在矿产资源加工与运输领域，矿球（如铁矿球团、有色金属精矿球等）作为冶炼原料的重要形态，其运输过程中的粉尘污染长期困扰行业 —— 尽管矿球经过造粒成型，但在

装卸、长途运输或振动冲击下，表面碎屑脱落及颗粒破损仍会产生大量粉尘，不仅导致物料损耗（破损率可达 5%-10%），更对大气环境、作业an全及后续工艺效率造成负

面影响。高粘聚丙烯酰胺（HPAM）凭借 “分子级黏结强化 + 表面韧性保护” 的双重机制，为矿球运输打造了 “防破损 - 抑粉尘 - 保品质” 的全链条解决方案，让 “清洁

运输” 从造粒环节延伸到终端交付。

一、矿球运输的 “粉尘痛点”：破损、扬尘与品质隐患

矿球虽经造粒成型，但传统工艺下仍存在三大运输难题：

机械破损导致粉尘再生：矿球抗压强度不足（如传统膨润土造粒球团抗压强度多为 800-1000N / 个），长途运输颠簸中易出现表面剥落、棱角破损，产生粒径＜50μm 的细

粉尘；

静电与风力加剧扬尘：干燥环境下矿球摩擦产生静电，吸附细小颗粒并随气流扩散，露天运输时 5 级以上风力即可导致明xian扬尘；

品质波动影响冶炼效率：粉尘流失导致矿球成分不均（如铁品位波动 ±1%），且破损颗粒需回炉再造，增加返矿率（部分企业返矿率高达 15%）与能耗成本。

传统应对手段（如增加包装层数、喷洒普通水溶液）xiao果有限，亟需从材料本质提高矿球的抗破损性与表面黏结力，而 HPAM 正是破局的核心技术。

二、HPAM 的 “黏结黑科技”：从 “脆弱球体” 到 “坚韧共同体”

HPAM 在矿球运输中的作用可概括为 “内增强、外防护” 的双重赋能：

1. 造粒环节：分子级强化球团结构

吸附架桥，提高内在强度：在造粒阶段，HPAM 分子通过酰胺基与矿粉颗粒表面的金属离子（如 Fe³+、Cu²+）形成配位键，同时长链分子穿插缠绕颗粒，构建三维网状结

构。相较于传统粘结剂，添加 0.1%-0.3% 的 HPAM 可使矿球抗压强度提高 30%-50%（达 1200-1500N / 个），抗冲击次数增加 2 倍以上，从源头减少运输中的结构性破

损。

表面致密化，阻断粉尘脱落：HPAM 溶液在球团表面形成纳m级保护膜，填充颗粒间微孔，使球团表面粗糙度减少 40%，粉尘与球体的结合力提高 60%，即使发生轻微碰撞

，碎屑也难以脱离球体。

2. 运输环节：柔性成膜抵御外部冲击

动态防护膜，缓冲外力损伤：在装车前，通过喷洒 0.05%-0.1% 的 HPAM 稀释液，在矿球表面形成厚度仅 5-10μm 的弹性膜层。该膜层可吸收振动能量（缓冲效率达 70%

），避免球体间直接摩擦，同时膜层的黏性使脱落的细粉重新黏附于球团表面，形成 “自xiu复” 效应。

抗静电与憎水协同，抑制扬尘：HPAM 的极性基团可中和矿球表面静电（电荷密度减少 80%），减少粉尘吸附；非离子型 HPAM 的疏水链段在干燥环境中减少表面能，使

粉尘更难被风吹起，实测 6 级风力下扬尘量较传统工艺减少 90%。

三、三大核心优势：重新定义矿球运输的 “gao效清洁标准”

破损率暴跌，物料零流失

强度与韧性双提高：某河北钢铁企业采用 HPAM 造粒并配合表面防护后，铁矿球团运输破损率从 12% 降到 2% 以下，年减少返矿处理量超 5 万吨，相当于节约 400 万元再

