Anionisches Polyacrylamid in der Verarbeitung und Auswahl von Eisenerz

Bei der Eisenerzverarbeitung entstehen durch Vorgänge wie Zerkleinern, Mahlen, Klassifizieren und Trennen große Mengen Schlamm, die feine Mineralpartikel enthalten. Da die Mineralpartikelgröße weiter abnimmt, nimmt die Schwierigkeit der Fest--Flüssigkeitstrennung entsprechend zu. Wenn feine Partikel insbesondere bei der Eindickung, Rückstandsentsorgung und Filtration über einen längeren Zeitraum in der Schwebe bleiben, verringert dies nicht nur die Absetzeffizienz, sondern kann auch die Trübung des zirkulierenden Wassers erhöhen und den Betrieb der nachgeschalteten Filtrationsausrüstung beeinträchtigen.

Unter diesen UmständenAnionisches Polyacrylamid (APAM)wird häufig als wichtiges polymeres Flockungsmittel verwendet. Durch die richtige Auswahl des Molekulargewichts, des Hydrolysegrads und der Dosierung können feine Partikel in der Aufschlämmung dazu gebracht werden, größere und dichtere Flocken zu bilden, wodurch die Effizienz der Fest-{1}}Flüssigkeitstrennung verbessert wird.

Für Eisenerz verarbeitende Unternehmen geht es beim Kauf von PAM nicht nur darum, „irgendein Flockungsmittel zu kaufen“. Der Erztyp, die Partikelgrößenverteilung, der Ton-/Schlammgehalt, der pH-Wert der Aufschlämmung, die Eindickungsausrüstung und die Methoden zur Entwässerung der Rückstände wirken sich alle auf die Endergebnisse aus.

Daher sollte eine wirklich rationale Auswahlmethode wie folgt aussehen:

Erzeigenschaften → PAM-Molekülstruktur → Becherglastests → Prozessvalidierung → Dosierungsoptimierung → Stabile Versorgung

ECOLINK TECHNOLOGY kann eine entsprechende PAM-Produktauswahl, Mustertests und Lieferunterstützung für die Eisenerzverarbeitung basierend auf den Schlammeigenschaften der Kunden und bestehenden Prozessen anbieten.

1. Was ist die Rolle vonAnionisches Polyacrylamidin der Eisenerzverarbeitung?

Bei der Verarbeitung von Eisenerzmineralien enthält die nach dem Mahlen gebildete Aufschlämmung typischerweise Mineralpartikel unterschiedlicher Größe. Größere Partikel setzen sich leicht durch die Schwerkraft ab, während ultrafeine Mineralpartikel aufgrund ihrer geringen Größe, Oberflächenladung und Brownschen Bewegung möglicherweise lange Zeit im Wasser schweben.

Wenn man sich ausschließlich auf natürliches Absetzen verlässt, ist die Effizienz der Fest-{0}}Flüssigkeitstrennung von Verdickungsmitteln oft begrenzt.

Genau hier spielen PAM-Flockungsmittel ihre Hauptrolle.

Anionisches Polyacrylamid ist ein wasserlösliches Polymermaterial. Seine lange Molekülkette kann dispergierte Feinpartikel durch Adsorption und Brückenbildung miteinander verbinden und so nach und nach größere Flocken bilden.

Einfach ausgedrückt kann der Prozess wie folgt verstanden werden:

Feinpartikeldispersion → PAM-Adsorption → Polymerkettenverbrückung → Flockenbildung → Flockensedimentation → Feststoff-Flüssigkeitstrennung

Wenn die gebildeten Flocken eine gute Festigkeit und Kompaktheit aufweisen, können sie sich schneller am Boden des Eindickers absetzen und gleichzeitig dazu beitragen, dass das Wasser der oberen Schicht eine bessere Klärung erreicht.

Dies hat praktische Bedeutung für die Eindickung von Eisenerz, die Absetzung von Rückständen, die Entwässerung von Schlamm und die Wiederverwendung von zirkulierendem Wasser.

