کاربرد پلی‌اکریل‌آمید در معادن و حفاری؛ از جداسازی مواد معدنی تا بهبود سیال حفاری
پلی‌اکریل‌آمید یا PAM یکی از پلیمرهای مورد استفاده در صنایع معدنی و عملیات حفاری است. این ماده با توجه به نوع و گرید انتخابی، می‌تواند در فرایندهایی مانند جداسازی جامد از مایع، ته‌نشینی ذرات معدنی، شفاف‌سازی آب، آبگیری باطله‌ها و بهبود عملکرد سیال حفاری به کار رود.
شرکت تیانران، پلی‌اکریل‌آمید را برای فرآوری و دفع باطله معادن زغال‌سنگ، طلا، نقره، مس، آهن، سرب و روی، آلومینیوم، اورانیوم، نیکل، فسفر، پتاسیم، منگنز و سایر مواد معدنی معرفی کرده است. طبق اطلاعات این شرکت، هدف اصلی استفاده از پلی‌اکریل‌آمید در صنایع معدنی، افزایش کارایی جداسازی جامد–مایع و بهبود نرخ بازیابی است.
کاربرد فلوکولانت در صنایع معدنی
در بسیاری از مراحل فرآوری مواد معدنی، ذرات جامد در آب یا محلول فرایندی پراکنده‌اند. پلی‌اکریل‌آمید می‌تواند به‌عنوان فلوکولانت به تجمع و ته‌نشینی این ذرات کمک کند. نتیجه مورد انتظار از این فرایند، جداسازی بهتر فاز جامد از مایع، شفاف‌تر شدن جریان خروجی و آماده‌سازی مواد برای مراحل بعدی مانند فیلتراسیون، آبگیری یا بازیافت است.
نوع پلی‌اکریل‌آمید باید متناسب با ماده معدنی و شرایط فرایند انتخاب شود. تیانران برای کاربردهای معدنی، گریدهای مختلفی با درجه هیدرولیز و وزن مولکولی متفاوت معرفی کرده است؛ بنابراین نمی‌توان یک گرید را بدون بررسی شرایط عملیاتی برای تمام معادن مناسب دانست.
کاربرد پلی‌اکریل‌آمید در فرآوری آلومینا
در فرایند تولید آلومینا، ماده معدنی ابتدا خرد شده و سپس در شرایط دما و فشار بالا با محلول قوی هیدروکسید سدیم وارد واکنش می‌شود. براساس توضیحات تیانران، در این محیط آلومینیوم و سیلیسیم محلول وارد فاز مایع می‌شوند، درحالی‌که بخشی از ناخالصی‌ها حل نمی‌شوند.
افزودن فلوکولانت پلی‌اکریل‌آمید آنیونی به مخزن تغلیظ اولیه، به تشکیل سرریز شفاف کمک می‌کند. سرریز غنی از آلومینیوم سپس طی مراحلی مانند فیلتراسیون، سردکردن و رسوب‌دهی برای بازیابی آلومینیوم پردازش می‌شود. تیانران گریدهای A65AL، A75AL و A99AL را در گروه محصولات ویژه شست‌وشوی آلومینیوم معرفی کرده است.
کاربرد فلوکولانت در معدن زغال‌سنگ
در فرآوری زغال‌سنگ، از فرایند فلوتاسیون برای دستیابی به زغال تمیزتر با ارزش احتراقی بالاتر استفاده می‌شود. تفاوت چگالی زغال‌سنگ و ناخالصی‌های موجود در آب، امکان جداسازی آن‌ها را فراهم می‌کند.
براساس اطلاعات تیانران، پلی‌اکریل‌آمید در این فرایند به‌عنوان فلوکولانت برای افزایش کارایی جداسازی آب و ناخالصی‌ها استفاده می‌شود. پس از جداسازی، ناخالصی‌ها حذف و امکان بازیافت آب فراهم می‌شود. این شرکت گریدهای A345، A456L و A556 را از جمله محصولات قابل استفاده در فرآوری زغال‌سنگ معرفی کرده است.
کاربرد پلی‌اکریل‌آمید در معادن طلا و نقره
پس از آسیاب ماده معدنی در معادن طلا و نقره، ذرات جامد باید از بخش مایع جدا شوند. طبق توضیحات تیانران، فلوکولانت پلی‌اکریل‌آمید آنیونی پیش از مرحله فیلتراسیون به مخزن تغلیظ افزوده می‌شود تا به ته‌نشینی مواد جامد کمک کند. ماده ته‌نشین‌شده سپس وارد مراحل فیلتراسیون می‌شود.
در جدول محصولات معدنی تیانران، گرید A1534 برای فرآوری طلا و مس و گرید A245 برای طلا و ایلمنیت یا سنگ‌آهن تیتانیوم معرفی شده‌اند.
کاربرد فلوکولانت در معادن سرب و روی
در فرآوری سرب و روی، جداسازی سریع‌تر ذرات معدنی و شفاف‌شدن مایع حاصل از فیلتراسیون اهمیت دارد. تیانران اعلام می‌کند که استفاده از فلوکولانت پلی‌اکریل‌آمید آنیونی در این فرایند می‌تواند ته‌نشینی سریع مواد معدنی و شفاف‌سازی محلول فیلترشده را تقویت کند.
طبق منبع سازنده، این کاربرد با افزایش کارایی فرایند و کاهش اتلاف مواد معدنی ارتباط دارد. انتخاب گرید مناسب باید با توجه به ویژگی‌های محلول و شرایط فرایندی انجام شود.
