Полиакриламид (ПАМ) - это водорастворимый линейный полимер и является наиболее критическим и широко используемым флокулянтом и осаждающим агентом в очистке сточных вод для переработки минералов, часто рассматриваемым как незаменимая "универсальная помощь". Правильный выбор имеет первостепенное значение, поскольку он напрямую определяет эффективность очистки, эксплуатационные затраты и производительность последующих процессов.

I. Роль и эффективность ПАМ в переработке минеральных сточных вод

Сточные воды для переработки минералов обычно характеризуются: большим объемом, высоким содержанием суспендированных твердых веществ (СС), присутствием ионов тяжелых металлов и остаточных реагентов, сложным составом и переменным рН. ПАМ в первую очередь выполняет следующие функции для достижения повторного использования воды или стандартов сброса соответствия:

Флокуляция и осадка:

Механизм: Активные группы на молекулярной цепочке ПАМ функционируют через нейтрализацию заряда и мостовую флокуляцию. Они адсорбируются на тонкие суспендированные частицы и минеральные тонкости, образуя большие, плотные флоки («шпиковые флоки»), резко ускоряя их скорость осаждения.

Эффект: Значительно улучшает эффективность затушителей и очистителей, производя прозрачный сверхнатант и заметно снижая содержание суспендированных твердых веществ. Это его основная функция.

Утолщение шламы:

Механизм: В затушителях ПАМ способствует агрегации тонких частиц, высвобождая воду, захваченную между ними, чтобы образовать более плотный поток.

Эффект: увеличивает скорость восстановления и повторного использования воды, снижает потребление пресной воды и облегчает удаление отходов (например, сухое накладывание).

Помощь фильтрации:

Механизм: сформированные флоки большие и надежные, стойкие к ломам. Во время фильтрации они создают пористый фильтрный торт, снижая содержание влаги в торте и увеличивая скорость фильтрации.

Эффект: повышает эффективность фильтров (например, фильтровых прессов, лентовых фильтров), снижая потребление энергии и время цикла.

Удаление тяжелых металлов и загрязнителей:

Механизм: посредством адсорбции и совместного осадка ПАМ может помочь удалить ионы тяжелых металлов (присутствующие в виде гидроксидов или комплексов), захватив их в структуру флока.

Общая эффективность: Использование соответствующего ПАМ, как правило, может снизить твердые вещества, суспендированные в сточных водах, с тысяч мг/л до менее 150 мг/л (для сброса), и даже до менее 30 мг/л (для повторного использования). Скорость уточнения может быть улучшена в несколько раз до десятков раз.

II. Ключ к успеху: правильный выбор

Нет «универсального» ПАМ. Выбор должен быть специфическим для объекта и сточных вод. Лабораторные испытания являются обязательными.

1. Понимание типов ПАМ

Классифицированный по ионному заряду, ПАМ имеет четыре основных типа:

Катионный полиакриламид (CPAM): лучше всего для органически богатых, отрицательно заряженных коллоидов. Менее распространено для первичного осадка при переработке минералов; чаще используется для последующего обезводнения шлама.

Анионный полиакриламид (APAM): наиболее часто используемый тип в обработке минералов. Идеально подходит для нейтральной или щелочной воды для флокуляции положительно заряженных неорганических частиц (например, оксидов металлов, силикатных слизий).

Неионный полиакриламид (NPAM): Подходит для кислотных или нейтральных условий, когда поверхностный заряд частиц слаб. Менее влияет на pH в соленой среде, но имеет медленное растворение.

Амфотерический полиакриламид (AMPAM): используется для высокосложных, переменных рН сточных вод. Более дорогой и менее распространенный в переработке минералов.

2. Процедура отбора основных

Шаг 1: Анализ качества воды (Фонд)

Значение pH: основное руководство по ионному типу.

pH < 7 (кислотный): приоритет неионного (NPAM) или катионного (CPAM).

pH 7-14 (нейтральное щелочное): анионическое (APAM) обычно является лучшим выбором.

Концентрация суспендированных твердых веществ (СС) Состав: Минералогия (железо, медь, фосфат, свинцово-цинковая руда) диктует поверхностный заряд частиц.

Зета-потенциал: измеряет поверхностный заряд частиц. Высоко отрицательный потенциал требует CPAM высокой плотности заряда для нейтрализации; положительный потенциал требует АПАМ. Это один из самых научных критериев отбора.