2. Warum beeinflusst der Eisenerztyp die PAM-Auswahl?

Verschiedene Eisenerze weisen erhebliche Unterschiede in der Mineralzusammensetzung, Partikelgröße und dem Tongehalt auf; Daher kann nicht einfach davon ausgegangen werden, dass ein einziges PAM für alle Eisenerzverarbeitungsabläufe geeignet ist.

Unter diesen sind Magnetit und Hämatit zwei häufig vorkommende Mineralarten bei der Eisenerzverarbeitung, und ihre Schlammeigenschaften unterscheiden sich.

1. Magnetitverarbeitung

Magnetitpartikel haben normalerweise eine hohe Dichte. Wenn die Partikelgröße relativ grob ist, besitzen die Partikel selbst ein gutes Absetzvermögen; Daher muss PAM in erster Linie dazu beitragen, dass sich Partikel schnell aggregieren und Flocken mit höherer -Dichte bilden. Bei feinem Magnetitpulver wird die Brückenbildungsfähigkeit des Flockungsmittels immer wichtiger, wenn die Anzahl der Partikel zunimmt und die Partikelgröße abnimmt.

2. Hämatitverarbeitung

Bei der Hämatitverarbeitung können mehr feine Partikel und tonhaltige/tonige Materialien entstehen. Insbesondere bei Schlämmen mit hohem Tongehalt ist es wahrscheinlicher, dass feine Partikel zu einem Abfall der Absetzgeschwindigkeit und einem Anstieg der Überlauftrübung führen. Daher muss unter solchen Arbeitsbedingungen normalerweise auf das Gleichgewicht zwischen PAM-Molekulargewicht und Hydrolysegrad geachtet werden.

Typische Auswahldaten im Anhang sind wie folgt:

Es ist zu beachten, dass die oben genannten Daten typische Anwendungsbereiche darstellen und tatsächliche Gülletests nicht ersetzen können. Der optimale PAM-Gehalt und die optimale Dosierung können in verschiedenen Bergbaugebieten oder sogar in verschiedenen Abschnitten innerhalb desselben Bergbaugebiets variieren.

Daher sollte anionisches PAM für die Eisenerzverarbeitung letztendlich durch Becherglastests und -Vor-Ort-Validierung unter Verwendung repräsentativer Aufschlämmung bestimmt werden.

3. Warum sind das Molekulargewicht und der Hydrolysegrad von PAM so wichtig?

Bei der Auswahl von anionischem Polyacrylamid konzentrieren sich viele Einkäufer zunächst auf den Preis, aus tatsächlicher Prozessperspektive sind jedoch häufig das Molekulargewicht und der Hydrolysegrad entscheidender.

1. Molekulargewicht

Das Molekulargewicht von PAM hängt eng mit der Polymerkettenlänge zusammen. Im Allgemeinen haben Polymere mit höheren Molekulargewichten längere Molekülketten, die eine stärkere Partikelverbrückung bewirken und die Bildung größerer Flocken erleichtern können. Ein höheres Molekulargewicht bedeutet jedoch nicht unbedingt bessere Ergebnisse. Ein zu hohes Molekulargewicht kann zu Folgendem führen:

Verringerte Auflösungsgeschwindigkeit

Höhere Empfindlichkeit gegenüber mechanischer Scherung

Zu große oder instabile Flockenstruktur

Erhöhte Anforderungen an die chemische Aufbereitung und Förderung

Daher sollte ein angemessener Bereich basierend auf der Partikelgröße der Aufschlämmung und den Gerätebedingungen bestimmt werden.

2. Hydrolysegrad

Der Hydrolysegrad kann als Ladungscharakteristik der anionischen PAM-Molekülkette verstanden werden. Unterschiedliche Zustände der Mineralpartikeloberfläche erfordern unterschiedliche Polymerladungsdichten. Bei Eisenerzschlämmen, die eine große Menge feiner Partikel enthalten, trägt eine Erhöhung der Anikonizität bis zu einem gewissen Grad zur Verbesserung der Partikelerfassung bei, ein übermäßig hoher Hydrolysegrad führt jedoch möglicherweise nicht unbedingt zu den besten Ergebnissen.

Daher müssen das PAM-Molekulargewicht und der Hydrolysegrad in Kombination betrachtet werden, anstatt einen der beiden Indikatoren isoliert zu bewerten.