کاربرد پلی‌اکریل‌آمید در فرآوری مس
پالپ یا باطله خارج‌شده از سلول فلوتاسیون مس برای ادامه ته‌نشینی وارد مخزن تغلیظ می‌شود. فلوکولانت در این مرحله برای تسریع ته‌نشینی و دستیابی به سرریز شفاف‌تر به کار می‌رود. آب سرریز می‌تواند دوباره به‌عنوان آب در گردش استفاده شود.
باطله تغلیظ‌شده باقی‌مانده نیز برای آبگیری به دستگاه سانتریفیوژ منتقل می‌شود. تیانران استفاده از پلی‌اکریل‌آمید آنیونی را در این مرحله به‌عنوان افزودنی سانتریفیوژ مطرح کرده و هدف آن را بهبود کارایی رسوب‌دهی و فیلتراسیون می‌داند.
کاربرد PAM در فرآوری نیکل
در فرایند تر فرآوری نیکل، جداسازی آب و گل یکی از مراحل موردنیاز است. طبق اطلاعات تیانران، افزودن پلی‌اکریل‌آمید می‌تواند جداسازی سریع آب و گل را هنگام جداسازی نیکل از ماده معدنی تسهیل کند.
کاربرد پلی‌اکریل‌آمید در حفاری
کاربرد پلی‌اکریل‌آمید در حفاری با کاربرد آن به‌عنوان فلوکولانت معدنی متفاوت است. تیانران اعلام می‌کند که PAM مخصوص سیال حفاری می‌تواند عملکرد سیال را بهبود دهد، از ریزش دیواره چاه جلوگیری کند و به خنک‌کاری و روان‌کاری مته کمک کند. این محصولات می‌توانند در سیستم سیال حفاری پلیمری کم‌جامد و بدون پراکنده‌ساز به کار روند و با مواد مختلف تصفیه سیال ترکیب شوند.
تیانران سه نقش را برای پلی‌اکریل‌آمید مخصوص حفاری بیان می‌کند:
- مهار شیل: محدودکردن هیدراته‌شدن، تورم و تجزیه مواد رسی موجود در شیل و کمک به جلوگیری از ریزش دیواره چاه
- کاهش فیلتراسیون: کاهش ورود آب به لایه و محدودکردن تورم ناشی از آبگیری شیل رسی
- کنترل ویسکوزیته: اثرگذاری بر ذرات رس محافظت‌شده و جلوگیری از تشکیل ساختار فضایی در سیستم سیال حفاری
برای سیالات حفاری، تیانران گرید A523 را به‌عنوان مهارکننده شیل و گریدهای A689، A689T و A756R را به‌عنوان غلیظ‌کننده گل حفاری معرفی کرده است. در این جدول، A756R دارای درجه هیدرولیز بالا و وزن مولکولی بالا است.
تفاوت A756 و A756R چیست؟
در انتخاب محصول باید میان گریدهای A756 و A756R تفاوت قائل شد. طبق جدول رسمی تیانران:
- A756 در گروه پلی‌اکریل‌آمیدهای آنیونی با درجه هیدرولیز بالا و وزن مولکولی بالا قرار دارد.
- A756 برای افزایش برداشت نفت، کاهش اصطکاک سیال شکست و تصفیه آب معرفی شده است.
- A756R به‌طور مشخص در جدول سیالات حفاری و با کاربرد غلیظ‌کننده گل حفاری قرار دارد.
- A756 در جدول گریدهای تخصصی معدن تیانران درج نشده است.
بنابراین، شباهت اسمی این دو محصول به معنای یکسان‌بودن کاربرد آن‌ها نیست و انتخاب گرید باید براساس نوع فرایند، ماده معدنی و شرایط عملیاتی انجام شود.
انتخاب گرید مناسب پلی‌اکریل‌آمید برای معدن و حفاری
جدول محصولات تیانران نشان می‌دهد که گریدهای معدنی از نظر درجه هیدرولیز و وزن مولکولی یکسان نیستند. برای نمونه، A1534 درجه هیدرولیز پایین و وزن مولکولی متوسط رو به بالا دارد؛ درحالی‌که گریدهای ویژه شست‌وشوی آلومینیوم با درجه هیدرولیز بالا یا بسیار بالا معرفی شده‌اند.
این تفاوت‌ها نشان می‌دهد انتخاب پلی‌اکریل‌آمید باید براساس کاربرد واقعی انجام شود. نوع ماده معدنی، مرحله فرایند و هدف استفاده از محصول از اطلاعاتی هستند که هنگام استعلام گرید مناسب باید مشخص شوند.
خرید پلی‌اکریل‌آمید A756 از تجارت پویا
پلی‌اکریل‌آمید آنیونی A756 تولید شرکت تیانران چین، با خلوص ۹۹٫۷ درصد، در فروشگاه اینترنتی تجارت پویا موجود و قابل خریداری است. این گرید در اطلاعات رسمی سازنده با درجه هیدرولیز بالا و وزن مولکولی بالا معرفی شده و برای تصفیه آب، افزایش برداشت نفت و کاهش اصطکاک سیال شکست در فهرست محصولات تیانران قرار گرفته است.
تجارت پویا به‌عنوان تأمین‌کننده و واردکننده مواد شیمیایی، امکان استعلام خرید و سفارش سایر گریدهای پلی‌اکریل‌آمید تیانران را نیز فراهم می‌کند. مجموعه‌های فعال در صنایع معدنی یا حفاری می‌توانند براساس ماده معدنی، نوع فرایند و کاربرد موردنظر، برای استعلام و تأمین گرید متناسب با نیاز خود با تجارت پویا در ارتباط باشند.
