在矿产资源加工领域,矿粉造粒是提高资源利用率、减少粉尘污染的关键环节。传统造粒工艺依赖粘土、水泥等粘结剂,虽能实现颗粒成型,但普遍存在能耗高、强度不足、
污染物排放量大等问题。随着绿色矿山理念的推进, 高粘聚丙烯酰胺(HPAM) 凭借独特的分子结构与性能优势,成为破解矿粉造粒 “效率” 与 “环保” 双重难题的核心
材料,为行业带来了 “双赢” 新路径。
一、传统造粒的瓶颈:效率与环保的双重挑战
矿粉造粒的核心目标是通过粘结剂将细微颗粒团聚成具有一定强度的球团,以便后续冶炼或运输。传统粘结剂存在三大痛点:
粘结效率低:粘土等天然材料需大量添加才能达到粘结xiao果,且颗粒成型时间长、强度差,干燥过程中易开裂、破损率高;
能耗居高不下:为弥补强度缺陷,往往需高温烧结或延长干燥时间,导致能耗成本飙升;
环境负担重:粘土中含有的杂质(如硫、重金属)在烧结过程中释放污染物,水泥等无机粘结剂则会产生大量碱性废水,难以满足环保标准。
高粘聚丙烯酰胺的出现,从根本上突破了这些瓶颈。
二、高粘聚丙烯酰胺的 “gao效密码”:分子级粘结力赋能造粒升级
作为一种高分子聚合物,HPAM 的分子链上含有大量极性基团,可通过吸附架桥与网捕卷缠作用,将矿粉颗粒紧密连接,形成高强度团聚体。其gao效性体现在:
用量少,xiao果强:仅需添加 0.1%-0.3% 的 HPAM(占矿粉质量比),即可达到传统粘结剂 5%-10% 的粘结xiao果,大幅减少物料成本;
快速成型,强度优异:HPAM 水溶液具有极高粘性,能在造粒滚筒或造球盘中迅速包裹矿粉颗粒,形成初始强度,减少成型时间;干燥后颗粒抗压强度提高 30%-50%,耐冲
击性显著增强,运输过程中破损率减少 60% 以上;
节能降耗:由于颗粒初始强度高,可缩短干燥时间或减少烧结温度,某铁矿案例显示,使用 HPAM 后,造粒环节能耗同比下降 25%,生产线效率提高 15%。
三、环保优势:从 “末端治理” 到 “源头减排”
HPAM 的环保价值不仅在于减少污染物产生,更在于构建绿色造粒体系:
无du无害,可降解:HPAM 本身为白色粉末,化学性质稳定,不含重金属或有害杂质,且在自然环境中可通过微生物作用缓慢降解,无长期残留风险;
减少废水废气排放:传统粘结剂使用中,大量水分随废水排出,且废水中的悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)难以处理。HPAM 的高粘性使造粒用水减少 20%-30%,且
废水经简单沉淀即可循环利用,悬浮物去除率达 90% 以上;
契合绿色矿山政策:在 “双碳” 目标下,矿业亟需低碳技术。HPAM 造粒无需高温烧结,从源头减少二氧化碳排放,同时避免了粘土开采对土地的破坏,符合《矿产资源节
约与综合利用先进适用技术推广目录》导向。
四、实际应用:从理论到场景的价值落地
在铁矿、铜矿、锌矿等造粒场景中,HPAM 已展现出显著优势:
铁矿球团:某河北钢铁企业采用 HPAM 替代膨润土造粒,球团抗压强度从 800N / 个提高到 1200N / 个,返矿率(破损颗粒需重新处理的比例)从 15% 降到 5%,年节约
能耗成本超 500 万元,同时废水排放量减少 40%;
有色金属矿:在云南某铜矿,针对细粒级(-200 目占比 80%)矿粉造粒,HPAM 通过 “分子桥联” 将分散颗粒团聚,解决了传统粘结剂难以成型的问题,造粒合格率从
75% 提高到 92%,且浸出过程中药剂消耗量下降 10%。
五、未来展望:技术创新驱动行业变革
随着矿物资源贫细杂化趋势加剧,对造粒技术的要求将更高。高粘聚丙烯酰胺的应用潜力还可向以下方向拓展:
复配技术优化:与木质素磺酸盐、淀粉等天然高分子复配,进一步减少成本并提高生物降解性;
智能化添加系统:结合造粒过程中的湿度、温度传感器,实现 HPAM 用量的精准控制,避免浪费;
全产业链协同:从造粒环节延伸到冶炼、尾矿处理,形成 “粘结 - 回收 - 循环” 的闭环体系,推动矿业向零排放迈进。
重新定义矿业造粒的 “双赢” 逻辑
高粘聚丙烯酰胺在矿粉造粒中的应用,本质上是 “分子技术” 与 “工业需求” 的深度耦合 :通过分子级粘结力提高生产效率,通过绿色化学特性减少环境负荷,为矿业破
解 “效率与环保不可兼得” 的悖论提供了实证。在全球资源紧张与环保升级的双重压力下,这种 “双赢密码” 不仅是单一环节的技术突破,更是推动矿业向低碳、gao效、
可持续转型的关键钥匙。随着技术迭代与应用场景的拓展,高粘聚丙烯酰胺有望成为绿色矿山建设的标配技术,yin领行业在 “双循环” 格局中实现高质量发展。
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