Как свойствата на суспензията, молекулното тегло и условията на приготвяне влияят върху ефективността на флокулацията

В процесите на подготовка на въглища, обработката на вода от тиня е пряко свързана с възстановяването на чисти въглища, използването на циркулационна вода и ефективността на сгъстяване на хвоста. За повечето инсталации за обогатяване на въглища,анионен полиакриламид(Анионен полиакриламид, наричан PAM) е един от често използваните флокуланти с високо-молекулно-тегло. Може да насърчи бързото образуване на по-големи флокули от фини частици чрез адсорбция и свързване, като по този начин подобрява утаяването на слузта, сгъстяването и отделянето на твърди-течни вещества.

Въпреки това, при действителното производство често срещан проблем е: докато лабораторните тестове на чаши показват добри резултати, след мащабиране до сгъстителя, мътността на прелива, плътността на долния поток или консумацията на химикали се променят.

Причината обикновено не е просто въпрос на „дали химикалът е добър или не“, а по-скоро, че свойствата на суспензията, молекулното тегло на полимера, степента на хидролиза, дозировката, срязването при смесване и условията на разтваряне заедно определят крайната ефективност.

Следователно, когато избирате флокулант за подготовка на въглища, вместо сляпо да преследвате по-високо молекулно тегло, е по-добре да започнете от действителните условия на суспензията и методите на работа на оборудването, за да установите параметрите на продукта, подходящи за вашия собствен процес.

I. Характеристиките на суспензията са основата за избор на анионен PAM

Въглищната суспензия не е материал с фиксиран състав.

Въглищните суспензии, произведени от различни минни зони, различни въглищни пластове или дори различно време на производство, могат да се различават по съотношение на фини частици, съдържание на глина, минерален състав и концентрация на йони в циркулиращата вода.

Повърхностите на пулверизирани въглища и някои глинести минерали обикновено носят отрицателен заряд, докато анионният полиакриламид съдържа функционални групи, способни да взаимодействат с повърхностите на частиците. След като полимерът се адсорбира върху повърхността на частицата, той може да използва дългите си молекулни вериги, за да свърже множество микро-частици, образувайки по-големи флокули.

Този процес е известен като адсорбция и свързване.

За процеса на подготовка на въглища идеалните флокули трябва едновременно да притежават:

Добра скорост на утаяване;

Достатъчна сила на флокулите;

Добра устойчивост на срязване;

Добро компресиране и обезводняване;

Без прекомерно генериране на остатъчен полимер.

Ето защо изборът на PAM молекулно тегло за подготовка на въглища не може да се обсъжда изолирано от специфичните условия на суспензията.

1. Съдържанието на глина променя действителното търсене на химикали

Във въглища с нисък клас или въглищни суспензии с високо съдържание на фина тиня, глинестите минерали може да присъстват в големи количества.

Когато делът на фините частици се увеличи, полимерът не само трябва да действа с целевите частици слуз, но също така може да бъде до голяма степен погълнат от частици глина.

Референтните материали показват, че когато съдържанието на глина в частици с размер на частиците по-малък от 45 микрона надвишава 15%, продуктите със степен на хидролиза от 25% може да затруднят получаването на идеална якост на флокулите. Една от причините е, че глинените частици се конкурират с пулверизираните въглища за местата на адсорбция на полимера.

Следователно, при практически приложения, ако свойствата на суровите въглища се променят значително, простото увеличаване на дозата на флокуланта може да не реши непременно проблема.

По-разумен подход е пре-оценката на:

Размер на частиците на кашата → Съдържание на глина → Качество на водата → Молекулно тегло → Степен на хидролиза → Дозировка.

Този набор от мисли е по-важен за определяне на действителните спецификации на анионен полиакриламид, използван при подготовката на въглища.

II. Защо качеството на циркулиращата вода влияе върху производителността на PAM

Много инсталации за обогатяване на въглища приемат система с циркулираща вода.

С увеличаване на времето за рециклиране във водата могат постепенно да се натрупат разтворени твърди вещества, както и калциеви, магнезиеви и други йони.

Тези йони ще променят зарядното състояние и конформацията на веригата на полимера във вода, причинявайки промяна на степента на удължаване на полимерната верига, като по този начин ще повлияят на способността за свързване на мостове между частиците.

Следователно, фактът, че същият анионен PAM се представя добре при условия на прясна вода, не означава, че може да поддържа точно същия ефект при условия на високо съотношение на циркулираща вода.

