聚丙烯酰胺在洗煤、选煤、矿冶中的作用有哪些?
聚丙烯酰胺作用于煤炭工业的洗煤过程。
在原煤的生产当中,有一部分煤是通过处理煤泥水浮选出来的。浮选精煤时在过滤之前添加聚丙烯酰胺,能够增加过滤速度和滤饼的重量,从而提高生产能力。
煤泥水经过聚丙烯酰胺处理之后,既能够回收到大量的煤泥,又能够防止黑水的污染,并能够使煤矿实现用水玄幻,节约用水。
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,也是目前世界上仅有的4个以煤为主要能源的国家之一。据统计,在我国探明的一次能源资源中,煤炭资源占比高达73.4%,水电占22.2%,石油天然气占4.4%。
据当时专家的预估,我国在2000年我国能源中煤炭为14亿至14.5亿吨,占70%;2010年为18亿吨,占60%。因此能否高效、洁净地开发利用丰富的煤炭资源已经微微我国解决能源接续的战略课题。
目前我国原煤产量13亿吨,入洗率25.6%,1998年至1999年间原煤入洗量3.8亿吨。一般入洗1吨煤要产生2000万吨煤泥(1吨煤泥要加10倍的水,约合产生2亿吨煤泥水),1吨煤泥水需要3至4克聚丙烯酰胺,全国煤炭洗煤需要用到聚丙烯酰胺2280吨至3040吨。2005年入洗率要提高到30%-32%,入洗量要达到4.5亿吨至4.8亿吨,洗煤需要用到聚丙烯酰胺2700吨到3840吨,而到了2016年的今天至以后,相信聚丙烯酰胺的用量在洗煤行业还将会有非常大的提升。
据中国煤炭加工利用协会权威人士分析,由于我国采煤技术落后,煤炭资源利用率低,煤矿多达8万余个,分布在1349个县,选煤厂1800多家,其中国有统配的大煤矿选煤厂约280家。据调查,有些小选煤厂因环保要求不严不处理煤泥水,自由排放;有的厂为减少选煤成本,采用煤泥水自然沉降。在国有统配的大煤矿选煤厂中,有三分之一的煤矿水质自身含有高价离子,不需要使用外加的絮凝剂;三分之一的选煤厂采用无机絮凝剂和聚丙烯酰胺有机絮凝剂复配使用;三分之一的选煤厂必须使用聚丙烯酰胺。预计我国全国聚丙烯酰胺实际的使用量在2000-3000吨/年。
我国较大的煤矿均分布在华北和东北,如:山西的西山矿务局,山东的枣庄、新汶、兖州矿务局,河北的开滦、赤峰、邢台矿务局,河南的平顶山矿务局,黑龙江的七台河、双鸭山、鹤岗矿务局以及辽宁的抚顺、抚新矿务局等。这些大的煤矿在生产过程中均不同程度的使用聚丙烯酰胺。
除了煤矿中洗煤、选煤需要用到聚丙烯酰胺外,在其他矿产中也需要用到它,在选矿和冶金过程中通常使用到大量的水,必须要用一个有效的方法从水或者水溶液中分离出矿物固体。应用聚丙烯酰胺,可促使有用的固体矿物很快的下沉,从而提高分离效果以及生产效率,减少尾矿的流失和降低成本,并减少环境污染。
铀矿提取是聚丙烯酰胺最早的重要领域之一。在浸滤前的浓缩物增稠工艺中,用聚丙烯酰胺处理是非常有效地,它可以使过滤速度提高四倍;如广东翁源铀矿。目前,我国应用聚丙烯酰胺的选矿业还包括铅锌矿、金矿、镍矿、铜矿、碱矿等采选和冶炼、如:甘肃的白银有色金属有限公司铅和锌的年产量都非常高,需要大量的聚丙烯酰胺,还有如:云南会泽铅锌矿、贵州遵义铅锌矿等都有用聚丙烯酰胺。各主要金矿如:山东招远金矿、东北乌拉嘎金矿等也都是用聚丙烯酰胺进行复选。此外,江西德兴铜矿、包头稀土金矿、广东云浮流体矿以及新疆镍矿在冶炼中也曾使用了聚丙烯酰胺,但各采矿厂都知识在遇到非常必要的时候才使用它,甚至已经基本不用。满足国内选矿、冶金业不同层侧的需求也是聚丙烯酰胺行业的重大课题之一。
聚丙烯酰胺在我国选矿行业的应用市场发展缓慢,主要问题是其絮凝沉降的选择性较差,在贵重金属的选矿中不是很合适。据测算,我国目前聚丙烯酰胺在矿业行业的年用量为1500吨左右。因此,提升聚丙烯酰胺的选择性,让其的适用范围更为广泛,是一件非常重要的事情。