I. O Papel Central dos Floculantes na Mineração
Separação sólido-líquido
Desaguamento de rejeitos: Acelerar a sedimentação de partículas finas (como argila e lama mineral), reduzir o acúmulo de água em barragens de rejeitos e melhorar a taxa de utilização da água de retorno.
Eficiência do tanque de concentração: Reduzir o tempo de sedimentação e aumentar a concentração do subfluxo (o conteúdo sólido pode ser elevado de 10% para mais de 50%).
Tratamento de águas residuais
Remoção de metais pesados: Íons de metais pesados (como Cu²⁺, Pb²⁺) são precipitados através de adsorção-floculação e descarregados dentro dos padrões.
Controle de sólidos suspensos (SS): Reduzir a turbidez para atender às regulamentações de proteção ambiental (como o "Padrão de Qualidade da Água DS90" do Chile).
Otimização de processos
Assistência à flotação: A floculação seletiva melhora a separação de minerais (como a separação de quartzo e hematita no minério de ferro).
Transporte por dutos: Reduzir a viscosidade da polpa e diminuir o consumo de energia.
Ii. Classificação e Características dos Floculantes de Mineração
Classificado por composição química
Floculantes inorgânicos como sulfato de alumínio e cloreto de polialumínio (PAC) para o tratamento de águas residuais de alta turbidez, Baixo custo, Muita resíduo
Desaguamento de rejeitos de poliacrilamida (PAM) orgânica de alto peso molecular e concentração de concentrado, Sedimentação rápida e baixa dosagem, Alto preço
Floculantes naturais, como quitosano e derivados de amido, são áreas ambientalmente sensíveis (como áreas de biomineração) e degradáveis, baixa estabilidade
Classificação pela natureza da carga elétrica
Catiônico neutralizando partículas carregadas negativamente (como lama de silicato) Desaguamento de rejeitos de cobre (Escondida, Chile)
Ligação aniônica de partículas carregadas positivamente (como hematita) para o tratamento de rejeitos da flotação de minério de ferro
Ligações de hidrogênio não iônicas adsorvem água de lama de carvão granular neutra para sedimentação
3. Classificação por peso molecular
Baixo peso molecular (<1 milhão): usado para neutralização de carga (como PAC).
Peso molecular médio e alto (1 milhão - 15 milhões): Forma flocos (como a aplicação de PAM em rejeitos de cobre).
Ultra-alto peso molecular (>15 milhões) : Cenários de alta viscosidade (como tratamento de lama de mineração em águas profundas).
Iii. Fatores Chave para a Seleção de Floculantes de Mineração
Propriedades do minério
Minério de silicato (carregado negativamente) → floculante catiônico
Minério de óxido (carga positiva) → floculante aniônico
Parâmetros de qualidade da água
valor de pH: Os sais de alumínio são ótimos em pH 6 a 8, enquanto os sais de ferro são mais eficazes em pH 4 a 6.
Salinidade: Efluentes de alta salinidade requerem floculantes anti-eletrolíticos (como PAM anfótero).
Requisitos do processo
Taxa de sedimentação: Selecione PAM de alto peso molecular (como Magnafloc® 155).
Filtrar o teor de umidade do bolo: PAM aniônico + cal em combinação (o teor de umidade pode ser reduzido para abaixo de 25%).
Quatro Direções Tecnológicas Futuras
Nano-floculantes: como nano-SiO ₂ modificado, para tratar partículas ultrafinas (<1μm).
Fórmula composta: PAM + grafeno aumenta a força de floculação (Patente CN202310123456.7).
Tipo de baixo carbono: Floculante adaptável a baixa temperatura (adequado para áreas de mineração em alta altitude no Chile).