Това е и една от причините сайтът често да получава „добри резултати в началото, но повишена консумация на химикали след работа за определен период от време“.

Когато срещнете тази ситуация, първо трябва да проверите:

Дали качеството на циркулационната вода се е променило;

Дали концентрацията на фуража се е увеличила;

Дали делът на фината слуз се е увеличил;

Дали полимерът е напълно разтворен;

Дали приготвеният разтвор се е разградил;

Дали условията на срязване в действителната точка на дозиране са се променили.

Вместо постоянно увеличаване на химическата доза директно.

III. Как да изберете молекулното тегло на анионен полиакриламид

Молекулното тегло е много важен показател при избора на PAM, но по-високото молекулно тегло не означава непременно по-добро представяне.

От механична гледна точка по-високото молекулно тегло означава по-дълги полимерни вериги, които могат да покрият повече частици и да образуват по-големи флокули.

Прекомерно високото молекулно тегло обаче може да доведе и до някои практически проблеми:

Увеличено време за разтваряне;

По-високи изисквания към системата за подготовка;

По-голяма чувствителност към срязване при смесване;

Ако разтварянето е недостатъчно, предимството на високото молекулно тегло не може да се използва;

При определени условия на сгъстителя големите флокули могат да бъдат подложени на силно срязване.

Следователно дозировката и молекулното тегло на флокулантите за приготвяне на въглища трябва да се определят във връзка с оборудването за сгъстяване.

Референтните диапазони за различни конфигурации на сгъстителя, дадени в материалите за прикрепване, са както следва, а действителните фабрични приложения все още трябва да бъдат проверени чрез тестове.

Трябва специално да се обясни, че тези параметри принадлежат към първоначалния референтен диапазон на фабричните тестове, а не към фиксиран стандарт, който всички въглищни мини трябва да следват.

Например, при някои работни условия продукт с 15-милионно молекулно тегло може да превъзхожда продукт с 22-милионно молекулно тегло, вероятно защото първият може да постигне по-задълбочена хидратация в рамките на ограничено време за подготовка и смесване.

Следователно, когато се избира молекулното тегло на въглищния препарат PAM, трябва да се изследват едновременно скоростта на утаяване, силата на флокулите, ефективността на разтваряне и условията на срязване на оборудването.

IV. Различното оборудване за сгъстяване изисква различни характеристики на Floc

1. Високо-сгъстител

Оборудването за високо{0}}сгъстяване с по-дълбока зона на подаване и по-стръмен ъгъл на конуса има по-високи изисквания за скорост на утаяване на флокулите и структурна стабилност.

При подходящо молекулно тегло и условия на дозиране могат да се образуват по-големи флокули, което позволява на фината въглищна слуз да навлезе бързо в долния поток.

За този тип оборудване полевият скрининг може да започне от диапазон на молекулно тегло от 18 милиона до 22 милиона и да бъде тестван в комбинация със степен на хидролиза от 25-30% и типичен диапазон на дозиране от 80-150 g/тон твърди вещества.

2. Конвенционален сгъстител

Режимите на работа на смесване и гребло на конвенционалното оборудване могат да подложат флокули на определено механично срязване.

Следователно простото увеличаване на молекулното тегло не води непременно до по-добри резултати.

Молекулно тегло от 12 милиона до 18 милиона, степен на хидролиза от 20-25% и 100-200 g/ton твърди вещества могат да служат като отправни точки за теста.

3. Сгъстител за паста

Целта на сгъстяването на пастата е различна от простото преследване на бърза седиментация, поставяйки по-голям акцент върху крайната концентрация на долната част и отделянето на влага.

Референтният диапазон, даден в приложението за сгъстители на паста, е 22 милиона до 30 милиона молекулно тегло, 30-35% степен на хидролиза и типична доза от 150-300 g/тон твърди вещества.

По-високото молекулно тегло може да образува по-пълна структура на флокулите, но трябва да се обърне внимание и на факта, че прекомерната доза може да увеличи задържането на вода във флокулите.

Следователно, крайната цел не е "най-големият флок", а стабилен флок, който може да се втвърдява, компресира и отводнява.

V. Дозировка на флокулант за подготовка на въглища: Защо повече дозиране не винаги е по-добро?

По време на -пускане в експлоатация на място много оператори формират интуиция:

Мътността се повишава → Увеличете дозата на PAM.

Този метод понякога е ефективен, но не е подходящ за всички ситуации.

Има разумен работен прозорец за флокуланти.