4. Wo wird PAM typischerweise in der Eisenerzverarbeitung eingesetzt?

Die Anwendung von PAM ist nicht auf Verdickungsmittel beschränkt. Von der Schlammbehandlung bis zur Entwässerung der Rückstände können Anpassungen je nach Ausrüstung und Zielen der Feststoff-Flüssigkeits-Trennung vorgenommen werden.

1. Verdickung der Primärrückstände

Bei Primäreindickern besteht das Hauptziel darin, die Absetzgeschwindigkeit der Feststoffpartikel zu erhöhen und eine gute Überlaufklärung zu erreichen. Typische Parameter im Anhang:

Typische PAM-Dosierung: 10–30 g/t Trockensubstanz

Angestrebte Absetzgeschwindigkeit: 3–5 m/h

Ein geeignetes Flockungsmittel kann dazu beitragen, dass Verdickungsmittel eine stabilere Absetzschnittstelle bilden und die Bedingungen für die Wiederverwendung des zirkulierenden Wassers verbessern.

2. Schlamm-/Konzentratverdickung

Für Prozesse, die eine weitere Erhöhung der Unterlaufkonzentration erfordern, können Flockungsmittel nach der Vorklärung weiterhin zur Eindickung eingesetzt werden. Typische Parameter:

Typische PAM-Dosierung: 15–40 g/t Trockensubstanz

Angestrebte Absetzgeschwindigkeit: 5–8 m/h

In dieser Phase muss nicht nur auf die Absetzgeschwindigkeit geachtet werden, sondern auch auf die Flockenstruktur und die Unterlaufkonzentration.

3. Deep-Cone-Tailings-Entwässerung

Anlagen zur Eindickung mit tiefem Kegel stellen höhere Anforderungen an die Flockungsleistung, da ihr Ziel nicht nur darin besteht, sich abzusetzen, sondern auch einen Unterlauf mit hohem Feststoffgehalt zu bilden. Typische Bereiche im Anhang:

Typische PAM-Dosierung: 20–50 g/t Trockensubstanz

Angestrebte Absetzgeschwindigkeit: 2–4 m/h

Während des tatsächlichen Betriebs müssen weitere Anpassungen entsprechend der Unterlaufkonzentration, dem Drehmoment, der Überlaufqualität und anderen Parametern vorgenommen werden.

4. Filtrationshilfe

In der Filtrationsphase kann PAM dazu beitragen, den Aggregatzustand fester Partikel zu verbessern und dadurch die Filterkuchenbildung und den Feuchtigkeitsaustrag zu beeinflussen. Typische Dosierung im Anhang:

50–100 g/t Trockensubstanz

Die Filtrationsstufe verwendet die Absetzrate nicht als primären Bewertungsindex; Daher ist die angestrebte Absetzrate mit „N/A“ gekennzeichnet.

5. Wie lässt sich die optimale PAM-Dosierung mithilfe von Becherglastests ermitteln?

Bei der tatsächlichen Nutzungsmenge von PAM gilt nicht das Prinzip „Je mehr, desto besser“. Eine übermäßige Zugabe kann Folgendes verursachen:

Erhöhte Chemikalienkosten

Erhöhtes Risiko einer Filtertuch- oder Filterverstopfung

Zu lockere Flocken

Verminderte Klarheit des Überstands

Nachteilige Auswirkungen auf die nachgeschaltete Filtration

Eine unzureichende Zugabe kann zu Folgendem führen:

Reduzierte Absetzgeschwindigkeit

Erhöhte Trübung im Überlauf

Hoher Feuchtigkeitsgehalt im Unterlauf

Verringerte Effizienz des Wasserrecyclings

Daher empfiehlt es sich, in konkreten Projekten eine Dosierungskurve durch Becherversuche zu erstellen.

Die im Anhang empfohlene Testmethode: Geben Sie 0,1 % PAM-Lösung in einen Messzylinder mit 500 ml Aufschlämmung, stellen Sie mehrere unterschiedliche Zugabedosen ein und ermitteln Sie den optimalen Betriebsbereich, indem Sie die Absetzraten und die Trübung des Überstands bei verschiedenen Dosierungen vergleichen.

