怎樣降低絮凝劑的吸附時間

1、怎樣降低絮凝劑的吸附時間 氧化鋁生產(chǎn)中只注重絮凝劑的選型，對絮凝劑的配制和使用條件關注較少。通過對絮凝劑 特性的分析和數(shù)據(jù)對比試驗，確立了合成高分子絮凝劑在生產(chǎn)應用過程中的配制和使用條 件。為絮凝劑在生產(chǎn)上的高效應用提供了參考。關鍵詞：絮凝劑；分子量；赤泥懸浮液;沉降性能在拜耳法、燒結(jié)法或聯(lián)合法處理一水硬鋁石、三水鋁石或混合型鋁土礦的氧化鋁生產(chǎn) 工藝過程中，溶出后的赤泥漿液是一種由鋁酸鈉溶液和不同粒級的赤泥顆粒組成的分散物 系，即赤泥懸浮液。這種懸浮液只有通過沉降分離，葉濾機過濾才能得到滿足分解條件的 鋁酸鈉溶液，最終分解出品質(zhì)較高的氫氧化鋁產(chǎn)品。該工序中，沉降分離效果的好壞直接 影響著整個系

2、統(tǒng)的正常運行。各氧化鋁廠家經(jīng)常因為赤泥懸浮液不能在沉降槽正常分離而 壓迫溶出系統(tǒng)停料，同時葉濾機因為溢流浮游物太高而負荷很重，使產(chǎn)能降低，導致沉降 槽冒槽，出現(xiàn)員工和設備一起“累”的局面。要抓好赤泥懸浮液的沉降分離，除在設備上選擇高效沉降槽外，還要選擇好合適的絮 凝劑。經(jīng)過多年的實驗室和工業(yè)試驗，適合赤泥沉降分離的絮凝劑優(yōu)選出很多，如：麥麩、 淀粉、A 一 1000、英國663、NALCO 9779、Ciba HP21、艾森97等。然而大多氧化鋁廠家 只注重絮凝劑的選型，對絮凝劑的溶解方式、存放時間、使用濃度及添加方式有所忽略， 所以，絮凝劑在生產(chǎn)使用中往往得不到較滿意的效果。本文依據(jù)絮凝劑的

3、特性，從配制和 使用方法出發(fā)，討論如何應用絮凝劑，才能達到高效沉降的效果。1、合成高分子絮凝劑的種類及絮凝特性目前，廣泛應用于氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中絮凝劑有天然高分子絮凝劑和合成高分子絮凝 劑兩大類，前者主要有：淀粉、麥麩等；后者主要包括聚丙烯酰胺類和異羥肟類絮凝劑。 一般來說，天然高分子絮凝劑在赤泥分離過程用量大，沉速較慢，還可能導致鋁酸鈉溶液 中有機物含量過高，所以氧化鋁生產(chǎn)中合成高分子絮凝劑的應用較為普遍。合成高分子絮 凝劑與赤泥易形成多點吸附，這緣于赤泥中非平衡態(tài)的固體表面有陽離子，而絮凝劑中羥 基、羧基等水解后產(chǎn)生的陰離子能形成較強的作用力，絮凝劑與赤泥產(chǎn)生吸附后，形成絮 團，通過重力場的

4、作用進行沉降，達到液固分離的目的。1聚丙烯酰胺類絮凝劑聚丙烯酰胺簡稱PAM，產(chǎn)品主要形式有水溶液膠體、粉狀 及膠乳三種。粉狀產(chǎn)品若能防止結(jié)團，比膠體產(chǎn)品易溶，乳膠產(chǎn)品溶解性能最好。提高溫 度能促進溶解，但一般不宜超過50C，以防止降解及產(chǎn)生其他反應。水解PAM會同溶液中 的多種金屬陽離子相互作用，如在的體系中，這些相互作用通常導致生成粘稠的凝膠團。 常見的聚丙烯酸鈉（如A-lOOO）在鋁酸鈉漿液分離中，其行為主要與赤泥的種類有關，赤 泥的沉降速度隨赤泥中鈦鐵礦（或鈣鈦礦）含量的增加而增加。同時，赤泥中鐵的存在形態(tài) 也影響著絮凝效果。當赤泥中的鐵以氫氧化鐵Fe（OH）、針鐵礦FeOOH（直徑一般

