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随着常规能源煤炭和石油的用量日益增大,油砂的开采量日益增加。油砂的大量开采产生了大量的尾矿,日积月累形成了尾矿池。由尾矿池导致的环境问题以及循环水的二次利用一直都是研究的热点,特别是尾矿池中循环水对后续沥青质分离的问题,一直没有得到很好的解决。所以为了能加快尾矿池中黏土矿粒的沉降而又能有效的避免水中残留絮凝剂对后续沥青质处理的影响,研究尾矿中黏土含量的最多的高岭石同相凝聚及常规絮凝剂对其的絮凝状况,并同时研究开发一种新型的絮凝剂来解决这些问题,具有非常重要的意义。本论文利用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)从动力学的角度分析了高岭石同相凝聚和常规絮凝剂对其在不同pH条件下絮凝情况。得出高岭石在弱酸性的条件下比弱碱性条件下同相凝聚能力强。阳离子聚丙烯酰胺在弱碱性条件下对高岭石的絮凝能力强于在中性及弱酸性的条件。而阴离子聚丙烯酰胺在弱酸性条件下絮凝能力优于中性和弱碱性条件。且阳离子聚丙烯酰胺对高岭石的絮凝能力要强于阴离子聚丙烯酰胺。利用此类有机和无机能够原位聚合成有机-无机杂化物的原理。本文先利用N-异丙基丙稀酰胺(NIPAM)温度响应的特点和带阳离子的二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMA PMA)在去离子水中,在氧化还原的引发条件下,合成有机聚合物p[NIPAM-co-DMAP MA]。并以氢氧化铁胶体溶液替代去离子水,成功的聚合了有机-无机温度敏感型杂化絮凝剂Fe(OH)3-p[NIPAM-co-DMAPMA],并进行了多种方式的表征,结果表明氢氧化铁胶体粒子以离子键键合的方式键合在高分子上。并同时测量了Fe(OH)3-p[NIPAM-co-D MAPMA]在去离子水中的特性黏度为0.78 L/g及其在pH 8.5溶液中的低临界转变温度(LCST)为35℃。通过对高岭石悬浮液的絮凝实验可以得出以下结论:1.杂化物Fe(OH)3-p[NIPAM-co-DMAPMA]能够协同的发挥有机部分的絮凝架桥作用及氢氧化铁胶体的静电中和作用。其絮凝能力要优于p[NIPAM-co-DMAPMA]和物理混合的{p[NIPAM-co-DMAPMA]+Fe(OH)3}。2.杂化物Fe(OH)3-p[NIPAM-co-DMAPMA]温度感应十分明显,利用其LCST的特点,控制添加Fe(OH)3-p[NIPAM-co-DMAPMA]时溶液温度低于其LCST,而沉降时将溶液温度升高至其LCST之上,此条件下其絮凝效果最佳。可有效的解决尾矿池中黏土沉降速度较慢的问题,并利用高分子的温敏特性,在后续处理中由于存在加热的过程就能很好的解决了絮凝剂在循环水中的潜在影响。