聚丙烯酰胺（PAM）是一种水溶性线性聚合物，是矿物加工废水处理中最关键、最广泛使用的絮凝剂和沉降剂，通常被视为不可或缺的“通用助剂”。正确的选择至关重要，因为它直接决定了处理效率、运营成本和下游工艺的性能。

一、PAM在选矿废水中的作用和效果

矿物加工废水的典型特征是：体积大、悬浮固体（SS）含量高、存在重金属离子和残留试剂、成分复杂、pH值可变。PAM主要执行以下功能，以实现水的再利用或符合排放标准：

絮凝和沉淀：

机理：PAM分子链上的活性基团通过电荷中和和桥扫絮凝起作用。它们吸附在细小的悬浮颗粒和矿物细粒上，形成大而致密的絮体（“针状薄片”），大大加快了它们的沉降速度。

效果：显著提高增稠剂和澄清剂的效率，产生清澈的上清液，显著降低悬浮固体含量。这是它的核心功能。

泥浆增稠：

机理：在增稠剂中，PAM促进细颗粒的聚集，释放它们之间的水，形成更密集的底流。

效果：提高水的回收和再利用率，减少淡水消耗，促进尾矿处理（如干堆）。

助滤剂：

机理：形成的絮体大而坚固，抗破碎。在过滤过程中，它们会产生多孔滤饼，降低滤饼的含水量，提高过滤速率。

效果：提高过滤器（如压滤机、带式过滤器）的效率，减少能耗和循环时间。

去除重金属和污染物：

机制：通过吸附和共沉淀，PAM可以通过将重金属离子（以氢氧化物或络合物的形式存在）捕获在絮体结构中来帮助去除它们。

总体效果：使用适当的PAM通常可以将废水悬浮固体从数千mg/L降低到150 mg/L以下（用于排放），甚至降低到30 mg/L以下（供再利用）。澄清率可以提高几倍到几十倍。

二、成功的关键：正确的选择

不存在“通用”PAM。选择必须针对特定地点和废水。实验室测试是强制性的。

1.了解PAM类型

按离子电荷分类，PAM有四种主要类型：

阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）：最适合富含有机物、带负电荷的胶体。矿物加工中的初级沉积不太常见；更频繁地用于后续污泥脱水。

阴离子聚丙烯酰胺（APAM）：矿物加工中最常用的类型。非常适合中性或碱性水絮凝带正电的无机颗粒（如金属氧化物、硅酸盐矿泥）。

非离子聚丙烯酰胺（NPAM）：适用于颗粒表面电荷较弱的酸性或中性条件。在盐水环境中受pH值的影响较小，但溶解速度较慢。

两性聚丙烯酰胺（AMPAM）：用于高度复杂、pH值可变的废水。在矿物加工中更昂贵，更不常见。

2.核心选择程序

第一步：水质分析（基础）

pH值：离子型的主要指南。

pH值<；7（酸性）：优先考虑非离子型（NPAM）或阳离子型（CPAM）。

pH 7-14（中性碱性）：阴离子（APAM）通常是最佳选择。

悬浮固体（SS）浓度和；成分：矿物学（铁、铜、磷酸盐、铅锌矿）决定了颗粒表面电荷。

齐塔电位：测量粒子的表面电荷。高负电势需要高电荷密度CPAM进行中和；积极的潜力需要APAM。这是最科学的选择标准之一。

残留试剂：捕集剂、抑制剂等会改变颗粒表面性质，影响PAM性能。

第二步：实验室罐测试（强制性）

这对于筛选最佳产品和剂量至关重要。

样品制备：收集具有代表性的废水样品。

溶液制备：制备不同PAM产品的0.1%溶液（新鲜制备，24-48小时内使用）。

搅拌试验：

在快速搅拌（200-300rpm）下加入一定剂量的PAM溶液1-2分钟进行初始混合。

缓慢搅拌（50-60rpm）5-10分钟，观察絮凝物的形成（大小、密度和速率）。

沉降观察：停止搅拌。观察沉降速度、上清液的清晰度和沉淀物的密实度。

评估：测量上清液的浊度或SS。比较不同类型和剂量的有效性。目标是找到在最低剂量下达到所需透明度的产品。

步骤3：中试规模测试

在成功进行罐式试验后，进行现场试点试验，模拟真实条件（流速、混合能量），以确认结果并微调操作参数。

3.一般选择指南（参考表）

矿石类型典型废水特征首选PAM类型备注

铁矿石中性碱性，带负电荷的粒子中高水解阴离子（APAM）最常见的、快速沉降的大絮体

铜/铅锌矿通常呈酸性，含有硫和；重金属非离子型（NPAM）或低水解阴离子型（APAM）取决于特定的pH值和Zeta电位

金矿（氰化）碱性，含氰化物阴离子（APAM）

磷酸盐岩酸性非离子型（NPAM）

煤炭/洗煤厂中性，含有煤粉中低水解阴离子（APAM）有时使用非离子型

污泥脱水澄清池的浓底流中高阳离子（CPAM）用于压滤机/离心机

注：本表仅供参考。实验室检测至关重要。

III、 关键应用考虑因素

溶解和制备：PAM必须完全溶解（“老化”）才能激活。使用专用的混合罐，并遵循“**慢慢洒入漩涡**”的规则，以避免结块（“鱼眼”）。搅拌应足以混合，但不要剧烈到导致聚合物链剪切降解。

用量：越多越好。过量服用会导致胶体重新稳定，使水再次浑浊，降低效率，增加成本。最佳剂量通常在1-10ppm（克/吨水）之间，通过罐测试确定。

分子量：较高的分子量提供更强的桥接和更大的絮体，但溶解速度较慢，更容易发生剪切降解。通常使用中高分子量（12-1800万）PAM。

现场调整：水质可能会波动。可能需要对剂量点和剂量进行持续监测和微调。

总结

有效性：PAM非常有效，是矿物加工中高效沉淀、水回用和合规性的核心技术。

选择：是一个系统、科学的过程。“先测试”是黄金法则。

分析水质（特别是pH值和Zeta电位）。

通过罐式测试筛选离子型和特定产品。

进行试点试验以最终确定参数。

成功的关键：与技术能力强的供应商合作，他们可以提供一系列样品和技术支持来进行这些测试，确保您以尽可能低的成本获得最佳的治疗结果。