پلی اکریلامید (PAM) یک پلیمر خطی محلول در آب است و مهم ترین و به طور گسترده ای مورد استفاده فلوکولانت و عامل تسکین در تصفیه فاضلاب پردازش معدنی است که اغلب به عنوان یک "کمک جهانی" ضروری در نظر گرفته می شود. انتخاب صحیح مهم است، زیرا به طور مستقیم کارایی تصفیه، هزینه های عملیاتی و عملکرد فرآیندهای پایین را تعیین می کند.

I. نقش و اثربخشی PAM در پردازش فاضلاب معدنی

فاضلاب پردازش معدنی معمولاً با: حجم بزرگ، محتوای جامد معلق (SS) بالا، حضور یون های فلزات سنگین و واکنش های باقیمانده، ترکیب پیچیده و pH متغیر مشخص می شود. PAM عمدتاً عملکردهای زیر را برای دستیابی به استانداردهای تخلیه مجدد آب یا انطباق انجام می دهد:

فلوکولاسیون و رسوب:

مکانیزم: گروه های فعال در زنجیره مولکولی PAM از طریق خنثی سازی بار و پل زدن فلوکولاسیون پاکسازی عملکرد دارند. آنها به ذرات معلق و مواد معدنی ظریف جذب می شوند و فلاک های بزرگ و تراکم را تشکیل می دهند ("فلاک های پین") ، که به شدت سرعت رسوب آنها را تسریع می کنند.

اثر: به طور قابل توجهی کارایی ضخیم کننده ها و روشن کننده ها را بهبود می بخشد، تولید فوق العاده شفاف و کاهش قابل توجهی محتوای مواد جامد معلق. این عملکرد اصلی آن است.

ضخامت آبپاشی:

مکانیزم: در ضخیم کننده ها، PAM تجمع ذرات ظریف را ترویج می دهد، آب گیر شده بین آنها را آزاد می کند تا یک جریان زیر تراکم تر تشکیل دهد.

اثر: افزایش میزان بازیابی آب و استفاده مجدد، کاهش مصرف آب شیرین و تسهیل دفع زباله ها (به عنوان مثال، انباشت خشک).

کمک فیلتراسیون:

مکانیزم: فلاک های تشکیل شده بزرگ و قوی هستند و در برابر شکستن مقاوم هستند. در طول فیلتراسیون، آنها یک کیک فیلتر متخلف ایجاد می کنند، میزان رطوبت کیک را کاهش می دهند و میزان فیلتراسیون را افزایش می دهند.

اثر: بهره وری فیلترها (به عنوان مثال، فشرده های فیلتر، فیلترهای کمربند) را افزایش می دهد، مصرف انرژی و زمان چرخه را کاهش می دهد.

حذف فلزات سنگین و آلودگی ها:

مکانیزم: از طریق جذب و بارندگی همراه، PAM می تواند به حذف یون های فلزات سنگین (به عنوان هیدروکسید ها یا پیچیده ها) با گرفتن آنها در ساختار فلوک کمک کند.

کارایی کلی: استفاده از PAM مناسب معمولا می تواند مواد جامد معلق فاضلاب را از هزاران میلی گرم / لیتر به زیر 150 میلی گرم / لیتر (برای تخلیه) و حتی زیر 30 میلی گرم / لیتر (برای استفاده مجدد) کاهش دهد. نرخ روشنگری می تواند چند برابر تا ده برابر بهبود یابد.

دوم. کلید موفقیت: انتخاب درست

هیچ "جهانی" PAM وجود ندارد. انتخاب باید خاص سایت و فاضلاب باشد. آزمایش آزمایشگاهی اجباری است.

1. درک انواع PAM

طبقه بندی شده توسط بار یونی، PAM دارای چهار نوع اصلی است:

پلی اکریلامید کاتیونیک (CPAM): بهترین برای کولوئید های غنی از ارگانیک و بارگذاری منفی. کمتر رایج برای رسوب اولیه در پردازش مواد معدنی؛ اغلب برای آب زدایی لاک بعدی استفاده می شود.

پلی اکریلامید آنیونیک (APAM): معمولاً در پردازش مواد معدنی استفاده می شود. ایده آل برای آب خنثی یا قلیایی برای فلوکولاسیون ذرات غیر ارگانیک شارژ شده مثبت (به عنوان مثال، اکسید های فلزی، لکه های سیلیکات).

پلی اکریلامید غیر یونی (NPAM): برای شرایط اسیدی یا خنثی که بار سطح ذرات ضعیف است مناسب است. کمتر تحت تاثیر pH در محیط های نمکی قرار می گیرد اما انحلال کند تر است.

پلی اکریلامید آمفوتریک (AMPAM): برای فاضلاب pH بسیار پیچیده و متغیر استفاده می شود. گران تر و کمتر رایج در پردازش مواد معدنی.

2. روش انتخاب هسته

مرحله 1: تحلیل کیفیت آب (بنیاد)

مقدار pH: راهنمای اصلی برای نوع یونی.

pH کمتر 7 (اسیدی): اولویت بندی غیر یونی (NPAM) یا کاتیونی (CPAM).

pH 7-14 (خنثی-قلیایی): آنیونیک (APAM) معمولا بهترین انتخاب است.

غلظت مواد جامد معلق (SS) ترکیب: معدنیات (آهن، مس، فسفات، سنگ سرب-روی) بارگذاری سطح ذرات را تعیین می کند.

