Polyakrylamid (PAM) är en vattenlöslig linjär polymer och är det mest kritiska och allmänt använta flokkulerings- och avfallsmedlet vid rening av avloppsvatten från mineralbearbetning, som ofta betraktas som ett oumbärligt "universellt hjälpmedel".

I. PAM:s roll och effektivitet i mineralbehandlingsavloppsvatten

Avloppsvatten för mineralbearbetning kännetecknas vanligtvis av: stor volym, högt innehåll i suspenderade fasta ämnen (SS), närvaro av tungmetallioner och restrestantier, komplex sammansättning och variabelt pH. PAM utför främst följande funktioner för att uppnå återanvändning av vatten eller överensstämmelse med utsläppsstandarder:

Flokkulering och sedimentering:

Mekanism: Aktiva grupper på PAM-molekylkedjan fungerar genom laddningsneutralisering och brodragningsflokkulering. De adsorberar på fina suspenderade partiklar och mineralfina, som bildar stora, täta flocker ("pin flakes"), vilket drastiskt accelererar deras bosättningshastighet.

Effekt: Förbättrar effektiviteten hos tjocknare och klarare avsevärt, vilket producerar klart supernatant och avsevärt minskar innehållet av suspenderade fasta ämnen. Detta är dess kärnfunktion.

Slurry förtjockning:

Mekanism: I förtjockningsmedel främjar PAM aggregeringen av fina partiklar och frigör vatten som fångas mellan dem för att bilda ett tätare underflöde.

Effekt: Ökar hastigheten på återvinning och återanvändning av vatten, minskar färskvattenförbrukningen och underlättar bortskaffande av avfall (t.ex. torrstapling).

Filtreringshjälp:

Mekanism: De bildade flockerna är stora och robusta, motstånd mot brott. Under filtreringen skapar de en porös filtertårta, vilket minskar tårtans fuktighet och ökar filtreringshastigheten.

Effekt: Förbättrar effektiviteten hos filter (t.ex. filterpressar, remmfilter), minskar energiförbrukningen och cykeltiderna.

Borttagning av tungmetaller och föroreningar:

Mekanism: Genom adsorption och sammanfällning kan PAM hjälpa till att ta bort tungmetallioner (som finns som hydroxider eller komplex) genom att fånga dem i flockstrukturen.

Allmänt effektivitet: Med lämplig PAM kan man vanligtvis minska avloppsvatten suspenderade fasta ämnen från tusentals mg/l till under 150 mg/l (för utsläpp) och till och med under 30 mg/l (för återanvändning). Förklaringshastigheterna kan förbättras med flera gånger till tiotals gånger.

II. Nyckeln till framgång: Rätt val

Det finns ingen "universell" PAM. Utvalet måste vara platsspecifikt och avloppsvatten-specifikt. Laboratorieprover är obligatoriska.

1. Förstå PAM-typer

Klassificerad efter jonladdning har PAM fyra huvudtyper:

Kationisk polyakrylamid (CPAM): Bäst för organiskt rika, negativt laddade kolloider. Mindre vanligt för primär sedimentering vid mineralbearbetning. oftare används för efterföljande slamvattning.

Anionisk polyakrylamid (APAM): Den vanligaste typen i mineralbearbetning. Idealisk för neutralt eller alkaliskt vatten för att flokkulera positivt laddade oorganiska partiklar (t.ex. metalloxider, silikatslem).

Icke-jonisk polyakrylamid (NPAM): Lämplig för sura eller neutrala förhållanden där partikelytans laddning är svag. Mindre påverkad av pH i saltlösa miljöer men har långsammare upplösning.

Amfoterisk polyakrylamid (AMPAM): Används för mycket komplext, variabelt pH-avloppsvatten. Dyrare och mindre vanligt vid mineralbearbetning.

2. Kärnurvalsförfarande

Steg 1: Analys av vattenkvaliteten (stiftelsen)

pH-värde: Den primära vägledningen för jontyp.

pH < 7 (Sura): Prioritera icke-jonisk (NPAM) eller kationisk (CPAM).

pH 7-14 (neutral-alkalisk): Anionisk (APAM) är vanligtvis det bästa valet.

Koncentration av suspenderade fasta ämnen (SS) Sammansättning: Mineralogin (järn, koppar, fosfat, bly-zinkmalm) dikterar partikelytan laddning.

