一种高效泥浆脱水絮凝剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及泥浆脱水絮凝剂制备领域，尤其涉及一种高效泥浆脱水絮凝剂的制备方法，它包括以下步骤：将2种或者2种以上天然有机高分子分别溶于去离子水中，将两种或者两者以上溶液按照一定比例混合，水浴加热搅拌5~24h，在搅拌过程中加入Al3+或者Fe3+和硼砂进行靶向优化，并且将上述混合液静置2h，后置于

【技术实现步骤摘要】
一种高效泥浆脱水絮凝剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及泥浆脱水絮凝剂制备领域，尤其涉及采用天然高分子合成绿色环保新型絮凝剂领域。

技术介绍

[0002]絮凝剂就是能够促进悬浮物高效沉降，泥水分离的源头减量化效率的关键药剂，其作用机理有电中和、压缩双电层、吸附架桥和网捕等方式。传统的絮凝剂也是应用最为广泛的为聚丙烯酰胺(简称PAM)，虽然聚丙烯酰胺本身没有毒性，但是其单体具有神经性毒性，为2A类致癌物，长期低浓度接触可引起慢性中毒。而且合成PAM的原料和技术主要掌握在部分外资企业手中，因此对于有机高分子絮凝剂的研发显得尤为重要。
[0003]就此本专利技术通过从工业废弃物和生物质废弃物中提取活性物质，改性后用于合成高效泥浆脱水絮凝剂，绿色环保高效。

技术实现思路

[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]本专利技术申请的高效泥浆脱水絮凝剂制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]将2种或者2种以上天然有机高分子分别溶于去离子水中，将两种或者两者以上溶液按照一定比例混合，水浴加热搅拌5～24h，在搅拌过程中加入Al3+或者Fe3+和硼砂进行靶向优化，并且将上述混合液静置2h，后置于
‑
5～20℃中，5～10h后于真空冷冻干燥机中冻干后研磨备用。
[0007]作为优选，所述天然有机高分子为分子量为十万以上的淀粉、植物中的木质素和纤维素等多糖及其对应的衍生物等。
[0008]作为优选，天然有机高分子按照质量分数25～35％溶于水中。
[0009]作为优选，淀粉为带阴、阳离子或者两性淀粉。
[0010]作为优选，木质素和纤维素从木材、秸秆、造纸废液等原料中提取。
[0011]作为优选，所述Al3+和Fe3+的投加以AlCl3或Al2(SO4)3、FeCl3或Fe2(SO4)3的形式投加，投加量为与单种天然有机高分子质量比(以Al或者Fe计)的1：1～5；
[0012]作为优选，所属硼砂的投加量为单种天然有机高分子质量比(以Al或者Fe计)的1：10～1000
[0013]作为优选，水浴加热温度为40～80℃，搅拌时长为5～24h，前2h快速搅拌(250rpm～350rpm)，之后慢速搅拌(<200rpm)。
[0014]因此，本专利技术具有如下有益效果：
[0015](1)本专利技术采用天然有机高分子作为原料，加以Al3+或者Fe3+进行靶向优化，原料均为无毒无公害物质，所合成的高分子也没有毒性，此外这些天然有机高分子均可以从生物质废弃物中提取，以废治废，且该絮凝剂的应用不会对环境微环境产生干扰与危害。
[0016](2)本方法将采用冻融的方法，先低温速冻，再于真空冷冻干燥机中快速干燥的方
法，这种方法有利于絮凝剂产品保持其三维网状结构，该结构会暴露更多的活性位点，促进絮凝的网捕效果。
[0017](3)本方案的制备方法操作简单，全程无物料浪费，物料利用率高，且不会产生二次污染。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步描述。
[0019]实施例一
[0020]本实施例提供一种高效泥浆脱水絮凝剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：将木质素与淀粉，按照质量分数25％溶于水中，水浴加热搅拌5h，在搅拌过程中加入AlCl3，投加量(以Al计)为单种天然高分子质量的1：5进行靶向优化，继续搅拌后2h，并且将上述混合液静置2h，后置于
‑
5～20℃中冷冻，5～10h后于真空冷冻干燥机中冻干后研磨备用。将该药剂以1％
o
的浓度溶解于水中，搅拌60min后以百分之十的投量加入盾构泥浆中，以市面上两种阴离子型PAM为对照组，絮凝剂结果见表1(实例一)。
[0021]实施例二
[0022]本实施例提供一种高效泥浆脱水絮凝剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：将纤维素和淀粉，按照质量分数25％溶于水中，水浴加热搅拌5h，在搅拌过程中加入FeCl3，投加量(以Fe计)为单种天然高分子质量的1：5进行靶向优化，继续搅拌后2h，并且将上述混合液静置2h，后置于
‑
5～20℃中冷冻，5～10h后于真空冷冻干燥机中冻干后研磨备用。将该药剂以1％
o
的浓度溶解于水中，搅拌60min后以百分之十的投量加入盾构泥浆中，以市面上两种阴离子型PAM为对照组，絮凝剂性能结果见表1(实例二)。
[0023]表1絮凝剂处理盾构泥浆的性能对比
[0024]序号结团速率絮体大小上清液浊度泥饼含水率实例一6s4mm10NTU31.8％实例二8s4.1mm15.7NTU29.5％对照组一10s4.0mm13.5NTU30.2％对照组二12s4.2mm12.4NTU32.1％
[0025]以市面上采购的阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂作为对照组，得到结团速率、絮体大小、压滤泥饼含水率对比，见表1。从表中结果可以看出，该方法合成的絮凝剂的结团速率较市面上的两种阴离子聚丙烯酰胺慢30～50％，絮体大小相似，相同条件下压滤泥饼含水率相似。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效泥浆脱水絮凝剂的制备方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：将2种或者2种以上天然有机高分子分别溶于去离子水中，将两种或者两者以上溶液按照一定比例混合，水浴加热搅拌5~24h，在搅拌过程中加入Al
3+
或者Fe
3+
和硼砂进行靶向优化，并且将上述混合液静置2h，后置于
‑
5~20
o
C中，5~10h后于真空冷冻干燥机中冻干后研磨备用。2.根据权利要求1所述的一种高效泥浆脱水絮凝剂的制备方法，其特征是，所述天然有机高分子为分子量为十万以上的淀粉、植物中的木质素和纤维素等多糖及其对应的衍生物等。3.根据权利要求1所述的一种高效泥浆脱水絮凝剂的制备方法，其特征是，天然有机高分子可以按照质量分数25~35%溶于水中。4.根据权利要求1所述的一种高效泥浆脱水絮凝剂的制备方法，其特征是，淀粉为带阴、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆泓波，王永明，任金明，刘万鹏，陈逸帆，李瑞泽，丁聪，翁凯，刘瑞强，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：