聚丙烯酰胺（PAM）絮凝劑是目前水處理中應用較廣、效能較高的高分子有機合成絮凝劑，安徽淮南礦業集團為了使各選煤廠經濟運行，近年來選擇了大量的絮凝劑來加強煤泥水的處理、本文介紹了煤泥水處理中聚丙烯酰胺的作用，探討了新型聚丙烯酰胺類絮凝劑的研究及應用現狀，并分析了淮南礦業集團煤泥水處理中聚丙烯酰胺使用情況及我國聚丙烯酰胺發展現狀。
我國是一個多煤、少油、缺氣的國家，煤炭在我國能源體系中占主要地位，在今后很長的一段時期內都不會改變。隨著近年來煤炭市場銷售形勢的不斷變化，竟爭日趨激烈，堅持依靠科技進步，推進煤炭基礎理論研究、關鍵技術和重大裝備的研究，及選煤技術的發展對提高煤炭利用率減少對環境的污染具有重要的作用。煤泥水處理是選煤生產中的重要環節，隨著煤炭開采機械化程度的提高，大量的煤炭在開釆的過程中被機械破碎，煤炭在洗選過程中會產生碰撞、摩擦等現象，增加了原煤的入洗量，從而產生的煤泥水量也相應增加。
選煤廠目前普遍采用絮凝沉降法處理煤泥水，聚丙烯酰胺（PAM）絮凝劑因其價格低、絮凝效果好，已成為應用較廣、效能較高的高分子有機合成絮凝劑，日前被廣泛采用。聚丙烯酰胺（PAM）是水溶性高分子聚合物，由丙烯酰胺單體（AM）通過自由基聚合得到分子量不等的聚丙烯酰胺，不溶于除乙酸、氯乙酸等極性溶劑外的大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性能。按其離子特性，PAM可分為陽離子、陰離子、兩性和非離子型四種類型。
1、聚丙烯酰胺類絮凝劑的作用原理
聚丙烯酰胺類絮凝劑的作用原理主要有以下幾種。
① 吸附：PAM分子鏈與微細顆粒和液體界面多點附著吸附，使膠體顆粒與聚合物之間形成架橋，同時分子鏈上的極性基團吸附分散的顆粒，從而使顆粒形成大塊的聚集體而沉降。
② 靜電鍵合：聚合在帶有異種電荷微細顆粒的分子表面吸附的主要作用。膠體顆粒表面的電位阻止了分散顆粒發生凝聚，當加入與之表面電荷相反的絮凝劑時，可以發生電荷中和和靜電吸附作用，從而使電位降低而發生凝聚。
③ 架橋：PAM分子鏈通過各種機械、物理、化學手段，將污泥分散相連接到一起，形成網狀結構，從而起到架橋增強作用。
2、聚丙烯酰胺類絮凝劑的研究
煤泥水是混雜有大量煤粉和泥土的污水，有形狀、粒度、密度、巖相等不同的顆粒，各選煤廠煤泥的礦物組成以及巖相特征都不盡相同。不同類型的聚丙烯酰胺作用于不同類型的污水，在洗煤行業中根據煤泥水性質需要選擇不同類型的聚丙烯酰胺，傳統的聚丙烯酰胺類聚合物主要的問題是在耐溫抗鹽等性質方面存在著較大的缺陷，為解決這一問題，研究人員在聚合物結構上提出一系列優化方法。
（1）兩性離子聚丙烯酰胺絮凝劑
兩性離子聚丙烯酰胺是一種分子鏈上同時含有陰、陽兩種離子基團的高分子化合物?？梢蕴幚矶喾N不同類型的廢物，特別是對污泥脫水，利用吸附架橋、電性中和，分子間的“纏繞”交聯作用使其脫水或絮凝。使處理后的污泥顆粒體積大、脫水性好。
兩性聚合物分子基團在水溶液中，由于靜電吸引作用，易于產生分子間締合作用，導致分子鏈收縮，分子構象較為緊密；兩性離子聚丙烯酰胺在鹽溶液中的黏度隨外加鹽濃度的增加而增加，這一特性使其具有很好的抗鹽性能，因此具有廣泛的用途和很高的研究價值。
