راهنمای انتخاب و پردازش سنگ آهن آنیونی پلی آکریل آمید

در فرآوری سنگ آهن، عملیاتی مانند خرد کردن، آسیاب، طبقه بندی و جداسازی حجم زیادی از دوغاب حاوی ذرات معدنی ریز تولید می کند. با ادامه کاهش اندازه ذرات معدنی، دشواری جداسازی جامد-مایع بر این اساس افزایش می‌یابد. به خصوص در مراحل ضخیم شدن، دفع باطله و فیلتراسیون، اگر ذرات ریز برای مدت طولانی معلق بمانند، نه تنها راندمان ته نشینی را کاهش می دهد، بلکه ممکن است کدورت آب در گردش را نیز افزایش دهد و بر عملکرد تجهیزات فیلتراسیون پایین دست تأثیر بگذارد.

در این شرایط،پلی آکریل آمید آنیونی (APAM)معمولاً به عنوان یک لخته ساز پلیمری مهم استفاده می شود. با انتخاب مناسب وزن مولکولی، درجه هیدرولیز و دوز، ذرات ریز موجود در دوغاب را می توان برای تشکیل لخته های بزرگتر و متراکم تر، در نتیجه راندمان جداسازی جامد{1}}مایع را بهبود بخشید.

برای شرکت های فرآوری سنگ آهن، خرید PAM صرفاً به معنای "خرید هر گونه فلوکولانت" نیست. نوع سنگ معدن، توزیع اندازه ذرات، محتوای خاک رس/لغم، pH دوغاب، تجهیزات غلیظ کننده و روش های آبگیری باطله همگی بر نتایج نهایی تأثیر می گذارند.

بنابراین، یک روش انتخاب واقعاً منطقی باید به صورت زیر باشد:

ویژگی های سنگ معدن → ساختار مولکولی PAM → آزمایش های لیوان → اعتبار سنجی فرآیند → بهینه سازی دوز → تامین پایدار

ECOLINK TECHNOLOGY می تواند انتخاب محصول PAM مربوطه، آزمایش نمونه، و پشتیبانی از فرآوری سنگ آهن را بر اساس ویژگی های دوغاب مشتریان و فرآیندهای موجود ارائه دهد.

1. نقش چیستپلی اکریل آمید آنیونیدر فرآوری سنگ آهن؟

در فرآوری مواد معدنی سنگ آهن، دوغاب تشکیل شده پس از آسیاب معمولاً حاوی ذرات معدنی با اندازه های مختلف است. ذرات بزرگتر به راحتی توسط گرانش ته نشین می شوند، در حالی که ذرات معدنی فوق{1} ریز ممکن است به دلیل اندازه کوچک، بار سطحی و حرکت براونی برای مدت طولانی در آب معلق بمانند.

اگر صرفاً بر ته نشینی طبیعی تکیه شود، راندمان جداسازی جامد-مایع غلیظ کننده ها اغلب محدود است.

این دقیقاً جایی است که فلوکولانت های PAM نقش اصلی خود را ایفا می کنند.

پلی آکریل آمید آنیونیک یک ماده پلیمری{0} محلول در آب است. زنجیره مولکولی طولانی آن می تواند ذرات ریز پراکنده را از طریق جذب و پل زدن به یکدیگر متصل کند و به تدریج لخته های بزرگتری را تشکیل دهد.

به بیان ساده، فرآیند را می توان به صورت زیر درک کرد:

پراکندگی ذرات ریز ← جذب PAM ← پل زدن زنجیره پلیمری ← تشکیل لخته ← ته نشینی لخته ← جامد-جداسازی مایع

اگر لخته های تشکیل شده دارای استحکام و فشردگی خوبی باشند، می توانند با سرعت بیشتری در کف غلیظ کننده ته نشین شوند و در عین حال به آب لایه بالایی کمک کنند تا شفافیت بهتری داشته باشد.

این امر برای غلیظ شدن سنگ آهن، ته نشین شدن باطله، آبگیری دوغاب و استفاده مجدد از آب در گردش اهمیت عملی دارد.

