主要仪器
LWMC-205型可调功率微波化学反应器;pHS- 3C型精密数显酸度计;HJ-6A型六联磁力加热搅 拌器;TDL-5型大迆离心机;2X-4旋片式真空泵; X-650扫描电镜;BS110S型电子天平。
1.2实验药品和试样
质童分数为5%的FeCl3溶液、质量分数为20% 的NaOH溶液、引发剂，以上均为分析纯;质量分数为 1%的阳离子型聚丙烯酰胺(PAM)，平均相对分子质 量为6.0xl〇VK解度25%,市售X业品；配制溶液 所用的水为亚沸水。
煤泥水样分别采用大屯选煤厂的浮选精煤(焦煤) 和尾煤配制而成，其中，精煤灰分质量分数8.70%， 尾煤灰分质量分数47.50%,两者经筛分后粒度<
近年来，随着采煤机械化程度的提高，收尘效率 的提高和洁净煤生产规模的扩大，细粒煤量不断增 加，煤泥脱水问题日益突出而广泛应用于细粒 煤脱水的真空过滤机，由于物料性质（贫、细、杂）的 变化，又普遍存在着处理能力低，滤饼水分偏高，滤 液浊度偏大的现象，严重地影响着洗煤厂的生产工 艺平衡„在3前尚无良好的细粒煤脱水设备的情况 下，不改变现有的脱水工艺，应用絮凝助滤剂强化煤 泥脱水，已经成为当前T.业同液分离的研究热点之 一为此，笔者合成了一种新型高效金属有机絮凝 剂聚丙烯酰胺铁(PF)。经初步实验表明，它应用于 高浊度、高色度煤泥水处理时，形成的絮团大而密 实，污泥体积小，易于浓缩脱水，脱水后的污泥不易 造成二次污染，处理后的水质澄清，能满足回用的目 的。
在特制的变频回流式微波化学反应器中，向装 有适量质量分数为1%的PAM溶液的二n瓶屮，逐 滴滴入一定量的Fe>盐溶液。在引发剂作用下，反应 30 min后得到一种亮黄色澄清溶液，其pH为3.2, 有效质量分数以FeCl3计为3.5%,以有机高分子絮 凝剂计<0.3%,有效存放时间超过30 d。
该合成方法简单易行，但如果形成体PAM和配 体FeCl3的用量达不到最佳比例，则会有少量白色 膜状物形成，此膜状物经稀碱液洗涤后,其中的FP 以Fe(OH)3B式沉淀,膜状物即恢复为原来高分子 絮凝剂的形态，可重复利用
2.2PF的絮凝助滤脱水实验
句500 mL质童浓度为200 g/L的煤浆中分别 加人一定量的混凝剂（如FeCl3、PAM和PF),先在 200 r/min转速下視梓2 min,再在80 l/min转速下 继续搅拌5 min,然后采用自制的探头式真空抽滤装 置（滤头直径75 mm，滤布为80~90目锦纶)对煤浆 进行抽滤。真空抽滤装置见图1。 1
表1PF与FeCl3和PAM的絮凝助滤脱水效果
项S絮凝剂湿饼厚 度/mm湿饼水
分/%滤液体 积/mL滤液固体质 浓度/(g，P)
—2.036.6SI9.3
精煤助FeCl34.034.09622.9
滤脱水PAM10.328 J1633(4
PF12.825.41982.1
尾煤助PAM2.530.673J)182
滤脱水PF8.G26,988,26.5
注：絮凝剂投加质量浓度均为50g/L。
图2未絮凝和絮凝的滤饼结构(放大1 200倍）
PF的絮凝作用是由于高分子絮凝剂PAM与 Fe34形成内络合物R^CONH^RCOO)3Fe3+,PF高分 子屮的Fe31及其水解产物带有正电荷，以多点吸附 在悬浮颗粒的负电荷区，能使颗粒裸露的表面负电 荷降低，减少絮团内颗粒间的静电斥力并聚沉，再借 助于PF高分子的长链桥连、卷扫.、网捕作用，形成 大的絮团滤饼的扫描电子显微镜结构分析也表明， PF使絮团增大，改善了煤泥的脱水性能。
3结论
rF集脱稳和架桥作用于一体，其絮凝助滤脱水 效果明显优于PAM和FeCl3等传统絮凝剂。其突出 的优点是，合成方法简单，絮团大且密实，不易破碎， 具有无机凝聚剂和有机絮凝剂的优点，能较大程度 地降低滤饼水分和滤液固含量，提高了滤饼厚度，增 大了物料回收率。