Polyacrylamide (PAM) is een in water oplosbaar lineair polymeer en is het meest kritieke en wijd gebruikte flocculant en afzetmiddel in de behandeling van afvalwater voor minerale verwerking, vaak beschouwd als een onmisbare "universele hulp". De juiste selectie is van het grootste belang, omdat het de behandelingsefficiëntie, de operationele kosten en de prestaties van downstream-processen rechtstreeks bepaalt.

I. Rol en effectiviteit van PAM in minerale verwerking afvalwater

Afvalwater voor minerale verwerking wordt typisch gekenmerkt door: groot volume, hoog gehalte aan suspendeerde vaste stoffen (SS), aanwezigheid van zware metaalionen en residuele reagentia, complexe samenstelling en variabele pH. PAM voert voornamelijk de volgende functies uit om waterhergebruik of conformiteitslootsnormen te bereiken:

Flocculatie en sedimentatie:

Mechanisme: Actieve groepen op de PAM moleculaire ketenfunctie door lading neutralisatie en overbrugging sweep flocculatie. Ze adsorberen op fijne opgeschorte deeltjes en minerale fijnen, waardoor grote, dichte flocks ("pin flakes") worden gevormd, waardoor hun afzettingssnelheid drastisch wordt versneld.

Effect: Verbetert de efficiëntie van verdikkers en verduidelijkers aanzienlijk, waardoor helder supernatant wordt geproduceerd en het gehalte aan suspendeerde vaste stoffen aanzienlijk wordt verminderd. Dit is zijn kernfunctie.

Slurry verdikking:

Mechanisme: In verdikkers bevordert PAM de aggregatie van fijne deeltjes, waardoor water tussen hen wordt vrijgelaten om een dichtere onderstroom te vormen.

Effect: Verhoogt de snelheid van waterterugwinning en hergebruik, vermindert het zoetwaterverbruik en vergemakkelijkt de verwijdering van achterstoffen (bijvoorbeeld droog stapelen).

Filtratie hulp:

Mechanisme: De gevormde flocks zijn groot en robuust, breekbestendig. Tijdens de filtratie creëren ze een poreuze filtertaart, waardoor het vochtigheidsgehalte van de taart wordt verminderd en de filtratiesnelheid wordt verhoogd.

Effect: Verhoogt de efficiëntie van filters (bijvoorbeeld filterpers, riemfilters), vermindert het energieverbruik en cyclustijden.

Verwijdering van zware metalen en verontreinigingen:

Mechanisme: Door adsorptie en co-precipitatie kan PAM helpen om zware metaalionen (aanwezig als hydroxides of complexen) te verwijderen door ze in de flockstructuur te vangen.

Algemene effectiviteit: met behulp van de juiste PAM kan afvalwater opgeschorte vaste stoffen meestal worden verminderd van duizenden mg / L tot minder dan 150 mg / L (voor lozing) en zelfs tot minder dan 30 mg / L (voor hergebruik). De verduidelijkingsrates kunnen meervoudig tot tientallen keer worden verbeterd.

II. De sleutel tot succes: juiste keuze

Er bestaat geen "universele" PAM. De selectie moet site-specifiek en afvalwater-specifiek zijn. Laboratoriumtests zijn verplicht.

1. Begrijpen van PAM-typen

Geclassificeerd op ionische lading, PAM heeft vier hoofdtypen:

Cationische polyacrylamide (CPAM): Beste voor organisch rijke, negatief geladen colloïden. Minder gebruikelijk voor primaire sedimentatie bij mineraalverwerking; meer vaak gebruikt voor de vervolgende slib ontwatering.

Anionische polyacrylamide (APAM): Het meest gebruikte type in mineraalverwerking. Ideaal voor neutral of alkalisch water om positief geladen anorganische deeltjes (bijvoorbeeld metaaloxiden, silicaatslijm) te flocculeren.

Niet-ionische polyacrylamide (NPAM): Geschikt voor zure of neutrale omstandigheden waar de deeltjesoppervlaklading zwak is. Minder beïnvloed door pH in zoute omgevingen, maar heeft langzamere oplossing.

Amphoteric Polyacrylamide (AMPAM): Gebruikt voor zeer complex, variabel pH afvalwater. Duurder en minder gebruikelijk in mineraalverwerking.

2. Kernselectieprocedure

Stap 1: Waterkwaliteitsanalyse (De Stichting)

pH-waarde: De primaire gids voor ionisch type.

pH < 7 (Zuur): Prioriteit geven aan niet-ionische (NPAM) of cationische (CPAM).

pH 7-14 (neutral-alkalisch): Anionisch (APAM) is meestal de beste keuze.

Concentratie van opgeschorte vaste stoffen (SS) Samenstelling: De mineralogie (ijzer, koper, fosfaat, lood-zink erts) bepaalt de deeltjesoppervlaklading.

