Как да подобрим ефективността на сгъстителя с помощта на флокуланти за обработка на минерали? —— Схема за приложение на PAM при третиране на хвостохранилища и възстановяване на водни ресурси

Част 1: Предизвикателствата при оптимизиране на сгъстителите в минералообработващата промишленост и приложението наПолиакриламид(PAM) Флокулационна технология

1. Роля и оперативни предизвикателства на сгъстителите в минералообработващата промишленост

В съвременната обработка на минерали сгъстителят е жизненоважна част от оборудването, свързващо отделянето на минерали, изхвърлянето на хвоста и рециклирането на водата. С намаляващите нива на руда и по-строгите екологични разпоредби, минните предприятия трябва не само да увеличат капацитета за преработка на целулоза, но и да намалят потреблението на вода и разходите за обработка на хвоста.

Сгъстителите постигат разделяне на твърдо-течно вещество предимно чрез гравитационно утаяване, което позволява на твърдите частици в суспензията да се утаят бързо и да образуват долна част с висока-концентрация, като същевременно получават по-чиста преливна вода за рециклиране. Въпреки това, по време на действителна работа, фините минерални частици, вариациите в съдържанието на глина, колебанията в качеството на водата и промените в заряда на повърхността на суспензията влияят върху ефективността на утаяването.

Когато оперативната ефективност на сгъстителя спадне, обикновено възникват следните проблеми:

Недостатъчна концентрация на твърди вещества в долния поток, засягаща филтрирането надолу по веригата и изхвърлянето на хвоста;

Повишено съдържание на суспендирани твърди вещества в преливната вода, което намалява ефективността на използване на рециклираната вода;

Намалена скорост на утаяване, което води до намален капацитет за обработка на оборудването;

Повишено потребление на вода, което повишава общите оперативни разходи за добив.

Според практическия опит в обработката на минерали, правилният избор и прилагане на флокуланти може значително да подобри работата на сгъстителя. Подходящият тип флокулант, молекулното тегло и плътността на заряда пряко влияят върху ефекта на агрегиране между частиците на суспензията, скоростта на утаяване и крайната ефективност на избистряне.

Чрез оптимизиране на метода за подбор и дозиране на флокуланта, плътността на долния поток на сгъстителя обикновено може да бъде увеличена с 15%–40%, а времето за утаяване може да бъде съкратено с 30%–60%, като по този начин се подобрява ефективността на обработката на целулозата и се насърчава възстановяването на технологичната вода.

2. Основни предимства на полиакриламида (PAM) като флокулант за обработка на минерали

Полиакриламидът (PAM) е широко използван полимерен флокулант в обработката на хвостохранилищата и процесите на сгъстяване на минерали. Чрез своята дълго{1}}верижна полимерна структура PAM може да адсорбира фини минерални частици и да образува по-големи флокули чрез „мостовия ефект“, позволявайки на частиците да се утаят бързо.

ECOLINK TECHNOLOGY предоставя PAM продукти, подходящи за различни среди за обработка на минерали, включително:

Анионен полиакриламид (APAM)

Катионен полиакриламид (CPAM)

Нейонен полиакриламид (NPAM)

PAM емулсия

За сценарии на приложение като сгъстители в мини, утаяване на хвост и разделяне на твърда-течна целулоза, анионният PAM обикновено е най-често използваният тип продукт.

Според данните за приложението за обработка на минерали, анионният полиакриламид представлява приблизително 70%–80% от използването на флокулант при сгъстяване на минерали, което го прави особено подходящ за обработка на оксидни руди, въглищни мини, медни мини, златни мини и концентрати от неблагородни метали.

3. Технически избор на анионен PAM в минни сгъстители

Различните минерални системи имат различни изисквания за ефективност на флокулантите. При избора на минен флокулант трябва да се обърне цялостно внимание на:

Тип руда;

Гранулометричен състав на суспензията;

pH стойност на суспензията;

Твърда концентрация;

Йонен състав във вода;

Целева скорост на утаяване.

За повечето приложения за сгъстяване на мед, злато и хвост, анионният PAM с високо молекулно тегло обикновено предлага превъзходни възможности за улавяне на частици.

