金属阳离子与絮凝剂对高岭石沉降的影响研究

作者：张晋霞 张梦飞 牛福生 程泽红    单位：华北理工大学 矿业工程学院

关键词：尾矿水；高岭石；金属阳离子；絮凝剂；沉降效果；作用机理

摘  要：针对尾矿水中微细粒高岭石沉降困难的问题，使用尾矿水中常见的金属阳离子(Na+、K+、Ca2+和 Mg2+)作为混凝剂，阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)作为絮凝剂进行混凝后的絮凝试验。结果表明，在 pH 值为中性，矿浆质量浓度为 30 g/L 条件下，K+ 最佳浓度为 0.6 mol/L，Ca2+最佳浓度为 0.08 mol/L，CPAM 用量为 30 mg/L，沉降效果最佳。采用zeta 电位测试、傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试和接触角测试揭示金属阳离子的作用机理，与一价离子相比，二价离子具有更好的效果，二价离子能够更大幅度降低颗粒表面的 zeta 电位绝对值，减少颗粒表面羟基官能团，增大颗粒表面疏水性。CPAM 能够显著提高沉降速率，但会导致较高的浊度，当金属阳离子与 CPAM 结合使用时，沉降速率和上清液浊度均呈现出较优的效果。