2. چرا نوع سنگ آهن بر انتخاب PAM تأثیر می گذارد؟

سنگ‌های آهن مختلف تفاوت‌های قابل‌توجهی در ترکیب معدنی، اندازه ذرات و محتوای رس نشان می‌دهند. بنابراین، نمی توان به سادگی فرض کرد که یک PAM واحد برای تمام جریان های فرآوری سنگ آهن مناسب است.

در میان آنها، مگنتیت و هماتیت دو نوع کانی رایج در فرآوری سنگ آهن هستند و خصوصیات دوغاب آنها متفاوت است.

1. پردازش مگنتیت

ذرات مگنتیت معمولاً چگالی بالایی دارند. وقتی اندازه ذرات نسبتاً درشت است، ذرات خود توانایی ته نشینی خوبی دارند. بنابراین، PAM در درجه اول باید به ذرات کمک کند تا سریع جمع شوند و لخته‌هایی با چگالی بالاتر-تشکیل شوند. برای پودر مگنتیت ریز، با افزایش تعداد ذرات و کاهش اندازه ذرات، قابلیت پل زدن لخته‌ساز حیاتی‌تر می‌شود.

2. پردازش هماتیت

فرآوری هماتیت ممکن است ذرات ریز و مواد آرژیلوس/رس تولید کند. به خصوص برای دوغاب با محتوای رس بالا، ذرات ریز احتمال بیشتری دارد که باعث کاهش سرعت ته نشینی و افزایش کدورت سرریز شوند. بنابراین، در چنین شرایط کاری، توجه معمولاً باید بر تعادل بین وزن مولکولی PAM و درجه هیدرولیز متمرکز شود.

داده های انتخاب معمولی در پیوست به شرح زیر است:

لازم به ذکر است که داده های فوق محدوده کاربرد معمولی را نشان می دهند و نمی توانند جایگزین آزمایش های دوغاب واقعی شوند. درجه و دوز بهینه PAM ممکن است در مناطق معدنی مختلف یا حتی بخش‌های مختلف در یک منطقه معدنی متفاوت باشد.

بنابراین، PAM آنیونی برای فرآوری سنگ آهن باید در نهایت از طریق آزمایش‌های لیوان و اعتبارسنجی سایت با استفاده از دوغاب نماینده تعیین شود.

3. چرا وزن مولکولی PAM و درجه هیدرولیز بسیار مهم است؟

هنگام انتخاب پلی آکریل آمید آنیونی، بسیاری از پرسنل تدارکات ابتدا روی قیمت تمرکز می کنند، اما از منظر فرآیند واقعی، وزن مولکولی و درجه هیدرولیز اغلب بسیار مهم است.

1. وزن مولکولی

وزن مولکولی PAM ارتباط نزدیکی با طول زنجیره پلیمری دارد. به طور کلی، پلیمرهایی با وزن مولکولی بالاتر دارای زنجیره های مولکولی طولانی تری هستند که می توانند اثرات پل زدن ذرات قوی تری را ایجاد کرده و تشکیل لخته های بزرگتر را تسهیل کنند. با این حال، وزن مولکولی بالاتر لزوماً به معنای نتایج بهتر نیست. وزن مولکولی بیش از حد بالا ممکن است منجر به موارد زیر شود:

کاهش سرعت انحلال

حساسیت بالاتر به برش مکانیکی

ساختار لخته بسیار بزرگ یا ناپایدار

افزایش نیاز برای آماده سازی و حمل و نقل شیمیایی

بنابراین، یک محدوده معقول باید بر اساس اندازه ذرات دوغاب و شرایط تجهیزات تعیین شود.

2. درجه هیدرولیز

درجه هیدرولیز را می توان به عنوان ویژگی های بار در زنجیره مولکولی PAM آنیونی درک کرد. حالت های مختلف سطح ذرات معدنی به چگالی بار پلیمری متفاوتی نیاز دارند. برای دوغاب سنگ آهن حاوی مقدار زیادی ذرات ریز، افزایش آنیکونیکیته تا حدی به بهبود جذب ذرات کمک می کند، اما درجه هیدرولیز بیش از حد بالا ممکن است لزوماً بهترین نتایج را به همراه نداشته باشد.

بنابراین، وزن مولکولی PAM و درجه هیدرولیز باید به‌جای ارزیابی هر یک از شاخص‌ها به صورت مجزا، به صورت ترکیبی در نظر گرفته شوند.