Типичните параметри на приложението са както следва:

Например, в случай на приложение в чилийска медна мина, повишаването на флокуланта от 15 милиона далтона на 18 милиона далтона увеличи плътността на твърдото вещество в долната част на сгъстителя от 58% на 68%, докато потреблението на химикали спадна от 45 g/t на 38 g/t.

Този случай показва, че PAM с високо молекулно тегло и подходяща плътност на заряда може не само да подобри ефективността на утаяването, но също така да намали разходите за обработка на руда.

4. Стратегии за избор на PAM в различни минерални системи

Поради разликите в свойствата на повърхността между различните руди, един тип PAM не може да се приложи към всички мини.

4.1 Анионен полиакриламид (APAM)

Анионният PAM се прилага предимно в:

Удебеляване на меден хвост;

Обработка на отпадъци от златни руди;

Обезводняване на концентрат от желязна руда;

Пречистване на отпадъчни води от въглищни мини.

Неговите предимства включват:

Дълга молекулярна верига със силни адсорбционни и мостови способности;

Възможност за образуване на по-големи флокули;

Повишена скорост на утаяване;

Подобрена плътност на долната част на сгъстителя.

За минни предприятия, които се нуждаят от подобряване на ефективността на утаяване на хвоста, полиакриламидът с високо молекулно тегло обикновено е предпочитаното решение.

4.2 Катионен полиакриламид (CPAM)

В определени суспензионни системи с високо съдържание на глина и отрицателно заредени повърхности на частици, Cationic PAM също показва добри резултати при прилагане.

Например:

Обработка на фосфатни руди;

производство на поташ;

Добив на нефтени пясъци.

Референтните материали показват, че катионните полимери обикновено се прилагат в богати на глина -системи, с диапазон на молекулно тегло, достигащ от 5 милиона до 12 милиона далтона.

4.3 Нейонен PAM (NPAM)

Когато мястото на мината изпитва:

среда с висока соленост;

Значителни колебания в качеството на водата;

Забелязани колебания на йонната сила;

Нейонният полиакриламид може да служи като алтернативен вариант за подобряване на операционната стабилност на системата.

5. ТЕХНОЛОГИЯТА ECOLINK осигурява цялостни решения за разделяне на твърди-течни вещества

Като доставчик на химикали и оборудване за пречистване на вода, ECOLINK TECHNOLOGY не само осигурява високо-ефективни продукти от полиакриламид (PAM), но също така съчетава действителните нужди на минните клиенти, за да осигури:

Химически разтвори за третиране на минни хвост;

Решения за оптимизиране на флокулацията на сгъстителя;

Техническа поддръжка за избор на PAM;

Насоки за тестване на лабораторни буркани;

PAC разтвори за коагулация;

Оборудване за повторно използване на промишлени отпадъчни води.

Чрез разумен избор на комбинирано PAC и PAM решение, ефективността на пречистването на отпадъчните води от мините може да бъде допълнително подобрена, използването на рециклирана вода да се увеличи и натискът за съответствие с околната среда да бъде намален.

За предприятия, които търсят полиакриламиден флокулант за пречистване на минни отпадъчни води, ECOLINK TECHNOLOGY може да осигури персонализирана-техническа поддръжка и избор на продукти.

Част 2: Оптимизиране на дозирането на PAM, контрол на процеса на сгъстяване на минерали иPAC (полиалуминиев хлорид)Синергична технология за пречистване на вода

6. Правилното приготвяне и методи на дозиране на флокуланта PAM определят ефективността на лечението

При обработката на минерали изборът на правилния полиакриламид (PAM) е само първата стъпка към подобряване на ефективността на сгъстителя; правилното химическо разтваряне, стареенето и методите на дозиране еднакво определят крайната ефективност на лечението.

Тъй като PAM е верижен полимер с високо-молекулярно-тегло, неправилните методи за разтваряне и смесване могат лесно да доведат до:

Полимерните вериги не успяват да се разгънат напълно;

Намалена ефективна адсорбционна повърхност;

Недостатъчен размер на флокулите;

Намалена скорост на утаяване;

Повишена консумация на химикали.

ECOLINK TECHNOLOGY препоръчва на минните клиенти да оптимизират процеса на подготовка на PAM въз основа на-характеристиките на суспензията на място.

