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在拜耳法生产中,赤泥的沉降分离是氧化铝生产中的一个重要环节。这些赤泥颗粒尺寸较小,沉降困难,因此通常采用高分子量水溶性聚合物以提高赤泥沉降速度并更好地实现固液分离。赤铁矿和针铁矿又是赤泥的最主要含铁矿物成分,因此探讨絮凝剂对高含赤铁矿或针铁矿赤泥的絮凝作用很有研究意义。本文取适量的Al(OH)3、NaOH和人工合成的赤铁矿或针铁矿经模拟拜耳法溶出、稀释后,获得了赤铁矿或针铁矿悬浮液(Nk=120g-L-1, αk=1.52),分别研究了自制含氧肟酸基团絮凝剂(HPAA)或商品聚丙烯酸钠(PAAS)对赤铁矿或针铁矿悬浮液的絮凝效果。同时我们在实验室选择人工配制的高硅高铁铝土矿进行模拟拜耳法溶出,获得了高硅高铁的赤泥浆料,分别研究HPAA、PAAS、HX-600,和实验室新合成的同时含有氧肟酸和羧酸基团、且相对分子质量较大的新型絮凝剂(HCPAM),对赤泥沉降分离效果的影响,并对比研究了这四种絮凝剂对赤泥沉降分离的效果。(1)当用HPAA分别处理赤铁矿或针铁矿悬浮液时,随着絮凝剂添加量的增加,赤铁矿或针铁矿悬浮液前1分钟和前5分钟内平均沉降速度加快,上清液浊度降低,而且随着悬浮液固含量增加,赤铁矿或针铁矿悬浮液前1分钟和前5分钟内平均沉降速度降低。当赤铁矿或针铁矿悬浮液的固含量为50g·L-1、絮凝剂的添加量为240g.t-1时,与赤铁矿悬浮液相比,HPAA对针铁矿悬浮液具有更好的絮凝效果。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)研究了HPAA在赤铁矿或针铁矿颗粒表面的吸附机理。结果表明,HPAA化学吸附于赤铁矿或针铁矿颗粒表面,而且HPAA在针铁矿颗粒表面的吸附更加牢固。(2)当分别用HPAA和PAAS处理针铁矿悬浮液时,随着絮凝剂添加量的增加,针铁矿悬浮液前1分钟和前5分钟内平均沉降速度加快,上清液浊度降低,而且随着悬浮液固含量增加,针铁矿悬浮液前1分钟和前5分钟内平均沉降速度降低。当针铁矿悬浮液的固含量为50g.L-1、絮凝剂的添加量为240g·t-1时,与PAAS相比,HPAA对针铁矿悬浮液具有更好的絮凝效果。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)分别研究了HPAA和PAAS在针铁矿颗粒表面的吸附机理。结果表明,HPAA和PAAS均化学吸附于针铁矿颗粒表面,HPAA在针铁矿颗粒表面的吸附更加牢固。(3)自制的HPAA和HCPAM两种含氧肟酸官能团的絮凝剂对人工配制的高硅高铁铝土矿的模拟拜耳法溶出的赤泥具有良好的沉降效果,且分子量较大的HCPAM的絮凝性能更好,优于商品絮凝剂PAAS和国外的Hx-600。