4. PAM به طور معمول در فرآوری سنگ آهن در کجا کاربرد دارد؟

کاربرد PAM به ضخیم کننده ها محدود نمی شود. از تصفیه دوغاب گرفته تا آبگیری باطله، تنظیمات را می توان با توجه به تجهیزات مختلف و اهداف جداسازی جامد{1}}مایع انجام داد.

1. ضخیم شدن باطله اولیه

در ضخیم‌کننده‌های اولیه، هدف اصلی افزایش سرعت ته‌نشینی ذرات جامد و دستیابی به شفاف‌سازی سرریز خوب است. پارامترهای معمولی ارائه شده در پیوست:

دوز معمولی PAM: 10-30 گرم در تن جامدات خشک

سرعت ته نشینی هدف: 3-5 متر در ساعت

یک لخته‌ساز مناسب می‌تواند به ضخیم‌کننده‌ها کمک کند تا رابط ته‌نشینی پایدارتری داشته باشند و شرایط استفاده مجدد از آب در گردش را بهبود بخشند.

2. ضخیم شدن دوغاب/کنسانتره

برای فرآیندهایی که نیاز به افزایش بیشتر در غلظت زیر جریان دارند، می‌توان از لخته‌سازها برای ضخیم شدن پس از شفاف‌سازی اولیه استفاده کرد. پارامترهای معمولی:

دوز معمولی PAM: 15-40 گرم در تن جامدات خشک

سرعت ته نشینی هدف: 5-8 متر در ساعت

این مرحله نه تنها به سرعت ته نشینی، بلکه به ساختار لخته و غلظت زیر جریان نیز نیاز دارد.

3.-آب‌گیری عمیق مخروط‌ها

تجهیزات ضخیم‌سازی عمیق{0}}مخروط نیازمندی‌های بالاتری را بر عملکرد لخته‌سازی تحمیل می‌کنند، زیرا هدف آن نه تنها ته‌نشینی ذرات، بلکه تشکیل جریان زیرین با محتوای جامد بالا است. محدوده های معمولی ارائه شده در پیوست:

دوز معمولی PAM: 20-50 گرم در تن مواد جامد خشک

سرعت ته نشینی هدف: 2-4 متر در ساعت

در طول عملیات واقعی، تنظیمات بیشتری باید با توجه به غلظت زیر جریان، گشتاور، کیفیت سرریز و سایر پارامترها انجام شود.

4. کمک فیلتراسیون

در مرحله فیلتراسیون، PAM می تواند به بهبود وضعیت تجمع ذرات جامد کمک کند، در نتیجه بر تشکیل کیک فیلتر و تخلیه رطوبت تأثیر می گذارد. دوز معمولی داده شده در پیوست:

50-100 گرم در تن جامدات خشک

مرحله فیلتراسیون از نرخ ته نشینی به عنوان شاخص ارزیابی اولیه استفاده نمی کند. از این رو، نرخ تسویه هدف به عنوان "N/A" مشخص می شود.

5. چگونه می توان دوز بهینه PAM را از طریق تست های Beaker تعیین کرد؟

مقدار واقعی استفاده از PAM موردی برای "هرچه بیشتر، بهتر" نیست. اضافه کردن بیش از حد ممکن است باعث شود:

افزایش هزینه های شیمیایی

افزایش خطر پارچه فیلتر یا کور شدن فیلتر

لخته های بیش از حد شل

کاهش شفافیت مایع رویی

اثرات نامطلوب بر فیلتر پایین دست

در حالی که افزودن ناکافی ممکن است منجر به موارد زیر شود:

کاهش سرعت ته نشینی

افزایش کدورت سرریز

رطوبت زیر جریان بالا

کاهش راندمان بازیافت آب

بنابراین، در پروژه های واقعی، توصیه می شود که منحنی دوز را از طریق آزمایش های لیوان ایجاد کنید.

روش آزمایش توصیه شده در پیوست: 0.1% محلول PAM را به یک سیلندر اندازه گیری حاوی 500 میلی لیتر دوغاب اضافه کنید، دوزهای مختلف اضافه را تنظیم کنید و با مقایسه میزان ته نشینی و کدورت مایع رویی در دوزهای مختلف، محدوده عملیاتی بهینه را پیدا کنید.

