聚丙烯酰胺在铝厂中的应用

　　赤泥沉降分离是氧化铝生产的主要工序之一，为了强化赤泥的沉降分离过程，提高赤泥的沉降速度，改善溢流的澄清液质量，降低底流的液固比，需要添加能水溶性高分子聚合物作絮凝剂，在絮凝剂的作用下，赤泥浆液中处于分散状态的细小赤泥颗粒互相聚合成团。颗粒变大，可以大大地加快赤泥的沉降速度。絮凝剂在生产中的应用极大地提高了沉降槽的工作效率。

　　水溶性高分子聚合物的特点和种类

　　水溶性高分子化合物具有高分子化合物的分子结构并具有高分子化合物的特性，它们能溶于水成为高分子化合物的水溶液。在分子结构上都具有高分子的链接，在链接上都具有极性的、亲水的基团。一定长度的高分子链接中，极性基的多少和极性的强度，决定这该高分子化合物的特性和应用范围。根据其所含亲水极性基团和分子量的不同，可以演变出许多不同的性能。一般来说，水溶性高分子聚合物都具有增稠性、成膜性、黏合性、润滑性一螯合性、分散性、絮凝性、缓蚀性、成胶性、吸水性等性能中的一到多个性能。

　　从结构上分可以为有机的和无机的两大类。絮凝剂的种类很多，在氧化铝生产上部是采用高分子有机絮凝剂，以往广泛采用淀粉类天然高分子絮凝剂，包括用各种麦类、薯类等加工的产品(面粉、土豆淀粉及木薯粉等)和附产品(如麦麸等)。近年来，人工合成高分子絮凝剂发展很快，与天然絮段剂相比，其特点是用量少(一般为淀粉类絮凝剂的(1～ 1.5%)，效果好。合成高分子絮凝剂的种类很多，目前应用广的是聚丙烯酰胺类。纯聚丙烯酰胺的分子式为(CH2CHCONH2)，实际上往往将它的水解体和衍生物统称为聚丙烯酰胺。合成高分子絮凝剂(如聚丙烯酰胺类)还存一个优点，它能完全吸附于赤泥颗粒,不像淀粉类絮凝剂那样有一部分仍保留在溶液中而增加了溶液中有机物的含量。 不少拜耳法厂用聚丙烯酰胺类絮凝剂代替淀粉，取得了很好的经济效益。目前合成高分子絮凝剂巳呈现完全取代淀粉类絮凝剂的趋势。

　　絮凝剂选择和絮凝机理

　　合成类水溶性高分子聚合物中含有一定的极性基团，这些基团能吸附于水中悬浮的固体颗粒上，使离子间架桥而形成大的凝聚体，从而起到絮凝作用。聚合物絮凝作用有化学因素和物理因素。化学因素使悬浮粒子的电荷丧失，成为不稳定粒子，然后不稳定的粒子聚集。而物理因素则通过架桥、吸附，使小粒子聚集体变为絮团。通常把这两种因素的共同作用称之为絮凝作用。对面粉、麦麸等一类天然絮凝剂的作用机理有不同看法。一种看法是这类絮凝剂中的各组分(淀粉、蛋白质)或其水解产物中含有大量的极性基一OH、一COOH等，通过生成氢键而产生架桥作用。在氧化铝赤泥沉淀中，常用阴离子型聚丙烯酰胺加聚丙丙烯酸钠做絮凝剂