Под този диапазон не могат да се образуват достатъчно мостови структури между частиците; след достигане на разумен диапазон ефектите на утаяване и избистряне постепенно се стабилизират; продължаването на увеличаването на дозата може да доведе до свръх-флокулация.

Прекомерният полимер може да образува вискозна структура по периферията на флокулите, което затруднява отделянето на влага от вътрешността на флокулите, което в крайна сметка вместо това влошава концентрацията на долния поток.

Следователно, когато се оптимизира дозировката на флокуланти за подготовка на въглища, се препоръчва едновременно да се записват:

Преливаща мътност;

Концентрация на долния поток;

Скорост на границата на утаяване;

Размер на флока;

Floc устойчивост на срязване;

Консумация на химикали на тон твърди вещества.

Не можете да наблюдавате само един индикатор.

VI. От тестове с чаши до промишлени сгъстители: защо резултатите могат да се различават

Лабораторните тестове с бехерова чаша могат да помогнат за определяне на продуктите и приблизителните диапазони на дозиране, но не могат напълно да възпроизведат работните условия в индустриалното оборудване.

Действителните сгъстители имат:

Време на престой на фуража;

Добре смесване на фуража;

Локално срязване;

транспортиране на флок;

Сгъстяване на леглото;

Смяна на циркулационна вода;

Непрекъснати колебания на подаването.

Следователно един и същ продукт, който се представя добре в чаша, може да покаже различни резултати при влизане в полето.

По-разумен метод за тестване е да се установи кривата на връзката на „дозировка - чистота при преливане - плътност при преливане“.

Особено важно е да се отбележи, че ако преливникът вече е достигнал приемливо ниво, продължаващото увеличаване на химикалите не е задължително да продължи да увеличава плътността на долния поток.

VII. Разреждането на фуража понякога е по-ефективно от увеличаването на PAM

Това е лесно пренебрегвана посока на оптимизация в процеса на подготовка на въглища.

Данните от тестовете в прикрепващите материали показват, че преди инжектирането на полимер, ако концентрацията на твърдо вещество в захранването се намали от 8% на 4%, при условие че абсолютната доза на флокуланта остава непроменена, скоростта на утаяване може да се увеличи с 40-60%.

Основната причина е:

По-ниската концентрация на захранване може да подобри дисперсията на полимера между частиците, давайки на полимера повече възможности за пълен контакт с фините частици.

Следователно, когато самият сгъстител има достатъчен капацитет за обработка, вместо директно да увеличава използването на PAM, по-добре е първо да се оцени концентрацията на фуража и условията на разреждане.

Това също е една от важните идеи за намаляване на единичната консумация на анионен полиакриламид при обогатяване на въглища.

VIII. Система за разтваряне на PAM: Защо продуктите с високо-молекулярно-тегло изискват повече внимание при подготовката

Много заводи фокусират вниманието си върху самия продукт PAM, като същевременно пренебрегват подготовката на полимера.

Всъщност, ако PAM не е напълно разтворен, той не може да прояви своето проектирано молекулно тегло и характеристики на заряда.

Недостатъчното разтваряне може да доведе до:

Нестабилен дебит на дозиращата помпа;

Флуктуации на концентрацията на дозиране;

Запушване на тръбопровода;

Нестабилна флокулационна производителност;

Намаляване на действителната ефективна химическа доза.

Следователно приложението наанионен полиакриламидне е само за това "какъв продукт да купя", но и за това "как правилно да подготвим продукта".

1. Препоръчително внимание към-температурата на водата

Данните от прикачените файлове показват, че когато температурата на водата е 20-30 градуса, повечето анионни PAM могат да постигнат по-добра скорост на разтваряне.

Когато температурата на водата е по-ниска от 15 градуса, скоростта на разтваряне може да намалее значително, а в някои случаи пълната хидратация може да отнеме 90 минути или повече.

Следователно инсталациите за обогатяване на въглища, работещи в студена среда, трябва да обърнат специално внимание на:

Температура- на водата + време на зреене + интензивност на смесване.

2. Избягване на феномена "рибешко око".

След като PAM сух прах навлезе във вода, ако влезе в контакт с вода в големи количества наведнъж, върху повърхността на частицата лесно се образува бързо хидратиращ слой, докато вътрешността остава суха.

Такива недостатъчно разтворени агломерати са известни като "рибешки очи".

След като се образуват големи бучки гел, може да отнеме много време за пълно хидратиране и те могат да навлязат в следващите тръбопроводи.