در طول آزمایش، روی مشاهده تمرکز کنید:

سرعت تشکیل لخته

اندازه فلوک

سرعت ته نشینی لخته

شفافیت رویی

تنظیم تغییرات رابط

وضعیت زیر جریان نهایی

برای کارخانه‌های استخراج سنگ آهن که به‌طور مداوم کار می‌کنند، آزمایش دینامیکی در سایت باید بیشتر انجام شود، زیرا شرایط آزمایشگاهی کاملاً با برش، سرعت جریان خوراک و زمان ماند در ضخیم‌کننده‌های واقعی یکسان نیست.

6. PAM پودر در مقابل PAM امولسیون: معادن سنگ آهن چگونه باید انتخاب شوند؟

اشکال رایج عرضه PAM شامل پودر-نوع پلی آکریل آمید و امولسیون{1}}نوع پلی آکریل آمید است. این دو شکل در عملکرد محصول، روش انحلال، ذخیره سازی و عملکرد در سایت متفاوت هستند.

PAM پودر

محصولات پودری معمولاً دارای محتوای فعال بالا و اقتصاد حمل و نقل خوب هستند که آنها را برای استفاده طولانی مدت و انبوه مناسب می‌کند. با این حال، آماده سازی آنها نیاز به زمان انحلال و بلوغ کافی دارد. داده های پیوست نشان می دهد:

هنگامی که دمای آب زیر 10 درجه است، پودر ممکن است به 60 تا 90 دقیقه نیاز داشته باشد تا کاملا هیدراته شود.

زمانی که دمای آب حدود 20 درجه باشد، زمان انحلال تقریباً 30 تا 45 دقیقه است.

امولسیون PAM

محصولات امولسیونی دارای ویژگی های انحلال سریع هستند. داده‌های پیوست نشان می‌دهد که PAM درجه امولسیون-معمولاً می‌تواند در عرض 5 تا 15 دقیقه حل شود، که مزایای خاصی را برای مناطق استخراج با دمای پایین{4}، سناریوهایی با حجم مخزن دوز محدود، یا برنامه‌هایی که نیاز به آماده‌سازی سریع شیمیایی دارند، ارائه می‌دهد.

بنابراین، هنگام انتخاب فرم محصول، نباید صرفاً قیمت هر تن را مقایسه کرد، بلکه باید موارد زیر را نیز در نظر گرفت:دمای آب در محل + سیستم دوز + اپراتورها + مصرف مواد شیمیایی + شرایط نگهداری + هزینه حمل و نقل

7. pH دوغاب چگونه بر PAM آنیونی تأثیر می گذارد؟

علاوه بر نوع معدنی و اندازه ذرات، pH نیز عامل مهمی در انتخاب PAM برای بهینه‌سازی سنگ آهن است. عمل لخته سازی PAM آنیونی مربوط به گروه های کربوکسیلات یونیزه شده در زنجیره مولکولی آن است. هنگامی که pH سیستم پایین است، برخی از گروه‌های کربوکسیلات ممکن است تحت پروتونه شدن قرار گیرند و چگالی بار پلیمر را تغییر داده و در نتیجه بر تعامل آن با ذرات معدنی تأثیر بگذارند.

پیوست اشاره می کند که وقتی PH خوراک غلیظ کننده زیر 4 باشد، راندمان پل زدن PAM آنیونی ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد. اگر شرایط اسیدی اجتناب ناپذیر است، PAM غیر یونی ممکن است در نظر گرفته شود یا تنظیم pH انجام شود.

بنابراین، هنگام انتخاب فلوکولانت های PAM استخراج، توصیه می شود:

PH دوغاب

محتوای جامد

نوع معدنی

توزیع اندازه ذرات

محتوای خاک رس / لجن

ظرفیت پردازش

مدل فلوکولانت موجود

دوز فعلی

هرچه این اطلاعات کامل تر باشد، تطبیق هدفمند محصول برای تامین کنندگان آسان تر است.

8. آیا PAM باقیمانده بر کیفیت کنسانتره و پلت آهن تأثیر می گذارد؟

این سوالی است که اغلب توسط شرکت های فرآوری سنگ آهن مطرح می شود. در دوزهای نرمال لخته، پلیمر باقیمانده در کیک فیلتر معمولاً در سطح پایینی باقی می ماند و لزوماً اثرات نامطلوب قابل توجهی بر گلوله سازی پایین دست ایجاد نمی کند.

