阴离子高分子聚丙烯酰胺由于可以通过架桥作用,同时吸附于几个固体粒子上,将各个粒子联结起来成为大粒子,使粒子沉降速度大大增加,促进固液分离,在赤泥沉降中有着广泛的应用。然而,目前国内生产的阴离子型高分子聚丙烯酰胺絮凝剂一般是粒状或粉状,吸湿性强,稳定性较差,溶解速度较慢,因此,制备乳液型絮凝剂,尤其是高固含和高分子量的乳液絮凝剂是发展的主要方向。

通过水溶液聚合法合成了丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物,找到了制备阴离子型高分子聚丙烯酰胺的较佳工艺条件:蒸馏处理丙烯酸,45℃下过硫酸铵作引发剂,用量1.0‰(占单体质量分数),单体总浓度为20%,乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)用量为0.2‰(占单体质量分数)。制得的产品特性粘度达907mL/g。反相乳液聚合法制备阴离子型高分子聚丙烯酰胺乳液,以制备高固含、高稳定性的乳液产品为目标,对体系的连续相、油水比、乳化剂结构、乳化剂配比及乳化剂含量等条件进行优化。结果表明,较佳的反相乳液组成为:单体溶液质量分数75%,白油含量28.5%,Span-80与PBA-OP复配作乳化剂,乳化剂配比=4/6,乳化剂含量10%,油水比为0.6,乳液中单体含量为40%。在此基础上,为防止聚合过程发生“暴聚”,通过添加第三单体甲基丙烯酸钠或甲基丙烯酰胺对氨基水杨酸共聚的方法,降低单体的活性,控制反应平稳进行,得到了高转化率、高固含、高分子量的聚合物乳液。所得阴离子型高分子聚丙烯酰胺乳液产品应用于氧化铝生产的赤泥沉降分离,沉降速度快,且能够显著降低上清液的浊度。