A poliacrilamida (PAM) é um polímero linear solúvel em água e é o floculante e agente de sedimentação mais crítico e amplamente utilizado no tratamento de águas residuais de processamento de minerais, muitas vezes considerado como uma "ajuda universal" indispensável.

I. Papel e Eficacia da PAM no Processamento de Águas Residuales Minerais

As águas residuais de processamento de minerais são tipicamente caracterizadas por: grande volume, alto teor de sólidos suspensos (SS), presença de íons de metais pesados e reagentes residuais, composição complexa e pH variável.

Floculação e sedimentação:

Mecanismo: Grupos ativos na função da cadeia molecular PAM através da neutralização da carga e da floculação de varredura de ponte. Eles adsorbem partículas finas suspensas e finas minerais, formando flocos grandes e densos ("flocos de pino"), acelerando drasticamente sua taxa de assentamento.

Efeito: Melhora significativamente a eficiência dos espessantes e clarificadores, produzindo sobrenadante claro e reduzindo significativamente o conteúdo de sólidos suspensos. Essa é a sua função central.

Espessamento do lodo:

Mecanismo: Nos espessantes, o PAM promove a agregação de partículas finas, liberando água presa entre elas para formar um fluxo inferior mais denso.

Efeito: Aumenta a taxa de recuperação e reutilização de água, reduz o consumo de água doce e facilita a eliminação de resíduos (por exemplo, empilhamento seco).

Ajuda à filtração:

Mecanismo: Os flocos formados são grandes e robustos, resistentes à quebra. Durante a filtração, eles criam um bolo de filtro poroso, reduzindo o conteúdo de umidade do bolo e aumentando a taxa de filtração.

Efeito: Aumenta a eficiência dos filtros (por exemplo, prensas de filtro, filtros de correia), reduzindo o consumo de energia e os tempos de ciclo.

Remoção de metais pesados e contaminantes:

Mecanismo: Através da adsorção e co-precipitação, o PAM pode ajudar a remover íons de metais pesados (presentes como hidróxidos ou complexos) atrapando-os dentro da estrutura do floco.

Eficacia geral: o uso do PAM apropriado pode tipicamente reduzir os sólidos suspensos em águas residuais de milhares de mg/L para abaixo de 150 mg/L (para descarga) e até abaixo de 30 mg/L (para reutilização). As taxas de esclarecimento podem ser melhoradas várias vezes a dezenas de vezes.

II. A chave do sucesso: a seleção correta

Não existe PAM "universal". A seleção deve ser específica do local e das águas residuais. Testes de laboratório são obrigatórios.

1. Compreendendo os Tipos PAM

Classificado por carga iónica, o PAM tem quatro tipos principais:

Poliacrilamida catiônica (CPAM): Melhor para colóides ricos em orgânicos e carregados negativamente. Menos comum para sedimentação primária no processamento de minerais; mais frequentemente utilizado para a subsequente desidratação da lama.

Poliacrilamida aniônica (APAM): O tipo mais comumente usado no processamento de minerais. Ideal para água neutra ou alcalina para flocular partículas inorgânicas carregadas positivamente (por exemplo, óxidos metálicos, limos de silicato).

Poliacrilamida não iónica (NPAM): adequada para condições ácidas ou neutras onde a carga superficial das partículas é fraca. Menos afetado pelo pH em ambientes salinos, mas tem uma dissolução mais lenta.

Poliacrilamida anfótera (AMPAM): Utilizada para águas residuais altamente complexas e com pH variável. Mais caro e menos comum no processamento de minerais.

2. Procedimento de seleção do núcleo

Passo 1: Análise da Qualidade da Água (Fundação)

Valor de pH: O guia primário para o tipo iónico.

pH < 7 (Ácido): priorize não-iónico (NPAM) ou catiônico (CPAM).

pH 7-14 (neutro-alcalino): aniônico (APAM) é geralmente a melhor escolha.

Concentração de sólidos suspensos (SS) Composição: A mineralogia (ferro, cobre, fosfato, minério de chumbo-zinco) dita a carga superficial das partículas.

Potencial Zeta: Medir a carga superficial das partículas. Um potencial altamente negativo requer uma CPAM de alta densidade de carga para neutralização; um potencial positivo requer APAM. Este é um dos critérios de seleção mais científicos.