Konzentrieren Sie sich beim Testen auf Folgendes:

Geschwindigkeit der Flockenbildung

Flockengröße

Absetzgeschwindigkeit der Flocken

Klarheit im Überstand

Schnittstellenänderungen regeln

Endgültiger Unterlaufzustand

Für kontinuierlich betriebene Eisenerzaufbereitungsanlagen sollten -weitere dynamische Tests vor Ort durchgeführt werden, da die Laborbedingungen nicht vollständig mit der Scherung, der Zufuhrdurchflussrate und der Verweilzeit in tatsächlichen Eindickern identisch sind.

6. Pulver-PAM vs. Emulsions-PAM: Wie sollten sich Eisenerzbergwerke entscheiden?

Zu den gängigen Lieferformen von PAM gehören Polyacrylamid vom Pulvertyp - und Polyacrylamid vom Emulsionstyp -. Die beiden Formen unterscheiden sich in der Produktleistung, der Auflösungsmethode, der Lagerung und dem Betrieb vor Ort.

Pulver PAM

Pulverprodukte zeichnen sich in der Regel durch einen hohen Wirkstoffgehalt und eine gute Transportökonomie aus, sodass sie für den langfristigen Massengebrauch geeignet sind. Ihre Herstellung erfordert jedoch eine ausreichende Auflösungs- und Reifezeit. Anhangsdaten zeigen:

Wenn die Wassertemperatur unter 10 Grad liegt, kann es 60–90 Minuten dauern, bis das Pulver vollständig hydratisiert ist.

Bei einer Wassertemperatur von etwa 20 Grad beträgt die Auflösungszeit etwa 30–45 Minuten.

Emulsion PAM

Emulsionsprodukte zeichnen sich durch schnelle Auflösungseigenschaften aus. Anbringungsdaten zeigen, dass sich PAM in Emulsionsqualität typischerweise innerhalb von 5–15 Minuten auflösen kann, was gewisse Vorteile für Bergbaugebiete mit niedrigen Temperaturen, Szenarien mit begrenztem Dosiertankvolumen oder Anwendungen bietet, die eine schnelle chemische Vorbereitung erfordern.

Daher sollte man bei der Auswahl der Produktform nicht nur den Preis pro Tonne vergleichen, sondern auch Folgendes berücksichtigen:Wassertemperatur vor Ort + Dosiersystem + Bediener + Chemikalienverbrauch + Lagerbedingungen + Transportkosten

7. Wie wirkt sich der pH-Wert der Aufschlämmung auf anionisches PAM aus?

Neben der Mineralart und der Partikelgröße ist auch der pH-Wert ein wichtiger Faktor bei der PAM-Auswahl für die Eisenerzaufbereitung. Die Flockungswirkung von anionischem PAM hängt mit den ionisierten Carboxylatgruppen in seiner Molekülkette zusammen. Wenn der pH-Wert des Systems niedrig ist, können einige Carboxylatgruppen protoniert werden, wodurch sich die Ladungsdichte des Polymers ändert und dadurch seine Wechselwirkung mit Mineralpartikeln beeinträchtigt wird.

Im Anhang wird darauf hingewiesen, dass die Brückenbildungseffizienz von anionischem PAM beeinträchtigt sein kann, wenn der pH-Wert des Eindickerfutters unter 4 liegt. Wenn saure Bedingungen unvermeidbar sind, kann nicht-ionisches PAM in Betracht gezogen oder eine pH-Wert-Anpassung durchgeführt werden.

Daher wird bei der Auswahl von PAM-Flockungsmitteln für den Bergbau empfohlen, Folgendes bereitzustellen:

pH-Wert der Gülle

Solide Inhalte

Mineralischer Typ

Partikelgrößenverteilung

Ton-/Schleimgehalt

Verarbeitungskapazität

Vorhandenes Flockungsmittelmodell

Aktuelle Dosierung

Je vollständiger diese Informationen sind, desto einfacher ist es für Lieferanten, ein gezieltes Produktmatching durchzuführen.

