聚丙烯酰胺对高岭土过滤的影响

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助滤剂是指能够增加过滤速度或降低滤饼水分的药剂。按作用特征,它可分为表面活性剂型和絮凝剂型两大类。实践证明,添加助滤剂是降低滤饼水分,提高过滤速度,降低干燥能耗的有效措施。本文采用聚丙烯酰胺并就它对高岭土过滤的影响进行了初步研究。
1 试样、药剂及试验方法试样:高岭土,-500目占95%,试验时将其配成10%的悬浮液使用。药剂:聚丙烯酰胺,分子量为500万,分子式为[ CH2CH(CONH2)]x,水解度为30%,配成0.01%的溶液;三氯化铁(FeCl3.6H2O),分子量为270,配成0.01%的溶液使用。

试验方法:过滤试验装置如图1所示。在烧杯中置入浓度为10%、添加不同量助滤剂的滤液50mL,充分搅拌后,注入漏斗。在搅拌的同时,开启真空泵到一定真空度(0.05MPa),注入溶液的同时开始计时,以10s的时间间隔通过带刻度的抽滤量筒,记录不同时间的滤液累计体积,直至过滤结束,整个计时过程为3min。过滤结束后,称取湿滤饼质量,然后放入烘箱(95°±5°)干燥至恒温,根据烘干前后滤饼质量差异计算滤饼水分。
2 试验结果及讨论
2.1 聚丙烯酰胺用量对高岭土过滤的影响 由图2、图3可看出,当加入助滤剂聚丙烯酰胺后,高岭土过滤速度加快,且随药剂用量的增加,过滤速度也逐步提高。当聚丙烯酰胺用量为60g/t时,过滤速度最快,滤饼水分最低,为44.2%;而当聚丙烯酰胺用量为80g/t时,过滤速度又有所降低,滤饼含水率有所提高,为44.8%(表1)。原因主要是:加入聚丙烯酰胺后形成的絮团较大且疏松,在较大的压差作用下极易变形,使得高岭土在过滤介质上形成一层紧密压实的滤饼,比阻较大,从而降低了过滤速度。
2.2 pH值对高岭土过滤的影响 聚丙烯酰胺加入量为60g/t时,以pH值为变量,表2列出了pH值对滤饼水分的影响。从图4、图5中可看出,随pH值的升高,滤饼水分随之降低。当pH为8时,滤饼水分最低,为38.5%;但随pH值不断升高,滤饼水分增加加快,当pH为14时,3min不能成饼。因此pH=8时,过滤速度最快,滤饼水分最低。

2.3 三氯化铁用量对高岭土过滤的影响 从表3和图6、图7可看出,当pH为8时,随FeCl3.6H2O加入量的增加,滤饼水分下降,当加入量为80g/t时,滤饼水分最低,为44.7%。可见单加入FeCl3.6H2O,效果不太理想。
2.4 聚丙烯酰胺和三氯化铁(1∶1)混用对高岭土过滤的影响 表4和图6、图7列出了当pH为8、聚丙
烯酰胺与FeCl3.6H2O(1∶1)混用时,对高岭土过滤中滤饼水分的影响。即加入两种药剂的混合物时,不论多少,对降低滤饼水分都有很好的效果。当加入的混合药剂为60g/t时,滤饼水分为36.5%,比不加药剂时的46.2%下降了9.7%。但当加入量越大时,滤饼水分降低的量不大;当加入100g/t时,滤饼水分反而有所升高。
3 结束语当pH为8、聚丙烯酰胺与FeCl3.6H2O(1∶1)混用,且用量为60g/t时,高岭土滤饼水分最低,为36 5%。

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