Polyakrylamid (PAM) je lineárny polymér rozpustný vo vode a je najkritickejším a najčastejšie používaným flokulantom a usadiacim prostriedkom pri čistení odpadových vôd na spracovanie minerálov, často považovaný za nevyhnutnú "univerzálnu pomoc". Správny výber je najdôležitejší, pretože priamo určuje účinnosť čistenia, prevádzkové náklady a výkonnosť následných procesov.

I. Úloha a účinnosť PAM v odpadových vodách na spracovanie minerálov

Odpadné vody na spracovanie minerálov sa zvyčajne vyznačujú: veľkým objemom, vysokým obsahom suspendovaných tuhých látok (SS), prítomnosťou iónov ťažkých kovov a reziduálnych činidiel, komplexným zložením a premenlivým pH.

Flokulácia a sedimentácia:

Mechanizmus: Aktívne skupiny na molekulárnom reťazci PAM fungujú prostredníctvom neutralizácie náboja a mostnej flokulácie. Adsorbujú sa na jemné suspendované častice a minerálne jemnosti, vytvárajú veľké husté floky ("pinové vločky"), drasticky urýchľujú ich rýchlosť usadenia.

Účinok: Výrazne zlepšuje účinnosť zhusťovačov a čističov, vytvára čistý nadnadnadát a výrazne znižuje obsah suspendovaných tuhých látok. Toto je jeho základná funkcia.

Hrúbenie kaše:

Mechanizmus: V zhusťovateľoch podporuje PAM agregáciu jemných častíc a uvoľňuje vodu uväznenú medzi nimi, aby vytvorila hustejší podtok.

Účinok: Zvyšuje rýchlosť obnovy a opätovného použitia vody, znižuje spotrebu sladkej vody a uľahčuje likvidáciu odpadov (napr. suché stohovanie).

Pomoc pri filtrácii:

Mechanizmus: Tvorené floky sú veľké a robustné, odolné voči zlomu. Počas filtrácie vytvárajú porézny filtračný koláč, čím znižujú obsah vlhkosti koláča a zvyšujú rýchlosť filtrácie.

Účinok: Zvyšuje účinnosť filtrov (napr. filtračné lisy, pásové filtre), znižuje spotrebu energie a čas cyklu.

Odstránenie ťažkých kovov a kontaminantov:

Mechanizmus: Prostredníctvom adsorpcie a spoluzrážania môže PAM pomôcť odstrániť ióny ťažkých kovov (prítomné ako hydroxidy alebo komplexy) tým, že ich zachytí v štruktúre floku.

Celková účinnosť: Použitie vhodného PAM môže zvyčajne znížiť pevné látky suspendované v odpadových vodách z tisíc mg/l na menej ako 150 mg/l (na vypúšťanie) a dokonca aj na menej ako 30 mg/l (na opätovné použitie). Miera objasnenia sa môže zlepšiť niekoľkokrát až desaťkrát.

2. Kľúč k úspechu: správny výber

Neexistuje žiadna "univerzálna" PAM. Výber musí byť špecifický pre miesto a odpadové vody. Laboratívne testy sú povinné.

1. Pochopenie typov PAM

Klasifikované podľa iónového náboja, PAM má štyri hlavné typy:

Katiónový polyakrylamid (CPAM): Najlepšie pre organicky bohaté, negatívne nabité koloidy. Menej časté pre primárnu sedimentáciu pri spracovaní minerálov; častejšie používané na následné odvodnenie kalu.

Aniónový polyakrylamid (APAM): Najčastejšie používaný typ pri spracovaní minerálov. Ideálne pre neutrálnu alebo alkalickú vodu na flokuláciu kladne nabitých anorganických častíc (napr. oxidy kovov, kremíkové slizy).

Neonický polyakrylamid (NPAM): Vhodný pre kyslé alebo neutrálne podmienky, kde je povrchový náboj častíc slabý. Menej ovplyvnené pH v slanom prostredí, ale má pomalejšie rozpúšťanie.

Amphoteric polyacrylamide (AMPAM): Používa sa pre veľmi zložité, variabilné pH odpadových vôd. Drahšie a menej časté pri spracovaní minerálov.

2. Postup výberu jadra

Krok 1: Analýza kvality vody (nadácia)

Hodnota pH: Primárny sprievodca pre iónový typ.

pH < 7 (Kyslé): Uprednostniť nejónové (NPAM) alebo katiónové (CPAM).

pH 7-14 (neutrálne-alkalické): Aniónové (APAM) je zvyčajne najlepšou voľbou.

Koncentrácia suspendovaných tuhých látok (SS) Zloženie: Mineralógia (železo, mede, fosfát, olovo-zinková ruda) diktuje povrchový náboj častíc.

Potenciál Zeta: Mera povrchový náboj častíc. Vysoko negatívny potenciál vyžaduje CPAM s vysokou hustotou nabitia na neutralizáciu; Pozitívny potenciál vyžaduje APAM. Jedná sa o jedno z najviac vedeckých kritérií výberu.

