金嶺鐵礦尾礦絮凝沉降試驗研究

金嶺鐵礦尾礦絮凝沉降試驗研究

1尾礦的nb-50濃縮金嶺礦區(qū)的廢物輸送系統(tǒng)主要由兩個泵站組成。第一個泵安裝在主缸和污水泵的空間內(nèi)。將濃度為6%的廢水輸送至tnb-50濃縮機，然后將濃度為30%的廢物輸送至30%的礦渣。30%濃縮液的底流由疊加z-巖石渣漿泵輸送至tnb-18濃縮機兩次濃縮。當(dāng)體積濃度達到32%時，通過過濾裝置流入壓濾機，得到濾餅。2金嶺黑礦殘渣和多元素分析金嶺鐵礦的尾礦組成主要為輝石,其次為綠泥石、透閃石、方解石等3實驗方法3.1尾礦控制及底流實驗所需礦樣取自山東金嶺鐵礦選礦廠?50m尾礦濃密機的底流。根據(jù)廠方提供的資料以及現(xiàn)場的測定,給入?50m尾礦濃密機的尾礦濃度在6%左右。將取回的尾礦烘干、縮分,待用。3.21wgz-200型散射式濁度儀1000mL量筒,500mL容量瓶,2,5,10mL移液管,WGZ-200型散射式濁度儀,玻璃棒,溫度計,燒杯,秒表等若干。2纖維素、三氯化鐵、三氯化鐵、纖維素、聚丙烯酸、十二烷基苯磺酸鹽酸鹽的合成非離子型聚丙烯酰胺、明礬、糊精、高嶺土、可溶性淀粉、羧甲基纖維素、三氯化鐵、氫氧化鋁、明膠、氫氧化鈉、氫氧化鈣、活性白土、聚丙烯酸、十二烷基硫酸鈉、皂土、十二烷基苯磺酸鈉、碳酸鈉、硅酸。試驗中均各自配制成體積濃度為0.1%的溶液待用。3ph調(diào)整劑氫氧化鈉,鹽酸。3.3全絮凝劑加入時間首先,用坐標(biāo)紙標(biāo)定量筒刻度,具體操作是在1000mL的量筒中加水至1000mL刻度線,然后加入試樣一份(64g),將烘干的礦樣配制成濃度為6%的礦漿。將量筒頂部凹面的最高處作為坐標(biāo)紙的0刻度,依次標(biāo)定刻度。然后,在礦漿中加入絮凝劑后,堵住量筒口,用力搖晃量筒3min,使藥劑與礦漿充分作用。停止搖晃并計時。記錄澄清層的高度和達到此高度的時間。當(dāng)加入絮凝效果好的藥劑(如非離子型聚丙烯酰胺、明膠、羧甲基纖維素鈉等)時,尾礦沉降速度較快,記錄的時間間隔設(shè)定為1min;當(dāng)加入絮凝效果不太明顯的藥劑(如高嶺土、明礬、皂土等)時,尾礦的沉降速度較緩慢,可適當(dāng)延長記錄的時間間隔,每隔3min記錄一次澄清層高度。經(jīng)過實際試驗觀察:開始計時18min后,澄清層的高度幾乎不再增加,所以記錄整個沉降時間定為18min,以后的各個試驗計時以18min為標(biāo)準。然而在實際的試驗過程中發(fā)現(xiàn),在一部分試驗中,沉降過程10min內(nèi)就已經(jīng)結(jié)束,因此各試驗在以18min為計時標(biāo)準的基礎(chǔ)上,可根據(jù)實際情況適當(dāng)延長或縮短計時時間4抗凝沉降試驗4.1非離子型聚丙烯酰胺用量可以明顯加快尾礦絮凝沉降速度非離子型聚丙烯酰胺溶液對絮凝沉降的影響如表3所示。觀察表3發(fā)現(xiàn):加入非離子型聚丙烯酰胺后,尾礦沉降速度明顯提高,而且試驗所得的澄清液比較澄清,經(jīng)濁度計測量后得知澄清液濁度為190NTU。這表明非離子型聚丙烯酰胺能明顯加快尾礦絮凝沉降速度。試驗中發(fā)現(xiàn),當(dāng)聚丙烯酰胺的用量達到30g/t后,尾礦的絮凝沉降速度隨非離子型聚丙烯酰胺用量的增加變化很微小。因此,確定非離子型聚丙烯酰胺的最佳用量為30g/t。4.2澄清層對聚丙烯酰胺對尾礦的絮凝作用當(dāng)尾礦中加入明礬后,開始時看到量筒中礦漿顆粒渾濁,較大的絮凝顆粒沉降,但是澄清層界面很不明顯,而且其對尾礦的絮凝作用也相對小于非離子型聚丙烯酰胺對尾礦的絮凝作用。試驗結(jié)果如表4所示。由表4可知,當(dāng)明礬的用量為30g/t時,尾礦的沉降速度相對較快,但是,總體絮凝效果并不好。4.3精用量對沉降礦的影響糊精用量對尾礦絮凝沉降的影響結(jié)果如表5所示。表5表明,只有在糊精用量為50g/t時,尾礦沉降速度相對較快。但試驗過程中發(fā)現(xiàn),無論糊精用量為多少,沉降的前10min均很難看清分層現(xiàn)象,而且沉降結(jié)束后所得澄清液比較渾濁,可見糊精的總體絮凝效果并不好。4.4最佳用量的確定高嶺土對尾礦絮凝沉降的影響結(jié)果如表6所示。表6表明,加入高嶺土溶液后,尾礦的沉降速度高于未加藥劑時的自然沉降速度,但是從初始階段的沉降速度來看,只有用量為20g/t的情形下,初始階段速度較快,所以高嶺土的最佳用量選為20g/t。