選礦工藝用絮凝劑和沉淀劑
時(shí)間:2025-05-15 14:13:54
來(lái)源:
瀏覽|:38次
在選礦工藝中,絮凝劑和沉淀劑是兩類(lèi)重要的化學(xué)藥劑,它們通過(guò)不同的作用機制優(yōu)化礦石處理流程,提高分離效率并降低環(huán)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(guò)物理或化學(xué)方法將礦石中的有用礦物與脈石(無(wú)用礦物)分離的過(guò)程,核心目標是提升礦石品位。常見(jiàn)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(zhì)差異(浮選)等原理分離礦物。
脫水:通過(guò)濃縮、過(guò)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(shí)現廢水回用。
2. 絮凝劑(Flocculant)
定義:絮凝劑是一類(lèi)能使細小顆粒聚集形成大絮團的高分子化合物,通過(guò)橋聯(lián)作用或電荷中和作用加速沉降或過(guò)濾。
常見(jiàn)類(lèi)型:
聚丙烯酰胺(PAM):
陽(yáng)離子型:適用于帶負電的顆粒(如粘土、有機物),通過(guò)電荷中和促進(jìn)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(lèi):天然高分子絮凝劑,環(huán)保但效果受溫度影響大。
應用場(chǎng)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(dòng)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(huán)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(chǎn)品。
3. 沉淀劑(Precipitant)
定義:沉淀劑通過(guò)化學(xué)反應使溶液中的溶解性離子轉化為不溶性沉淀物,從而實(shí)現分離或凈化。
常見(jiàn)類(lèi)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(guò)量導致二次污染。
氫氧化鈉(NaOH):
調節pH,常與石灰協(xié)同使用。
有機沉淀劑(如DTC類(lèi)):
針對特定金屬離子(如Ni2?),選擇性高但成本較高。
應用場(chǎng)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?xún)?yōu)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(xié)同應用
在復雜選礦流程中,兩者常聯(lián)合使用:
預處理階段:
添加沉淀劑去除雜質(zhì)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(guò)沉淀-絮凝-過(guò)濾組合工藝,實(shí)現廢水達標排放或循環(huán)使用。
5. 常見(jiàn)問(wèn)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(yōu)化投加量及混合方式(如多點(diǎn)投加)。
沉淀不完全:
調整pH至ZUI佳反應區間,延長(cháng)反應時(shí)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(yōu)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(guān)鍵角色,需根據礦石性質(zhì)、處理目標及環(huán)保要求綜合選型,并通過(guò)實(shí)驗優(yōu)化工藝參數以實(shí)現高效、低成本運行。