Polyacrylamid (PAM) ist ein wasserlösliches lineares Polymer und ist das kritischste und am häufigsten verwendete Flokkulations- und Abschiedsmittel bei der Mineralverarbeitungsabwasserbehandlung, das oft als unverzichtbare "universelle Hilfe" angesehen wird.

I. Rolle und Wirksamkeit von PAM in Mineralverarbeitungsabwässern

Mineralverarbeitungsabwasser ist typischerweise gekennzeichnet durch: großes Volumen, hohen Gehalt an suspendierten Feststoffen (SS), Anwesenheit von Schwermetallionen und Restreagenzien, komplexe Zusammensetzung und variablen pH-Wert.

Flokkulation und Sedimentation:

Mechanismus: Aktive Gruppen an der PAM-Molekulkette funktionieren durch Ladungsneutralisierung und Überbrückenflokkulation. Sie adsorbieren auf feine suspendierte Partikel und Mineralfeinstoffe und bilden große, dichte Flocken ("Pin Flakes"), die ihre Abschiedungsrate drastisch beschleunigen.

Wirkung: Verbessert die Effizienz von Verdickern und Klarern erheblich, erzeugt klaren Überstand und reduziert den Gehalt an suspendierten Feststoffen deutlich. Das ist seine Kernfunktion.

Schlammverdickung:

Mechanismus: In Verdickern fördert PAM die Aggregation feiner Partikel und setzt Wasser frei, das zwischen ihnen gefangen ist, um einen dichteren Unterstrom zu bilden.

Wirkung: Erhöht die Rate der Wasserrückgewinnung und Wiederverwendung, reduziert den Süßwasserverbrauch und erleichtert die Entsorgung von Abfällen (z. B. Trockenstapeln).

Filtrationshilfe:

Mechanismus: Die geformten Flocken sind groß und robust, widerstandsfähig gegen Bruch. Während der Filtration erzeugen sie einen porösen Filterkuchen, der den Feuchtigkeitsgehalt des Kuchens reduziert und die Filtrationsrate erhöht.

Wirkung: Verbessert die Effizienz von Filtern (z.B. Filterpressen, Gürtelfilter), reduziert den Energieverbrauch und die Zykluszeiten.

Entfernung von Schwermetallen und Schadstoffen:

Mechanismus: Durch Adsorption und Co-Fällung kann PAM helfen, Schwermetallionen (vorhanden als Hydroxide oder Komplexe) zu entfernen, indem es sie in der Flockstruktur einfängt.

Insgesamt Wirksamkeit: Mit dem entsprechenden PAM können in der Regel Abwasser suspendierte Feststoffe von Tausenden von mg / L auf unter 150 mg / L (für Entladung) und sogar unter 30 mg / L (für Wiederverwendung) reduziert werden. Die Klärungsraten können mehrfach bis zehnfach verbessert werden.

II. Der Schlüssel zum Erfolg: Die richtige Auswahl

Es gibt keine "universelle" PAM. Die Auswahl muss standortspezifisch und abwasserspezifisch sein. Labortests sind obligatorisch.

1. Verständnis von PAM-Typen

Nach ionischer Ladung klassifiziert, hat PAM vier Haupttypen:

Kationisches Polyacrylamid (CPAM): Ideal für organisch reiche, negativ geladene Kolloide. Weniger üblich für die primäre Sedimentation in der Mineralverarbeitung; häufiger zur anschließenden Schlammentwässerung verwendet wird.

Anionisches Polyacrylamid (APAM): Die am häufigsten verwendete Art in der Mineralverarbeitung. Ideal für neutrales oder alkalisches Wasser zur Flokkulierung positiv geladener anorganischer Partikel (z.B. Metalloxide, Silikatschleime).

Nichtionisches Polyacrylamid (NPAM): Geeignet für saure oder neutrale Bedingungen, bei denen die Teilchenoberflächenladung schwach ist. Weniger von pH in salzigen Umgebungen beeinflusst, hat aber eine langsamere Auflösung.

Amphoteres Polyacrylamid (AMPAM): Verwendet für hochkomplexes, pH-variables Abwasser. Teuer und weniger verbreitet in der Mineralverarbeitung.

2. Kernauswahlverfahren

Schritt 1: Wasserqualitätsanalyse (Die Stiftung)

pH-Wert: Der primäre Leitfaden für den ionischen Typ.

pH < 7 (Säure): Nichtionische (NPAM) oder Kationische (CPAM) Priorisieren.

pH 7-14 (neutral-alkalisch): Anionisch (APAM) ist in der Regel die beste Wahl.

Konzentration von suspendierten Feststoffen (SS) Zusammensetzung: Die Mineralogie (Eisen, Kupfer, Phosphat, Blei-Zink-Erz) diktiert die Teilchenoberflächenladung.

Zeta-Potential: Messt die Oberflächenladung von Partikeln. Ein hochnegatives Potential erfordert eine hochladungsdichte CPAM zur Neutralisierung; Ein positives Potenzial erfordert APAM. Dies ist eines der wissenschaftlichsten Auswahlkriterien.