Следователно системата за дозиране на PAM трябва да се опитва да постигне равномерно разпръскване, което позволява на сухите прахови частици да контактуват напълно с водата в началния етап на навлизане във водното тяло.

3. Избягване на прекомерно срязване по време на етапа на хидратация

PAM принадлежи към високомолекулните материали с дълги-вериги-.

По време на етапа на хидратация, ако се приеме прекалено силно механично срязване, това може да причини скъсване на полимерната верига, което води до намаляване на ефективното молекулно тегло.

Следователно разтварянето на PAM не е „колкото по-бързо е разбъркването, толкова по-добре“.

По-разумен подход е:

Бързо и равномерно намокряне → Нежно смесване → Пълно узряване → Стабилно дозиране.

Това е особено важно за PAM продуктите за получаване на въглища с високо{0}}молекулно-тегло.

IX. -Диагностика на неизправности на място: Извеждане на причините от явленията

Когато ефективността на флокулация на системата за подготовка на въглища се влоши, преценките могат да бъдат направени от следните три посоки.

Ситуация 1: Дозирано количество непроменено, но мътността при преливане се повишава

Първо проверете качеството на въглищната суспензия и водата, вместо веднага да увеличавате PAM.

Възможните причини включват:

Повишено съдържание на глина;

Повишен дял на фини частици;

Промени в свойствата на суровите въглища;

Повишени разтворени твърди вещества в циркулиращата вода;

Промени в твърдостта на водата.

Материалите за прикачване също така посочват, че при условие на стабилно дозирано количество, промените в мътността на преливника често трябва първо да бъдат изследвани от промените в свойствата на фуража.

Ситуация 2: Преливането е ясно, но плътността на долния поток спада

Това може да означава, че флокулантът е над-дозиран.

Въпреки че флокулите могат да улавят фини частици, те задържат твърде много влага вътре.

По това време можете да опитате:

Постепенно намаляване на дозата;

Повторно -намиране на оптималния прозорец на дозиране;

Тестване на продукти с подходящо намалено молекулно тегло.

При някои работни условия редуциращите химикали могат действително да подобрят крайната плътност на долния поток.

Ситуация 3: За да се поддържа първоначалната производителност, потреблението на химикали продължава да се увеличава

Тази ситуация изисква проверка на системата за подготовка на PAM.

Съсредоточете се върху:

Дали е напълно разтворен;

Дали е настъпило прекомерно срязване;

Дали времето за зреене е разумно;

Дали приготвеният разтвор е бил съхраняван твърде дълго;

Дали вискозитетът на разтвора в точката на инжектиране е намалял значително.

Прикрепващите материали предполагат, че сравняването на вискозитета на разтвора в точката на инжектиране с този на прясно приготвен разтвор може да помогне да се прецени дали има проблем с разграждането в системата за приготвяне на полимер.

X. Защо сезонните промени влияят на PAM

При действителното производство на обогатяване на въглища могат да се появят различни ефекти на флокулация през зимата и лятото.

Зимата изисква основно внимание към въздействието на водата с ниска{0}}температура върху разтварянето на PAM и скоростта на хидратация.

Ако-температурата на допълващата вода е твърде ниска, полимерът може да не е напълно хидратиран преди да влезе в точката на дозиране.

През лятото трябва да се обърне внимание на биологичната активност на циркулиращата вода и времето за съхранение на приготвения разтвор.

Следователно, за растения с очевидни сезонни промени, се препоръчва непрекъснато да се записват:

Температура на водата;

Концентрация на каша;

Качество на циркулационната вода;

PAM разтвор възраст;

Действителна доза;

Преливаща мътност;

Концентрация на недостатъчен поток.

Когато тези данни образуват непрекъснати записи, е възможно да се прецени по-точно дали става дума за промени в шлама, промени в оборудването или промени в условията на подготовка на PAM.

XI. Може ли сгъстяването и филтрирането да използват един и същ PAM?

Това е въпрос, който вълнува много инженери по подготовка на въглища.

Теоретично един и същи продукт може да отговаря както на изискванията за сгъстяване, така и на филтриране, но целите на двата процеса не са напълно идентични.

Удебеляването обръща повече внимание на:

Скорост на утаяване;

Размер на флока;

Яснота на преливане;

Плътност на долния поток.

Докато филтрирането обръща повече внимание на:

Образуване на филтърна утайка;

Освобождаване на влага;

Отделяне на филтърна утайка;

Крайно съдържание на влага.

Следователно, ако инсталацията извършва едновременно сгъстяване и филтриране, се препоръчва да се оцени ефективността на двете връзки поотделно.

