A poliakrilamid (PAM) egy vízben oldódó lineáris polimer, és a legkritikusabb és legszélesebb körben használt flokuláns- és lefektetőanyag az ásványi feldolgozási szennyvíz-kezelésben, amelyet gyakran elengedhetetlen "univerzális segítségnek" tekintenek.

I. A PAM szerepe és hatékonysága a szennyvízfeldolgozásban

Az ásványi feldolgozási szennyvíz jellemzői: nagy térfogat, magas szuszpenzív szilárd anyagok (SS) tartalma, nehézfémionok és maradék reagensek jelenléte, összetett összetétel és változó pH. A PAM elsősorban a következő funkciókat végzi a víz újrahasznosítása vagy a kibocsátási szabványok megfelelése érdekében:

Flokkuláció és sedimentáció:

Mechanizmus: A PAM molekuláris lánc aktív csoportjai töltéssemlegesítés és áthidaló sütő flokkuláció révén működnek. Adszorbálódnak a finom felfüggesztett részecskékekre és ásványi finomakra, és nagy, sűrű flockokat alakítanak ki ("pin flocks"), drasztikusan felgyorsítva a letelepedési sebességüket.

Hatás: Jelentősen javítja a vastagítók és tisztítók hatékonyságát, tiszta szupernatánst termel és jelentősen csökkenti a szuszpenzív szilárd anyagok tartalmát. Ez a fő funkciója.

Csapag vastagítása:

Mechanizmus: A vastagítókban a PAM elősegíti a finom részecskék összegyűjtését, és felszabadítja a köztük csapdába került vizet, hogy sűrűbb áramlást alakítson ki.

Hatás: növeli a víz visszanyerésének és újrahasznosításának sebességét, csökkenti az édesvíz fogyasztását, és megkönnyíti a hulladék eltávolítását (pl. száraz rakás).

Szűrősegítő:

Mechanizmus: A kialakult flocks nagy és robusztus, ellenáll törésnek. A szűrés során pórusos szűrő tortát hoznak létre, csökkentve a torta nedvességtartalmát és növelve a szűrés sebességét.

Hatás: növeli a szűrők hatékonyságát (pl. szűrőgépek, szalagos szűrők), csökkenti az energiafogyasztást és a ciklusidőt.

Nehézfémek és szennyezőanyagok eltávolítása:

Mechanizmus: Az adszorpció és a ko-csapadék révén a PAM segíthet eltávolítani a nehézfém ionokat (hidroxidként vagy komplexként jelen vannak) a flok szerkezetében történő csapdázásával.

Összességi hatékonyság: A megfelelő PAM alkalmazása általában csökkentheti a szennyvízben felfüggesztett szilárd anyagok mennyiségét mg/L ezerről 150 mg/L alatt (kibocsátáshoz), sőt 30 mg/L alatt (újrahasználatra). A tisztázási arányok többszörösen, tízszer is javíthatók.

II. A siker kulcsa: a helyes kiválasztás

Nincs "univerzális" PAM. A kiválasztásnak helyszínspecifikusnak és szennyvízspecifikusnak kell lennie. A laboratóriumi vizsgálatok kötelezőek.

1. A PAM típusainak megértése

Az iontöltés szerint osztályozott PAM négy fő típusú:

Kation poliakrilamid (CPAM): A legjobb szerves gazdag, negatívan töltött kolloidokhoz. Kevesebb gyakoriságú az ásványi feldolgozás során történő elsődleges ülemenet esetén; gyakrabban használják a későbbi iszap elvízítésére.

Anion poliakrilamid (APAM): Az ásványfeldolgozásban leggyakrabban használt típus. Ideális semleges vagy alkalikus vízhez, hogy pozitívan töltött szervetlen részecskéket (pl. fémoxidokat, szilikát nyálékokat) flokuláljon.

Nem ionikus poliakrilamid (NPAM): alkalmas savas vagy semleges körülmények között, ahol a részecske felületi töltés gyenge. Kevesebb hatással van a pH sós környezetben, de lassabb feloldódás.

Amfoter poliakrilamid (AMPAM): Nagyon összetett, változó pH szennyvízben használható. Drágabb és kevésbé gyakori az ásványfeldolgozásban.

2. Alapvető kiválasztási eljárás

1. lépés: Vízminőségi elemzés (az alapítvány)

pH-érték: az iontípus elsődleges útmutatója.

pH < 7 (Savos): Nem-ionikus (NPAM) vagy kationos (CPAM) prioritás.

pH 7-14 (semleges-alkális): Az anion (APAM) általában a legjobb választás.

Felfüggesztett szilárd anyagok (SS) koncentrációja és Összetétel: Az ásványológia (vas, réz, foszfát, ólom-cink érc) diktálja a részecske felületi töltést.

Zeta potenciál: A részecskék felületi töltését méri. A nagyon negatív potenciál nagy töltéssűrűségű CPAM-t igényel a semlegesítéshez; A pozitív potenciál APAM-ot igényel. Ez az egyik legtudományosabb kiválasztási kritérium.

