论文部分内容阅读
烧结法生产氧化铝的熟料中含有约30%的β-2CaO·SiO2,在溶出时会与铝酸钠溶液相互反应即所谓的二次反应,使己溶出的A12O3和Na2O重新析出进入赤泥而造它们的损失,使用抑制剂(表面活性剂)抑制熟料溶出二次反应的方法操作简单,可以在不改变原生产流程和设备的条件下抑制二次反应发生,目前关于抑制剂的研究仅限于单一官能团抑制剂,多官能团抑制剂研究比较少见。本文对含多种官能团抑制剂的合成及抑制机理进行了研究。全文研究内容如下:(1)合成了两种含有多种官能团的抑制剂丙烯酸-乙烯醇共聚物(PAV)及丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物(PAH)。研究了不同试验条件对合成的PAV、PAH抑制剂分子量的影响。通过红外光谱(FT-IR)、核磁氢谱(HNMR)、GPC、TG等手段对聚合物抑制剂PAV、PAH进行了表征。(2)研究了PAV、PAH抑制二次反应的性能,并与市售抑制剂聚丙烯酸钠(PAAS)、聚乙二醇(PEG)进行了对比。结果表明,在添加量相同的情况下PAH、PAV抑制效果优于PAAS、PEG,四种抑制剂抑制二次反应的效果大小关系为:PAH>PAV>PAAS>PEG。(3)以β-2CaO·SiO2为对象探究了PAV、PAH抑制二次反应的机理。PAV在β-2CaO·SiO2表面上的吸附符合一级动力学方程Lagergren,PAH在β-2CaO·SiO2表面的吸附符合准二级动力学方程。PAV的吸附等温线数据符合Freundlich方程,吸附自由能?GPAV=31.575KJ/mol,PAV在β-2CaO·SiO2表面吸附为混合吸附既有物理吸附又有化学吸附。PAH吸附等温线数据符合Langmuir方程,PAH在β-2CaO·SiO2表面的吸附为单分子层饱和吸附,吸附自由能?GPAH=41.145KJ/mol主要发生化学吸附。用Zeta电位仪测得在去离子水中β-2CaO·SiO2表面电位为-17.37mV,β-2CaO·SiO2表面吸附PAV、PAH后测得其ζ-电位值分别为-19.43mV、-34.659mV,PAH在β-2CaO·SiO2表面的吸附作用强于PAV。