分子量要求一般范围:在洗煤厂中,聚丙烯酰胺的分子量在 800 万 - 2000 万之间较为合适。分子量对于絮凝效果有着重要的影响。
具体应用:对于煤泥颗粒较大、杂质相对容易沉降的洗煤废水,分子量 800 万 - 1200 万的聚丙烯酰胺可以满足基本需求。它能够快速使颗粒聚集,形成相对较小但足够紧实的絮凝体,加快沉降速度。而对于含有较多细小煤泥颗粒和胶体的废水,分子量 1600 万 - 2000 万的聚丙烯酰胺更具优势,它可以通过吸附架桥作用,将微小的颗粒连接起来,形成较大的絮凝体,从而有效提高煤泥水的澄清度。
离子型要求阴离子型聚丙烯酰胺:当洗煤厂的煤泥水 pH 值大于 7(呈碱性),且煤泥颗粒表面带有较多正电荷时,阴离子型聚丙烯酰胺是常用的选择。例如,在含有较多金属阳离子(如钙、镁离子)的煤泥水中,阴离子型聚丙烯酰胺分子链上的负电荷可以与颗粒表面的正电荷相互作用,实现絮凝。其离子度一般在 20% - 40% 之间,这个范围内的离子度能够较好地平衡电荷中和与吸附架桥的作用。
阳离子型聚丙烯酰胺:如果煤泥水含有较多有机物,并且煤泥颗粒表面带负电荷,阳离子型聚丙烯酰胺则更为适用。比如在使用了有机浮选药剂的洗煤厂,煤泥水中存在大量带负电的有机杂质,离子度在 30% - 60% 的阳离子型聚丙烯酰胺能够有效地与这些杂质相互作用。它的正电荷基团可以中和颗粒的负电荷,同时通过吸附作用将颗粒聚集在一起。
非离子型聚丙烯酰胺:对于酸碱度接近中性(pH 值在 6 - 7 之间),煤泥颗粒电荷性质不明显的情况,非离子型聚丙烯酰胺比较合适。它主要依靠分子链上的酰胺基与颗粒之间的氢键作用来实现絮凝。在一些特殊的洗煤工艺或者煤种(如低硫、低矿物质含量的煤)产生的煤泥水中,非离子型聚丙烯酰胺可以发挥独特的作用。
纯度要求工业级纯度:洗煤厂一般使用工业级纯度的聚丙烯酰胺。工业级产品虽然含有一定量的杂质,但对于洗煤废水处理的基本功能不会产生太大影响,而且成本相对较低。工业级聚丙烯酰胺允许含有一定量的未反应完全的单体、引发剂残留等杂质,但这些杂质的含量需要符合相关工业标准。
对杂质的限制:对于一些对水质要求较高的洗煤厂(如采用了先进的循环水系统,要求尽量减少二次污染的情况),会对聚丙烯酰胺的杂质含量有更严格的要求。例如,会限制未聚合丙烯酰胺单体的残留量,因为丙烯酰胺单体是一种有毒物质,过多的残留会对环境和人体健康造成潜在危害。
溶解性能要求溶解速度:洗煤厂希望聚丙烯酰胺具有较快的溶解速度,这样可以提高处理效率。在常温(20 - 30℃)下,溶解时间更好在 30 - 60 分钟内。如果溶解速度过慢,会影响生产流程的连续性。为了加快溶解速度,可以适当提高搅拌速度,但要注意避免搅拌过于剧烈导致分子链断裂。
溶解完全性:要求聚丙烯酰胺能够完全溶解,不能有未溶解的颗粒或团块。因为未溶解的部分不仅不能发挥絮凝作用,还会堵塞管道或者在煤泥表面形成不均匀的覆盖,影响煤泥的脱水和后续处理。