En el enlace de descarga de relaves y utilización de agua de retorno de la planta de concentración, hay un agente polimérico granular blanco, aunque no participa directamente en la clasificación de minerales, es el héroe detrás de escena para lograr el objetivo de "concentración de agua limpia, apilamiento seco de relaves y descarga cero de aguas residuales" - Esto esPoliacrilamida（PAM）。 Es el floculante más utilizado en el mundo, que puede condensar rápidamente partículas finas en la pulpa en masas, acelerar el asentamiento y mejorar en gran medida la eficiencia de la separación sólido - líquido. Este artículo le presentará completamente este asistente de procesamiento de minerales "respetuoso con el medio ambiente".
La Poliacrilamida (pam) es un polímero soluble en agua lineal, con una fórmula química (c ₃ H ₅ no) ₙ y una apariencia de partículas o polvo blanco, con un peso molecular que oscila entre millones y decenas de millones. Actualmente es el floculante de Polímeros orgánicos más utilizado y eficaz.
El papel en el procesamiento de minerales: principalmente paraLos relaves son densos、Filtración de concentradoyAclaración de aguas residualesAcelerar el asentamiento de partículas finas, mejorar la tasa de utilización del agua de retorno y lograr la eliminación respetuosa con el medio ambiente de los relaves.
Morfología común：
PAM aniónico: con carga negativa, adecuada para pulpa con carga positiva (como mineral de hierro, oro)
PAM catiónico: con carga positiva, adecuada para pulpa con carga negativa (como la deshidratación de lodos)
Pam no iónico: sin carga eléctrica, adecuada para pulpa neutra o ácida
Los más utilizados en las plantas de concentración sonPAM aniónicoCon un peso molecular de entre 8 y 15 millones.
La pulpa de cola producida por el procesamiento de minerales contiene una gran cantidad de minerales de partículas finas (- 200 mallas generalmente & gt; 60%), que se depositan en el agua a una velocidad extremadamente lenta (horas o incluso días) y no pueden cumplir con los requisitos de producción solo por asentamiento por gravedad. Si no se maneja, dará lugar a:
Baja tasa de utilización del agua de retorno: se necesita un gran reabastecimiento de agua nueva
La capacidad de almacenamiento del depósito de relaves es apretada.: suspensión a largo plazo de barro fino, ocupando el volumen del agua
Riesgo de contaminación ambiental: posibles descargas externas de sustancias suspendidas y agentes residuales en la cola
Las moléculas de cadena larga de la Poliacrilamida pueden "puente" múltiples partículas finas y agruparlas en flocones más grandes, por lo queAsentamiento acelerado, reduciendo el tiempo de asentamiento de horas a minutos.
Metáfora simple: la molécula PAM es como una "red", que une innumerables "peces" (partículas de lodo) finos para formar grandes "bancos de peces" (flocones) y hundirse rápidamente en el Fondo del agua.
La eficiencia de floculación de PAM es extremadamente alta, y la cantidad habitual es solo2 - 10 gramos / tonelada de pulpa(o 5 - 20 gramos / tonelada de mineral seco), se puede aumentar significativamente la velocidad de asentamiento. En comparación con los floculantes inorgánicos (como alumbre y cloruro de aluminio polimérico), la dosis es de solo 1 / 10 a 1 / 50.
El PAM tiene un gran peso molecular y una larga cadena, actúa principalmente sobre partículas finas suspendidas y tiene poco impacto en los agentes de flotación y las propiedades superficiales de los minerales. La adición en el enlace de concentración de relaves no interferirá con el proceso de flotación principal.
Al elegir diferentes tipos de iones y pesos moleculares, el PAM se puede aplicar a una variedad de pulpa (ácido, alcalino, alta sal, alto barro) para satisfacer las necesidades personalizadas de diferentes minas.