Обикновено контролирането на концентрацията на активния полимерен разтвор при 0,05%–0,2% осигурява пълна хидратация на PAM и оптимална флокулационна производителност. В сравнение със системите за едно-етапно разреждане, използването на дву-подход за разреждане с резервоар за стареене може допълнително да подобри активирането на полимера. Обикновено се препоръчва времето за стареене на PAM да се поддържа на 30–60 минути, за да се осигури пълно разгъване на полимерните вериги.

6.1 Проектиране на точки за дозиране на PAM и контрол на смесването

В системите за сгъстяване на минерали местоположението на добавяне на PAM пряко влияе върху ефективността на флокулацията.

Ако точката на дозиране е твърде далеч от сгъстителя:

Флокулите могат да се образуват преждевременно и да се разпаднат;

Повишени щети при срязване по време на транспортиране.

Ако точката на дозиране е твърде близо:

PAM не може да влезе в достатъчен контакт със суспензията;

Непълно агрегиране на частици.

При практически приложения се препоръчва точката на дозиране на флокуланта да бъде разположена приблизително 3–5 метра преди кладенеца на сгъстителя, съчетано с внимателно онлайн смесване, което позволява на полимера да влезе в пълен контакт със суспензията, като същевременно се избягва прекомерното срязване, което разрушава структурата на флокуланта.

Предприятие за никелова мина в Западна Австралия подобри чистотата на преливника с 22% чрез регулиране на мястото за дозиране на флокуланта и добавяне на статично оборудване за смесване.

Това демонстрира, че оптимизирането на процеса на нанасяне на PAM разчита не само на химическата ефективност, но също така изисква системно регулиране във връзка с -условията на оборудването на място.

7. Оптимизиране на дозировката на PAM при различни приложения за обработка на минерали

Дозировката на PAM трябва да се коригира според характеристиките на рудата, концентрацията на твърдо вещество и ефективността на целевото утаяване.

Ниската -доза на химикали ще доведе до:

Неадекватно агрегиране на частици;

Намалена скорост на утаяване;

Повишена мътност на преливната вода.

Предозирането от-от друга страна може да причини:

Обръщане на таксата;

Повторно{0}}стабилизиране на частиците;

Влошаване на качеството на супернатанта.

Следователно правилното контролиране на дозировката на PAM е критична връзка за намаляване на оперативните разходи.

Типичните диапазони на дозиране на флокуланта в приложения за обработка на минерали са както следва:

За минните предприятия оптималното решение не е просто увеличаване на добавянето на химикали, а намиране чрез експериментален скрининг:

Оптимално молекулно тегло;

Оптимална плътност на заряда;

Оптимална концентрация на дозиране;

Оптимално място за добавяне.

ECOLINK TECHNOLOGY може да помогне с избора на PAM и оптимизирането на приложението въз основа на проби от суспензия, видове руда и-оперативни параметри на място, предоставени от клиентите.

8. Мониторинг на оперативната ефективност на сгъстителя и оценка на резултатите от приложението на PAM

За да се осигури дългосрочна, стабилна работа на флокуланта за обработка на минерали, ключовите оперативни показатели на сгъстителя трябва непрекъснато да се наблюдават.

Основно включително:

8.1 Плътност на долния поток

Плътността на долния поток е критичен индикатор за оценка на ефективността на сгъстителя.

По-високото съдържание на твърдо вещество в долния поток означава:

Възстановени повече водни ресурси;

Намалени разходи за транспортиране на хвост;

Намалено обезводняващо налягане надолу по веригата.

8.2 Яснота на преливане

Водата от преливника на сгъстителя обикновено трябва да се рециклира обратно в производствената система, така че нейната бистрота влияе пряко на цялата система за руднична вода.

Ефективността на лечението обикновено се оценява чрез:

Мътност (NTU);

Концентрация на суспендирани твърди вещества (SS).

При целеви условия мътността при преливане обикновено трябва да се контролира под 200 NTU.

8.3 Скорост на утаяване

Експериментите с утаяване позволяват оценка на способността на PAM да агрегира частици суспензия.

