A poliacrilamida (PAM) é un polímero lineal soluble en auga e é o floculante e axente de sedimentación máis crítico e amplamente utilizado no tratamento de augas residuais de procesamento de minerais, a miúdo considerado como unha "axuda universal" indispensable.

I. Papel e eficacia da PAM nas augas residuais de procesamento mineral

As augas residuais de procesamento mineral típicamente se caracterizan por: gran volume, alto contido de sólidos en suspensión (SS), presenza de ións de metais pesados e reactivos residuais, composición complexa e pH variable.

Floculación e sedimentación:

Mecanismo: Os grupos activos na cadea molecular PAM funcionan a través da neutralización da carga e a floculación de barrido de ponte. Adsorben sobre partículas finas en suspensión e finas minerais, formando flocos grandes e densos ("flocos de pinos"), acelerando drásticamente a súa taxa de sedimentación.

Efecto: Mellora significativamente a eficiencia dos espesantes e clarificadores, producindo sobrenadante claro e reducindo significativamente o contido de sólidos en suspensión. Esta é a súa función principal.

Espessamento de lodo:

Mecanismo: Nos espesantes, o PAM promove a agregación de partículas finas, liberando auga atrapada entre elas para formar un fluxo inferior máis denso.

Efecto: Aumenta a taxa de recuperación e reutilización de auga, reduce o consumo de auga doce e facilita a eliminación de residuos (por exemplo, apilamento seco).

Axuda á filtración:

Mecanismo: Os flocos formados son grandes e robustos, resistentes á rotura. Durante a filtración, crean unha torta de filtro porosa, reducindo o contido de humidade da torta e aumentando a taxa de filtración.

Efecto: Mellora a eficiencia dos filtros (por exemplo, prensas de filtro, filtros de correa), reducindo o consumo de enerxía e os tempos de ciclo.

Eliminación de metais pesados e contaminantes:

Mecanismo: A través da adsorción e a co-precipitación, o PAM pode axudar a eliminar ións de metais pesados (presentes como hidróxidos ou complexos) atrapándoos dentro da estrutura do floco.

Eficacia global: o uso do PAM adecuado pode reducir normalmente os sólidos suspendidos en augas residuais de miles de mg/L a menos de 150 mg/L (para descarga) e mesmo a menos de 30 mg/L (para reutilización). As taxas de aclaración poden mellorarse varias veces a decenas de veces.

II. A clave do éxito: a selección correcta

Non existe unha PAM "universal". A selección debe ser específica do sitio e das augas residuais. As probas de laboratorio son obrigatorias.

1. Comprender os tipos de PAM

Clasificado por carga iónica, o PAM ten catro tipos principais:

Poliacrilamida catiónica (CPAM): Mellor para coloides ricos en orgánicos e cargados negativamente. Menos común para a sedimentación primaria no procesamento de minerais; máis frecuentemente utilizado para a posterior deshidratación de lodos.

Poliacrilamida aniónica (APAM): O tipo máis utilizado no procesamento de minerais. Ideal para que a auga neutra ou alcalina flocule partículas inorgánicas cargadas positivamente (por exemplo, óxidos metálicos, limos de silicato).

Poliacrilamida non iónica (NPAM): Adecuada para condicións ácidas ou neutras onde a carga superficial das partículas é débil. Menos afectado polo pH en ambientes salinos pero ten unha disolución máis lenta.

Poliacrilamida anfótera (AMPAM): Usada para augas residuais de pH variable e altamente complexas. Máis caro e menos común no procesamento de minerais.

2. Procedimiento de selección básica

Paso 1: Análise da calidade da auga (a Fundación)

Valor de pH: A guía principal para o tipo iónico.

pH < 7 (ácido): priorizar o non iónico (NPAM) ou o catiónico (CPAM).

pH 7-14 (alcalino neutro): aniónico (APAM) é xeralmente a mellor opción.

Concentración de sólidos en suspensión (SS) Composición: A mineraloxía (ferro, cobre, fosfato, mineral de chumbo-zinc) dicta a carga superficial das partículas.

Potencial Zeta: mide a carga superficial das partículas. Un potencial altamente negativo require unha CPAM de alta densidade de carga para a neutralización; Un potencial positivo require APAM. Este é un dos criterios de selección máis científicos.

