干式絮凝剂混合和投料设计注意事项

这是Bill Hancock的客座文章Zeroday企业

干式絮凝剂混合和投料设计注意事项

干式絮凝剂的润湿、溶解、混合和投料必须在非常特定的控制条件下进行,这些条件考虑到絮凝剂独特的物理和化学特性。如果不能确保正确的聚合物溶液制备和投料,可能会导致混合投料系统堵塞和不稳定的操作,过程控制问题和浪费聚合物。

絮凝剂混合和使用时必须考虑的主要特性总结如下:

1)絮凝粉具有吸湿性。储存和干燥聚合物喂料系统必须确保最小的空气接触,因为颗粒会吸附水分,从而引发絮凝剂溶解。溶解的颗粒非常粘,因此会聚集成更大的碎片和块。这些较大的碎片溶解速度较慢,通常会堵塞设备,导致混合系统甚至工艺操作中断。

2)遇水絮凝剂颗粒可聚集成团。由于絮凝剂颗粒按暴露表面积的比例溶解,在混合过程中,粘在一起的颗粒聚集体导致溶解速率显著降低。如果絮凝剂团聚体没有完全溶解在设定的系统停留时间内,这些部分絮凝团将通过混合系统和处理未使用。还有可能插电设备。注:絮凝颗粒/聚集体会水解成透明的凝胶,其折射光线与水不同,这些团块被称为“鱼眼”,因为主要能看到光线折射,而不是团块本身。

3)对每个絮凝剂颗粒进行初始湿润是非常重要的。混合系统的设计必须在混合过程的第一步,使每个颗粒单独和立即湿润,随后确保这些湿润的颗粒不聚集或团聚。絮凝剂的颗粒润湿主要有两类混合体系。

  1. 将絮凝剂颗粒搅入漏斗,在漏斗中有大量的水流动,然后有一些动力分散力,以确保任何可能粘在一起的颗粒将被拉开。
  2. 絮凝剂颗粒从螺旋钻吹入一个大直径软管,到达混合罐顶部,在那里,管道内的级联水湿润了进入混合罐和叶轮的颗粒。

4)絮凝剂溶解时间变量。絮凝剂的溶解速率不同,主要取决于以下因素。

  1. 聚合物电荷类型
  2. 絮凝剂用量
  3. 水温和化学成分

所需的混合时间可以从30-90分钟设计成混合系统。

5)絮凝剂溶液具有粘性。溶解的长链絮凝剂引入以粘度表示的溶液阻力。粘度的大小与絮凝剂的电荷量、电荷量、温度、浓度和分子链长度有关。粘性越大的溶液需要更大的混合功率。为了保证絮凝剂分子链不被破坏,平衡搅拌功率和搅拌类型对于最大限度地减少溶解絮凝剂链的破坏至关重要。

6)絮凝液输送和投料必须采用低剪切泵。两种更主要的低剪切泵类型是渐进式和隔膜式。更具体地说,可接受的泵的例子包括渐进式空腔,蠕动,齿轮,叶和气动隔膜。

7)絮凝剂溶液通常在≤0.1%浓度时性能最佳。为了优化絮凝剂的混合体系,絮凝剂溶液通常被设计为混合到0.25-0.50%的最大浓度。一旦溶解,絮凝剂将在絮凝剂进料泵下游的水中迅速稀释,以获得最终的目标浓度0.1%。

絮凝剂的掺加和投料不是很复杂。但考虑到絮凝剂独特的特性,并将其设计成混合投料系统,以确保最佳的制备和最小的消耗。

Bill Hancock是国际公认的矿物加工技术、技术营销管理和水处理方面的专家。汉考克创立并拥有Zeroday企业该公司提供化学混合饲料系统,LTM导电浆液面监测探头,蠕动软管和管泵,混合器和絮凝剂和混凝剂化学品。他还创立了阿尔戈号咨询技术和技术营销咨询业务,专注于为采矿业提供矿物加工、水处理和技术营销咨询服务。

准确的浆液和浆面测量

这是Bill Hancock的客座文章Zeroday企业

准确的浆液和浆面测量

在许多情况下,当浮选池、混合池或水槽顶部有泡沫或泡沫时,准确测量浆液和矿浆液位可能具有挑战性。进行牙髓液位监测和测量的原因包括:

  1. 浮子球和超声波目标等机械测量设备可能会被固体覆盖,导致设备悬挂,变得沉重,陷在泥浆中更深,或者滑动机构卡住,影响正常运行。
  2. 浆液密度(固体含量百分比)的波动会引起浮动超声波和压差装置的变化。改变浆体表观比重会使浮球在浆体中漂得更高或更低,即使浆体液位保持不变。压差装置,如气泡管和压差电子传感器,根据设备上方的浆料重量进行测量,因此当浆料密度变化时,将提供成比例的浆料液位读数。
  3. 基本的泡沫力学,特别是在浮选池中,泡沫床的底层将非常潮湿,因为向上移动到泡沫的细气泡将夹带的浆液推入泡沫。当细小的气泡合并成更大的气泡并上升到泡沫床的顶部时,这种浆液会流回电池中。当泡沫特性或操作条件发生变化时,泡沫底层的水和浆液量将发生变化,使正确测量泡沫-浆液界面深度变得更加困难。

第3点值得细谈,因为这一点经常被忽视或没有得到很好的理解。矿物浮选泡沫截面的粗略表示如下所示。由浮选槽叶轮产生的细气泡上升到泡沫床的底部,并在泡沫中上升时合并成更大的气泡。数值随着气泡的结合而提高,因为气泡表面积减小,颗粒承载能力减小。可能最弱的,最不疏水的颗粒被释放,并排入细胞。

浆料和纸浆在浮选池中有大量的空气,通常占浮选池总体积的12-25%,这些空气以细气泡的形式上升到泡沫层。许多浆液被推入较低的泡沫床,它被保持在气泡之间的空隙中,直到浆液可以排回细胞。如图所示,由于排水作用,泡沫层下部的浆体比上部多。

气泡之间空隙中的浆液必须并且将会排到浮池中。然而,在排水之前会有一些浆液滞留,这可能会使浆液-泡沫界面模糊,难以定义,这取决于泡沫中所含浆液的量。进入泡沫的浆液量可以显著变化。

机械和压差浆体液位测量技术在这些条件下难以一致和精确地监测浆-泡沫界面液位。而电导浆面测量技术可以更有效、一致地定义泡沫-浆面界面高度。

导电LTM浆面监测探头技术极大地降低了在各种泡沫和浮选条件下监测浆液面界面的复杂性。由于探头非常敏感,在非常低的电导水平下测量,探头能够在非常低的浆液(例如水)浓度下持续测量。

可以将泥浆-泡沫界面水平定义为在空气占主导地位的深度,由于缺乏泥浆,电导明显非常低的精确点。从本质上讲,这是一个电路开关信号,其中LTM纸浆液位监测探头识别出泡沫充分排水的深度,以防止电流透过。从逻辑推理的角度来看,这是一个切实有效的措施。并且是泥浆水平界面水平的LTM探头监测。

Bill Hancock是国际公认的矿物加工技术、技术营销管理和水处理方面的专家。汉考克创立并拥有Zeroday企业该公司提供化学混合饲料系统,LTM导电浆液面监测探头,蠕动软管和管泵,混合器和絮凝剂和混凝剂化学品。他还创立了阿尔戈号咨询技术和技术营销咨询业务,专注于为采矿业提供矿物加工、水处理和技术营销咨询服务。

增稠剂:如何运作

这是Bill Hancock的客座文章Zeroday企业

增稠剂:如何运作

最常见的固液(S/L)单元操作是增稠。广泛使用的增稠剂包括常规,深井,糊状,高速率和澄清剂,这是一种增稠剂子类,用于从混浊或非常低固体百分比的水中去除固体。增稠机是机械连续的工艺设备,其操作原理是颗粒/絮凝沉降原理,简单来说,固体沉降到增稠机槽的底部,水溢出槽。

增稠剂常见的基本元素包括:

一)Feedwell:当浆液或水被引入增稠器时,它限制了入水的动能,以最大限度地减少整个罐的湍流,并将水流向下引导到增稠器

b)耙机构:或类似的装置,将沉淀的固体/泥浆拉到罐体中心;当耙耙在泥浆中移动时,它在搅动泥浆和释放沉淀泥浆中保留的额外水分方面发挥了重要作用

c)潜流泵:它可以是几种类型,包括蠕动,离心,隔膜和渐进腔。

稠化机设计为连续运行,泥浆/水持续流入中心井,稠化机底流泵平衡,以维持稠化机中的泥浆床。增稠机操作效率的关键是固体沉降速度必须比名义水上升流速快2-4倍。高饲料固体回收率报告到浓缩机底部,确保高固体回收率和高溢流清晰度水平。

现代增稠剂的设计基于高效的合成(聚丙烯酰胺)絮凝剂,确保高固体捕获和足够的沉降率。当细颗粒回收仅使用絮凝剂是一个挑战时,有时也使用絮凝剂。为了最大限度地提高增稠剂溢流的透明度,最小化床层中引起扭矩问题的砂泥分离,并确保床层固体的流动性,需要进行细颗粒回收。此外,混凝剂可在过滤器等下游操作中产生积极的效益。