За системи за суспензия с добри резултати при флокулация, типичните скорости на утаяване могат да достигнат: 15–40 метра/час

9. Комбиниране на PAC и PAM за подобряване на ефективността на пречистването на отпадъчни води от мините

В допълнение към отделянето на твърдо-течно вещество по време на сгъстяване на хвоста, минните предприятия често трябва да третират:

Връщане на хвостови води;

Оборудване за измиване на отпадни води;

Отпадъчни води от преработка на минерали;

Суспендирани твърди вещества,-съдържащи промишлени отпадъчни води.

В тези приложения ECOLINK TECHNOLOGY осигурява не само полиакриламид (PAM), но и полиалуминиев хлорид (PAC) като химикал за коагулация.

Основна функция на PAC:

Неутрализира повърхностните заряди на суспендирани частици във вода;

Насърчаване на микро-частиците за образуване на първични флокули;

Намалете мътността на отпадъчните води.

Основна функция на PAM:

Допълнително разширяване на размера на флока чрез полимерно свързване;

Увеличете скоростта на утаяване;

Подобрете ефективността на обезводняване на утайките.

Поради това при пречистването на отпадъчните води от мините често се приема комбиниран процес: PAC коагулант + PAM флокулант

Типичен поток на пречистване: Отпадъчни води от мина → Реакция на коагулация на PAC → Подобряване на флокулацията на PAM → Утаяване / сгъстяване → Повторно използване на чиста вода

Този комбиниран подход помага на минните предприятия да увеличат степента на рециклиране на вода, като същевременно намаляват натиска върху околната среда.

10. Продуктови форми на PAM с висока{1}}производителност: избор между типове емулсия и прах

Приспособени към различни условия на мината, ECOLINK TECHNOLOGY предлага PAM продукти в различни форми:

Твърд PAM (полиакриламид на прах)

Характеристики:

Стабилно съхранение;

Удобен транспорт;

Подходящо за дългосрочни-проекти за копаене.

PAM емулсия

Характеристики:

По-високо активно съдържание;

Бърза скорост на разтваряне;

Намалено-време за подготовка на обекта.

Данните показват, че съдържанието на активни съставки в емулсионните флокуланти обикновено може да достигне 30%–40%, намалявайки разходите за транспортиране и съхранение в сравнение с традиционните продукти. Времето за активиране на полимер от дисперсионен-тип може да бъде съкратено до под 10 минути, докато традиционните продукти обикновено изискват 30–60 минути.

За големи{0}}мини с високи нива на автоматизация PAM емулсията осигурява по-гъвкаво решение за контрол на дозирането на химикали.

11. Всеобхватна стойност на обслужването на ECOLINK TECHNOLOGY Mine Water Treatment

Търсенето на доставчици на химикали в минералообработващата промишленост се измести от закупуване на един химикал към търсене на стабилно, ефективно и икономично цялостно решение.

ECOLINK TECHNOLOGY може да осигури:

✅ Услуги за избор на флокулант за копаене

✅ Полиакриламиден флокулант за решения за пречистване на минни отпадъчни води

✅ PAC + PAM комбинирани схеми на лечение

✅ Препоръки за оптимизиране на удебеляването на хвоста

✅ Индустриално оборудване за пречистване на отпадъчни води

✅ Схеми за рециклиране на водни ресурси

Чрез комбиниране на химически агенти с оборудване за пречистване на вода, ние помагаме на клиентите да постигнат:

По-висока плътност на долния поток;

Ниска консумация на химикали;

По-висока степен на възстановяване на водата;

По-стабилна производствена работа на мината.

Част 3: Усъвършенствана технология за флокулация на минерали, оптимизиране на разходите и цялостни решения за пречистване на вода от мина ECOLINK TECHNOLOGY

12. Усъвършенстваната технология за флокулант помага на мините да подобрят ефективността на сгъстяване

Тъй като рудните ресурси стават все по-сложни, традиционните едно-химически решения трудно могат да задоволят изискванията на големите мини за висока ефективност, ниска консумация на вода и екологично производство.

Съвременните предприятия за преработка на минерали обръщат все по-голямо внимание на:

По-висока ефективност на уплътняване на хвоста;

По-ниска консумация на химически агенти;

По-стабилно качество на рециклирана вода;

По-висока експлоатационна надеждност на оборудването.

