。
[0024]絮凝劑的制備:將100g反應液倒入反應器中，通入高純氮氣30分鐘，按照順序加入20mg引發劑V50，30mg甲酸鈉，30mg叔丁基過氧化氫，20mg硫酸亞鐵，加入硫酸亞鐵后，反應液變粘稠，停止通氮氣，封口。
[0025]絮凝劑的后處理:將反應好的絮凝劑膠體取出，切粒，切成3mm~5_的小膠粒，放入60度的烘箱烘干4小時，取出烘干物，用粉碎機粉碎，篩分，得到尾礦干排用絮凝劑成品。
[0026]實施例4
原料準備:丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸十二烷基酯。
[0027]溶液配制:稱量650g去離子水，在攪拌狀態下，加入140g丙烯酰胺，122g丙烯酸，84g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、4g丙烯酸十二烷基酯，攪拌至完全溶解。
[0028]溶液的調整:將配制好的反應液用氫氧化鈉調節PH至7~7.5，降溫至0°C。
[0029]絮凝劑的制備:將100g反應液倒入反應器中，通入高純氮氣30分鐘，按照順序加入20mg引發劑V50，30mg甲酸鈉，30mg叔丁基過氧化氫，20mg硫酸亞鐵，加入硫酸亞鐵后，反應液變粘稠，停止通氮氣，封口。
[0030]絮凝劑的后處理:將反應好的絮凝劑膠體取出，切粒，切成3mm~5_的小膠粒，放入60度的烘箱烘干4小時，取出烘干物，用粉碎機粉碎，篩分，得到尾礦干排用絮凝劑成品。
【主權項】
1.一種尾礦干排用絮凝劑的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: a、首先將四種共聚單體A、B、C、D按照比例配置成反應液，反應液的水含量為65%，共聚單體總量為35%，其中各組分共聚單體的配料比為: 40% — 85%共聚單體A ; 5%—40%共聚單體B ； 5% — 35%共聚單體C ； 1% — 3%共聚單體D ； 以上含量均為重量百分比； 其中共聚單體A為丙烯酰胺； 共聚單體B為丙烯酸； 共聚單體C為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸； 共聚單體D為丙烯酸十二烷基酯； b、將配置好的反應液用氫氧化鈉調整PH值到7.0-7.5之間，然后降溫至零度； C、將反應液倒入反應器中，通氮氣除氧30分鐘； d、加入復合引發劑，加完引發劑，待溶液變的粘稠，停止通氮氣，封口，保溫； e、等到溫度不在上升時，反應結束，溶液反應成膠塊，取出膠塊，造粒，烘干，粉碎，得到成品尾礦干排用絮凝劑。
2.如權利要求1所述的一種尾礦干排用絮凝劑的制作方法，其特征在于復合引發劑是20重量份的引發劑V50、30重量份甲酸鈉、30重量份叔丁基、20重量份硫酸亞鐵。
3.如權利要求1所述的一種尾礦干排用絮凝劑的制作方法，其特征在于取出的膠塊切成3mm~5_的正方體小膠粒，放入60°C的烘箱烘干4小時。
【專利摘要】本發明涉及一種尾礦干排用絮凝劑的合成方法，它含有丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸十二烷基酯,通過低溫復合引發系統聚合反應、熟化、造粒、烘干、粉碎處理后得到尾礦干排用有機高分子絮凝劑，可根據尾礦物料性質調整各個功能單體比例，得到更加適合現場應用的產品，比傳統的聚丙烯酰胺絮凝劑更能適應尾礦干排現場應用，是一種高效的尾礦干排用絮凝劑。該絮凝劑是一種白色或淡黃色顆粒，具有溶解性好、穩定性好，易儲藏，絮凝效果好，是一種性能優良的尾礦干排絮凝劑。
【IPC分類】C02F1-56, C08F220-18, C08F220-06, C08F220-56, C08F220-58
【公開號】CN104761678
【申請號】CN201510168210
【發明人】趙亮, 曹軍林, 高鳴池, 萬紹鑫
【申請人】煙臺潤星環保科技發展有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月11日