（2）聚丙烯酰胺與無機絮凝劑協同作用
有機-無機復合絮凝劑是一類新型絮凝劑，人們在這個領域中的研究正在不斷的深入和加強，復合絮凝劑兼有機和無機絮凝劑的優點。以無機高分子絮凝劑聚合硫酸鋁（PAS）與有機高分子絮凝劑聚丙烯酰胺（PAM）復配組成有機-無機復合絮凝劑。有研究表明，將Al2(SO4)3等無機絮凝劑和PAM結合使用比它們各自單獨使用的效果要好，不僅強化了絮凝效果，而且還能減少藥劑的投放量，大幅度降低了煤泥水處理成本。
（3）無機絮凝劑復配聚丙烯酰胺
在化學復合絮凝劑中，有機酸鹽容易發生電離，電荷的排斥作用使高分子鏈樹枝狀延伸，與膠體微粒形成很好的架橋作用。化學復合絮凝劑與普通的聚合物絮凝劑、無機與有機共混絮凝劑相比，具有溶解快，架橋作用突出，沉淀容易形成，用量易控制，絮凝效果明顯等優點。煤泥水是一種復雜而穩定的分散體系，單一的絮凝劑往很難獲得滿意的處理效果，化學復合型絮凝劑表現出優于單一絮凝劑的效果，能克服使用單一絮凝劑的很多不足，是絮凝劑發展的重要趨勢，也是煤泥水處理未來的應用方向。
3、淮南礦業集團聚丙烯酰胺煤泥水處理
安徽淮南礦業集體各礦選煤廠為了滿足新形勢下的客觀需求，為了使煤泥水快速沉淀，保證壓濾煤泥和洗煤水合格，保障煤礦生產經濟運行，近年來選擇各類絮凝劑以增強對煤泥水處理。在供貨企業方面也經過嚴格的供應商考核制度，目前淮南礦業集團聚丙烯酰胺采購渠道內供應商有巴斯夫特性產品有限公司、安徽巨成精細化工有限公司、安徽天潤化學工業股份有限公司、淮南望升實業有限責任公司等。
4、聚丙烯酰胺發展現狀
從2008年至2015年，石油開采、采礦、造紙及水處理四大工業領域的全球聚丙烯酰胺市場以約7%的年均復合增長率持續增加。全球聚丙烯酰胺的主要制造點位于中國、北美和歐洲地區。目前全球約有20家較大公司生產聚丙烯酰胺，其中前五大公司分別是法國愛森集團（snf），芬蘭凱美拉公司（ kemira）、日本dianitrix株式會社、美國亞什蘭公司和德國巴斯夫公司。
我國于二十世紀六十年代應用研究聚丙烯酰胺，較早用于礦物精選，而后主要集中在石油開采行業應用，近年來在水處理、造紙、紡織、洗煤等領域應用逐漸擴大。中國作為較大的聚丙烯酰胺消費國家，具有廣闊的潛力。但我國的聚丙烯酰胺產業發展至今，雖然產能已達到國際先進水平，但仍然還有許多問題需要解決，如企業生產規模偏小、生產工藝相對落后，產品質量相對較差，產品結構不合理，盲目重復低水平引進技術和投資等。目前，中國的聚丙烯酰胺生產企業多達200多家，但較大規模企業少之又少，甚至存在大量無牌作坊，無法形成規模效益和經濟效益。
同時受企業生產規模和生產工藝的影響，我國聚丙烯酰胺產品的質量比外國成熟的大公司相對較差。國內市場上的聚丙烯酰胺表觀相對分子量高，但實際相對分子量較低，甚至聚丙烯酰胺的含量低于40%，少數產品潮解、無絮凝效果、黏稠度不達標等問題也給各行業使用帶來了不少麻煩，對聚丙烯酰胺行業的健康發展也帶來了隱患。
因此，優化聚丙烯酰胺行業生產，提升企業規模化的競爭力（如企業整合），避免重復建設，改進生產工藝，規范市場競爭，提升品牌效應，提高市場動向的關注度是我國聚丙烯酰胺發展的當務之急。