Residuálne reagenty: kolektory, depresiva atď. môžu zmeniť vlastnosti povrchu častíc, čo ovplyvňuje výkon PAM.

Krok 2: Testovanie laboratórnych nádob (povinné)

Je to nevyhnutné pre preskúmanie optimálneho produktu a dávkovania.

Príprava vzorky: Zbierať reprezentatívne vzorky odpadových vôd.

Príprava roztoku: Pripravte 0,1% roztoky rôznych produktov PAM (čerstve pripravené, použite do 24-48 hodín).

Test miešania:

Pridajte meranú dávku roztoku PAM pri rýchlom miešaní (200-300 otáčok za minútu) po dobu 1-2 minút na počiatočné zmiešanie.

Redukujte na pomalé miešanie (50-60 otáčok za minútu) po dobu 5-10 minút, aby ste pozorovali tvorbu floku (veľkosť, hustota a rýchlosť).

Pozorovanie usadenia: Prestaňte miešať. Pozorujte rýchlosť usadenia, jasnosť nadnadnadu a kompaktnosť usadenia.

Hodnotenie: Meranie zamätenosti alebo SS nadnadnadu. Porovnajte účinnosť rôznych typov a dávok. Cieľom je nájsť produkt, ktorý dosiahne požadovanú jasnosť pri najnižšom dávkovaní.

Krok 3: Testovanie v pilotnej mierke

Po úspešných testoch nádob vykonajte pilotné skúšky na mieste na simuláciu reálnych podmienok (prietok, energia miešania) na potvrdenie výsledkov a jemné naladenie prevádzkových parametrov.

3. Všeobecný sprievodca výberom (referenčná tabuľka)

Typ rudyTypické charakteristiky odpadových vôdPreferovaný typ PAMPoznámky

železná rudaNeutrálne alkalické, negatívne nabité časticeStredne vysoká aniónová hydrolýza (APAM)Najčastejšie, rýchle usadenie, veľké floky

Ruda mede/olova-zinkuČasto kyselý, obsahuje síru a ťažké kovyNon-Ionic (NPAM) alebo Low Hydrolysis Anionic (APAM)Závisí od konkrétneho pH a potenciálu Zeta

Zlatá ruda (kyanidácia)Alkalické, obsahuje cyanidyAniónové (APAM)

Fosfátová skalaKysléNeiónové (NPAM)

Umývačka uhlia/uhliaNeutrálne, obsahuje uhľové pokutyStredne-nízka aniónová hydrolýza (APAM)Niekedy sa používajú nejónové

Odvodňovanie kaluZahustený podtok z čističovStredne vysoké katiónové (CPAM)Používa sa pre filtrové lisy/stredívky

Poznámka: Táto tabuľka je len všeobecným usmernením. Laboratívne testy sú nevyhnutné.

III. Kľúčové úvahy týkajúce sa uplatňovania

Rozpustenie a príprava: PAM musí byť úplne rozpustený („starý“) na aktiváciu. Použite špeciálne mixovacie nádrže a dodržiavajte pravidlo „** pomaly posypte do víru ***“, aby ste sa zabránili hromadám („rybie oči“). Agitácia by mala byť dostatočná na miešanie, ale nie tak násilná, aby spôsobila degradáciu polymérnych reťazcov.

Dávkovanie: Viac nie je lepšie. Predávkovanie môže spôsobiť restabilizáciu koloidov, čím sa voda opäť zamračuje, znižuje účinnosť a zvyšuje náklady. Optimálne dávkovanie, zvyčajne medzi 1-10 ppm (g/ton vody), sa určuje testovaním v nádobe.

Molekulárna hmotnosť: Vyššia molekulárna hmotnosť poskytuje silnejšie mostenie a väčšie floky, ale rozpúšťa sa pomalšie a je náchylnejšia na degradáciu pri strihu. Stredná až vysoká molekulárna hmotnosť (12-18 miliónov) PAM sa bežne používa.

Upravy na mieste: Kvalita vody sa môže meniť. Môže byť potrebné nepretržité monitorovanie a mierne úpravy bodu a dávkovania.

Súhrn

Účinnosť: PAM je vysoko účinná a je základnou technológiou pre efektívnu sedimentáciu, opätovné použitie vody a dodržiavanie predpisov pri spracovaní minerálov.

Výber je systematický, vedecký proces. "Najprv skúšajte" je zlaté pravidlo.

Analýza kvality vody (najmä pH a potenciál Zeta).

Screen iónový typ a špecifické výrobky prostredníctvom skúšky nádob.

Vykonať pilotné skúšky na dokončenie parametrov.

Kľúč k úspechu: Spolupracujte s technicky schopnými dodávateľmi, ktorí môžu poskytnúť celú škálu vzoriek a technickú podporu na vykonanie týchto testov, čím zabezpečíte dosiahnutie optimálnych výsledkov liečby za najnižšie možné náklady.