Чрез оптимизиране на молекулярната структура, плътността на заряда и комбинирания метод на приложение на полиакриламид (PAM), ефективността на сгъстителя може да бъде допълнително подобрена.

12.1 Схема за оптимизация на двойна полимерна система

За някои сложни системи за течен тор, като например:

Руди с високо съдържание на глина;

Отпадък от ултра{0}}фини частици;

Минни отпадъчни води с висока-соленост;

Един единствен флокулант може да не успее да постигне оптимални резултати. В такива случаи може да се приеме двойна полимерна система.

Типичен метод на приложение:

Първи етап:Използвайте полимер с ниско молекулно тегло и висока плътност на заряда, за да регулирате повърхностния заряд на минералните частици.

Втори етап:Добавете полиакриламид с високо молекулно тегло, за да образувате големи утаени флокули от микро-флокули чрез свързване на молекулни вериги.

Тази технология може да подобри:

Размер на флока;

Скорост на утаяване;

Концентрация на твърдо вещество под потока;

Ефективност на избистряне на преливник.

Данните показват, че в бразилски завод за преработка на желязна руда с годишен капацитет от 15 милиона тона, приемането на двойна полимерна система е увеличило скоростта на утаяване с 35% и е намалило разходите за химикали с 28%.

Кондициониращият полимер неутрализира повърхностния заряд на частиците, докато свързващият полимер образува бързо утаяващи се големи флокули. Критичните фактори включват правилен контрол на съотношението, обикновено със съотношение на кондициониращия агент към свързващия полимер в диапазона от: 1:3 до 1:5

13. Автоматизираният контрол на дозирането подобрява стабилността на приложението на PAM

При широко{0}}мащабно производство в мините характеристиките на шлама могат постоянно да варират в зависимост от източника на руда, натоварването на производството и промените в качеството на водата.

Разчитането на ръчно регулиране на дозата на PAM лесно води до:

Химически дефицит;

Химически отпадъци;

Флуктуации на долния поток;

Нестабилно качество на преливната вода.

Поради това все по-голям брой мини приемат автоматизирани системи за дозиране на флокулант.

Интелигентните системи за управление могат да коригират дозировката на PAM в реално време въз основа на:

Скорост на подаване;

Концентрация на каша;

Размер на частиците;

Плътност на долния поток;

Преливаща яснота.

Използването на управление с предварителна информация, комбинирано с управление с обратна връзка, поддържа стабилна работа на сгъстителя по време на промени в състоянието на суспензията, като същевременно намалява консумацията на флокулант.

Съответните данни за приложението показват, че автоматизираните системи за управление могат да намалят консумацията на флокулант с приблизително 10%–15%.

14. Комбинираната схема PAM и PAC оптимизира рециклирането на отпадъчни води от мините

В минното производство управлението на водните ресурси се превърна в решаващ фактор, влияещ върху оперативните разходи.

Традиционните минни отпадъчни води обикновено съдържат:

Суспендирани минерални частици;

фини шламове;

Колоидни вещества;

Някои органични замърсители.

Разчитането единствено на естественото гравитационно утаяване често не отговаря на изискванията за рециклиране.

Решенията за пречистване на отпадъчни води от мините, предоставени от ECOLINK TECHNOLOGY, обикновено съчетават:

Първи етап: PAC коагулационно лечение

Полиалуминиевият хлорид (PAC) действа като ефективен неорганичен коагулант:

Бързо компресира двойния електрически слой;

Неутрализира повърхностните заряди на частиците;

Насърчава агрегацията на микро суспендирани твърди вещества.

Втори етап: Подобряване на флокулацията на PAM

Полиакриламид (PAM) допълнително:

Увеличава размера на флокулите;

Повишава скоростта на утаяване;

Подобрява сгъстяването на утайката.

Чрез синергията на PAC и PAM се формира по-стабилен процес на лечение на коагулация + флокулация, прилаган в:

Пречистване на обратната вода от минния хвост;

Пречистване на отпадъчни води от обработка на минерали;

Минерална обработка на рециклирана вода;

Предварително третиране на промишлени отпадъчни води с нулево изпускане на течност (ZLD).

