一种洗砂选矿用絮凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种洗砂选矿用絮凝剂及其制备方法，以重量份记包括：废酸835～886份、改性剂62～75份、催化剂0.001～0.01份、引发剂0.01～0.2份、还原剂0.015～0.28份、链转移剂0.3～0.8份、碱性盐36～60份、液碱15～28份；其中，所述的废酸为蛋氨酸生产过程中产生的废酸，包括丙烯醛、丙烯酸、水，所述丙烯醛的含量为7.2％～8.4％，所述丙烯酸的含量为8.6％～10.2％，所述水的含量为78.3％

【技术实现步骤摘要】
一种洗砂选矿用絮凝剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于絮凝剂制备
，具体为一种洗砂选矿用絮凝剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]蛋氨酸被广泛应用于生物、医药、饲料、食品等诸多领域，其生产工艺大致分为提取法、蛋白质水解法、微生物法和化学合成法，但因多数生产工艺产量低，成本高或副产物多等弊端，仍处于实验阶段不能投入大批量生产。目前蛋氨酸工业生产工艺主要采用丙烯醛法，以丙烯为原料生产丙烯醛，进而生产蛋氨酸。但是，利用丙烯醛法合成蛋氨酸的生产过程中会产生大量的废酸，废酸中含有丙烯醛、丙烯酸等大量危险化学品成分，需要进行处理后才能排放，其处理成本间接提升了蛋氨酸的生产成本，同时也增加了企业危废处理压力。丙烯醛、丙烯酸等大量危险化学品是重要的化工原料，但是从废酸中进行提纯需要耗费比丙烯醛、丙烯酸本身更高的成本，所以，目前急切需要寻找一种废酸处理方法，对蛋氨酸生产过程中产生的废酸进行合理低成本的处理，实现废酸的综合性环保性利用。
[0003]洗砂厂在日常生产中会产出大量的污水，洗砂污水中含有大量的泥沙以及杂质悬浮物等，通过简单的自然沉淀是难以满足生产需求的，但不通过处理直接外排又会造成环境污染，环保影响比较大。针对洗砂污水特性以及洗砂厂日常生产情况，需要使用洗砂絮凝剂进行处理。选矿行业污水中含有大量的有害物质，如金属离子、矿石浮选时用的各种有机和无机浮选药剂、各种不溶解的粗粒及细粒分散杂质等，合理地使用絮凝剂可以将未溶的杂质进行絮凝分离，实现选矿生产用水循环再使用。目前洗砂场和选矿厂大都选用聚丙烯酰胺作为絮凝剂，聚丙烯酰胺由于分子链中含有大量的极性基团，可以通过吸附水中悬浮的固体颗粒使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成聚集体而沉降。但是，聚丙烯酰胺的合成以丙烯酸和丙烯酰胺为主材，丙烯酸和丙烯酰胺因为生产工艺及原材料紧俏导致其成本非常高，从而直接导致聚丙烯酰胺的价格居高不下，严重限制了聚丙烯酰胺作为絮凝剂的使用。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术存在的不足和缺陷，专利技术人研发设计提供了一种洗砂选矿用絮凝剂，以蛋氨酸生产过程中产生的废酸为合成原料制备出一种洗砂选矿用高效絮凝剂，降低絮凝剂生产成本，同时实现废酸的无害化、资源化处理。具体的，本专利技术是这样实现的：
[0005]一种洗砂选矿用絮凝剂，以重量份记包括：废酸835～886份、改性剂62～75份、催化剂0.001～0.01份、引发剂0.01～0.2份、还原剂0.015～0.28份、链转移剂0.3～0.8份、碱性盐36～60份、液碱15～28份；其中，所述的废酸为蛋氨酸生产过程中产生的废酸，包括丙烯醛、丙烯酸、水，所述丙烯醛的含量为7.2％～8.4％，所述丙烯酸的含量为8.6％～10.2％，所述水的含量为78.3％
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80.6％；所述的改性剂为盐酸羟胺、硫酸羟胺、羟基氯化铵、氢氧化铵中的一种或几种。
[0006]进一步的，所述的催化剂为三苯基膦二乙酸钯、二乙酸铜、三氟化钪、三水氟化铟、
四羟基镍、硝酸铟水合物、二氯五甲基环戊二烯合铱Ⅲ二聚体、三联吡啶氯化钌六水合物、高氯酸锂、二氯化镉、三氯化铬、七水氯化铈、四水合乙酸钴中的一种或几种。
[0007]进一步的，所述的引发剂为引发剂包括偶氮类引发剂和过硫酸盐类引发剂，其中偶氮类引发剂包括偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸中的一种或几种，过硫酸盐类引发剂包括过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢、过氧化氢中的一种或几种；偶氮类引发剂和过硫酸盐类引发剂的质量比为5：1～2。
[0008]进一步的，所述的还原剂包括硫代硫酸钾、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠中的一种或几种；所述的链转移剂包括甲酸钠、异丙醇、十二硫醇、氯仿、四氯化碳中的一种。
[0009]进一步的，所述的碱性盐为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、亚硫酸钠、乙酸钠、磷酸钠、偏铝酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、碳酸氢铵、硫化铵中的一种或几种；所述的液碱为液体氢氧化钠，其氢氧化钠质量分数为48～54％。
[0010]另一方面，公开了一种洗砂选矿用絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]步骤S1、将废酸投入搅拌的反应釜中，依次投入碱性盐和改性剂，搅拌反应0.5～1h；反应结束后继续投入催化剂，随后升温至80～110℃，回流反应12～24h后自然冷却至室温；
[0012]步骤S2、往步骤S1所得的溶液中加入液碱调节pH至7