Zeta Potential: Mäter ytladdningen av partiklar. En mycket negativ potential kräver en CPAM med hög laddningstäthet för neutralisering. En positiv potential kräver APAM. Detta är ett av de mest vetenskapliga urvalskriterierna.

Residuala reagenser: Kollektorer, depressiva medel, etc., kan förändra partikelytans egenskaper, vilket påverkar PAM-prestanda.

Steg 2: Laboratorieburkprovning (obligatorisk)

Detta är viktigt för att kontrollera optimal produkt och dos.

Provförberedelse: Samla representativa avloppsvatten prover.

Förberedning av lösning: Förbered 0,1% lösningar av olika PAM-produkter (nyberedd, använd inom 24-48 timmar).

Röringstest:

Tillsätt en mätt dos PAM-lösning under snabb omröring (200-300 varv/min) i 1-2 minuter för inledande blandning.

Reducera till långsam omröring (50-60 varv/min) i 5-10 minuter för att observera flockbildning (storlek, densitet och hastighet).

Settling Observation: Sluta röra. Observera settlingshastighet, klarhet av övernatanten och kompakthet av sedimentet.

Utvärdering: Mät turbiditet eller SS av supernatanten. Jämför effektiviteten av olika typer och doser. Målet är att hitta den produkt som uppnår önskad klarhet vid lägsta dos.

Steg 3: Testning i pilotskala

Efter framgångsrika burkstester genomför du pilotförsök på plats för att simulera verkliga förhållanden (flödeshastigheter, blandningsenergi) för att bekräfta resultat och finjustera driftsparametrar.

3. Allmänna urvalsguide (referenstabell)

MalmtypTypiska egenskaper för avloppsvattenFöredragen PAM-typAnmärkningar

järnmalmNeutrala alkaliska, negativt laddade partiklarMellanhög anionisk hydrolys (APAM)Vanligaste, snabb bosättning, stora flocker

Koppar/bly-zinkmälmOfta sur, innehåller svavel & tungmetallerNon-Ionic (NPAM) eller Low Hydrolysis Anionic (APAM)Beroende på specifikt pH och Zeta-potential

Guldmalm (cyanidering)Alkalisk, innehåller cyaniderAnioniska (APAM)

FosfatstenSuraIcke-jonisk (NPAM)

Kol/KoltvättNeutral, innehåller kol fintMellan-låg anionisk hydrolys (APAM)Icke-ioniska ibland används

Avvattning av slamFörtjockad underflöde från klarareMedelhög kationisk (CPAM)Används för filterpressar/centrifuger

Obs: Denna tabell är endast en allmän riktlinje. Laboratorieprover är nödvändiga.

III. Viktiga tillämpningsöverväganden

Upplösning och beredning: PAM måste vara helt upplöst ("åldrat") för att aktiveras. Använd dedikerade blandningstankar och följ regeln "** strö långsamt in i vortexen**" för att undvika klumpar ("fiskögon"). Rörelse bör vara tillräcklig för blandning men inte så våldsam att den orsakar skärbrytning av polymerkedjorna.

Dosering: Mer är inte bättre. Överdosisering kan orsaka restabilisering av kolloider, vilket gör vattnet molnigt igen, minskar effektiviteten och ökar kostnaderna. Den optimala dosen, vanligtvis mellan 1-10 ppm (g/ton vatten), bestäms genom burkprovning.

Molekylvikt: Högre molekylvikt ger starkare överbrytning och större flockor men löser sig långsammare och är mer mottaglig för skjärnedbrytning. Medel till hög molekylvikt (12-18 miljoner) PAM används ofta.

Justering på plats: Vattenkvaliteten kan fluktuera. Kontinuerlig övervakning och små justeringar av doseringspunkten och doseringsmängden kan behövas.

Sammanfattning

Effektivitet: PAM är mycket effektivt och är kärntekniken för effektiv sedimentering, återanvändning av vatten och efterlevnad i mineralbearbetning.

Utval är en systematisk, vetenskaplig process. Testa först är den gyllene regeln.

Analysera vattenkvaliteten (särskilt pH och Zeta-potentialen).

Skärm jontyp och specifika produkter via burkprovning.

Genomföra pilotförsök för att slutföra parametrar.

Nyckeln till framgång: Samarbeta med tekniskt kapabla leverantörer som kan tillhandahålla en rad prover och teknisk support för att genomföra dessa tester, vilket säkerställer att du uppnår optimala behandlingsresultat till lägsta möjliga kostnad.