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聚丙烯酰胺对铝土矿浮选尾矿沉降性能的影响

发布日期:2015-05-26 10:44:14
铝土矿浮选脱硅的磨矿细度要求-〇. 074 mm粒 级含量大于90%,分选过程又添加了碳酸钠和六偏磷 酸钠强化分散,这使得铝土矿浮选尾矿浆的脱水比较 困难,自然状态下几乎无法沉降。若不进行沉降浓缩 处理,大量尾矿浆外排,将严重影响铝土矿选矿厂的 环保问题和经济效益[1 ~ 。本文系统地研究了聚丙烯 酰胺对铝土矿正浮选尾矿沉降性能的影响。
1铝土矿正浮选尾矿性质
铝土矿正浮选尾矿中的主要组成矿物为一水硬 铝石、高岭石、伊利石、褐铁矿、锐钛矿和石英等,bbo必博_bbo必博官网_bbo必博娱乐:其化 学分析结果列于表1 ,X射线衍射分析如图1所示。
表1尾矿样品化学组成分析结果 %
成分Al2 03 Si02Ti02Mg〇CaOTFes K2ONa20
含量39. 52 28. 893. 120.460.617.310.13 4.710.82
2 000 1 800 1 600 1 400 ^ 1 200 U 1 000 800 600 400 200 0
图1尾矿样品X衍射图
采用激光粒度分析仪对铝土矿正浮选尾矿样品 进行了粒度分析,分析结果见表2,其中平均粒度为 25. 53 |xm〇
表2铝土矿尾矿粒度分析结果pm
质量累积10%质量累积50%质量累积90%质量累积100%
10.2420. 7328. 9636. 01
2研究方法
2.1试验药剂及仪器
试验所用药剂包括盐酸、碳酸钠、不同种类的聚 丙烯酰胺等,均为分析纯药剂。所用仪器包括具塞 量筒、酸度计、电子恒速搅拌器、电子天平及电热恒 温鼓风干燥箱等。
2.2试验方法
每次取体积相同的尾矿矿浆,在500 mL的烧杯 中调节pH值,然后添加絮凝剂,用JHS-1电子恒速 搅拌机在转速150 r/rnin下搅拌3 min,然后将调好 的矿浆移入沉降量筒中并定容至250 mL,上下均匀 摇动5次后静置并开始读数,在相同的间隔时间内 读取上层澄清层界面的高度,以考查尾矿在不同条 件下的沉降性能。
3试验结果与分析
2.1 pH试验
用量为8 mg/L时,1 400万的阴离子型聚丙烯 酰胺在不同pH条件下尾矿的沉降结果如图2所示, 试验现象见表3。
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湖南有色金属
第30卷
 
30
25
20
15
10
11 min (
4min
5min
油酸钠500g/t
上述试验结果表明,阳离子聚丙烯酰胺分子 量为1 200万时,尾矿的沉降性能最好,阴离子型和 非离子型聚丙烯酰胺,分子量为1 400万时,尾矿的 沉降性能最好。由此可以看出,分子量1 400万阴离 子型聚丙烯酰胺对尾矿具有最佳的沉降效果。
3.4聚丙烯酰胺用量试验
根据聚丙烯酰胺种类和分子量试验结果,进一 步考察了 pH =7时,分子量为1 400万的阴离子型 聚丙烯酰胺的用量对尾矿沉降性能的影响,结果如 图7所示。
图7聚丙烯酰胺用量试验
由图7的试验结果可知,随着聚丙烯酰胺用量增 大,尾矿沉降速度加快,但用量为1〇 mg/L与12 mg/L 时,沉降速度相差不大,这与絮凝剂的“复稳”[6]现象
有关。
3.5阴阳离子型聚丙烯酰胺混合试验
有研究指出[7],对一些带负电的胶体颗粒,可以 先加人阳离子型分子量较低的絮凝剂从而通过电性 中和作用使之形成小絮体,然后再加人少量和离子 类型无关的高分子絮凝剂,通过吸附架桥作用使小 絮体成为粗大絮体,这样可以获得较好的净水效果。 为此,通过阴阳离子的配比试验,考察尾矿沉降效 果。试验条件为pH =7,阴离子聚丙烯酰胺分子量 为1 400万,阳离子聚丙烯酰胺分子量为1 200万, 总用量为10 mg/L,试验结果如图8所示。
由图8知,阴阳离子比例为6: 4、5: 5时,尾矿的 沉降相对最快,只加阴离子聚丙烯酰胺次之,阳离子 用量大于阴离子用量时沉降缓慢。由此可知,先加 阳离子聚丙烯酰胺能起一定的电性中和作用,但与 直接加人阴离子聚丙烯酰胺(图中曲线1〇:〇)之间 的差异并不显著。
3.6聚丙烯酰胺对实际矿石浮选的影响
为了达到选厂少排放或零排放的要求,铝土矿
图8阴阳离子配比试验
浮选尾矿经聚丙烯酰胺沉降处理后的尾矿水需返回 浮选再用,为此需考虑处理后的尾矿水中的聚丙烯 酰胺含量对浮选指标的影响。试验考察了不同水质 条件下的浮选指标的变化,试验流程及工艺条件如 图9所示,试验结果见表3。
4结论
1.当聚丙烯酰胺分子量为1 400万、PH =7时, 不同类型聚丙烯酰胺对尾矿的沉降性能强弱为阴离 子型>非离子型>阳离子型。
2.当PH =7、聚丙烯酰胺用量为10 mg/L时,阴 离子型和非离子型聚丙烯酰胺不同分子量对尾矿的 沉降性能强弱为1 400万> 1 200万> 800万,阳离 子型聚丙烯酰胺不同分子量对尾矿的沉降性能强弱 为 1 200 万 > 1 400 万 >800 万。
3.随着1 400万分子量阴离子型聚丙烯酰胺用 量的增加,上清液的高度逐渐增加,当其用量达到 10 mg/L时,基本稳定。
4.浮选用水中含有聚丙烯酰胺时,所得精矿中 A1203的品位有所降低,但低含量聚丙烯酰胺时,回 收明显增加,由此说明,经聚丙烯酰胺处理沉降后的 尾矿水对浮选指标影响不明显,可以回用。