Reactivos residuais: colectores, depresores, etc., poden alterar as propiedades da superficie das partículas, afectando o rendemento da PAM.

Paso 2: Ensaio de frasco de laboratorio (obrigatorio)

Isto é esencial para detectar o produto óptimo e a dosificación.

Preparación de mostras: Recoller mostras representativas de augas residuais.

Preparación da solución: Preparar solucións do 0,1% de diferentes produtos PAM (recién preparados, usar dentro de 24-48 horas).

Ensaio de agitación:

Engadir unha dose medida de solución de PAM baixo agitación rápida (200-300 rpm) durante 1-2 minutos para a mestura inicial.

Reducir a agitación lenta (50-60 rpm) durante 5-10 minutos para observar a formación de flocos (tamaño, densidade e velocidade).

Observación da sedimentación: Deixe de mexer. Observe a velocidade da sedimentación, a claridade do sobrenadante e a compactez do sedimento.

Avaliación: Medir a turbidez ou SS do sobrenadante. Comparar a eficacia de diferentes tipos e dosificacións. O obxectivo é atopar o produto que logre a claridade desexada na dosificación máis baixa.

Paso 3: Prueba a escala piloto

Despois de probas exitosas de frascos, realizar ensaios piloto no sitio para simular condicións reais (taxas de fluxo, enerxía de mestura) para confirmar os resultados e afinar os parámetros operativos.

3. Guía xeral de selección (táboa de referencia)

Tipo de mineralCaracterísticas típicas das augas residuaisTipo PAM preferidoNotas

mineral de ferroParticulas alcalinas neutras e cargadas negativamenteHidrólise aniónica de alta media (APAM)Os máis comúns, de asentamiento rápido, grandes flocos

Mineral de cobre/plomo-zincA miúdo ácido, contén xofre e Metais pesadosNon iónico (NPAM) ou aniónico de baixa hidrólise (APAM)Depende do pH específico e do potencial Zeta

Mineral de ouro (cianación)Alcalino, contén cianurosAniónico (APAM)

rocha fosfatoÁcidoNon iónico (NPAM)

Lavadora de carbón/carbónNeutro, contén finas de carbónAniónica de hidrólise media e baixa (APAM)Non iónico ás veces usado

Desagua de lodosSubfluxo espesado de clarificadoresCatiónico medio-alto (CPAM)Utilizado para prensas de filtro/centrífugas

Nota: Esta táboa é só unha directriz xeral. As probas de laboratorio son imprescindibles.

III. Consideracións clave de aplicación

Disolución e preparación: o PAM debe estar completamente disolto ("envellecido") para activarse. Use tanques de mestura dedicados e siga a regra "** aspersa lentamente no vórtice**" para evitar aglomeracións ("ollos de peixe"). A agitación debe ser suficiente para a mestura pero non tan violenta como para causar a degradación por cizallamiento das cadeas de polímeros.

Dosificación: máis non é mellor. A sobredose pode causar a restabilización dos coloides, facendo a auga nublada de novo, reducindo a eficiencia e aumentando os custos. A dosificación óptima, normalmente entre 1-10 ppm (g/tonelada de auga), determinase mediante probas de frasco.

Peso molecular: O peso molecular máis alto proporciona unha ponte máis forte e flocos máis grandes, pero disolve máis lentamente e é máis susceptible á degradación por cizallamiento. Comúnmente úsase PAM de peso molecular medio a alto (12-18 millóns).

Ajuste no sitio: a calidade da auga pode fluctuar. Pode ser necesario un seguimento continuo e lixeiros axustes ao punto e cantidade de dosificación.

Resumo

Eficacia: A PAM é altamente eficaz e é a tecnoloxía principal para a sedimentación eficiente, a reutilización da auga e o cumprimento no procesamento de minerais.

A selección é un proceso sistemático e científico. "Prueba primeiro" é a regra de ouro.

Análise da calidade da auga (especialmente o pH e o potencial Zeta).

Screen tipo iónico e produtos específicos a través de probas de frascos.

Realizar ensaios piloto para finalizar os parámetros.

A clave do éxito: Colaborar con provedores tecnicamente capaces que poidan proporcionar unha gama de mostras e soporte técnico para realizar estas probas, asegurando que logre resultados óptimos de tratamento ao menor custo posible.