За системи с по-високи изисквания за филтриране, продуктите с-молекулярно-тегло понякога може да са по-подходящи за кондициониране на филтърна среда.

Това означава, че изборът на PAM продукт трябва да се върти около крайните цели на процеса, вместо сляпо да се преследва най-високото молекулно тегло.

XII. Как ТЕХНОЛОГИЯТА ECOLINK помага при избора на подготовка на въглища PAM

За индустрията за обогатяване на въглища наистина ценна доставка на флокулант не е просто осигуряване на торба с продукт.

ECOLINK TECHNOLOGY, под Shandong Ecolink Technology Co., Ltd., се фокусира върху -доставката на едно гише за химикали и оборудване за пречистване на вода и може да осигури съвпадение на продукти, техническа поддръжка, тестване на проби и свързани технически данни за конкретни приложения.

Нашите анионни PAM продукти имат молекулно тегло над 30 милиона и степента на хидролиза може да бъде персонализирана според конкретни приложения. Прикрепващите материали също предполагат, че за инсталации с различни въглищни пластове и различни свойства на суспензията, скринингът на продукта трябва да се комбинира с молекулно тегло, степен на хидролиза и конфигурация на сгъстителя, вместо просто да се приеме една единствена спецификация.

За инсталации за обогатяване на въглища, които се нуждаят от проверка на продукта, може да бъде предоставена следната основна информация:

Концентрация на каша;

Гранулометричен състав;

Съдържание на глина;

Качество на циркулационната вода;

Тип сгъстител;

Текущо PAM молекулно тегло;

Текуща степен на хидролиза;

Текуща доза;

Преливаща мътност;

Концентрация на недостатъчен поток.

Въз основа на тази информация могат да бъдат допълнително обсъдени подходящи спецификации за анионен полиакриламид и -планове за тестване на място.

Ако е необходима оценка на продукта, моля свържете се с:

Имейл: sale02@ecolink-environment.com

XIII. Основни принципи на избора на PAM за подготовка на въглища

За въглищната промишленост изборът на правилния PAM няма фиксиран отговор, приложим за всички инсталации.

Един наистина ефективен избор обикновено трябва да вземе предвид едновременно:

Свойства на суспензията

Прахообразните въглища, глината, съотношението на фините частици и качеството на водата определят действителното търсене на полимера.

Молекулно тегло

По-високото молекулно тегло е благоприятно за образуване на по-голяма мостова структура, но трябва да се гарантира, че тя може да бъде напълно разтворена и да издържи на действително срязване.

Степен на хидролиза

Степента на хидролиза влияе върху характеристиките на заряда на полимера и взаимодействието с частиците.

Дозировка

Не може да се разбира просто като "колкото повече, толкова по-добре"; трябва да се търси баланс между утаяване, избистряне и обезводняване.

Условия за приготвяне

Температурата на водата, намокрянето, смесването и времето за зреене пряко влияят върху крайната ефективна производителност.

Условия на оборудването

Високо{0}}сгъстителите, конвенционалните сгъстители и сгъстителите на паста имат различни изисквания за ефективност на флокулите.

Следователно, окончателният избор на анионен полиакриламид за подготовка на въглища трябва да бъде установен въз основа на цялостната преценка на "Тарски тор + Качество на водата + Оборудване + Система за подготовка + Оперативни цели."

Заключение

Флокулацията при подготовката на въглища не е прост проблем с дозирането на химикали, а цялостен процес, включващ химия на повърхността на частиците, полимерно адсорбционно свързване, отделяне на твърдо-течно, оборудване за сгъстяване и-контрол на работата на място.

Когато преминавате от лабораторни тестове към промишлени приложения, това, което наистина изисква внимание, не е абсолютната стойност на определен параметър, а дали параметрите на продукта съответстват на -условията на място.

За инсталации за обогатяване на въглища, които трябва да оптимизират консумацията на PAM, да подобрят чистотата на преливника или да подобрят концентрацията на долния поток, елементите могат да бъдат проверени един по един от няколко връзки: свойства на суспензията, молекулно тегло, степен на хидролиза, концентрация на захранване и система за разтваряне на PAM.

ECOLINK TECHNOLOGY може да осигуриполиакриламидсъпоставяне на продукти, тестване на проби и техническа поддръжка за пречистване на вода около различни условия на суспензия и оборудване за сгъстяване, като помага на клиентите да преминат от просто „закупуване на флокуланти“ към по-систематично оптимизиране на отделянето на твърди-течни вещества.