4.5尾礦顆粒澄清結(jié)果羧甲基纖維素鈉對尾礦絮凝沉降的影響結(jié)果如表7所示。表7表明,加入羧甲基纖維素鈉后,尾礦有沉降加快的現(xiàn)象,用量為30g/t的情況下沉降速度較快,而且在此用量下試驗所得的澄清液比較澄清,經(jīng)濁度計測量后得知澄清液濁度為194NTU。因此,羧甲基纖維素鈉的最佳用量為30g/t。4.6二烷基苯磺酸鈉用量十二烷基苯磺酸鈉溶液對尾礦絮凝沉降的影響結(jié)果如表8所示。表8表明,加入十二烷基苯磺酸鈉后,各種用量時都有沉降加快的現(xiàn)象,且用量為40g/t時沉降速度最快,因此,十二烷基苯磺酸鈉的最佳用量為40g/t。4.7明膠用量對沉降速度的影響明膠對尾礦絮凝沉降試驗結(jié)果如表9所示。表9表明,加入明膠后,沉降速度顯著加快,但是從初始階段沉降速度考慮,明膠用量為70g/t時,沉降速度顯著最快。因此,明膠的最佳用量為70g/t。4.8非離子型聚丙烯酰胺、明膠、羧甲基纖維素鈉對尾礦絮凝沉降效果的影響在各自最佳用量下,7種絮凝劑對尾礦絮凝沉降試驗的影響對比如表10所示。從表10可知,在各自不同的最佳用量下,非離子型聚丙烯酰胺、明膠、羧甲基纖維素鈉對尾礦絮凝沉降速度的影響比較顯著,但是從試驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn),明膠對尾礦的絮凝沉降時間相對較長,所以只將明膠用于混合絮凝劑沉降試驗中制備混合藥劑,不將其作為單獨最佳絮凝劑使用。因此,篩選出非離子型選擇聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素鈉作為最佳絮凝劑,其最佳用量均為30,30g/t。4.9充填絮凝劑的沉降試驗在遴選出非離子型聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素鈉作為最佳絮凝劑以后,將選定的絮凝劑自身組合或者分別與明膠相互組合,按照不同的用量混合使用,來確定混合絮凝劑對尾礦絮凝沉降的影響。3種絮凝劑的用量組合如表11所示。非離子型聚丙烯酰胺與明膠混合溶液的絮凝沉降試驗中發(fā)現(xiàn),加入混合絮凝劑后,量筒內(nèi)礦漿顆粒迅速沉降,沉降速度相對自然沉降時顯著加快,澄清層界面十分明顯。試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),非離子型聚丙烯酰胺與明膠的混合絮凝劑中沉降效果較理想的是A明膠與羧甲基纖維素鈉混合溶液的絮凝沉降試驗中發(fā)現(xiàn),加入混合絮凝劑后,開始1min內(nèi)澄清層界面不太明顯,但是1min后沉降速度相對自然沉降時均顯著加快。試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),明膠與羧甲基纖維素鈉混合絮凝劑的沉降效果較理想的是B非離子型聚丙烯酰胺與羧甲基纖維素鈉混合溶液的絮凝沉降試驗中發(fā)現(xiàn),加入混合絮凝劑后,沉降速度相對自然沉降時顯著加快,澄清層界面十分明顯。試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),非離子型聚丙烯酰胺與羧甲基纖維素鈉混合絮凝劑沉降效果較理想的是A混合絮凝劑的最佳組合結(jié)果對比如表12所示。綜合考慮,與單獨使用非離子聚丙烯酰胺相比,非離子型聚丙烯酰胺和羧甲基纖維素鈉聯(lián)合使用會稍微降低尾礦絮凝沉降速度。因此單獨使用非離子型聚丙烯酰胺更加經(jīng)濟,便于生產(chǎn)管理,其最佳用量為30g/t。4.10試驗的影響結(jié)果非離子型聚丙烯酰胺的用量為30g/t,pH值對尾礦絮凝沉降試驗的影響結(jié)果如表13所示。表13表明,在酸性條件下,非離子型聚丙烯酰胺對尾礦沉降的效果均不如在中性或堿性條件絮凝沉降效果顯著,因此,中性或弱堿性對非離子型聚丙烯酰胺使用更有利。4.11漿溫度對尾礦絮凝沉降試驗的影響非離子型聚丙烯酰胺的用量為30g/t,礦漿溫度對尾礦絮凝沉降試驗的影響試驗結(jié)果如表14所示。表14表明,改變溫度對尾礦沉降速度的影響均不明顯,即溫度對尾礦絮凝沉降的影響較小。5b非離子型聚丙烯酰胺1)非離子型聚丙烯酰胺是金嶺鐵礦選礦廠尾礦絮凝沉降工藝的最佳絮凝劑,它能明顯