Polyacrylamid (PAM) er en vandopløselig lineær polymer og er det mest kritiske og udbredte flokkulerings- og aflægningsmiddel i mineralforarbejdningsspildevandsbehandling, der ofte betragtes som en uundværlig "universel hjælp".

I. PAM's rolle og effektivitet i mineralforarbejdningsspildevand

Mineralforarbejdningsspildevand er typisk kendetegnet ved: stor mængde, højt indhold af suspenderede faste stoffer (SS), tilstedeværelse af tungmetallioner og resterende reagenser, kompleks sammensætning og variabel pH. PAM udfører primært følgende funktioner for at opnå genbrug af vand eller overholdelse af udledningsstandarder:

Flokkulering og sedimentering:

Mekanisme: Aktive grupper på PAM molekylkæden funktion gennem ladning neutralisering og bro feje flokkulering. De adsorberer på fine suspenderede partikler og mineralfine, danner store, tætte flokker ("pin flakes"), drastisk accelerere deres nedelæggelseshastighed.

Virkning: forbedrer effektiviteten af fortykningsmidler og klaringsmidler betydeligt, hvilket producerer klart supernatant og reducerer indholdet af suspenderede faste stoffer markant. Det er dens kernefunktion.

Slurry fortykkelse:

Mekanisme: I fortykningsmidler fremmer PAM aggregeringen af fine partikler og frigiver vand fanget mellem dem for at danne en tættere understrømning.

Virkning: Øger hastigheden af vandgenvinding og genbrug, reducerer ferskvandsforbruget og letter bortskaffelse af affald (f.eks. tør stabling).

Filtreringshjælp:

Mekanisme: De dannede flokker er store og robuste, modstandsdygtige mod brud. Under filtrering skaber de en porøs filterkage, hvilket reducerer kagens fugtindhold og øger filtreringshastigheden.

Virkning: Øger effektiviteten af filtre (f.eks. filterpresser, båndfiltre), reducerer energiforbruget og cyklustider.

Fjernelse af tungmetaller og forurenende stoffer:

Mekanisme: Gennem adsorption og medudfæltning kan PAM hjælpe med at fjerne tungmetallioner (til stede som hydroxider eller komplekser) ved at fange dem i flokstrukturen.

Samlet effektivitet: Ved hjælp af den passende PAM kan man typisk reducere spildevandssuspenderede faste stoffer fra tusindvis af mg/L til under 150 mg/L (til udledning) og endda til under 30 mg/L (til genbrug). Afklaringsraterne kan forbedres med flere gange til ti gange.

II. Nøglen til succes: Det rigtige valg

Der er ingen "universel" PAM. Udvælgelsen skal være lokalspecifik og spildevandsspecifik. Laboratorieprøver er obligatoriske.

1. Forståelse af PAM-typer

Klassificeret efter ionisk ladning, har PAM fire hovedtyper:

Cationisk polyacrylamid (CPAM): Bedst til organisk-rige, negativt ladede kolloider. Mindre almindelig for primær sedimentering i mineralforarbejdning; oftere anvendes til efterfølgende slamvandning.

Anionisk polyacrylamid (APAM): Den mest anvendte type i mineralforarbejdning. Ideel til neutralt eller alkalisk vand til flokkulering af positivt ladede uorganiske partikler (f.eks. metaloxider, silikatslim).

Ikke-ionisk polyacrylamid (NPAM): Egnet til sure eller neutrale forhold, hvor partikeloverfladen er svag. Mindre påvirket af pH i saltholdige miljøer, men har langsommere opløsning.

Amfoterisk polyacrylamid (AMPAM): Anvendes til meget komplekst, variabelt pH spildevand. Dyrere og mindre almindelige i mineralforarbejdning.

2. Proceduren for udvælgelse af kernen

Trin 1: Vandkvalitetsanalyse (Foundation)

pH-værdi: Den primære vejledning for ionisk type.

pH < 7 (Sure): Prioriter ikke-ionisk (NPAM) eller kationisk (CPAM).

pH 7-14 (neutral-alkalisk): Anionisk (APAM) er normalt det bedste valg.

Koncentration af suspenderede faste stoffer (SS) Sammensætning: Mineralogien (jern, kobber, fosfat, bly-zink malm) dikterer partikeloverfladelsen.

Zeta Potential: Måler overfladeladningen af partikler. Et meget negativt potentiale kræver en CPAM med høj ladningstæthed til neutralisering; Et positivt potentiale kræver APAM. Dette er et af de mest videnskabelige udvælgelseskriterier.