آنچه واقعاً توجه را جلب می کند، بیش از-دوز کردن است. اگر افزودن PAM به طور قابل توجهی بیشتر از تقاضای واقعی باشد، پلیمر واکنش نداده که در لخته سازی موثر شرکت نکرده است ممکن است وارد فرآیندهای پایین دستی شود. بنابراین، کنترل منطقی دوز مهمتر از انتخاب ساده محصولات "با درجه بالاتر" است.

برای خطوط تولید کنسانتره آهن که به کیفیت محصول بسیار حساس هستند، تأیید بیشتر می‌تواند از طریق آزمایش‌های لیوان، آزمایش کیک فیلتر، و آزمایش‌های{0}}گلوله‌سازی در سایت انجام شود.

9. چرا شرکت های سنگ آهن نباید تامین کنندگان PAM را صرفاً بر اساس قیمت انتخاب کنند؟

برای کارخانه‌های بهره‌برداری معادن که به طور مداوم کار می‌کنند، PAM یک ماده شیمیایی قابل مصرف مداوم است. اگر تامین کننده با:

نوسانات کیفیت دسته ای

تاخیر در تحویل

انبارهای موقت

تغییر پارامترهای محصول

پشتیبانی فنی ناکافی

حتی با قیمت‌های پایین‌تر واحد تدارکات، هزینه‌های واقعی بالاتر ممکن است به دلیل کاهش راندمان ضخیم‌کننده یا وقفه در تولید ایجاد شود.

بنابراین، هنگام انتخاب تامین کننده PAM سنگ آهن، ارزیابی جامع در این ابعاد توصیه می شود:

ثبات کیفیت محصول

وزن مولکولی، درجه هیدرولیز، عملکرد انحلال، و اثر لخته سازی در دسته های مختلف باید نسبتاً پایدار بماند.

ظرفیت تامین

به عنوان مثال، یک مشتری معدن که 200 تن PAM در ماه مصرف می کند، نیاز به تامین کننده ای با تولید مداوم و قابلیت های تحویل قابل اعتماد دارد.

پشتیبانی فنی

یک تامین کننده عالی نه تنها محصولات را ارائه می دهد، بلکه می تواند در موارد زیر نیز شرکت کند:آزمایش نمونه → غربالگری محصول → بهینه سازی دوز → بازخورد در سایت-→ تنظیم محصول

راه‌حل‌های تامین بلندمدت-

برای پروژه‌های استخراج مستمر، برنامه‌های تامین را می‌توان از قبل با توجه به مصرف ماهانه یا سالانه مشتری تنظیم کرد و خطرات خرید نقطه‌ای را کاهش داد.

ECOLINK TECHNOLOGY نه تنها PAM آنیونی را ارائه می‌کند، بلکه می‌تواند سایر مواد شیمیایی تصفیه آب و تجهیزات تصفیه آب را مطابق با الزامات پروژه تامین کند، و راه‌حل‌های یکپارچه‌ای را در مورد نیازهای جداسازی جامدات-مشتریان معدن ارائه دهد.

10. چرا ممکن است فرمولاسیون PAM حتی در همان معدن نیاز به تنظیم داشته باشد؟

شرایط تولید معدن کاملاً ثابت نیست. با تغییر مناطق معدن، عیار سنگ معدن، ترکیب مواد معدنی، محتوای رس و توزیع اندازه ذرات همگی می توانند تغییر کنند.

این به این معنی است: یک درجه PAM که امروزه عملکرد خوبی دارد، ممکن است لزوماً انتخاب بهینه برای مدت نامحدود باقی بماند.

برای مثال، زمانی که نسبت ذرات فوق‌العاده ریز در دوغاب افزایش می‌یابد، ممکن است ارزیابی مجدد برای موارد زیر لازم باشد:

وزن مولکولی

درجه هیدرولیز

دوز PAM

غلظت دوز

نقطه دوز

زمان لخته سازی

بنابراین، ایجاد یک مکانیسم ارتباط فنی مداوم با تامین‌کننده بسیار مهم‌تر از خرید یک بار- است.