Reagentes residuais: coletores, depressores, etc., podem alterar as propriedades da superfície das partículas, afetando o desempenho do PAM.

Passo 2: Teste de Jar de Laboratório (obrigatório)

Isto é essencial para a triagem do produto ideal e dosagem.

Preparação da amostra: Coleta amostras representativas de águas residuais.

Preparação da solução: Preparar soluções 0,1% de diferentes produtos PAM (recém-preparados, usar dentro de 24-48 horas).

Teste de agitação:

Adicione uma dose medida de solução de PAM sob agitação rápida (200-300 rpm) por 1-2 minutos para a mistura inicial.

Reduza a agitação lenta (50-60 rpm) por 5-10 minutos para observar a formação do floco (tamanho, densidade e taxa).

Observação de sedimentação: Pare de agitar. Observe a velocidade de sedimentação, a clareza do sobrenadante e a compactez do sedimento.

Avaliação: Medir a turbidez ou SS do sobrenadante. Compare a eficácia de diferentes tipos e dosagens. O objetivo é encontrar o produto que alcance a clareza desejada na dose mais baixa.

Passo 3: Teste em escala piloto

Após testes bem sucedidos de frasco, conduza ensaios piloto no local para simular condições reais (taxas de fluxo, energia de mistura) para confirmar os resultados e ajustar os parâmetros operacionais.

3. Guia Geral de Seleção (Tabela de Referência)

Tipo de minérioCaracterísticas típicas das águas residuaisTipo PAM preferidoNotas

minério ferroNeutro-alcalino, partículas carregadas negativamenteAniônica de Hidrólise Média-Alta (APAM)Mais comuns, assentamento rápido, grandes flocos

Minério de cobre/chumbo-zincoMuitas vezes ácido, contém enxofre & Metais pesadosNão-iônico (NPAM) ou aniônico de baixa hidrólise (APAM)Depende do pH específico e do potencial Zeta

Minério de ouro (cianatação)Alcalino, contém cianetosAniônico (APAM)

rocha fosfatoÁcidoNão-Ionic (NPAM)

Lavadora de carvão/carvãoNeutro, contém carvão finoHidrólise aniônica média-baixa (APAM)Não-Ionic às vezes usado

Deságua lodoSubfluxo espessado de clarificadoresCatiónico médio-alto (CPAM)Utilizado para prensas de filtro / centrífugas

Nota: Esta tabela é apenas uma orientação geral. Testes de laboratório são essenciais.

III. Principais Considerações de Aplicação

Dissolvência e Preparação: PAM deve ser totalmente dissolvido ("envelhecido") para ativar. Use tanques de mistura dedicados e siga a regra "** asperger lentamente no vórtice**" para evitar aglomerados ("olhos de peixe"). A agitação deve ser suficiente para a mistura, mas não tão violenta como para causar a degradação por cisalhamento das cadeias de polímeros.

Dosagem: Mais não é melhor. A sobredose pode causar a restabilização dos colóides, tornando a água nublada novamente, reduzindo a eficiência e aumentando os custos. A dosagem ideal, tipicamente entre 1-10 ppm (g/tonelada de água), é determinada por teste de frasco.

Peso molecular: o peso molecular mais alto fornece pontes mais fortes e flocos maiores, mas se dissolve mais lentamente e é mais suscetível à degradação por cisalhamento. Medio a alto peso molecular (12-18 milhões) PAM é comumente usado.

Ajuste no local: a qualidade da água pode flutuar. Monitoramento contínuo e ligeiros ajustes no ponto de dosagem e quantidade podem ser necessários.

Resumo

Eficacia: a PAM é altamente eficaz e é a tecnologia principal para a sedimentação eficiente, reutilização da água e conformidade no processamento de minerais.

A seleção é um processo sistemático e científico. "Teste primeiro" é a regra de ouro.

Analise a qualidade da água (especialmente o pH e o potencial Zeta).

Tela tipo iônico e produtos específicos através de teste de frasco.

Realizar ensaios piloto para finalizar os parâmetros.

A chave do sucesso: Colabore com fornecedores tecnicamente capazes que podem fornecer uma gama de amostras e suporte técnico para realizar esses testes, garantindo que você alcance resultados ideais de tratamento ao menor custo possível.