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摘要:现场作业氧化矿占比较大时,絮凝沉降效果明显变差,跑混情况时有发生,目前使用的絮凝剂无法满足企业需求,因此进行絮凝剂的选型试验以寻找更加高效的絮凝剂。通过小型实验室选型确定最佳型号,进行工业试验验证,达到用量少、效果显著、成本低廉的最佳指标。
关键词:澄清剂;浓缩;沉降速度
山东黄金赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司选冶流程为全泥氰化-树脂提金吸附工艺,矿物组成较为复杂,主要含金矿物为自然金和金银矿,主要含硫矿物为黄铁矿和磁黄铁矿,脉石矿物为石英、长石等。现场作业氧化矿占比较大时,絮凝沉降效果明显变差,跑混情况时有发生,现有使用的絮凝剂不能满足企业需求[1],因此进行絮凝剂的选型试验以寻找更加高效的絮凝剂。根据矿石性质,重新对絮凝剂(PAM)的选型、沉降速度、澄清度、用量等进行对比试验,合理对比有机絮凝剂与无机絮凝剂、高分子絮凝剂、低分子絮凝剂选型。通过实验对比出不同水质的污水所选用的PAM型号。
1实验室选型实验
此次试验挑选国内外使用效果较好、知名度较高的絮凝剂进行实验室试验,优先选择出几种沉降效果较好的絮凝剂进行半工业实验[2,3],具体如表1所示。
试验步骤:
(1)取样:根据现场矿浆浓度情况,取浓密溢流矿浆置于50L密封桶内,搅拌,混匀,矿浆浓度13%。
(2)絮凝剂配制:配制不同型号、不同浓度的絮凝剂搅拌[4],30min溶解完全后静置待用。
(3)准确量取1000ml矿浆置于量筒内,加入定量絮凝剂后,迅速密封量筒上口,上下翻转倒置5次,开始记录数据。
(4)观测:分别在不同时间内观察沉降情况,记录沉降数值,具体试验结果如表2所示。
在絮凝剂添加浓度为7ppm条件下,对比各种药剂的性能,筛选出适合的几种药剂。从表2数据可见,在絮凝剂浓度7ppm条件下,各种型号絮凝剂沉降效果依次为:8019A=8017A>8016A> 8011N>8018A>8002C> 日本药剂 =现场使用 > 自然沉降。在此条件下,筛选出北矿化学提供的药剂中效果最优的8019A、8017A,以及现场使用、日本药剂四种絮凝剂,进行进一步对比试验。
2选型浓度试验
对比各类絮凝剂不同浓度条件下的絮凝沉降效果,分别进行3ppm、5ppm、7ppm、9ppm的絮凝剂浓度试验。沉降规律如图1、图2、图3、图4所示。
从图1~图4可见,添加四种絮凝剂的沉降效果均远优于自然沉降。四种絮凝剂的沉降速度均随着浓度的升高而升高。现场使用絮凝剂随着浓度的升高,沉降速度提高的梯度较小。日本品牌絮凝剂在3ppm时,表现的沉降效果远不及5ppm、7ppm、9ppm。8017A絮凝剂随着浓度的提高,表现出非常明显的沉降速度变化,7ppm、9ppm的沉降效果基本一致,表明过高的浓度并不会继续提高沉降速度。8019A絮凝剂随着浓度的提高,同样表现出非常明显的沉降速度变化,5ppm、7ppm的沉降效果基本一致,继续提高至9ppm后,沉降速度进一步提高。
3选型用量试验
为了详细对比各个絮凝剂的沉降效果,对比不同用量条件下各类絮凝剂的沉降效果进行对比分析,如图5~图8所示。
从图5~图8可见,在7ppm条件下8017A与8019A表现出相同沉降效果,除此之外,在各种絮凝剂浓度下,絮凝剂沉降效果均为:8019A>8017A>现场使用>日本品牌。根据此对比结果,8019A是最适合的絮凝剂。
4特殊性矿浆试验
根据多年运行情况,当氧化矿占比较大时,絮凝沉降效果严重变差,发生跑混现象[5,6]。因此本次试验考察氧化矿占比较大时8091A与现场使用药剂的对比情况,具体如表3和图9所示。
由沉降数据可知,当氧化矿占比较大时,各絮凝剂沉降速度均显著下降。现场絮凝剂浓度3ppm时,与自然沉降效果基本一致,没有起到改善作用,5ppm时,沉降速度较自然沉降提高。8019A浓度3ppm,沉降效果优于现场絮凝剂5ppm,提高8019A浓度至5ppm,沉降速度进一步提高。以上数据表明,对于氧化矿,8019A适应性优于现场絮凝剂,絮凝沉降速度远高于现场絮凝剂。
5现场工业应用试验
根据试验情况,引进北矿化学科技有限公司高效澄清剂8019A进行现场工业试验,推荐絮凝剂浓度为:7ppm,浓缩前浆浓度:15%,矿处理矿量为:85t/h的条件下试验,试验效果较好,具有上清液澄清度高、沉降速度快、用量少等优点[7,8],同比2019年现场所用絮凝剂相比用量大大降低,具体如表4所示。
通过2020年与2021年用量同比,絮凝剂用量减少约4倍,上清液澄清度与悬浮细微颗粒大大减少,流程水质得到优化。
6结论
(1)8019A型絮凝剂适用于该矿矿浆絮凝沉降,具有澄清度高、沉降速度快、用量少等优点。
(2)在凝剂浓度为7ppm时,沉降效果较好,能保证现场处理沉降要求,降低生产成本。
(3)通过对滤布选型优化后,减轻了工人劳动强度,稳定生产流程,降低了生产成本,保证车间生产有序进行。
参考文献
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