Restreagenzien: Kollektoren, Depressiva usw. können die Eigenschaften der Partikeloberfläche verändern und die PAM-Leistung beeinflussen.

Schritt 2: Laborglas-Test (Pflicht)

Dies ist für das Screening des optimalen Produkts und der Dosierung unerlässlich.

Probenbereitung: Sammeln Sie repräsentative Abwasserproben.

Lösungsvorbereitung: 0,1% Lösungen verschiedener PAM-Produkte zubereiten (frisch zubereitet, innerhalb von 24-48 Stunden verwenden).

Rührertest:

Zur ersten Mischung eine gemessene Dosis PAM-Lösung unter schnellem Rühren (200-300 U/min) für 1-2 Minuten hinzufügen.

Reduzieren Sie auf langsames Rühren (50-60 U/min) für 5-10 Minuten, um die Flockenbildung (Größe, Dichte und Geschwindigkeit) zu beobachten.

Beobachtung der Absetzung: Hören Sie auf zu rühren. Beobachten Sie die Absetzungsgeschwindigkeit, die Klarheit des Überstehers und die Kompaktheit des Sediments.

Bewertung: Messung der Trübung oder SS des Überstands. Vergleichen Sie die Wirksamkeit verschiedener Typen und Dosierungen. Ziel ist es, das Produkt zu finden, das die gewünschte Klarheit bei der niedrigsten Dosierung erreicht.

Schritt 3: Testen auf Pilotskala

Nach erfolgreichen Glastests führen Pilotversuche vor Ort durch, um reale Bedingungen (Durchflussraten, Mischenergie) zu simulieren, um die Ergebnisse zu bestätigen und die Betriebsparameter zu feineinstellen.

3. Allgemeiner Auswahlleitfaden (Referenztabelle)

ErztypTypische Eigenschaften des AbwassersBevorzugter PAM-TypHinweise

EisenerzNeutral-alkalische, negativ geladene PartikelMittel-hohe anionische Hydrolyse (APAM)Häufigste, schnell absetzende, große Flocken

Kupfer/Blei-Zink-ErzHäufig sauer, enthält Schwefel & SchwermetalleNichtionisch (NPAM) oder Anionisch mit niedriger Hydrolyse (APAM)Abhängig vom spezifischen pH und Zeta-Potential

Golderz (Cyanidierung)Alkalisch, enthält CyanideAnionisch (APAM)

Phosphat GesteinSäureNichtionische (NPAM)

Kohle / Kohle WaschmaschineNeutral, enthält KohlefeinstoffeMittel-niedrige anionische Hydrolyse (APAM)Nichtionische manchmal verwendet

SchlammentwässerungVerdicketer Unterfluss aus KlärgerätenMittel-hohe kationische (CPAM)Verwendet für Filterpressen/Zentrifugen

Hinweis: Diese Tabelle ist nur eine allgemeine Leitlinie. Labortests sind unerlässlich.

III. Wichtige Anwendungsbewegungen

Auflösung und Vorbereitung: PAM muss vollständig gelöst sein ("gealtert"), um zu aktivieren. Verwenden Sie spezielle Mischbehälter und befolgen Sie die Regel "** langsam in den Wirbel streuen**", um Klumpen ("Fischeuge") zu vermeiden. Zur Mischung sollte eine Rührerung ausreichen, aber nicht so heftig, dass sie einen Scherabbau der Polymerketten verursacht.

Dosierung: Mehr ist nicht besser. Eine Überdosierung kann eine Restabilisierung der Kolloide verursachen, wodurch das Wasser wieder trüb wird, die Effizienz verringert und die Kosten erhöht werden. Die optimale Dosierung, typischerweise zwischen 1-10 ppm (g/Tonne Wasser), wird durch Glasprüfung bestimmt.

Molekulargewicht: Höheres Molekulargewicht sorgt für stärkere Überbrücken und größere Flocken, löst sich aber langsamer und ist anfälliger für den Scherabbau. Mittleres bis hohes Molekulargewicht (12-18 Millionen) PAM wird häufig verwendet.

Anpassung vor Ort: Die Wasserqualität kann schwanken. Eine kontinuierliche Überwachung und leichte Anpassungen des Dosierungspunkts und der Menge können erforderlich sein.

Zusammenfassung

Wirksamkeit: PAM ist hochwirksam und ist die Kerntechnologie für effiziente Sedimentierung, Wasserwiederverwendung und Compliance in der Mineralverarbeitung.

Auswahl ist ein systematischer, wissenschaftlicher Prozess. "Test zuerst" ist die goldene Regel.

Analyse der Wasserqualität (insbesondere pH und Zeta-Potential).

Sieb ionischen Typ und spezifische Produkte durch Glasprüfung.

Führen Sie Pilotversuche durch, um die Parameter zu finalisieren.

Schlüssel zum Erfolg: Zusammenarbeit mit technisch fähigen Lieferanten, die eine Reihe von Proben und technischen Support zur Durchführung dieser Tests zur Verfügung stellen können, um sicherzustellen, dass Sie optimale Behandlungsergebnisse zu möglichst niedrigen Kosten erzielen.