8. Beeinträchtigt das verbleibende PAM die Qualität des Eisenkonzentrats und der Pellets?

Diese Frage wird von Eisenerz verarbeitenden Unternehmen häufig gestellt. Bei normalen Flockungsmitteldosierungen bleibt das Restpolymer im Filterkuchen normalerweise auf einem niedrigen Niveau und verursacht nicht unbedingt erhebliche nachteilige Auswirkungen auf die nachfolgende Pelletierung.

Was wirklich Aufmerksamkeit verdient, ist eine Überdosierung. Wenn die PAM-Zugabe deutlich über dem tatsächlichen Bedarf liegt, kann nicht umgesetztes Polymer, das nicht an einer wirksamen Flockung beteiligt war, in nachgelagerte Prozesse gelangen. Daher ist eine rationelle Dosierungskontrolle wichtiger als die einfache Auswahl „hochwertigerer“ Produkte.

Bei Eisenkonzentrat-Produktionslinien, die sehr empfindlich auf die Produktqualität reagieren, kann eine weitere Überprüfung durch Becherglastests, Filterkuchentests und Pelletisierungsversuche vor Ort durchgeführt werden.

9. Warum sollten Eisenerzunternehmen PAM-Lieferanten nicht ausschließlich nach dem Preis auswählen?

Für kontinuierlich betriebene Bergwerksaufbereitungsanlagen ist PAM eine kontinuierlich verbrauchte Chemikalie. Wenn ein Lieferant auf Folgendes stößt:

Schwankungen in der Chargenqualität

Lieferverzögerungen

Vorübergehende Lagerbestände

Produktparameterverschiebungen

Unzureichender technischer Support

Selbst bei niedrigeren Beschaffungsstückpreisen können höhere tatsächliche Kosten aufgrund verringerter Verdickereffizienz oder Produktionsunterbrechungen entstehen.

Daher wird bei der Auswahl eines Eisenerz-PAM-Lieferanten eine umfassende Bewertung in folgenden Dimensionen empfohlen:

Stabilität der Produktqualität

Molekulargewicht, Hydrolysegrad, Lösungsleistung und Flockungseffekt sollten über verschiedene Chargen hinweg relativ stabil bleiben.

Lieferkapazität

Beispielsweise benötigt ein Bergbaukunde, der monatlich 200 Tonnen PAM verbraucht, einen Lieferanten mit kontinuierlicher Produktion und zuverlässigen Lieferfähigkeiten.

Technische Unterstützung

Ein ausgezeichneter Lieferant liefert nicht nur Produkte, sondern kann auch teilnehmen an:Probentests → Produktscreening → Dosierungsoptimierung → Vor--Feedback → Produktanpassung

Langfristige-Versorgungslösungen

Für kontinuierlich laufende Bergbauprojekte können Versorgungspläne im Voraus entsprechend dem monatlichen oder jährlichen Verbrauch des Kunden formuliert werden, wodurch das Risiko der Spotbeschaffung verringert wird.

ECOLINK TECHNOLOGY liefert nicht nur anionisches PAM, sondern kann je nach Projektanforderungen auch andere Wasseraufbereitungschemikalien und Wasseraufbereitungsgeräte liefern und so Komplettlösungen rund um die Fest-{1}Flüssigkeitstrennungsanforderungen von Bergbaukunden liefern.

10. Warum müssen PAM-Formulierungen möglicherweise sogar innerhalb derselben Mine angepasst werden?

Die Bedingungen für die Minenproduktion sind nicht vollständig festgelegt. Wenn sich Abbaugebiete verschieben, können sich Erzgehalt, Mineralzusammensetzung, Tongehalt und Partikelgrößenverteilung ändern.

Das bedeutet: Eine PAM-Sorte, die heute gute Leistungen erbringt, muss nicht zwangsläufig auf Dauer die optimale Wahl bleiben.

Wenn beispielsweise der Anteil ultra{0}}feiner Partikel in der Gülle zunimmt, kann eine Neubewertung erforderlich sein für:

Molekulargewicht

Hydrolysegrad

PAM-Dosierung

Dosierungskonzentration

Dosierpunkt

Flockungszeit

Daher ist die Einrichtung eines fortlaufenden technischen Kommunikationsmechanismus mit dem Lieferanten weitaus wichtiger als ein einmaliger Kauf.

