絮凝劑對(duì)某鉬礦山尾礦沉降效果影響試驗(yàn)研究

（伊春鹿鳴礦業(yè)有限公司，黑龍江 伊春 152500）

鉬礦產(chǎn)品需要進(jìn)行分段磨礦，達(dá)到單體解離，才能更有效的將目的礦物與脈石礦物進(jìn)行分離，但過細(xì)的礦物顆粒在后續(xù)濃縮、脫水過程中較為困難，尤其是尾礦濃縮過程中，微細(xì)顆粒沉降速度慢，濃密機(jī)清液層難以保證，不利于回水利用[2]。同時(shí)也對(duì)絮凝劑單耗難以控制，針對(duì)此類問題，通過對(duì)絮凝劑不同種類、單耗用量、礦漿不同濃度及不同配制時(shí)間等方面，研究對(duì)鉬尾礦沉降速率的影響[3]。

1 試樣及藥劑

1.1 試驗(yàn)礦樣

試驗(yàn)用礦樣為某鉬礦尾礦礦漿產(chǎn)品，堆密度為1.5gcm3，礦漿濃度28%，尾礦組成主要為主要為長(zhǎng)石、石英，方解石，白云母、絹云母，伊利石，高嶺石等。尾礦粒級(jí)為-0.074mm占60%以上，其粒級(jí)分布見表1。

表1 試樣粒級(jí)分布

1.2 試驗(yàn)藥劑

有機(jī)高分子絮凝劑主要靠架橋作用使粒子沉降，具有用量少、成本低、毒性小、pH適用范圍廣等特點(diǎn)，而且產(chǎn)生的絮體粗大，絮凝速度快，處理過程時(shí)間短，易處理。聚丙烯酰胺（PAM）是最常用的有機(jī)高分子絮凝劑[4]。根據(jù)某鉬礦山尾尾礦礦漿物理化學(xué)性質(zhì)，選擇聚丙烯酰胺做為尾礦沉淀的絮凝劑。試驗(yàn)用絮凝劑如表2所示，均配制成濃度為0.05%的溶液。

表2 試驗(yàn)用絮凝劑

2 研究方法

（1）將濃度為27%尾礦礦漿分別放入250ml量筒中，稱量出礦漿質(zhì)量。

（2）根據(jù)絮凝劑單耗用量，分別將配制好的絮凝劑倒入250ml量筒中。

（3）蓋住量筒開口端，將量筒來回倒換4次后置于試驗(yàn)臺(tái)上。

（4）數(shù)據(jù)處理，間隔指定時(shí)間在坐標(biāo)紙上做標(biāo)記，并繪制尾礦礦漿的沉降曲線，根據(jù)曲線計(jì)算沉降速率。

3 研究結(jié)果與討論

3.1 不同種類絮凝劑對(duì)尾礦礦漿沉降效果的影響

以現(xiàn)場(chǎng)平均單耗為依據(jù)，暫定將絮凝劑添加用量14g/t，礦漿濃度28%，絮凝劑制備時(shí)間1小時(shí)，礦漿沉降時(shí)間為2小時(shí)，搖勻4次的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，考察不同種類絮凝劑對(duì)尾礦礦漿沉降效果的影響，結(jié)果見圖1。

由圖1可知，添加絮凝劑后，尾礦礦漿沉降過程得到不同程度的改善，沉降效果由強(qiáng)到弱依次為8#＞3#＞7#＞6#＞5#＞4#＞2#＞1#，沉降時(shí)間在20分鐘時(shí)，8#沉降速率最快，達(dá)到3cm/min，可以判斷，低分子量絮凝劑的聚合結(jié)構(gòu)較易打開，同時(shí)過低的離子度提供電荷相對(duì)有限，致使電中和能力不足而影響絮凝作用[5]。所以，分子量達(dá)到1600萬、離子度為95%的絮凝劑對(duì)沉降效果最好，選擇8#絮凝劑進(jìn)行后期其他條件試驗(yàn)。