造成本；

成分稳定性保障：粉尘流失率从 3% 降到 0.5% 以内，矿球铁品位波动控制在 ±0.3%，冶炼工序的原料利用率提高 5%，焦比（焦炭消耗量）下降 3%。

全场景适配，极端环境无忧

温度适应性强：在 - 20℃低温环境中，HPAM 膜层保持柔韧性（断裂伸长率＞300%），避免低温脆裂；在 40℃高温下，膜层缓慢降解但仍维持有效黏结力（有效期达 72 

小时），覆盖长途运输全周期；

湿度智能响应：针对南方多雨地区，阴离子型 HPAM 通过静电排斥作用减少水分渗透（吸水率减少 25%），防止球团软化；在西北干旱区，非离子型 HPAM 强化表面黏结

，抵御 10 级以上强风扬尘。

绿色低碳，全链条环保

无du可降解，零残留风险：HPAM 本身通过美国 FDA 食品接触an全认证，运输后残留膜层随矿球进入冶炼工序，高温下分解为水和二氧化碳，无有害气体释放；

减耗降碳双重效益：相比传统包装 + 洒水工艺，HPAM 方案减少塑料包装使用 80%、水资源消耗 90%，某铜企案例显示，年减少 CO₂排放 1200 吨，相当于种植 6.7 万棵

冷杉。

四、实战案例：从 “扬尘重灾区” 到 “清洁运输标杆”

铁矿球团长途铁路运输

山西某钢铁集团通过 “HPAM 造粒 + 表面喷涂” 组合方案，实现：

2000 公里铁路运输后，球团破损率从 15% 降到 3%，粉尘浓度从 120mg/m³ 降到 8mg/m³（达国标限值）；

返矿处理线负荷下降 60%，年节约能耗成本超 1000 万元，同时因粉尘排放达标，避免环保罚款 300 万元 / 年。

有色金属精矿球海运场景

江西某铜矿出口硫精矿球时，面临海上高盐潮湿环境的侵蚀：

使用耐盐型 HPAM（分子量 1800 万 + 磺酸基改性）后，球团海运 20 天未出现软化、粉化现象，表面粉尘脱落量减少 95%；

客户验收时杂质含量（粉尘夹带的泥沙等）从 2% 降到 0.3%，产品溢价提高 5%，年增出口收益 500 万美元。

五、未来展望：从 “运输抑尘” 到 “全产业链赋能”

随着矿物加工向 “精细化、绿色化” 升级，HPAM 的应用正从单一运输环节向全链条延伸：

造粒 - 运输 - 冶炼协同增效：运输中残留的 HPAM 可作为冶炼助熔剂的前驱体，减少额外药剂添加，形成 “材料复用 - 成本递减” 的良性循环；

智能监测与精准施药：集成物联网传感器（如压力传感器、粉尘浓度仪），实时追踪矿球破损风险，自动触发 HPAM 喷洒系统，实现 “按需防护”，药剂利用率提高到 

98% 以上；

生物基 HPAM 研发突破：通过微生物发酵合成可降解性更强的 HPAM 衍生物（如接枝淀粉基 HPAM），进一步减少环境负荷，契合 “碳中和” 时代的绿色制造需求。

重新定义矿球运输的 “坚韧与洁净”

高粘聚丙烯酰胺在矿球运输中的应用，是 “材料科学” 与 “工业工程” 深度融合的典范 —— 它不仅解决了粉尘污染这一显性难题，更通过分子级黏结技术提高了矿球的全

生ming周期价值：从造粒时的强度强化，到运输中的动态防护，再到冶炼时的协同增效，构建了 “生产 - 物流 - 加工” 的绿色闭环。在全球矿产资源竞争加剧与环保标准严

苛化的背景下，这种 “黏结黑科技” 正成为矿业降本增效、合规转型的必备技术，yin领行业在 “gao效运输” 与 “生态责任” 之间找到可持续发展的zui优解。当矿球运

输告别 “粉尘飞扬”，我们看到的不仅是技术的进步，更是整个产业向 “绿色供应链” 迈进的坚定步伐。