Остаточные реагенты: коллекторы, депрессанты и т.д. могут изменять свойства поверхности частиц, влияя на производительность PAM.

Шаг 2: Лабораторное испытание Jar (ОБОЛЬЗОВАТЕЛЬНО)

Это важно для проверки оптимального продукта и дозировки.

Подготовка образца: сбор представительных образцов сточных вод.

Подготовка раствора: приготовите 0,1% растворов различных продуктов ПАМ (свежеприготовленные, используйте в течение 24-48 часов).

Испытание смешивания:

Добавить измеренную дозу раствора ПАМ при быстром смешивании (200-300 об/мин) в течение 1-2 минут для первоначального смешивания.

Снижать до медленного смешивания (50-60 об/мин) в течение 5-10 минут, чтобы наблюдать образование флока (размер, плотность и скорость).

Наблюдение за осаждением: Перестаньте мешать. Наблюдайте за скоростью осаждения, прозрачностью надводного вещества и компактностью осадка.

Оценка: измерить мутность или СС сверхнатанта. Сравните эффективность различных типов и дозировок. Целью является поиск продукта, который достигает желаемой ясности при самой низкой дозировке.

Шаг 3: Испытание в пилотном масштабе

После успешных испытаний банки проводятся пилотные испытания на месте для имитации реальных условий (скорости потока, энергия смешивания) для подтверждения результатов и тонкой настройки эксплуатационных параметров.

3. Общее руководство по отбору (справочная таблица)

Тип рудыТипичные характеристики сточных водПредпочтительный тип PAMПримечания

Железной рудыНейтрально-щелочные, отрицательно заряженные частицыАнионный гидролиз среднего высокого уровня (APAM)Наиболее распространенные, быстро осаждающиеся, большие скопы

Медные/свинцово-цинковые рудыЧасто кислотный, содержит серу и тяжелые металлыНеионный (NPAM) или анионический с низким гидролизом (APAM)Зависит от специфического pH и потенциала Зета

Золотая руда (цианирование)щелочный, содержит цианидыАнионный (APAM)

Фосфатная породакислотныйНеионный (NPAM)

Уголь / Уголь стиральная машинаНейтральный, содержит угольные штрафыАнионный средний-низкий гидролиз (APAM)Иногда используется неионный

Обводнение шламаУтолщенный поток от очистителейСредневысококатионный (CPAM)Используется для фильтровых прессов/центрифуг

Примечание: Эта таблица является только общим руководством. Лабораторные испытания необходимы.

III. Основные соображения в области применения

Растворение и подготовка: ПАМ должен быть полностью растворен («стареет») для активации. Используйте специальные смешивающие резервуары и следуйте правилу «** медленно поросать в вихрь**», чтобы избежать скоплений («рыбные глаза»). Возбуждение должно быть достаточным для смешивания, но не настолько сильным, чтобы вызвать разрушение полимерных цепей по сдвигу.

Дозировка: больше не лучше. Передозировка может вызвать восстановление колоидов, вновь делая воду туманной, снижая эффективность и увеличивая затраты. Оптимальная дозировка, обычно в пределах 1-10 ppm (г/тонна воды), определяется путем испытания банки.

Молекулярный вес: Более высокий молекулярный вес обеспечивает более сильное мостование и большие флоки, но растворяется медленнее и более восприимчив к разрушению по сдвигу. Средний и высокий молекулярный вес (12-18 миллионов) ПАМ обычно используется.

Корректировка на месте: качество воды может колебаться. Непрерывное наблюдение и незначительные корректировки точки дозировки и количества могут потребоваться.

Резюме

Эффективность: ПАМ является высокоэффективной и является основной технологией для эффективного осаждения, повторного использования воды и соблюдения требований при переработке минералов.

Выбор – это систематический, научный процесс. «Первое испытание» — золотое правило.

Анализ качества воды (особенно pH и потенциал Зета).

Экран ионного типа и конкретных продуктов с помощью тестирования банки.

Проведение пилотных испытаний для окончательного определения параметров.

Ключ к успеху: Сотрудничество с технически способными поставщиками, которые могут предоставить ряд образцов и техническую поддержку для проведения этих тестов, гарантируя вам достижение оптимальных результатов лечения по наименьшей возможной стоимости.