El PAM en sí no es tóxico y puede degradarse lentamente en monómeros de Acrilamida (con cierta toxicidad) en el entorno natural, pero la tasa de degradación es lenta y los residuos de monómeros en productos calificados se controlan en niveles extremadamente bajos ( & lt; 0,05%). En la actualidad, es ampliamente aceptado como un aditivo de concentración seguro.
| Enlace de aplicación | Papel | Cantidad típica (g / tonelada de pulpa) | Tipo PAM |
|---|---|---|---|
| Los relaves son densos | Acelerar el asentamiento de relaves y aumentar la concentración de flujo de fondo | 2-8 | Tipo aniónico, peso molecular alto |
| Filtración de concentrado | Mejorar la transpirabilidad del pastel de filtro y reducir la humedad del pastel de filtro | 5-15 | Tipo aniónico o no iónico |
| Pila seca de relaves | Acelerar la deshidratación y mejorar la resistencia de los relaves | 5-10 | Tipo aniónico o catiónico |
| Aclaración de aguas residuales | Eliminar la materia suspendida para lograr la utilización del agua de retorno | 1-5 | Tipo aniónico |
| Retorno del depósito de relaves | Acelerar el asentamiento de materia suspendida en el almacén | 1-3 | Tipo aniónico |
Las aplicaciones más clásicas: la adición de Pam al espesante de relaves aumenta la concentración de flujo de fondo del 20 - 30% al 50 - 60%, y el contenido sólido del desbordamiento es inferior al 0,5%, que se puede reutilizar directamente.
El PAM es un polímero y se debe prestar atención a la disolución:
Concentración de preparación: generalmente emparejado0,1% - 0,3% de solución acuosa(es decir, 1 - 3 gramos por litro de agua).
Temperatura del agua disuelta: el agua del grifo a temperatura ambiente está bien, evitando el uso de ácidos fuertes, álcalis fuertes o agua que contiene una gran cantidad de impurezas.
Modo de agitación: Es necesario espolvorear lentamente el polvo de Pam uniformemente en agua (para evitar aglomeraciones) y mezclar continuamente durante 30 - 60 minutos hasta que se disuelva por completo.
Tiempo de disolución: cuanto mayor sea el peso molecular, mayor será el tiempo de disolución (generalmente 30 - 90 minutos).
atención: la viscosidad de la solución PAM es muy alta, y la concentración de preparación no debe exceder el 0,5%, de lo contrario la disolución es difícil y la adición es inconveniente.
Los relaves son densos: se unió al ConcentradorTubo de alimentaciónoPozo centralSe mezcla con pulpa y entra en la piscina densa.
Filtración de concentrado: unirseTanque de mezcla de concentrado, y luego entra en el filtro.
Tratamiento de aguas residuales: unirsePiscina de aclaraciónoTanque de sedimentaciónEntrada.
La solución PAM suele pasarbomba dosificadoraSe agrega continuamente, lo que requiere un tráfico estable y ajustable.
| Tipo de mineral | Cantidad de Pam (g / tonelada de mineral seco) | Nota |
|---|---|---|
| Relaves de oro | 5-15 | Hay más granos finos y la dosis es ligeramente más alta. |
| Relaves de cobre | 3-10 | El tamaño de las partículas es más grueso y la cantidad es menor. |
| Relaves de mineral de hierro | 5-20 | Minerales magnéticos, con separación magnética |
| Relaves de mineral de plomo y zinc | 5-15 | Alto contenido de barro fino |
| Filtración de concentrado (concentrado de cobre) | 5-10 | Aumentar la velocidad de filtrado |
(nota: la cantidad específica debe determinarse a través de la prueba de asentamiento)
La disolución debe ser suficiente: las partículas Pam no disueltas pueden causar obstrucción de la tubería y no son válidas.
Evitar el corte: la solución PAM se corta y rompe la cadena cuando se mezcla o bombea a alta velocidad, lo que reduce el efecto de floculación. Se debe transportar con una bomba de tornillo o una bomba de diafragma.
