聚丙烯酰胺基无机—有机杂化材料的制备及性能研究

发布时间：2021-04-28 16:47

　　水资源短缺与水污染共存的局面,严重威胁着人们的生活和经济的可持续发展。目前,选矿业作为用水大户,废水排放量约2亿吨/年,占全国工业废水的10%。选矿废水中通常残留大量微细尾矿颗粒、重金属离子以及选矿药剂等,直接排放将造成对环境的污染和水资源的极大浪费。而若直接回用于选矿流程,微细颗粒及重金属离子是造成浮选指标恶化的两大关键因素,将严重降低选矿行业的经济效益。因此对选矿废水进行高效处理,实现选矿废水的优级循环利用,并确保选矿工序指标正常和生产稳定,具有巨大的经济、环境和社会效益。本论文的研究思路是针对选矿废水中微细颗粒和重金属离子的快速高效去除,设计合成了以无机纳米颗粒为核,高分子链为支链的“星型”结构无机-有机杂化材料,以实现无机与有机组分的均匀杂化及高效协同作用。本研究的主要内容及结果如下:（1）针对颗粒脉石成分比重小、粒度细、表面带负电的特点,合成了以纳米氢氧化铝为核,聚丙烯酰胺为支链的无机-有机杂化絮凝剂氢氧化铝-聚丙烯酰胺（Al-PAM）,并将该絮凝剂用于颗粒平均粒径为30μm,ζ电位为-5.26mV的氰化尾矿悬浮液的絮凝处理。实验结果表明,Al-PAM可将尾矿悬浮液中颗粒的初... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)北京市

【文章页数】：164 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 国内外悬浮颗粒絮凝的研究进展
        1.2.1 无机絮凝剂
        1.2.2 有机絮凝剂
        1.2.3 微生物絮凝剂
        1.2.4 复合絮凝剂
    1.3 国内外重金属离子处理的研究进展
        1.3.1 化学沉淀法
        1.3.2 物理化学法
        1.3.3 生物处理法
    1.4 聚丙烯酰胺在悬浮颗粒和重金属离子去除中的研究
        1.4.1 悬浮颗粒絮凝
        1.4.2 重金属离子螯合
    1.5 本论文研究目的及内容
第2章 Al-PAM絮凝剂的研制及性能评价
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料与仪器设备
        2.2.2 Al-PAM絮凝剂的合成路线
        2.2.3 Al-PAM絮凝剂表征
        2.2.4 Al-PAM絮凝性能实验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Al-PAM絮凝剂结构表征
        2.3.2 Al-PAM絮凝性能
        2.3.3 Al-PAM絮体特征及絮凝机理
        2.3.4 Al-PAM絮凝性能优势体现
    2.4 本章小结
第3章 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝剂的研制及性能评价
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料与仪器设备
        3.2.2 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝剂的合成路线
        3.2.3 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝剂表征
        3.2.4 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝性能实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝剂结构表征
        3.3.2 Al-P(AM-DMDAAC)絮凝性能
        3.3.3 Al-P(AM-DMDAAC)絮体的特征及絮凝机理
    3.4 本章小结
第4章 Al-PAM-DTC吸附剂的研制及性能评价
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料与仪器设备
        4.2.2 Al-PAM-DTC吸附剂的合成路线与步骤
        4.2.3 Al-PAM-DTC吸附剂结构表征
        4.2.4 Al-PAM-DTC吸附实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Al-PAM-DTC吸附剂的合成及表征
        4.3.2 Al-PAM-DTC吸附剂对Cu~(2+)和Pb~(2+)的吸附特征
    4.4 本章小结
第5章 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附剂的研制及性能评价
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料与仪器设备
        5.2.2 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附剂的合成路线与步骤
        5.2.3 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附剂结构表征
        5.2.4 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC的吸附实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附剂的合成及表征
        5.3.2 Al-P(AM-DMDAAC)-DTC吸附剂对Cu~(2+)和Pb~(2+)的吸附特征
    5.4 本章小结
第6章 Al-PAM-DTC吸附剂在染料废水中的应用拓展
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验原料与仪器设备
        6.2.2 吸附实验
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 吸附动力学
        6.3.2 等温吸附特征
        6.3.3 吸附热力学
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
符号表
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[3]选矿回水对铜钼分离的影响及机理研究[D]. 王闻单.东北大学 2014
[4]选矿废水中汞离子的高效捕集研究与工艺设计[D]. 胡运俊.浙江大学 2014
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[6]混凝沉淀法处理多金属矿选矿废水研究[D]. 袁珊珊.中南大学 2013
[7]产絮凝剂复合菌群的构建及其絮凝剂MAC37特性和初步应用的研究[D]. 苏晓梅.浙江师范大学 2012
[8]五硫代碳酸钠的合成及其在重金属废水处理中的应用[D]. 曹洪斌.重庆大学 2010



本文编号：3165826