聚季銨鹽丙烯酰胺接枝共聚物治理煤泥水的應用研究
摘要 本文研究了聚季銨鹽丙烯酰胺接枝共聚物PQAAM在煤泥水治理中的絮凝沉降作用，說明該絮凝劑是一種質量優良的新型高效的陽離子絮凝劑，對煤泥水治理和環境保護有著廣泛的應用前景。
聚季銨鹽丙烯酰胺接枝共聚物 絮凝劑 陽離子
引 言 隨著市場經濟的發展和國家環境保護要求的日益提高，發展潔凈煤技術勢在必行。選煤是使煤炭成為高效、潔凈、可靠的能源的主要途徑之一。同時實現煤泥廠內回收，杜絕煤泥外排，是選煤廠實現洗水閉路循環、保護環境的有效措施。開發應用高效、價廉的絮凝劑對選煤廠提高經濟效益和環境效益具有極其重要的意義。
目前聚丙烯酰胺高分子絮凝劑被廣泛地用于煤泥水處理，但對易泥化頁巖含量較高，含有大量難于聚沉的細泥的難處理煤泥水，由于微粒表面帶有負電荷，陰離子或非離子聚丙烯酰胺不能捕捉表面電位很高的細泥，這部分細泥在煤泥水循環使用過程中，逐漸累積，導致煤泥水濃度逐漸增高，水質惡化，從而影響精煤質量。也有一些選煤廠采用鐵鹽、鋁鹽等無機凝聚劑處理煤泥水，但藥劑用量大，其沉淀煤泥過濾性能差，對煤泥后期過濾及壓濾造成相當大的困難。因此陽離子絮凝劑的研究日益受到人們的重視。
1 聚季銨鹽丙烯酰胺接枝共聚物
聚季銨鹽丙烯酰胺接枝共聚物PQAAM是一種具有陽離子基團的高分子絮凝劑。首先，二乙胺與環氧氯丙烷在一定條件下，進行線性聚合，得到一水可散的線形結構的季銨鹽聚合物；再是，與丙烯酰胺進行接枝共聚反應，得到聚季銨鹽丙烯酰胺接枝共聚物。
該聚合物為透明膠體狀，性能穩定，能與水以任意比例混溶，本身帶正電，在煤粒表面有較強的吸附作用產生較強的親和力，能改善煤的疏水性。PQAAM在水中以離子狀態存在，從結構上分析， 有兩個基團與煤表面發生鍵合作用:一個是酰胺基與煤粒表面的H、O元素形成氫鍵吸附，有一定的架橋作用； 另一個是陽離子季銨鹽基團與煤粒表面的負電區域發生靜電物理吸附，中和表面電性，使帶有負電荷的細粒煤泥會因電荷中和作用使其擴散層受到明顯的壓縮，降低其電位，達到細泥相互碰撞凝聚，從而實現對煤泥水的絮凝作用。
2 試驗內容2.1 煤泥水的組成及性質
實驗用煤泥水為徐州龐莊礦選煤廠濃縮機入料，其固含量約為56 g／L,煤泥灰分為58.73％，煤泥粒度組成如表1所示，煤灰成分分析結果如表2所示。
表1 煤泥粒度組成