聚丙烯酰胺类絮凝剂的作用机理
聚丙烯酰胺是许多单分子的丙烯酰胺组成的线状的高分子化合物。每一个单分子都有一个活性基团,靠线状物达到“桥联”的作用,把许多细粒矿物联系在一起,成为絮团,而脉石矿物或其他非目的矿物,则呈悬浮状态分散在矿浆中。聚丙烯酰胺具有不同的活性基团,对不同的矿粒产生不同的选择性。选择性絮凝过程各阶段的示意见图4。
聚丙烯酰胺类絮凝剂的作用机理可用图5反应图形扼要形象的加以说明。最近又增加了脱水收缩的图形进一步说明絮团脱水后,各被絮凝的矿粒联系得更加紧密。
当一个聚丙烯酰胺分子与一个矿粒接触时,聚丙烯酰胺分子中的某些活性基团就吸附在矿粒上,而聚丙烯酰胺分子的其余部分就向外伸入溶液中,这个现象可用类似化学反应的形式写出,如果第二个具有一些吸附空位的矿粒接触到聚丙烯酰胺分子的向外伸出的部分,就能产生固着,一种矿粒——聚丙烯酰胺——矿粒的复合体就这样形成了。由图5可见,聚丙烯酰胺等类高分子化合物在其中只起一种“桥梁”作用。如果未碰到第二个矿粒,聚丙烯酰胺分子的外伸部分,甚至可吸附到原先被吸附的矿粒的其他位置上,这时聚丙烯酰胺不再起桥梁作用;如聚丙烯酰胺的添加量大到足以使矿粒表面饱合时,由于矿粒表面再没有空位可用于形成矿粒间的“桥”(反应4),就产生一种再生稳定胶体。在某种情况下,由于聚丙烯酰胺与矿粒表面之间,发生解吸或吸附键断裂,以及聚丙烯酰胺的外伸部分接着又折回作用到该分子某些活性基团早先吸附的矿粒表面上,一个失去稳定性并絮凝了的胶体体系,经过延长搅拌时间,再次得到稳定(反应5及6),絮团形成之后,由于松散的絮团,表面受到局部的和不平衡的外力作用,絮团密集并渗出内部所含有的介质,这个过程叫絮团的机械脱水收缩(反应7)。