圖1 不同種類絮凝劑對(duì)尾礦礦漿沉降效果

3.2 不同用量對(duì)尾礦礦漿沉降效果的影響

根據(jù)絮凝劑作用機(jī)理，用量過少會(huì)導(dǎo)致絮凝效果不充分，用量過多會(huì)產(chǎn)生“膠體保護(hù)”現(xiàn)象，影響絮凝效果，同時(shí)影響生產(chǎn)成本，在相同PH=7、搖勻4次、同礦漿濃度條件下，進(jìn)行不同用量的最佳試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖2 不同用量對(duì)尾礦礦漿沉降效果

由圖2可知，20分鐘以后隨著用量的升高沉降效果越好，但考慮到沉降時(shí)間以及絮凝劑的成本費(fèi)用問題，18g/t、22g/t、26g/t在20分鐘之前沉降效果基本一致，綜合考慮，選擇18g/t用量進(jìn)行后期其他條件試驗(yàn)。

3.3 絮凝劑制備時(shí)間對(duì)尾礦礦漿沉降效果的影響

圖3 絮凝劑制備時(shí)間對(duì)尾礦礦漿沉降效果

因干粉絮凝劑配制成溶液后使用效果最佳，但配制攪拌時(shí)間過短，形成的干粉絮團(tuán)無法充分?jǐn)嚢杈鶆颍瑪嚢钑r(shí)間過長(zhǎng)，對(duì)絮凝劑的架橋作用破壞越大，絮凝效果越差[4]。絮凝劑添加用量18g/t，礦漿濃度28%，制備時(shí)間分別為0.5h、1h、2h、3h、4h，考察不同制備時(shí)間對(duì)尾礦礦漿沉降效果的影響。由圖3可知，隨著絮凝劑制備時(shí)間越長(zhǎng)，尾礦礦漿沉降效果越差，說明攪拌時(shí)間過長(zhǎng)，對(duì)絮凝劑的架橋作用破壞較大，影響絮凝效果，在制備時(shí)間為0.5h時(shí)，尾礦沉降效果較好，選擇制備攪拌時(shí)間0.5h進(jìn)行后期其他條件試驗(yàn)。

3.4 不同礦漿濃度沉降效果試驗(yàn)

針對(duì)不同濃度的尾礦礦漿，絮凝作用的沉降特性是不同的。一般地，尾礦礦漿濃度越低，絮凝作用就越好[6]。采用8#絮凝劑，添加用量18g/t，制備時(shí)間0.5h，考察作用在25%、28%、31%、34%尾礦礦漿濃度下的絮凝效果。

圖4 不同礦漿濃度沉降效果

由圖4可知，隨礦漿濃度的遞增，絮凝效果降低，當(dāng)尾礦礦漿濃度為25%時(shí)，絮凝的效果最佳，上清液較好。同時(shí)，也充分說明濃密機(jī)增加自稀式裝置，調(diào)整尾礦礦漿濃度，加速尾礦沉降也十分重要。

4 結(jié)論

（1）針對(duì)本次試驗(yàn)，采用8#絮凝劑，配制攪拌時(shí)間為0.5h，用量18g/t，礦漿濃度為25%，可以獲得較好的沉降效果。

（2）絮凝劑添加用量對(duì)鉬尾礦礦漿沉降效果影響顯著，用量過高時(shí)，產(chǎn)生膠體保護(hù)，沉降效果隨用量的增大而降低，用量過低時(shí)，沉降效果不明顯。

（3）尾礦礦漿濃度對(duì)絮凝效果有較大影響，為加速沉降，可將尾礦濃度適當(dāng)降低，或配有自稀式裝置的濃密機(jī)，有效提高絮凝劑對(duì)礦漿的沉降效果。

（4）配制的攪拌時(shí)間不易過長(zhǎng)，時(shí)間過長(zhǎng)對(duì)絮凝劑分子鏈有較大損害，影響后期絮凝劑使用效果。

（5）為后期礦山在尾礦沉降，降低絮凝劑單耗，提高回水利用率等方面提供了參考、借鑒。