برای مشتریان بزرگ معدن، نمونه‌برداری منظم از دوغاب و آزمایش{0}مقیاس برای تشخیص تغییرات فرآیند به موقع توصیه می‌شود.

11. سوالات متداول در مورد PAM آنیونی در پردازش سنگ آهن

1. آیا PAM آنیونی به سرعت در آب سرد حل می شود؟

بله، اما دمای آب بر سرعت انحلال و هیدراتاسیون تأثیر می گذارد. زیر 10 درجه، پودر PAM ممکن است به 60 تا 90 دقیقه نیاز داشته باشد تا کاملا هیدراته شود. حدود 20 درجه، معمولاً 30 تا 45 دقیقه نیاز دارد. امولسیون-نوع PAM معمولاً در عرض 5 تا 15 دقیقه حل می‌شود. بنابراین معادن در مناطق سردسیر باید به سیستم های آماده سازی شیمیایی و زمان انحلال توجه ویژه ای داشته باشند.

2. چه مدت می توان PAM آنیونی پودر خشک را ذخیره کرد؟

بسته بندی در بسته بندی اصلی مهر و موم شده، محافظت شده از رطوبت و نور مستقیم خورشید، نشان دهنده ماندگاری حداقل دو سال است. رطوبت نگرانی اصلی در طول ذخیره سازی PAM است. هنگامی که بخار آب وارد بسته بندی می شود، ممکن است کیک شدن محصول رخ دهد و عملکرد انحلال را بیشتر مختل کند. مدیریت موجودی ابتدا-در ابتدا-به همراه اجتناب از قرار دادن مستقیم روی زمین توصیه می‌شود.

3. آیا هنوز هم می توان از PAM آنیونی در زمانی که PH زیر 4 است استفاده کرد؟

احتیاط لازم است. هنگامی که pH کمتر از 4 باشد، درجه یونیزاسیون PAM آنیونی ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد و در نتیجه کارایی لخته سازی کاهش یابد. اگر دوغاب در یک محیط شدیداً اسیدی دراز مدت باقی بماند، ممکن است بهینه سازی PAM یا pH غیریونی در نظر گرفته شود.

12. ECOLINK TECHNOLOGY: ارائه راه حل های کامل جامد{1}}جداسازی مایع برای سنگ آهن

برای شرکت‌های فرآوری سنگ آهن، PAM تنها یکی از اجزای سیستم جداسازی جامد{0}}مایع است. عملکرد جداسازی نهایی نه تنها به خود محصول بستگی دارد، بلکه تحت تأثیر ویژگی های دوغاب، طراحی تجهیزات، نقاط دوز، شدت هم زدن، زمان ماند و پارامترهای عملیاتی نیز قرار می گیرد.

ECOLINK TECHNOLOGY بر روی مواد شیمیایی تصفیه آب و راه حل ها، تامین PAM، PAC و تجهیزات مرتبط بر اساس سناریوهای کاربردی متمایز، کمک به مشتریان در انتخاب محصول و بهینه سازی فرآیند تمرکز دارد.

برای پروژه های فرآوری سنگ آهن، توصیه می کنیم هنگام استعلام اطلاعات زیر را ارائه دهید:

نوع سنگ آهن: مگنتیت / هماتیت و غیره

PH دوغاب

محتوای جامد

اندازه ذرات

محتوای خاک رس / لجن

نوع غلیظ کننده

روش دفع باطله

مدل PAM فعلی

مصرف فعلی PAM

حجم تقاضای ماهانه

بر اساس این داده ها، مشخصات پلی آکریل آمید آنیونی، وزن مولکولی، درجه هیدرولیز و محدوده عملیاتی توصیه شده را می توان با دقت بیشتری تعیین کرد.

اگر در حال حاضر به دنبال PAM برای فرآوری سنگ آهن، لخته‌سازهای آبگیری باطله یا لخته‌سازهای غلیظ کننده دوغاب هستید، می‌توانید مشخصات محصول موجود، داده‌های دوغاب و استفاده ماهانه خود را به ECOLINK TECHNOLOGY ارسال کنید. ما می‌توانیم توصیه‌های محصول متناسب و نمونه طرح‌های آزمایشی را بر اساس شرایط عملیاتی واقعی شما ارائه دهیم.