絮凝剂对某钼矿山尾矿沉降效果影响试验研究

（伊春鹿鸣矿业有限公司，黑龙江 伊春 152500）

钼矿产品需要进行分段磨矿，达到单体解离，才能更有效的将目的矿物与脉石矿物进行分离，但过细的矿物颗粒在后续浓缩、脱水过程中较为困难，尤其是尾矿浓缩过程中，微细颗粒沉降速度慢，浓密机清液层难以保证，不利于回水利用[2]。同时也对絮凝剂单耗难以控制，针对此类问题，通过对絮凝剂不同种类、单耗用量、矿浆不同浓度及不同配制时间等方面，研究对钼尾矿沉降速率的影响[3]。

1 试样及药剂

1.1 试验矿样

试验用矿样为某钼矿尾矿矿浆产品，堆密度为1.5gcm3，矿浆浓度28%，尾矿组成主要为主要为长石、石英，方解石，白云母、绢云母，伊利石，高岭石等。尾矿粒级为-0.074mm占60%以上，其粒级分布见表1。

表1 试样粒级分布

1.2 试验药剂

有机高分子絮凝剂主要靠架桥作用使粒子沉降，具有用量少、成本低、毒性小、pH适用范围广等特点，而且产生的絮体粗大，絮凝速度快，处理过程时间短，易处理。聚丙烯酰胺（PAM）是最常用的有机高分子絮凝剂[4]。根据某钼矿山尾尾矿矿浆物理化学性质，选择聚丙烯酰胺做为尾矿沉淀的絮凝剂。试验用絮凝剂如表2所示，均配制成浓度为0.05%的溶液。

表2 试验用絮凝剂

2 研究方法

（1）将浓度为27%尾矿矿浆分别放入250ml量筒中，称量出矿浆质量。

（2）根据絮凝剂单耗用量，分别将配制好的絮凝剂倒入250ml量筒中。

（3）盖住量筒开口端，将量筒来回倒换4次后置于试验台上。

（4）数据处理，间隔指定时间在坐标纸上做标记，并绘制尾矿矿浆的沉降曲线，根据曲线计算沉降速率。

3 研究结果与讨论

3.1 不同种类絮凝剂对尾矿矿浆沉降效果的影响

以现场平均单耗为依据，暂定将絮凝剂添加用量14g/t，矿浆浓度28%，絮凝剂制备时间1小时，矿浆沉降时间为2小时，摇匀4次的条件下进行试验，考察不同种类絮凝剂对尾矿矿浆沉降效果的影响，结果见图1。

由图1可知，添加絮凝剂后，尾矿矿浆沉降过程得到不同程度的改善，沉降效果由强到弱依次为8#＞3#＞7#＞6#＞5#＞4#＞2#＞1#，沉降时间在20分钟时，8#沉降速率最快，达到3cm/min，可以判断，低分子量絮凝剂的聚合结构较易打开，同时过低的离子度提供电荷相对有限，致使电中和能力不足而影响絮凝作用[5]。所以，分子量达到1600万、离子度为95%的絮凝剂对沉降效果最好，选择8#絮凝剂进行后期其他条件试验。

图1 不同种类絮凝剂对尾矿矿浆沉降效果

3.2 不同用量对尾矿矿浆沉降效果的影响

根据絮凝剂作用机理，用量过少会导致絮凝效果不充分，用量过多会产生“胶体保护”现象，影响絮凝效果，同时影响生产成本，在相同PH=7、摇匀4次、同矿浆浓度条件下，进行不同用量的最佳试验，试验结果见图3。

图2 不同用量对尾矿矿浆沉降效果

由图2可知，20分钟以后随着用量的升高沉降效果越好，但考虑到沉降时间以及絮凝剂的成本费用问题，18g/t、22g/t、26g/t在20分钟之前沉降效果基本一致，综合考虑，选择18g/t用量进行后期其他条件试验。

3.3 絮凝剂制备时间对尾矿矿浆沉降效果的影响

图3 絮凝剂制备时间对尾矿矿浆沉降效果

因干粉絮凝剂配制成溶液后使用效果最佳，但配制搅拌时间过短，形成的干粉絮团无法充分搅拌均匀，搅拌时间过长，对絮凝剂的架桥作用破坏越大，絮凝效果越差[4]。絮凝剂添加用量18g/t，矿浆浓度28%，制备时间分别为0.5h、1h、2h、3h、4h，考察不同制备时间对尾矿矿浆沉降效果的影响。由图3可知，随着絮凝剂制备时间越长，尾矿矿浆沉降效果越差，说明搅拌时间过长，对絮凝剂的架桥作用破坏较大，影响絮凝效果，在制备时间为0.5h时，尾矿沉降效果较好，选择制备搅拌时间0.5h进行后期其他条件试验。

3.4 不同矿浆浓度沉降效果试验

针对不同浓度的尾矿矿浆，絮凝作用的沉降特性是不同的。一般地，尾矿矿浆浓度越低，絮凝作用就越好[6]。采用8#絮凝剂，添加用量18g/t，制备时间0.5h，考察作用在25%、28%、31%、34%尾矿矿浆浓度下的絮凝效果。

图4 不同矿浆浓度沉降效果

由图4可知，随矿浆浓度的递增，絮凝效果降低，当尾矿矿浆浓度为25%时，絮凝的效果最佳，上清液较好。同时，也充分说明浓密机增加自稀式装置，调整尾矿矿浆浓度，加速尾矿沉降也十分重要。

4 结论

（1）针对本次试验，采用8#絮凝剂，配制搅拌时间为0.5h，用量18g/t，矿浆浓度为25%，可以获得较好的沉降效果。

（2）絮凝剂添加用量对钼尾矿矿浆沉降效果影响显著，用量过高时，产生胶体保护，沉降效果随用量的增大而降低，用量过低时，沉降效果不明显。

（3）尾矿矿浆浓度对絮凝效果有较大影响，为加速沉降，可将尾矿浓度适当降低，或配有自稀式装置的浓密机，有效提高絮凝剂对矿浆的沉降效果。

（4）配制的搅拌时间不易过长，时间过长对絮凝剂分子链有较大损害，影响后期絮凝剂使用效果。

（5）为后期矿山在尾矿沉降，降低絮凝剂单耗，提高回水利用率等方面提供了参考、借鉴。