礦泥脫水絮凝劑

脫水絮凝劑是礦物加工和環保工程中用于促進懸浮顆粒聚集沉降的關鍵化學藥劑，其選擇與應用需根據礦泥性質、工藝條件及經濟性綜合考量。以下是礦泥脫水絮凝劑的分類、作用機制及典型應用場景的分析：

一、常見絮凝劑類型及特點

1. 無機絮凝劑

• 代表物質：聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鐵（PFS）、硫酸鋁、三氯化鐵等。

• 作用機制：通過壓縮膠體顆粒雙電層，降低表面電位，促使顆粒脫穩凝聚。例如，石灰（CaO）常用于調節礦泥pH并輔助絮凝。

• 適用場景：高堿性或高電解質濃度的礦泥（如赤泥調質）。

2. 有機高分子絮凝劑

• 陰離子型聚丙烯酰胺（PAM）：適用于帶負電的礦泥顆粒（如鋁土礦、煤泥），通過吸附架橋形成絮團。例如，分子量1000萬-1800萬的陰離子PAM廣泛用于鋁土礦脫水。

• 陽離子型聚丙烯酰胺：對帶正電的礦泥（如鋰輝石礦）或需電荷中和的場景有效，常與陰離子PAM復配使用以提高絮凝效率。

• 非離子型/兩性型PAM：適用于復雜水質或需抗鹽析的場景。

3. 復合絮凝劑

• 無機-有機復配：如PAC+陰離子PAM組合，兼具電中和與架橋作用，顯著提升絮凝效果。

• 特種復配制劑：例如鋰輝石脫泥中使用的羧甲基纖維素鈉-油酸-吐溫復配絮凝劑，通過氫鍵和疏水作用選擇性絮凝目標礦物。

二、典型應用場景與優化策略

1. 鋁土礦礦泥脫水

• 陽離子PAM需分次投加（如50%~80%，剩余后補），避免過量導致濾餅通透性下降。

• 赤泥可替代石灰作為助凝劑，降低成本并促進資源化利用。

• 工藝：先加入陰離子PAM初步絮凝，再通過管道混合器投加陽離子PAM改性，最后帶式過濾脫水。

• 關鍵點：

2. 鋰輝石礦選擇性脫泥

• 工藝：碳酸鈉分散礦泥后，加入復配絮凝劑（羧甲基纖維素鈉為主）選擇性絮凝鋰輝石細粒，虹吸分離礦泥。

• 優勢：減少鋰損失，脫泥后礦泥含Li?O低至0.2%~0.3%。

3. 煤泥水處理

• 工藝：陰離子PAM破壞煤泥水中的雙電層結構，促進絮團沉降。

• 注意：需控制投加量（通常為20~45g/噸干泥），過量易導致濾餅水分反彈。

三、關鍵影響因素與技術趨勢

1. 選型原則：

• 根據礦泥Zeta電位選擇電荷類型（如負電礦泥用陽離子絮凝劑）。

• 高泥含量（>10%）時需復配助凝劑（如赤泥、硅酸鹽）改善脫水性能。

2. 工藝優化：

• 分段投加：如陰離子PAM分兩次投加可提升絮凝密度。

• 設備協同：帶式過濾機三段脫水（常壓+擠壓）能耗較板框壓濾降低70%。

3. 未來方向：

• 綠色化：開發生物基絮凝劑（如淀粉衍生物）替代傳統PAM。

• 智能化：基于機器學習優化絮凝劑投加量與工藝參數。

• 資源化：利用工業固廢（如赤泥）作為助凝劑，實現“以廢治廢"。

四、總結

礦泥脫水絮凝劑的高效應用需結合礦泥特性（如粒度、電荷、pH）與工藝目標（如脫水深度、濾餅含水率）。未來趨勢將聚焦復配絮凝劑開發、低成本助凝劑利用及綠色環保技術，同時通過工藝創新（如分段投加、設備協同）提升經濟性與環境效益。