پتانسیل زتا: بار سطحی ذرات را اندازه گیری می کند. پتانسیل بسیار منفی نیاز به یک CPAM با تراکم شارژ بالا برای خنثی سازی دارد. پتانسیل مثبت نیاز به APAM دارد. این یکی از معیارهای علمی انتخاب است.

واکنش های باقیمانده: جمع کننده ها، افسردگان و غیره می توانند خواص سطح ذرات را تغییر دهند و بر عملکرد PAM تأثیر بگذارند.

مرحله 2: آزمایش شیشه آزمایشگاهی (اجباری)

این برای غربالگری محصول و دوز مطلوب ضروری است.

آماده سازی نمونه: جمع آوری نمونه های فاضلاب نماینده.

آماده سازی محلول: آماده سازی محلول 0.1٪ از محصولات مختلف PAM (تازه آماده شده، در عرض 24-48 ساعت استفاده شود).

آزمایش مخلوط کردن:

یک دوز اندازه گیری شده از محلول PAM تحت مخلوط سریع (200-300 rpm) برای 1-2 دقیقه برای مخلوط اولیه اضافه کنید.

برای مشاهده تشکیل فلاک (اندازه، تراکم و سرعت) به مدت 5-10 دقیقه به آویز کردن آهسته (50-60 دوران در دقیقه) کاهش دهید.

مشاهده سکونت: دست از مخلوط کردن. سرعت سکونت، شفافیت فوق شناور و جمع و جور رسوب را مشاهده کنید.

ارزیابی: اندازه گیری مبهم بودن یا SS از سوپرناتان. اثربخشی انواع و دوزهای مختلف را مقایسه کنید. هدف این است که محصولی را پیدا کنیم که وضوح مطلوب را در کمترین دوز بدست آورد.

مرحله 3: آزمایش مقیاس آزمایشی

بعد از آزمایش های موفق، آزمایش های آزمایشی در محل را برای شبیه سازی شرایط واقعی (جریان، انرژی مخلوط) برای تایید نتایج و تنظیم پارامترهای عملیاتی انجام دهید.

3. راهنمای انتخاب عمومی (جدول مرجع)

نوع سنگ معدنویژگی های فاضلاب معمولینوع PAM ترجیحییادداشت ها

سنگ آهنذرات خنثی قلیایی، بارگذاری منفیهیدرولیز آنیونیک متوسط بالا (APAM)رایج ترین، سریع سکونت، فلک های بزرگ

سنگ مس / سرب رویاغلب اسیدی، حاوی گوگرد و فلزات سنگینغیر یونی (NPAM) یا هیدرولیز پایین آنیونی (APAM)بستگی به pH خاص و پتانسیل زتا دارد

سنگ طلا (سیانیداسیون)قلیایی، حاوی سیانیدآنیونیک (APAM)

سنگ فسفاتاسیدیغیر یونی (NPAM)

زغال سنگ / زغال سنگخنثی، حاوی جریمه های زغال سنگ استهیدرولیز آنیونیک متوسط-پایین (APAM)غیر یونی گاهی استفاده می شود

آبی زداییجریان زیر ضخیم از روشن کننده هاکاتیونیک متوسط بالا (CPAM)برای فشرده های فیلتر / سانتریفیوژ استفاده می شود

توجه: این جدول فقط یک دستورالعمل عمومی است. آزمایش آزمایشگاهی ضروری است.

III. ملاحظات کلیدی کاربرد

حل و آماده سازی: PAM باید به طور کامل حل شود ("پیر شده") تا فعال شود. از مخازن مخلوط اختصاصی استفاده کنید و از قانون "** به آرامی در چرخش ***" برای جلوگیری از توده ها ("چشم های ماهی") پیروی کنید. تحریک باید برای مخلوط کردن کافی باشد اما نه آنقدر خشن که منجر به تخریب زنجیره های پلیمری شود.

دوز: بیشتر بهتر نیست. مصرف بیش از حد می تواند منجر به ثبات مجدد کلوئید ها شود، آب را دوباره ابری کند، کارایی را کاهش دهد و هزینه ها را افزایش دهد. دوز مطلوب، معمولاً بین 1-10 ppm (g / ton آب) ، با آزمایش شیشه تعیین می شود.

وزن مولکولی: وزن مولکولی بالاتر پل قوی تر و فلاک های بزرگتر را فراهم می کند اما آهسته تر حل می شود و بیشتر در معرض تخریب برش است. وزن مولکولی متوسط تا بالا (12-18 میلیون) PAM معمولاً استفاده می شود.

تنظیم در محل: کیفیت آب می تواند تغییر کند. نظارت مداوم و تنظیمات کمی در نقطه دوز و مقدار ممکن است لازم باشد.

خلاصه

اثربخشی: PAM بسیار موثر است و فناوری اصلی برای رسوبات کارآمد، استفاده مجدد از آب و انطباق در پردازش مواد معدنی است.

انتخاب: یک فرآیند سیستماتیک و علمی است. "تست اول" قاعده طلایی است.

تجزیه و تحلیل کیفیت آب (به ویژه pH و پتانسیل زتا).

نوع یونی صفحه نمایش و محصولات خاص از طریق آزمایش شیشه.

انجام آزمایش های آزمایشی برای نهایی سازی پارامترها.

کلید موفقیت: با تامین کنندگان با قابلیت فنی همکاری کنید که می توانند طیف وسیعی از نمونه ها و پشتیبانی فنی را برای انجام این آزمایش ها ارائه دهند، اطمینان حاصل کنید که نتایج بهینه درمان را با کمترین هزینه ممکن بدست آورید.