Zeta-potentieel: meet de oppervlaktelijke lading van deeltjes. Een zeer negatief potentieel vereist een CPAM met hoge ladingsdichtheid voor neutralisatie; Een positief potentieel vereist APAM. Dit is een van de meest wetenschappelijke selectiecriteria.

Residuele reagentia: Collectoren, depressiva, enz., kunnen deeltjesoppervlakeigenschappen veranderen, wat de prestaties van PAM beïnvloedt.

Stap 2: Laboratorium pot testen (verplicht)

Dit is essentieel voor het screenen van het optimale product en dosering.

Voorbereiding van monsters: Verzamel representatieve afvalwatermonsters.

Oplossingsvoorbereiding: bereid 0,1% oplossingen van verschillende PAM-producten voor (vers bereid, gebruik binnen 24-48 uur).

Het roeren Test:

Voeg een gemeten dosis PAM-oplossing toe onder snel roeren (200-300 rpm) gedurende 1-2 minuten voor het eerste mengen.

Verminder tot langzaam roeren (50-60 rpm) gedurende 5-10 minuten om de vorming van de flok (grootte, dichtheid en snelheid) te waarnemen.

Settling Observation: Stop met roeren. Observeer de settling snelheid, helderheid van de supernatant, en compactheid van het sediment.

Evaluatie: Meet troebelheid of SS van het supernatant. Vergelijk de effectiviteit van verschillende soorten en doseringen. Het doel is om het product te vinden dat de gewenste helderheid bereikt bij de laagste dosering.

Stap 3: Testen op pilotschaal

Na succesvolle pottests, voert u pilotproeven ter plaatse uit om echte omstandigheden te simuleren (stroomstandigheden, mengenergie) om de resultaten te bevestigen en de operationele parameters fijnaf te stemmen.

3. Algemene Selectiegids (Referentietabel)

ErtstypeTypische afvalwaterkenmerkenVoorkeur PAM TypeOpmerkingen

ijzerertsNeutrale-alkalische, negatief geladen deeltjesMedium-hoge anionische hydrolyse (APAM)Meest voorkomende, snelle nederzetting, grote flocks

Koper/Lood-Zink ErtsVaak zuur, bevat zwavel & zware metalenNiet-ionische (NPAM) of lage hydrolyse anionische (APAM)Afhankelijk van specifieke pH en Zeta potentieel

Gouderts (Cyanidatie)Alkaline, bevat cyanidenAnionisch (APAM)

Fosfaat rotsZuurNiet-ionisch (NPAM)

Kolen / Kolen WasmachineNeutraal, bevat kolenboetenMedium-lage anionische hydrolyse (APAM)Niet-ionische soms gebruikt

Slib ontwateringVerdikte onderstroom van klarersMiddelhoge cationische (CPAM)Gebruikt voor filterpers/centrifuges

Opmerking: Deze tabel is slechts een algemene richtlijn. Laboratoriumtests zijn essentieel.

III. Belangrijkste toepassingsoverwegingen

Oplossing en voorbereiding: PAM moet volledig worden opgelost ("verouderd") om te activeren. Gebruik speciale mengtanks en volg de regel "** strooi langzaam in de vortex**" om kloppen ("visogen") te vermijden. Agitatie moet voldoende zijn voor het mengen, maar niet zo gewelddadig dat de polymeerkettingen door schering afbreken.

Dosering: Meer is niet beter. Overdosering kan herstabilisatie van colloïden veroorzaken, waardoor het water weer bewolkt wordt, de efficiëntie vermindert en de kosten verhogen. De optimale dosering, meestal tussen 1-10 ppm (g/ton water), wordt bepaald door pottest.

Moleculargewicht: Hoger moleculair gewicht zorgt voor sterkere overbrugging en grotere flocks, maar oplost langzamer en is gevoeliger voor scherafbraak. Medium tot hoog moleculair gewicht (12-18 miljoen) PAM wordt vaak gebruikt.

Aanpassing ter plaatse: Waterkwaliteit kan fluctueren. Continue controle en lichte aanpassingen van het doseringspunt en de hoeveelheid kunnen nodig zijn.

Samenvatting

Effectiviteit: PAM is zeer effectief en is de kerntechnologie voor efficiënte sedimentatie, hergebruik van water en naleving in de verwerking van mineralen.

Selectie is een systematisch, wetenschappelijk proces. ‘Test eerst’ is de gouden regel.

Analyseer de waterkwaliteit (vooral pH en Zeta-potentieel).

Scherm ionisch type en specifieke producten via pottest.

Voer proefproeven uit om parameters te finaliseren.

Sleutel tot succes: Samenwerk met technisch bekwame leveranciers die een reeks monsters en technische ondersteuning kunnen bieden om deze tests uit te voeren, zodat u optimale behandelingsresultaten tegen de laagst mogelijke kosten bereikt.