絮凝剂通常被引入给浓缩器的浆水管道,加入浓缩器之前的饲料槽,加入中心井或这些添加点的组合。絮凝剂的最佳投加量通常由工厂评估决定,并因操作而异,并受固体基质、颗粒大小和系统特定因素的影响。如果使用混凝剂,通常是在絮凝剂添加点的蒸汽上加;然而,在矿物精矿中,最佳反应通常是在投加絮凝剂后再投加混凝剂。

稠化器底部的沉淀固体称为“泥浆”。我们的目标是最大限度地提高底流中的固体百分比,以回收尽可能多的水用于重复使用。控制固相百分比的主要方法是泥浆深度和絮凝剂用量。泥浆深度越深,固相百分比增加,因为泥浆的重量会导致更多的水释放。在正常的投加率范围内,较高的絮凝剂用量将导致较高的固体百分比。固体百分比通常受到浓缩机从浓缩机转移泥浆和泵入底流的能力的限制,因为粘度和泥浆密度随着固体百分比的增加而急剧增加。

下面的简单动画只显示了絮凝剂的添加(不是凝结剂),说明了这些增稠剂的操作原理。

Bill Hancock是国际公认的矿物加工技术、技术营销管理和水处理方面的专家。汉考克创立并拥有Zeroday企业该公司提供化学混合饲料系统,LTM导电浆液面监测探头,蠕动软管和管泵,混合器和絮凝剂和混凝剂化学品。他还创立了阿尔戈号咨询技术和技术营销咨询业务,专注于为采矿业提供矿物加工、水处理和技术营销咨询服务。

絮凝剂:它们是如何工作的?为什么?

这是Bill Hancock的客座文章Zeroday企业

絮凝剂是如何起作用的?为什么?

你有没有想过絮凝剂在胶体(小颗粒)水平上是如何工作的?

絮凝剂增强并且通常需要使可能的固液分离从浑浊到高百分比的固体在水中。通常,水中的固体颗粒大小具有广泛的正态分布,并以无机和有机为基础。如果这些颗粒比水的密度大,如果给它们足够的时间,它们就会沉到容器的底部;然而,许多更小、更轻的颗粒仍然悬浮(想象一个浑浊的泥坑,似乎在活动中旋转),比典型的停留时间长得多。这是因为这些颗粒或胶体足够小,可以在外力(包括布朗运动(与水分子的相互作用)、热流、分散的表面电荷等)下保持悬浮状态。这些是最难处理的颗粒,因为它们很细,不容易快速沉降。

絮凝剂是如何工作的,为什么?

除非颗粒均匀粗糙(取决于水的化学条件和相对固体和水的密度,粗颗粒可被认为大于100目或大于210微米),并在重力作用下迅速沉降,否则絮凝剂需要将多个颗粒聚集在一起,成为“絮凝体”,这是伪大颗粒。加入絮凝剂!

从尼龙、聚乙烯塑料、聚四氟乙烯、淀粉到氨基酸,聚合物是无处不在的材料。絮凝剂属于水溶性聚合物类,因此它们完全溶于水。这些是基于功能基团的丙烯酰胺,使聚合物易于化学吸附到颗粒上。这些聚合物非常长(从角度来看,如果你将絮凝剂分子的直径扩大到1英寸,其总长度将达到1.25英里长!)当絮凝剂分子溶解在水中时,这些分子链(绳子)可以自由地展开和膨胀,但由于随机布朗运动和水热流效应,它们永远不会完全线性。

实际上,这些絮凝剂绳索将颗粒聚集在一起。由于聚合物链非常长,这些聚合物将多个胶体和粗颗粒聚集在一起。当这些絮凝集料继续混合时,聚合物绳继续将颗粒集料拉成更紧密、密度更大的絮凝体,这使得颗粒更容易沉降。较大的絮凝体更容易过滤、离心和在溶解气浮装置中漂浮。

随附的动画视频展示了这一过程的简单可视化演示。该动画显示了“凝固”的初始步骤,其中添加了短的阳离子(正电荷)聚合物絮凝剂,以部分中和排斥颗粒负电荷,并诱导胶体颗粒的针状絮凝聚集。然后絮凝剂分子“套索”和絮凝成更大的絮凝。

Bill Hancock是国际公认的矿物加工技术、技术营销管理和水处理方面的专家。汉考克创立并拥有Zeroday企业该公司提供化学混合饲料系统,LTM导电浆液面监测探头,蠕动软管和管泵,混合器和絮凝剂和混凝剂化学品。他还创立了阿尔戈号咨询技术和技术营销咨询业务,专注于为采矿业提供矿物加工、水处理和技术营销咨询服务。