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選礦工藝用絮凝劑和沉淀劑

時間:2025-05-15 14:13:54 來源: 瀏覽|:54次

在選礦工藝中,絮凝劑和沉淀劑是兩類重要的化學藥劑,它們通過不同的作用機制優化礦石處理流程,提高分離效率并降低環境影響。以下是針對這三者的詳細解析:

1. 選礦(Mineral Processing)
選礦是通過物理或化學方法將礦石中的有用礦物與脈石(無用礦物)分離的過程,核心目標是提升礦石品位。常見方法包括:

破碎與磨礦:將礦石破碎至合適粒度。
分選:利用密度差異(重選)、磁性差異(磁選)、表面性質差異(浮選)等原理分離礦物。
脫水:通過濃縮、過濾等步驟去除礦漿中的水分。
絮凝劑和沉淀劑的作用:
在選礦的脫水或廢水處理階段,絮凝劑和沉淀劑常被用于加速固液分離,減少尾礦庫負荷或實現廢水回用。

2. 絮凝劑(Flocculant)
定義:絮凝劑是一類能使細小顆粒聚集形成大絮團的高分子化合物,通過橋聯作用或電荷中和作用加速沉降或過濾。

常見類型:

聚丙烯酰胺(PAM):
陽離子型:適用于帶負電的顆粒(如粘土、有機物),通過電荷中和促進絮凝。
陰離子型:常用于中性或堿性礦漿,如鋁土礦選礦尾礦處理。
非離子型:對pH變化不敏感,適用性廣。
淀粉類:天然高分子絮凝劑,環保但效果受溫度影響大。
應用場景:

尾礦濃縮:加速尾礦沉降,提高濃縮機效率。
浮選前預處理:改善礦漿流動性,減少細泥罩蓋現象。
廢水處理:去除懸浮物,降低濁度。
選型依據:

礦石粒度:細粒礦石需高分子量絮凝劑。
礦漿pH:酸性環境可能需耐酸型絮凝劑。
溫度:低溫下需選擇低溫適應性好的產品。
3. 沉淀劑(Precipitant)
定義:沉淀劑通過化學反應使溶液中的溶解性離子轉化為不溶性沉淀物,從而實現分離或凈化。

常見類型:

石灰(CaO/Ca(OH)?):
調節pH至堿性,使重金屬(如Cu2?、Zn2?)形成氫氧化物沉淀。
成本低,但可能增加廢水硬度。
硫化鈉(Na?S):
用于沉淀重金屬(如Cd2?、Hg2?),生成硫化物沉淀。
需控制用量,避免過量導致二次污染。
氫氧化鈉(NaOH):
調節pH,常與石灰協同使用。
有機沉淀劑(如DTC類):
針對特定金屬離子(如Ni2?),選擇性高但成本較高。
應用場景:

廢水處理:去除選礦廢水中的重金屬離子。
浸出液凈化:從浸出液中沉淀目標金屬(如鋅置換后的鐵沉淀)。
酸堿中和:調節礦漿pH以優化浮選條件。
選型依據:

目標離子:不同金屬需對應沉淀劑(如硫化物沉淀重金屬)。
反應條件:溫度、pH、攪拌強度影響沉淀效率。
后續處理:沉淀物是否需回收(如金屬硫化物)或直接廢棄。
4. 絮凝劑與沉淀劑的協同應用
在復雜選礦流程中,兩者常聯合使用:

預處理階段:
添加沉淀劑去除雜質離子(如Fe3?、Mn2?),減少對浮選的干擾。
尾礦處理階段:
先加沉淀劑去除重金屬,再加絮凝劑加速尾礦沉降。
廢水回用:
通過沉淀-絮凝-過濾組合工藝,實現廢水達標排放或循環使用。
5. 常見問題與解決方案
絮凝效果差:
檢查絮凝劑分子量與粒度匹配性,優化投加量及混合方式(如多點投加)。
沉淀不完全:
調整pH至ZUI佳反應區間,延長反應時間或增加攪拌強度。
藥劑成本高:
嘗試復合藥劑(如PAM與淀粉復配),或優化工藝減少用量。
6. 案例分析
鐵礦選礦廢水處理:

流程:廢水 → 調節pH至9-10(加石灰)→ 沉淀重金屬 → 加陰離子PAM絮凝 → 沉淀池 → 上清液回用。
效果:重金屬去除率>95%,絮凝后污泥含水率降至70%以下。
總結:絮凝劑和沉淀劑在選礦中分別承擔“固液分離加速”和“離子去除”的關鍵角色,需根據礦石性質、處理目標及環保要求綜合選型,并通過實驗優化工藝參數以實現高效、低成本運行。

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