絮凝剂在微细粒铁尾矿浓缩中的应用

某铁矿位于高寒干旱草原地区，其铁矿资源具有铁品位低、铁矿物嵌布细的特点，导致选矿后尾矿量大、细粒含量高。由于矿山的地理位置和气候特点，尾矿处理工艺需要选择高浓度堆存工艺，以节约水和土地，但要实现尾矿的高浓度堆存，首先要实现尾矿的深度浓缩，即尾矿的排放浓度要达到70%以上。尾矿中的细粒级含量较高，自然沉降速度达不到要求。因此，需要向纸浆中加入絮凝剂进行絮凝沉淀，但沉淀效果好的絮凝剂一般价格昂贵。为了获得深度浓缩的尾矿， 絮凝剂的合理用量是必须考虑的前提之一。为此，通过添加絮凝剂对微细尾矿进行絮凝沉降试验。一是研究添加絮凝剂能否在合理的时间内使尾矿浓度达到70%以上，二是研究影响尾矿沉降的主要因素，以获得合理的絮凝剂用量，从而为微细尾矿的高浓度堆积提供技术依据。

实验中使用的絮凝剂是聚丙烯酰胺，是目前使用最广泛的合成絮凝剂。聚丙烯酰胺广泛应用于采矿、冶金、环保、化工等领域。是高分子化合物，分子链很长。溶解后，大数量级的长链在水中有巨大的吸附表面积，絮凝效果好。其絮凝机理主要包括以下两个方面：第一，它的分子链很长，溶解的长链在水中有巨大的吸附表面积。它可以利用长链在细颗粒之间架桥，将几个甚至几十个细颗粒连接在一起，形成大颗粒絮体，从而加快颗粒的沉降速度；其次，聚丙烯酰胺用于絮凝时，与絮凝物的表面性质有关，尤其是悬浮液的动电位、粘度、浓度和pH值。颗粒表面的动电位是阻碍颗粒聚集的主要原因。加入表面电荷相反的絮凝剂，可以降低颗粒表面的动电位，从而引起颗粒之间的絮凝，加速颗粒的沉降。

试验表明，采用添加聚丙烯酰胺高分子絮凝剂，通过两次絮凝沉降可实现70%以上的高浓度浓缩尾矿， 第1次絮凝沉降时间为 25 min，实际生产过程中可采用普通或高效浓缩机即可实现; 第 2 次絮凝沉降 时间为70 min，沉降时间较长，实际生产过程中可采 用深锥浓缩机来实现。不同季节不同温度下的矿浆对絮凝剂用量 影响较大，10 ℃ 9. 5%浓度的矿浆要实现 70%以上 的浓缩尾矿两次絮凝沉降需添加絮凝剂约41 g/t， 20 ℃ 9. 5%浓度的矿浆要实现70%以上的浓缩尾 矿，两次絮凝沉降需添加絮凝剂约36 g/t。