Ahora asignado para uso actual: después de 24 horas de colocación de la solución pam, el efecto disminuirá debido a la hidrolisis y degradación. Debe acompañarse.
En combinación con floculantes inorgánicos: a veces, la adición de una pequeña cantidad de floculantes inorgánicos (como cloruro de aluminio polimérico y alumbre) para comprimir la doble capa eléctrica y luego el Bypass PAM puede reducir considerablemente la cantidad de pam.
| Factores | Impacto | Medidas de optimización |
|---|---|---|
| Peso molecular | Cuanto mayor sea el peso molecular, mayor será la capacidad de puente, pero la disolución será más lenta y la sensibilidad al Corte será mayor. | Selección según la finura de la pulpa (selección de granos gruesos de bajo peso molecular, selección de granos finos de alto peso molecular) |
| Tipo de iones | El tipo aniónico es adecuado para minerales de carga positiva (la mayoría de los minerales metálicos); El tipo catiónico es adecuado para minerales de carga negativa (como el lodo de carbón) | Determinar el mejor tipo de iones a través de experimentos |
| Dosis | Si es insuficiente, la Floc es pequeña y el asentamiento es lento; El exceso hace que la Floc sea demasiado densa y el líquido superior se vuelva turbio. | Determinar la dosis óptima a través de la prueba de asentamiento |
| PH de la pulpa | El PAM aniónico funciona mejor a un pH de 6 - 10 | Ajustar el pH |
| Concentración de pulpa | Cuanto mayor sea la concentración, mayor será la cantidad de Pam necesaria. | Ajustar de acuerdo con la concentración real |
| Resistencia a la agitación | Una mezcla demasiado fuerte romperá los flocones. | Añadir puntos para evitar fuertes turbulencias |
| temperatura | Disolución lenta a baja temperatura y alta viscosidad, pero el efecto de floculación tiene poco impacto. | El agua se puede calentar adecuadamente para disolverse en invierno. |
| Elemento de comparación | Poliacrilamida (orgánica) | Cloruro de aluminio polimérico (inorgánico) | Alumbre (inorgánico) |
|---|---|---|---|
| Mecanismo de floculación | Puente de adsorción | Neutralización eléctrica + barrido de rollo | Neutralización eléctrica + barrido de rollo |
| Cantidad (g / tonelada) | 2-15 | 50-500 | 100-1000 |
| Tamaño de la Floc | Grande y denso | Pequeño y suelto | Pequeño y suelto |
| Velocidad de asentamiento | Rápido | medio | lento |
| Sensibilidad al pH | medio | Sensible (ph 6 - 8 óptimo) | Sensible |
| Sensibilidad a la temperatura del agua | Sensible a la disolución, no sensible al uso | Sensible | Sensible |
| Costes | Más alto (unos 10.000 a 20.000 yuanes / tonelada) | Bajo (unos 2.000 yuanes / tonelada) | Bajo (unos 1500 yuanes / tonelada) |
| Toxicidad residual | Los monómeros son tóxicos y el control es estricto. | Nada | Nada |
| escenarios de aplicación | Grado de grano fino, requiere asentamiento de alta velocidad | Grado de grano grueso, pretratamiento | Grado de grano grueso |
Aplicación práctica: por lo general, se utiliza la combinación de "floculante inorgánico + pam", primero se agrega una pequeña cantidad de agentes inorgánicos para desestabilizar las partículas, y luego se agrega el Bypass pam, lo que puede reducir significativamente la cantidad de Pam y mejorar el efecto de floculación.
Toxicidad: la Poliacrilamida en sí no es tóxica, pero una de ellasMonómeros de Acrilamida(residuos & lt; 0,05%) son neurotóxicos y carcinógenos. Los residuos individuales de productos calificados cumplen con las normas nacionales (gb 17.514 - 2008 ≤ 0,05%).