Für große Bergbaukunden werden regelmäßige Schlammprobenentnahmen und Tests im Labormaßstab empfohlen, um Prozessschwankungen rechtzeitig zu erkennen.

11. Häufig gestellte Fragen zu anionischem PAM in der Eisenerzverarbeitung

1. Kann sich anionisches PAM schnell in kaltem Wasser auflösen?

Ja, aber die Wassertemperatur beeinflusst die Auflösungs- und Hydratationsgeschwindigkeit. Unter 10 Grad kann es 60–90 Minuten dauern, bis PAM-Pulver vollständig hydratisiert ist. Bei etwa 20 Grad dauert es normalerweise 30–45 Minuten. PAM vom Typ Emulsion- kann sich normalerweise innerhalb von 5–15 Minuten auflösen. Daher sollten Minen in kalten Regionen besonderes Augenmerk auf die chemischen Aufbereitungssysteme und die Auflösungszeit legen.

2. Wie lange kann trockenes anionisches PAM-Pulver gelagert werden?

Unter verschlossener Originalverpackung, geschützt vor Feuchtigkeit und direkter Sonneneinstrahlung weist der Anhang auf eine Haltbarkeit von mindestens zwei Jahren hin. Feuchtigkeit ist das Hauptproblem bei der PAM-Lagerung. Sobald Wasserdampf in die Verpackung eindringt, kann es zu Produktverklumpungen kommen, die die Auflösungsleistung weiter beeinträchtigen. Wir empfehlen eine Bestandsverwaltung nach dem Prinzip „First-in, first-out“ und eine direkte Platzierung auf dem Boden zu vermeiden.

3. Kann anionisches PAM auch dann noch verwendet werden, wenn der pH-Wert unter 4 liegt?

Vorsicht ist geboten. Wenn der pH-Wert unter 4 liegt, kann der Ionisierungsgrad des anionischen PAM beeinträchtigt werden, wodurch die Flockungseffizienz verringert wird. Wenn die Gülle langfristig in einer stark sauren Umgebung verbleibt, kann eine nicht-ionische PAM- oder pH-Optimierung in Betracht gezogen werden.

12. ECOLINK TECHNOLOGY: Bereitstellung kompletter Lösungen zur Fest--Flüssigkeitstrennung für Eisenerz

Für Eisenerzverarbeitungsunternehmen ist PAM nur eine Komponente des gesamten Fest-{0}}Flüssigkeitstrennsystems. Die endgültige Trennleistung hängt nicht nur vom Produkt selbst ab, sondern wird auch von den Eigenschaften der Aufschlämmung, dem Gerätedesign, den Dosierpunkten, der Rührintensität, der Verweilzeit und den Betriebsparametern beeinflusst.

ECOLINK TECHNOLOGY konzentriert sich auf Chemikalien und Lösungen für die Wasseraufbereitung, liefert PAM, PAC und zugehörige Ausrüstung basierend auf unterschiedlichen Anwendungsszenarien und unterstützt Kunden bei der Produktauswahl und Prozessoptimierung.

Bei Eisenerzaufbereitungsprojekten empfehlen wir bei der Anfrage die Angabe folgender Informationen:

Eisenerztyp: Magnetit / Hämatit usw.

pH-Wert der Gülle

Solide Inhalte

Partikelgröße

Ton-/Schleimgehalt

Verdickertyp

Entsorgungsmethode für Rückstände

Aktuelles PAM-Modell

Aktueller PAM-Verbrauch

Monatliches Nachfragevolumen

Basierend auf diesen Daten können die Spezifikationen für anionisches Polyacrylamid, das Molekulargewicht, der Hydrolysegrad und die empfohlenen Betriebsbereiche genauer bestimmt werden.

Wenn Sie derzeit PAM für die Verarbeitung von Eisenerz, Flockungsmittel zur Entwässerung von Abraumhalden oder Flockungsmittel zur Schlammverdickung suchen, können Sie gerne Ihre vorhandenen Produktspezifikationen, Schlammdaten und den monatlichen Verbrauch an ECOLINK TECHNOLOGY senden. Wir können maßgeschneiderte Produktempfehlungen und Beispieltestpläne basierend auf Ihren tatsächlichen Betriebsbedingungen bereitstellen.