Residuale reagenser: Kollektorer, depressiver osv. kan ændre partikeloverfladeegenskaberne, hvilket påvirker PAM-ydeevnen.

Trin 2: Laboratoriekrukketest (obligatorisk)

Dette er afgørende for screening af det optimale produkt og dosering.

Prøveforberedelse: Saml repræsentative spildevandsprøver.

Opløsningsforberedelse: Forbered 0,1% opløsninger af forskellige PAM-produkter (frisk tilberedt, brug inden for 24-48 timer).

Røringstest:

Tilsæt en målt dosis PAM-opløsning under hurtig omrøring (200-300 omdrejninger/min) i 1-2 minutter til indledende blanding.

Reducer til langsom omrøring (50-60 omdrejninger i minuttet) i 5-10 minutter for at observere flokdannelse (størrelse, tæthed og hastighed).

Settling Observation: Stop omrøring. Observer nedsætningshastighed, klarhed af supernatanten og kompakthed af sedimentet.

Evaluering: Mål turbiditet eller SS af supernatanten. Sammenlign effektiviteten af forskellige typer og doser. Målet er at finde det produkt, der opnår den ønskede klarhed ved den laveste dosis.

Trin 3: Test i pilotskala

Efter vellykkede krukkeprøver udføres pilotforsøg på stedet for at simulere reelle forhold (strømningshastigheder, blandingsenergi) for at bekræfte resultaterne og finjustere driftsparametre.

3. Almindelig udvælgelsesvejledning (referencetabell)

MalmtypeTypiske spildevandskarakteristikaForetrukket PAM-typeBemærkninger

JernmalmNeutrale alkaliske, negativt ladede partiklerMellemhøj anionisk hydrolyse (APAM)Mest almindelige, hurtig bosættelse, store flokker

Kobber/bly-zinkmælmOfte sur, indeholder svovl & tungmetallerIkke-ionisk (NPAM) eller lav hydrolyseanionisk (APAM)Afhænger af specifik pH og Zeta-potentiale

Guldmelm (cyanidering)Alkaline, indeholder cyaniderAnionisk (APAM)

Fosfat RockSureIkke-ionisk (NPAM)

Kul/kulvaskeriNeutral, indeholder kulfineMellem-lav anionisk hydrolyse (APAM)Ikke-ioniske undertiden brugt

Afvandning af slamTykket understrøm fra klarereMellemhøj kationisk (CPAM)Bruges til filterpresser/centrifuger

Bemærk: Denne tabel er kun en generel retningslinje. Laboratorieprøver er afgørende.

III. Vigtige anvendelsesovervejelser

Opløsning og forberedelse: PAM skal være fuldt opløst ("aldret") for at aktivere. Brug dedikerede blandetanke og følg regelen "** strø langsomt ind i vortexen**" for at undgå klumper ("fiskeøjne"). Omrøring bør være tilstrækkelig til blanding, men ikke så voldsom, at den forårsager skærnedbrydning af polymerkæderne.

Dosering: Mere er ikke bedre. Overdosering kan forårsage restabilisering af kolloider, hvilket gør vandet overskyet igen, reducerer effektiviteten og øger omkostningerne. Den optimale dosis, typisk mellem 1-10 ppm (g/ton vand), bestemmes ved krukketest.

Molekylvægt: Højere molekylvægt giver stærkere bro og større flokker, men opløser sig langsommere og er mere modtagelig for skærnedbrydning. Mellem til høj molekylvægt (12-18 millioner) PAM er almindeligt anvendt.

Justering på stedet: Vandkvaliteten kan svinge. Kontinuerlig overvågning og mindre justeringer af doseringspunktet og mængden kan være nødvendige.

Resumé

Effektivitet: PAM er meget effektiv og er kerneteknologien til effektiv sedimentering, genbrug af vand og overholdelse af mineralforarbejdning.

Udvælgelse er en systematisk, videnskabelig proces. "Test først" er den gyldne regel.

Analyser vandkvaliteten (især pH og Zeta-potentialet).

Skærm ionisk type og specifikke produkter via krukketest.

Udføre pilotforsøg for at afslutte parametre.

Nøglen til succes: Samarbejde med teknisk kompetente leverandører, der kan levere en række prøver og teknisk support til at udføre disse tests, så du sikrer, at du opnår optimale behandlingsresultater til lavest mulige omkostninger.