5、小于1m） 等形式存在時，由于顆粒的溶劑化較強，絮凝劑與固相表面間的作用力將更弱，難以產(chǎn)生 緊密的吸附，形成絮團。生產(chǎn)中通過提高漿液苛性比、溫度或加入含鈣物質(zhì)來促使針鐵礦 轉(zhuǎn)化為赤鐵礦，改善赤泥的沉降性能。2異羥肟類高分子絮凝劑隨著氧化鋁生產(chǎn)技術的發(fā)展，對液固分離也提出了更高 的要求，開發(fā)的異羥肟類絮凝劑（如NALCO 9779、Ciba HP21等）相比于聚丙烯酸（酰胺） 類絮凝劑，在絮凝過程中具有鮮明的特征。（1）作用力強，形成的絮團穩(wěn)定性好。以燒結(jié)法為例，當溶出黃料時，加入異羥肟類 絮凝劑后，沉降性能相對于聚丙烯酸鈉有明顯的提高。（2）沒有誘導期，吸附速度快。試驗結(jié)果表明，相對于聚丙烯酸

6、鈉，溢流的清亮度提 高 60%-90%。2、合成高分子絮凝劑高效應用的影響因素合成高分子絮凝劑的應用主要決定于其在水溶液中的行為，水是它的最好溶劑，實 用中很重視它的水溶性，一般認為粘度和分子量愈大，絮凝效果會愈好。不同絮凝劑有不 同的絮凝效果，每種絮凝劑的高效應用與溶解方法、溫度、攪拌速度、濃度、添加點等有 關。1溶解溫度的影響沉降實驗時赤泥懸浮液固含為71 g/L；絮凝劑的使用濃度3 / 1 0000，添加量30g/t 一千赤泥。隨著溫度升高溶解時間縮短，絮凝劑分子量降低， 沉降性能減弱。尤其在75C以上的高溫下配制時，由于高溫水溶液會降解絮凝劑的分子鏈， 所以其分子量快速降低而沉速變慢。

7、這與合成高分子絮凝劑不宜高溫溶解（最佳不高于 50C）的特性相吻合。在生產(chǎn)上為了使絮凝劑能充分溶解，常用80E左右的熱水化解配制， 甚至是前一個班提前配制絮凝劑以備下個班用。如此高的溫度配制.且再陳放數(shù)小時，因 此，在遇到沉降槽跑渾時，絮凝劑的效果當然不能發(fā)揮其盡。筆者多次在實驗室配制絮凝 劑的實驗時，根據(jù)絮凝劑的使用要求，用4012左右含3%10%NaOH的水溶液在2小時 內(nèi)即可將粉狀絮凝劑化解均勻。另外，向水溶液里加進2%體積的2 一丙醇，可防止絮凝 劑的粘度因陳放而變化。2攪拌速度的影響合成高分子絮凝劑的粘度和分子量隨攪拌速度增加而下降。這 是由于在快速攪拌作用下剪切力使大分子鏈伸展斷裂，纏結(jié)點的數(shù)目因此有所降低，因而 導致分子量下降，沉降性能降低。試驗室配制絮凝劑時攪拌速度應小于200r / min，在生 產(chǎn)上常用的掛鏈式攪拌轉(zhuǎn)速控制在30r / min左右，輸送時也應避免選用離心泵。2. 3使用濃度及添加量的影響在一定限度內(nèi)絮凝劑的沉降性能隨著使用濃度的增大 而增大，但其最佳使用濃度應滿足分子鏈有足夠的延伸。當配制的使用濃度太大，分子鏈 不能充分伸展，堆積密度過大時，會降低絮凝效果，同時沉降槽中會出現(xiàn)粘稠的膠團。合 成高分子絮凝劑的使用濃度通常為0. 02%0. 1%。同樣，赤