Poliakrilamidas (PAM) yra vandenyje tirpus linijinis polimeras ir yra svarbiausias ir plačiai naudojamas flokuliantas ir nusėdimo agentas mineralų perdirbimo nuotekų valymui, dažnai laikomas nepaprasta "universali pagalba".

I. PAM vaidmuo ir veiksmingumas mineralinių atliekų perdirbimo srityje

Mineralų perdirbimo nuotekoms paprastai būdingas: didelis tūris, didelis suspenduotų kietųjų medžiagų (SS) kiekis, sunkiųjų metalų jonų ir likučių reagentų buvimas, sudėtinga sudėtis ir kintantis pH.

Flokuliacija ir sedimentacija:

Mechanizmas: Aktyvios grupės PAM molekulinėje grandinėje veikia per krūvio neutralizaciją ir tilto šlapimo flokuliaciją. Jie adsorbuojasi ant smulkių suspenduotų dalelių ir smulkių mineralų, formuojant didelius, tankius flokus ("pinų dribsniai"), drastiškai pagreitinant jų nusėdimo greitį.

Poveikis: žymiai pagerina storintuvų ir aiškintuvų efektyvumą, gamina skaidrų viršutinį vandenį ir žymiai sumažina suspenduotų kietųjų medžiagų kiekį. Tai yra jos pagrindinė funkcija.

Slurry storinimas:

Mechanizmas: storikliuose PAM skatina smulkių dalelių susikaupimą, išleidžiant vandenį, įstrigusį tarp jų, kad susidarytų tankesnis potūkis.

Poveikis: padidina vandens atkūrimo ir pakartotinio naudojimo greitį, sumažina gėlo vandens suvartojimą ir palengvina atliekų šalinimą (pvz., sausą krovimą).

Filtracijos pagalba:

Mechanizmas: suformuotos grupės yra didelės ir tvirtos, atsparios laužimui. Filtracijos metu jie sukuria porų filtro tortą, sumažina torto drėgmės kiekį ir didina filtravimo greitį.

Poveikis: didina filtrų (pvz., filtrų presų, diržo filtrų) efektyvumą, sumažina energijos suvartojimą ir ciklo laiką.

Sunkiųjų metalų ir teršalų pašalinimas:

Mechanizmas: Per adsorpciją ir bendrą nuosėdą PAM gali padėti pašalinti sunkiųjų metalų jonus (esančius kaip hidroksidai ar kompleksai), įkalindamas juos floko struktūroje.

Bendras veiksmingumas: naudojant tinkamą PAM paprastai galima sumažinti nuotekų vandenyje suspenduojamas kietas medžiagas nuo tūkstančių mg/L iki mažiau nei 150 mg/L (išleidimui) ir net iki mažiau nei 30 mg/L (pakartotiniam naudojimui). Aiškinimas gali būti pagerintas kelis kartus iki dešimčių kartų.

II. Sėkmės raktas: teisingas pasirinkimas

Nėra „universalios“ PAM. Atranka turi būti specifinė vietovei ir nuotekų vandeniui. Laboratoriniai tyrimai yra privalomi.

1. PAM tipų supratimas

Klasifikuojama pagal jonų krūvį, PAM turi keturis pagrindinius tipus:

Kationinis poliakrilamidas (CPAM): geriausias organiškai turtingiems, neigiamai įkrautusiems koloidams. Mažiau paplitusi pirminė nuosėda mineralų perdirbimo metu; dažniau naudojamas vėlesniam dumblo nuvanderinimui.

Anioninis poliakrilamidas (APAM): dažniausiai naudojamas mineralų perdirbimo tipas. Idealiai tinka neutraliam ar šarminiam vandeniui, kad flokuliuotų teigiamai įkrovotas neorganines daleles (pvz., metalo oksidus, silikato gleivis).

Nejoninis poliakrilamidas (NPAM): tinka rūgštinėms ar neutralioms sąlygoms, kai dalelių paviršiaus krūvis yra silpnas. Mažiau veikia pH druskos aplinkoje, tačiau lėtesnis tirpalas.

Amfoterinis poliakrilamidas (AMPAM): naudojamas labai sudėtingams, kintams pH nuotekoms. Brangesnis ir mažiau paplitęs mineralų apdorojime.

2. Pagrindinės atrankos procedūra

1 žingsnis: Vandens kokybės analizė (fondas)

pH vertė: pagrindinis jonų tipo vadovas.

pH < 7 (rūgštis): teikia prioritetą ne joniniam (NPAM) arba kationiniam (CPAM).

pH 7-14 (neutralus šarminis): anioninis (APAM) paprastai yra geriausias pasirinkimas.

Pakabintų kietųjų medžiagų (SS) koncentracija ir Sudėtis: mineralogija (geležies, vario, fosfato, švino-cinko rūdos) diktuoja dalelių paviršiaus krūvį.

Zeta potencialas: matuoja dalelių paviršiaus krūvį. Labai neigiamam potencialui neutralizavimui reikia didelio krūvio tankio CPAM; teigiamas potencialas reikalauja APAM. Tai vienas iš labiausiai mokslinių atrankos kriterijų.

