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聚丙烯酰胺在采矿工业中的应用

时间:2020-10-30 09:10:33 点击次数:
      聚丙烯酰胺作为高效絮凝剂,其他絮凝剂所不及,在矿物悬浮液中加入HPAM,并在超声波作用下,产生高效絮凝效果。于煤炭的浮选液可加速沉积和凝桨,用于采煤可提高开采率,降低能耗。在赤铁矿石英混合物中使用HPAM可进行选择性絮凝,利用HPAM高分子与赤铁矿粉末的分子表面的较强分子间结合力,可分离出石英粉末。
    1976年日本学者使用含Ti(OH)4的块状PAM经粉碎后,曾从海水中提出金属铀。1979年使用Fe(OH)2、Zn(OH)2等的PAM共聚物吸附Ca2+、Ni2+、Cu2+等金属离子获得成功。
    1983年中国台湾yanchaoyeu等合成了PAM-磷酸锆树脂,将其有效的分离Cs+、CO2+、Ce3+等金属离子。1988年日本随后合成出PAM-磷酸锡树脂,用于从海水中提取金属离子,对Na+和Li+的交换容为0.5mol/L(干树脂)。
    在采矿工业中,必须用一个有效的方法,以便从水或水溶液中分离矿物固体。在许多选矿过程中,如果没有有效的絮凝,那么在一个相当长的时间内,较重的无机固体落到沉降器的底部,较小的颗粒就悬浮在上层清液中,如静置溶液,这些微粒可能悬浮几天才沉降下来。过滤和脱水择作的效率也由于在清液中存在少量微粒而严重下降。现在,这些细小的颗粒可以通过使用PAM而很快沉降下来。当PAM加入这种水分散体中时,悬浮液中的单个微粒就趋向聚集,形成的聚集体,并很快沉降下来,上层分散液即成为澄清液。为了取得良好的絮凝效果,存在一个适宜的絮凝剂深度,并且过分的搅拌也会产生解凝。这要归因于暴露出新鲜表面的颗粒之间的凝聚遭到破坏而使更多的聚合物分子自身黏结起来。在大于适宜浓度下形成新的絮凝物是困难的。因为单个颗粒表面绝大部分早已被聚合物覆盖。只有很少的位置使颗粒之间形成新的黏连。
    采矿工业的另一个问题发生在沥滤箱中的沉降过程中,这种箱子带有搅拌,但搅拌哪怕停留很短的时间,粗的颗粒落到底,堵塞管线并堵塞在搅拌叶周围,以致搅拌再度启动时,就会使叶片或传动轴毁坏。加入少量PAM,就可以在较宽的pH值范围内起到缓解作用。此时,小颗粒和大颗粒一起从悬浮液中沉降下来,使箱子底部不会集中块状物,因而搅拌容易启动,管线也容易清除。
    PAM较早的应用之一是铀矿提取。铀矿几乎全是通过酸或磺酸盐溶液浸液其矿石来提取的。在通过多级过滤和沉降后,将浸滤残液和液体分离,这是铀矿提取的主要工艺之一。在增稠浸滤的矿厂浆液和从生产溶液中使钠盐类等沉淀出来时,存在-个液-固分离的问题。在浸滤前的浓缩物增稠工艺中,用PAM处理是非常有效的。它可使过滤速度提高4倍。在酸浸液过滤时,用PAM处理也可大大提高过滤器的能力,降低絮凝工序费用,增加铀的回收量。在浸滤之后,许多矿厂用碱从生产溶液中将铀沉淀出来,PAM处理,也可提高增稠和过滤速率。在用氰化物浸滤金矿时,用PAM处理可以在浆液增稠、过滤和倾滤过程中提高沉降速率。
    硼矿的热浸液体中含有大量黏土等杂质,添加PAM可促进其下沉,提高过滤和提浓效率。
    煤粉和黏泥的降沉与过滤在洗煤操作中是关系到经济性和污染控制的主要问题。PAM常帮助降低黏土污染,减少管线堵塞、泵的检修。PAM的使用也有助于获得比较干净的顶部流出物。在缺水地区还可以采用闭路循环,达到较高的生产能力和节水率。还可以经济的回收煤粉和提高滤速率。
    PAM在洗煤中应用的主要方面有精煤和尾矿的浓缩以及精煤和尾矿的脱水。

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