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8，随后降温≤6℃，催氮排氧后再继续依次加入链转移剂和偶氮类引发剂，搅拌反应5～10分钟后再依次加入还原剂、过硫酸盐类，继续反应5～10分钟后停止搅拌静置反应2～10h，得到胶体絮凝剂，然后将胶体进行造粒，置于75～85℃真空烘箱烘6～8h后进行粉碎，得洗砂选矿用絮凝剂；
[0013]所述废酸为蛋氨酸生产过程中产生的废酸，包括丙烯醛、丙烯酸、水，
[0014]所述的改性剂为盐酸羟胺、硫酸羟胺、羟基氯化铵、氢氧化铵中的一种或几种。
[0015]本专利技术的工作原理介绍：本专利技术以蛋氨酸生产过程中产生的废酸为原材料，废酸中含有的丙烯酸是絮凝剂合成的主要原材料可以直接利用，但是丙烯醛具有高毒性，具有强烈的刺激性，对环境有严重危害，不能直接利用。本专利技术利用改性剂、催化剂和碱性盐对丙烯醛进行结构改性使其转化成絮凝剂合成可用的丙烯酰胺。已有文献报道了利用各种过渡金属、如Rh、Ru、Ir、Au、Pd、Cu、Zn和In等作为催化剂可以催化醛基转化为酰胺基，但必须在有机试剂中进行。本专利技术利用水溶性有机金属或有机金属络合物作为催化剂，使得丙烯醛在水溶液中进行缩合
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重排反应形成酰胺。其原理是在改性剂的作用下，丙烯醛转化为丙烯醛肟，之后催化剂中的过渡金属促进＝N
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OH脱水成金属
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腈类，在＝N
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OH的初始脱水过程中生成的金属
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腈类被另一配位的＝N
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OH攻击，随着金属配位腈的再生，该物质分解释放得到酰胺。所用的催化剂具有很好的选择性，在水介质中可以选择性地催化醛基转化为酰胺基，碱性盐具有较弱的碱性，能够促进反应的选择性。经过改性剂的改性，废酸中接近81％的丙烯醛转化为丙烯酰胺，接近5％的转化成丙烯酸，再利用丙烯酸和丙烯酰胺的高活性在氧化还原条件下，通过引发剂、还原剂、链转移剂及温度的控制调节聚合结构和聚合度，以达到絮凝效果。整个体系中丙烯酰胺和丙烯酸的固含约20％，符合絮凝剂反应的浓度要求，整个反应过程不需要额外增加除水和加水过程；未完全反应的丙烯醛也不影响絮凝剂效果；起催化作用的碱性盐在絮凝剂使用溶解过程中，可以促进絮凝剂的溶解度。
[0016]相比现有技术，本专利技术的有益效果介绍：
[0017]1、本专利技术制备的洗砂选矿用絮凝剂以蛋氨酸生产过程中产生的废酸为主要原材料，对蛋氨酸生产过程中产生的废酸进行合理低成本的处理，实现废酸的综合性环保性利用、资源化利用；同时降低了絮凝剂的生产制造成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种洗砂选矿用絮凝剂，其特征在于，以重量份记包括：废酸835～886份、改性剂62～75份、催化剂0.001～0.01份、引发剂0.01～0.2份、还原剂0.015～0.28份、链转移剂0.3～0.8份、碱性盐36～60份、液碱15～28份；其中，所述的废酸为蛋氨酸生产过程中产生的废酸，包括丙烯醛、丙烯酸、水，所述丙烯醛的含量为7.2％～8.4％，所述丙烯酸的含量为8.6％～10.2％，所述水的含量为78.3％
‑
80.6％；所述的改性剂为盐酸羟胺、硫酸羟胺、羟基氯化铵、氢氧化铵中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的洗砂选矿用絮凝剂，其特征在于，所述的催化剂为三苯基膦二乙酸钯、二乙酸铜、三氟化钪、三水氟化铟、四羟基镍、硝酸铟水合物、二氯五甲基环戊二烯合铱Ⅲ二聚体、三联吡啶氯化钌六水合物、高氯酸锂、二氯化镉、三氯化铬、七水氯化铈、四水合乙酸钴中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的洗砂选矿用絮凝剂，其特征在于，所述的引发剂为引发剂包括偶氮类引发剂和过硫酸盐类引发剂，其中偶氮类引发剂包括偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸中的一种或几种，过硫酸盐类引发剂包括过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、叔丁基过氧化氢、过氧化氢中的一种或几种；偶氮类引发剂和过硫酸盐类引发剂的质量比为5：1～2。4.根据权利要求1所述的洗砂选矿用絮凝剂，其特征在于，所述的还原剂包括硫代硫酸钾、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠中的一种或几种；所述的链转移剂包括甲酸钠、异丙醇、十二硫醇、氯仿、四氯化碳中的一种。5.根据权利要求1所述的洗砂选矿用絮凝剂，其特征在于，所述的碱性盐为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、亚硫酸钠、乙酸钠、磷酸钠、偏铝酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、碳酸氢铵、硫化铵中的一种或几种；所述的液碱为液体氢氧化钠，其氢氧化钠质量分数为48～54％。6.一种洗砂选矿用絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将废酸投入搅拌的反应釜中，依次投入碱性盐和改性剂，搅拌反应0...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏玉玲，徐顺涛，张武民，吴晓勇，马懿凡，唐凯，徐兴卫，
申请(专利权)人：云南森博混凝土外加剂有限公司，
类型：发明
国别省市：