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铜渣选矿厂尾矿回水的处理


选矿过程中需要使用大量的水,也会产生大量的废水,废水中含有悬浮物、浮选药剂和重金属离子,这些污染物如果直接排放,势必造成环境污染,因此回水利用是选矿工艺流程中必不可少的内容,尾矿水的质量是对选矿经济技术指标有重要影响的因素之一。铜渣选矿厂尾矿粒度细,沉降效果差,为了确保回用水质量,研究采用高效絮凝剂改善尾矿的沉降性能。高分子絮凝剂具有用量少、沉降快、性能稳定等特点,能够显著提高尾矿的沉降效果,从而提高回用水质量和利用率。
粒度对沉降效果的影响
在不添加絮凝剂的条件下,粗粒尾矿沉降约20分钟接近平衡,而细粒尾矿达到沉降平衡需一小时以上,细粒尾矿澄清层浊度也明显要高,说明澄清层中有更多的微细悬浮物。因此,如果用目前的尾矿浓密池处理粒度变细的尾矿,不仅沉降时间不够,澄清水的水质也会变差,势必影响选矿工艺指标,这是一个恶性循环。只有使用高效絮凝剂,较大地提高细粒尾矿的沉降性能,才能实现细粒尾矿快速沉降并得到较好的回用水。根据斯托克斯理论,随着矿浆颗粒粒度增大,颗粒的沉降速度增加。高分子絮凝剂通过"桥连"作用使微细颗粒聚集成团,小颗粒变成了大颗粒,沉降速度大大提高,同时高分子"网捕"澄清层中的微细颗粒,使得澄清水浊度变低。
不同絮凝剂对沉降效果的影响
研究了CPAM,NPAM,APAM对细粒尾矿沉降效果的影响,加入絮凝剂后,无论添加何种絮凝剂,尾矿达到沉降平衡的时间大大缩短,即沉降速度均大幅提高。而在同样投加量的条件下,CPAM的效果最佳,NPAM效果次之,APAM效果较前两者略差。加入以上3种高分子絮凝剂后,一方面絮凝剂的线性结构中的化学基团(酰胺基)和矿物颗粒表面某些部位在离子键、氢键和范德华力的作用下相互吸附,而絮凝剂的线性机构上具有大量的化学基团(酰胺基),从而絮凝剂的线性结构与多个矿物颗粒相互吸附,起到了架桥连接的作用,因此,3种絮凝剂都有效地提升了尾矿的沉降效果;另一方面,由于尾矿矿浆带有负电荷,加入CPAM后,带有负电荷的矿物颗粒对带有正电荷的絮凝剂线性结构部分具有强烈的吸附作用,在吸附作用下,矿物颗粒表面的部分负电荷被中和,减少了静电斥力,更易于其他的颗粒接近从而吸附,因此,CPAM作用效果较NPAM与APAM更佳 。
阳离子聚丙烯酰胺用量对沉降效果的影响
当投加量较低时,随着投加量增加,矿浆中的絮凝剂线性结构也增加,有更多的基团(酰胺基)与矿物颗粒作用,但是当絮凝剂量过高后,絮凝剂重新变成了稳定的胶体,反而不利于沉降。阳离子聚丙烯酰胺的使用,一方面提高了尾矿沉降速度,另一方面降低了澄清水的浊度值,这使得尾矿浓密池不仅提高了处理能力,而且提高了回用水的质量,节能减排,缩小成本,值得推广。

 


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