Irritación: el polvo es irritante para el tracto respiratorio, y la solución no tiene irritación obvia para la piel y los ojos.
protección: Use una máscara antipolvo y guantes protectores durante la Operación para evitar la inhalación de polvo.
Biodegradación: la PAM se degrada lentamente en el entorno natural (meses a años) y el producto de degradación, la acramida, es tóxico. Por lo tanto, el agua de cola que contiene Pam no debe descargarse directamente en el cuerpo de agua natural y debe asentarse y degradarse completamente en el depósito de relaves.
Gestión de relaves: el uso de Pam ayuda a aumentar la concentración de relaves, lo que favorece el apilamiento seco de relaves y la restauración ecológica.
Almacenado en un almacén fresco, seco y ventilado, a prueba de humedad y lluvia (se aglomerará después de absorber la humedad y será difícil de disolver).
Evitar la mezcla con oxidantes fuertes, ácidos fuertes y bases fuertes.
El embalaje está sellado y la boca de la bolsa se aprieta después de su uso.
La vida útil suele ser de 1 - 2 años.
| problema | Posibles causas | Medidas de solución |
|---|---|---|
| La PAM se disuelve lentamente o se agrupa | Añadir demasiado rápido, baja temperatura del agua y agitación insuficiente | Espolvorear lentamente, con agua tibia, fortalecer la mezcla |
| Los flocones son pequeños y el asentamiento es lento. | Dosis insuficientes de pam, bajo peso molecular o Ph inadecuado de la pulpa | Aumentar la cantidad, cambiar el PAM de alto peso molecular y ajustar el pH |
| El líquido sobrenadante está turbio. | Cantidad excesiva de Pam o flocones rotos | Reducir la cantidad y reducir la intensidad de la mezcla |
| Baja concentración de flujo de fondo del concentrador | La cantidad de PAM es insuficiente o la concentración de alimentación es demasiado baja. | Aumentar la cantidad y optimizar la Alimentación |
| La velocidad de filtrado es lenta | Tipo PAM inadecuado o dosis excesivas | Cambiar por no iónicos o catiónicos y reducir la cantidad |
| Obstrucción de tuberías | La disolución del PAM no es completa o la concentración de la solución es demasiado alta | Fortalecer la disolución, reducir la concentración y limpiar regularmente |
Las plantas de concentración deben realizar inspecciones de calidad de los PAM que entran en la planta:
| Indicadores | Método de detección | Criterios de conformidad |
|---|---|---|
| Contenido sólido | Secado y pesaje | ≥88% |
| Peso molecular | Método de viscosidad | Según las especificaciones del producto (por ejemplo, 8 millones, 12 millones) |
| Grado de hidrolización (tipo aniónico) | Titulación | 20-30% |
| Residuos de monómeros de Acrilamida | Cromatografía | ≤0.05% |
| Tiempo de disolución | Agitación y disolución | ≤ 60 minutos |
| apariencia | a simple vista | Partículas o polvo blanco |
La poliacrilamida, Esta partícula polimérica blanca, aunque no participa directamente en la clasificación de minerales, es un aditivo clave para que las plantas de concentración modernas logren el objetivo de "alta eficiencia, protección del medio ambiente y ahorro de agua". Permite el asentamiento rápido de relaves de grano fino, hace posible el reciclaje del agua de concentración y proporciona soporte técnico para la pila seca de relaves y la descarga cero de aguas residuales.
Comprender el mecanismo de floculación de Pam y dominar sus habilidades de disolución y uso es un curso obligatorio para los técnicos de plantas de concentración y el personal de tratamiento de agua. En la ola de construcción de minas verdes, el uso científico de la Poliacrilamida ayudará a las empresas mineras a lograr una situación beneficiosa para todos entre los beneficios económicos y ambientales.
PAM - experto en floculación en el tratamiento del agua de relaves y guardián ambiental del procesamiento verde de minerales.
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