15. Анализ на икономическата стойност: PAM с висока-производителност намалява разходите за химикали и повишава общите приходи

За минните предприятия оценката на ефективността на флокуланта не трябва да се фокусира единствено върху цената на тон химикал, но изисква цялостно разглеждане на:

Обем за възстановяване на водата;

Капацитет за обработка на оборудването;

Разходи за депониране на хвост;

Стабилност на производството.

Данните показват, че разходите за флокулант обикновено възлизат на приблизително $0,10 – $0,50 на тон преработена руда. Въпреки това, оптимизирането на работата на сгъстителя може да създаде по-висока икономическа стойност.

Цялостната стойност се отразява главно в:

15.1 Увеличаване на степента на възстановяване на водата

За всеки 1% увеличение на плътността на долния поток, обикновено около 1,5%–2,0% от технологичната вода може да бъде възстановена, като по този начин се намаляват изискванията за допълване-на прясна вода.

15.2 Подобряване на производствения капацитет

След оптимизиране на ефективността на утаяването е възможно да се:

Увеличаване на капацитета за обработка на сгъстителя;

Намалете напрежението на оборудването;

Подобрете ефективността на филтриране надолу по веригата.

В някои приложения производственият капацитет може да бъде увеличен с 10%–25% без допълнителни капиталови инвестиции.

15.3 Намаляване на дългосрочните-оперативни рискове

Стабилното решение за приложение на PAM може да намали:

Работни колебания на сгъстителя;

Честота на аварийни корекции;

Водоснабдително налягане.

Следователно изборът на подходящи химикали за третиране на хвостохранилището не е просто решение за покупка, а ключова връзка в оптимизирането на производството в мините.

16. ECOLINK TECHNOLOGY - Всеобхватен доставчик на химикали и оборудване за пречистване на вода в мините

Като професионален доставчик на решения за пречистване на вода, ECOLINK TECHNOLOGY се ангажира да предостави на глобалните клиенти:

Химикали за пречистване на вода

включително:

Полиакриламид (PAM)

Анионен полиакриламид (APAM)

Катионен полиакриламид (CPAM)

Нейонен полиакриламид (NPAM)

PAM емулсия

Полиалуминиев хлорид (PAC)

Индустриално оборудване за пречистване на вода

включително:

Промишлено оборудване за пречистване на отпадъчни води;

Оборудване за пречистване на отпадни води;

Системи за повторно използване на водата;

RO оборудване за обратна осмоза;

Оборудване за ултрафилтрация;

Оборудване за обезсоляване на морска вода.

Техническа поддръжка

ECOLINK TECHNOLOGY не само доставя продукти, но и предлага въз основа на изискванията на клиента:

Препоръки за модел на продукта;

PAM молекулно тегло и оптимизиране на плътността на заряда;

PAC/PAM комбинирано тестване;

Насоки за тестване на лабораторни буркани;

Проектиране на схемата на процеса на пречистване на водата.

Обръщайки се към изискванията на минното приложение като полиакриламиден флокулант за пречистване на минни отпадъчни води и анионен PAM с високо молекулно тегло за утаяване на хвост, ECOLINK TECHNOLOGY може да помогне на клиентите при избора на решения, които са най-подходящи за местните рудни условия и работна среда.

17. Заключение: Изберете правилното PAM решение за подобряване на ефективността на сгъстяване на мините и капацитета за устойчиво развитие

Промишлеността за преработка на минерали напредва към висока ефективност, ниска консумация на вода и зелено производство.

Оптимизирането на производителността на сгъстителя зависи не само от самото оборудване, но по-важно от:

Подходящ избор на флокулант;

Научни методи за дозиране на PAM;

Стабилна PAC коагулационна синергия;

Непрекъснато наблюдение на данните и корекции на процесите.

Чрез високо{0}}производителен полиакриламид (PAM), полиалуминиев хлорид (PAC) и професионална техническа поддръжка минните предприятия могат да постигнат:

✔ По-бърза скорост на утаяване

✔ По-висока плътност на долния поток

✔ По-чиста рециклирана вода

✔ По-ниски оперативни разходи

ECOLINK TECHNOLOGY има желание да си партнира с глобални минни клиенти, за да осигури надеждни, ефективни и икономични решения за пречистване на вода от рудни.