Likę reagentai: kolektoriai, depresiniai ir kt., gali pakeisti dalelių paviršiaus savybes, paveikiant PAM našumą.

2 žingsnis: Laboratorinis stiklinų bandymas (privalomas)

Tai labai svarbu siekiant patikrinti optimalų produktą ir dozę.

Mėginio paruošimas: renkite reprezentatyvus nuotekų mėginius.

Tirpalo paruošimas: paruošti 0,1% skirtingų PAM produktų tirpalus (šviežiai paruošti, naudoti per 24-48 valandas).

Maišymo bandymas:

Išmatuotą PAM tirpalo dozę pridėkite greitai maišydami (200-300 aps/min.) 1-2 minutes, kad pradėtumėte maišyti.

Sumažinkite iki lėto maišymo (50-60 aps/min.) 5-10 minučių, kad stebėtumėte grupės formavimąsi (dydį, tankį ir greitį).

Atskirstymo stebėjimas: sustabdykite maišymą. Stebėkite atsiskirstymo greitį, viršutinio vandens skaidrumą ir nuosėdų kompaktiškumą.

Vertinimas: išmatuokite viršutinio vandens trūkumą ar SS. Palyginkite skirtingų tipų ir dozių efektyvumą. Tikslas yra rasti produktą, kuris pasieks norimą aiškumą mažiausia doze.

3 žingsnis: Pilotinis masto bandymas

Po sėkmingų stiklinės bandymų atliekami bandymai vietoje, kad būtų imituotos realios sąlygos (srauto greitis, maišymo energija), kad būtų patvirtinti rezultatai ir tiksliai nustatyti veiklos parametrai.

3. Bendras atrankos vadovas (nuorodos lentelė)

Rūdos tipasTipinės nuotekų savybėsPatinkamas PAM tipasPastabos

geležies rūdosNeutralios šarminės, neigiamai įkrotos dalelėsVidutinės aukštos hidrolizės anioninės (APAM)Dažniausi, greitai atsiskiriantys, dideli pulkai

Vario/švino-cinko rūdaDažnai rūgštis, kurio sudėtyje yra sieros ir sunkiųjų metalųNejoninis (NPAM) arba mažos hidrolizės anioninis (APAM)Priklauso nuo konkretaus pH ir Zeta potencialo

Aukso rūda (cianidavimas)Šarminis, kurio sudėtyje yra cianidųAnioninis (APAM)

fosfato akmenųRūgštisNejoninis (NPAM)

Anglies / anglių skalbimo mašinosNeutralus, turi anglies smulkmenųVidutinės ir mažos anioninės hidrolizės (APAM)Kartais naudojamas ne ioninis

Dumblo suvandinimasStoresnis patekimas iš aiškintojųVidutinio aukšto kationinio (CPAM)Naudojamas filtravimo presų / centrifugų

Pastaba: Ši lentelė yra tik bendrosios gairės. Labai svarbūs laboratoriniai tyrimai.

III. Pagrindiniai taikymo aspektai

Ištirpimas ir paruošimas: PAM turi būti visiškai ištirptas („senėjęs“) aktyvuoti. Naudokite specialius maišymo bakus ir laikykitės taisyklės „** lėtai pabarstyti į spyrą ***“, kad išvengtumėte gėrimų („žuvų akys“). Maišymui turėtų būti pakankamai, tačiau ne taip stipriai, kad sukeltų polimerų grandinių skilimą.

Dozavimas: Daugiau nėra geriau. Perdozavimas gali sukelti koloidų restabilizavimą, vėl padaryti vandenį debesčiu, sumažinti efektyvumą ir padidinti išlaidas. Optimali dozė, paprastai nuo 1 iki 10 ppm (g/tona vandens), nustatoma stiklinės bandymu.

Molekulinis svoris: didesnis molekulinis svoris suteikia stipresnį tiltą ir didesnius pulkus, tačiau tirpsta lėčiau ir yra jautresnis pjovimo degradacijai. Paprastai naudojamas vidutinio ir didelio molekulinio svorio (12-18 milijonų) PAM.

Pakoregavimas vietoje: vandens kokybė gali svyruoti. Gali būti būtina nuolat stebėti ir nedideliai koreguoti dozės tašką ir kiekį.

Santrauka

Efektyvumas: PAM yra labai efektyvus ir yra pagrindinė technologija efektyviam nusėdimui, vandens pakartotiniam naudojimui ir mineralų perdirbimo atitikčiai.

Atranka – tai sistemingas, mokslinis procesas. „Pirmiausia išbandykite“ yra auksinė taisyklė.

Analizuokite vandens kokybę (ypač pH ir Zeta potencialą).

Ekrano jonų tipas ir specifiniai produktai, atliekant stiklinės bandymus.

Atlikti bandymus, siekiant nustatyti parametrus.

Sėkmės raktas: bendradarbiauti su techniškai pajėgiais tiekėjais, kurie gali pateikti įvairius mėginius ir techninę paramą atlikti šiuos bandymus, užtikrinant, kad pasiektumėte optimalius gydymo rezultatus už mažiausias įmanomas išlaidas.