Maradék reagensek: A gyűjtők, depresszánsok stb. megváltoztathatják a részecske felületi tulajdonságait, befolyásolva a PAM teljesítményét.

2. lépés: Laboratóriumi üveg tesztelés (kötelező)

Ez elengedhetetlen az optimális termék és adag szűréséhez.

Mintakészítés: Representatív szennyvízminták gyűjtése.

Oldás előkészítése: Különböző PAM-termékek 0,1%-os oldatait készítsünk (frissen készített, 24-48 órán belül használják).

Keverési teszt:

Egy mért adag PAM oldatot adjunk hozzá gyors keverés alatt (200-300 rpm) 1-2 percig az első keveréshez.

Csökkentse a lassú keverésre (50-60 rpm) 5-10 percig, hogy megfigyelje a flock kialakulását (méret, sűrűség és sebesség).

Megfigyelés a telepedésre: Hagyja abba a keverést. Figyelje meg a telepedési sebességet, a szupernátáns tisztaságát és az üledék kompaktságát.

Értékelés: A szupernátáns homályosságának vagy SS-jének mérése. Hasonlítsa össze a különböző típusok és adagok hatékonyságát. A cél az, hogy megtalálja azt a terméket, amely a kívánt tisztaságot a legalacsonyabb adagban ért el.

3. lépés: Pilot-Scale tesztelés

A sikeres üvegtesztek után a helyszíni kísérleti kísérleteket végezzük a valós körülmények (áramlási sebesség, keverőenergia) szimulálására az eredmények megerősítése és a működési paraméterek finomhangolása érdekében.

3. Általános kiválasztási útmutató (hivatkozási táblázat)

ErőtípusTipikus szennyvíz jellemzőiPreferált PAM típusMegjegyzések

VasércSemleges-alkalis, negatívan töltött részecskékKözép-magas hidrolízis anion (APAM)Leggyakoribb, gyors letelepedés, nagy csoportok

Réz/ólom-cink ércGyakran savas, ként tartalmaz nehézfémekNem-ionikus (NPAM) vagy alacsony hidrolízisű anionikus (APAM)A pH-tól és a Zeta-potenciáltól függ

Aranyérc (cianidálás)Alkali, cianidokat tartalmazAnionikus (APAM)

Foszfát sziklaSavosNem ionikus (NPAM)

Szén/szénmosóSemleges, szén finomat tartalmazKözép-alacsony hidrolízis anion (APAM)Néha nem ionikus

Iszak-elvízítésMegvastagott aláramlás tisztítókbólKözép-magas kationos (CPAM)Szűrőgépekhez/centrifugákhoz használják

Megjegyzés: Ez a táblázat csak általános iránymutatás. A laboratóriumi vizsgálatok elengedhetetlenek.

III. Fő alkalmazási megfontolások

Feloldás és előkészítés: A PAM-t teljesen fel kell oldani ("öregedni") az aktiváláshoz. Használjon különleges keverőtartályokat, és kövesse a "** lassan szórjon a vortex**" szabályt, hogy elkerülje a csomódásokat ("hal szemek"). Az agitációnak elegendőnek kell lennie a keveréshez, de nem annyira erőszakosnak, hogy a polimerláncok nyírási lebomlását okozza.

Adagolás: Több nem jobb. A túladagolás a kolloidok restabilizációját okozhatja, így a víz ismét felhős, csökkenti a hatékonyságot és növeli a költségeket. Az optimális adagot, általában 1-10 ppm (g/tonna víz) között, a üvegvizsgálat határozza meg.

Molekuláris súly: A magasabb molekuláris súly erősebb hidat és nagyobb flockokat biztosít, de lassabban oldódik, és érzékenyebb a nyíró lebomlásra. Középes és magas molekuláris tömeg (12-18 millió) PAM gyakran használják.

A helyszíni beállítás: a vízminőség ingadozhat. Folyamatos ellenőrzés és az adagolás pontjának és mennyiségének enyhe módosítása szükséges lehet.

Összefoglaló

Hatékonyság: A PAM rendkívül hatékony, és a hatékony ülemenet, a víz újrahasznosítása és az ásványi feldolgozás megfelelése alapvető technológiája.

A kiválasztás egy szisztematikus, tudományos folyamat. Az "első teszt" az arany szabály.

A víz minőségének elemzése (különösen a pH és a zéta potenciál).

Az iontípus és a konkrét termékek képernyője üvegteszteléssel.

Pilóta kísérletek végrehajtása a paraméterek véglegesítése érdekében.

A siker kulcsa: Együttműködjön technikailag képes beszállítókkal, akik különböző mintákat és technikai támogatást nyújthatnak ezek a vizsgálatok elvégzéséhez, biztosítva az optimális kezelési eredményeket a lehető legalacsonyabb költséggel.