Como fornecedor líder de cloreto de polialumínio para minas de carvão, muitas vezes sou questionado sobre como o cloreto de polialumínio (PAC) funciona no tratamento de águas residuais de minas de carvão. Nesta postagem do blog, aprofundarei a ciência por trás da eficácia do PAC, compartilharei alguns exemplos do mundo real e explicarei por que ele é a melhor escolha para operadores de minas de carvão.
A composição e propriedades do cloreto de polialumínio
O cloreto de polialumínio é um coagulante polimérico inorgânico. Sua fórmula química pode ser geralmente expressa como [Al₂(OH)ₙCl₆₋ₙ]ₘ, onde n varia de 1 a 5 e m ≤ 10. Este composto existe em uma estrutura polimérica complexa, o que lhe confere propriedades químicas e físicas únicas.
Uma das principais características do PAC é a sua alta densidade de carga. As cargas positivas nas moléculas de PAC desempenham um papel crucial no processo de tratamento de águas residuais. Nas águas residuais das minas de carvão, existem numerosas partículas suspensas com carga negativa, como pó de carvão, argila e outros minerais de granulação fina. A alta carga positiva do PAC pode neutralizar essas cargas negativas nas partículas suspensas.
Mecanismos de coagulação e floculação
Coagulação
A primeira etapa no tratamento de águas residuais de minas de carvão usando PAC é a coagulação. Quando o PAC é adicionado às águas residuais, ele se dissocia rapidamente na água, liberando íons de alumínio carregados positivamente e espécies de polímeros. Estas espécies carregadas positivamente interagem com as partículas suspensas carregadas negativamente nas águas residuais.
A atração eletrostática entre as cargas positivas do PAC e as cargas negativas das partículas suspensas reduz as forças repulsivas entre as partículas. Como resultado, as partículas começam a se aproximar umas das outras. Esta neutralização das cargas superficiais é essencial porque na sua ausência as partículas suspensas permaneceriam estáveis na água devido à repulsão eletrostática e não se agregariam.
Floculação
Após a coagulação, a próxima etapa é a floculação. Uma vez neutralizadas as cargas superficiais das partículas suspensas, as pequenas partículas coaguladas começam a colidir e combinar-se entre si para formar flocos maiores. O PAC atua como um agente de ponte durante esse processo. A estrutura polimérica de cadeia longa do PAC pode conectar várias partículas pequenas, formando flocos maiores e mais sedimentáveis.
Esses flocos são muito maiores e mais pesados que as partículas suspensas originais. Como resultado, eles podem sair da água mais facilmente sob a influência da gravidade. Em um tanque de sedimentação, os flocos irão afundar, deixando água relativamente clara no topo.
Remoção de contaminantes
Sólidos Suspensos
O objetivo principal do uso do PAC no tratamento de águas residuais de minas de carvão é remover sólidos suspensos. As águas residuais das minas de carvão geralmente contêm uma alta concentração de finos de carvão, fragmentos de rocha e outros materiais sólidos. Pelo processo de coagulação e floculação descrito acima, o PAC pode remover eficazmente estes sólidos suspensos. A eficiência de remoção de sólidos suspensos pode ser bastante elevada, chegando frequentemente a mais de 90%. Isto é crucial para tornar as águas residuais adequadas para reutilização ou para cumprir os padrões de descarga.
Metais Pesados
Além dos sólidos suspensos, as águas residuais das minas de carvão também podem conter metais pesados, como chumbo, mercúrio e cádmio. O PAC também pode desempenhar um papel na remoção desses metais pesados. O PAC carregado positivamente pode reagir com íons ou complexos de metais pesados carregados negativamente nas águas residuais.
Alguns metais pesados podem formar precipitados insolúveis com as espécies de hidróxido de alumínio geradas a partir da hidrólise do PAC. Esses precipitados serão então incorporados aos flocos durante o processo de floculação e poderão ser removidos por sedimentação.
Matéria Orgânica
Embora as águas residuais das minas de carvão não sejam normalmente tão ricas em matéria orgânica como alguns outros tipos de águas residuais industriais, ainda pode haver alguns contaminantes orgânicos presentes. O PAC pode ajudar até certo ponto na remoção de matéria orgânica. Os flocos formados pelo PAC podem adsorver algumas das moléculas orgânicas e, durante o processo de sedimentação, esses flocos carregados de matéria orgânica são removidos da água.
Aplicações e benefícios do mundo real
Em muitas minas de carvão ao redor do mundo, o PAC tem sido amplamente utilizado em sistemas de tratamento de águas residuais. Por exemplo, em algumas minas de carvão de grande escala na Austrália, o PAC provou ser altamente eficaz no tratamento de grandes volumes de águas residuais geradas durante as operações de mineração e processamento de carvão.
O uso do PAC oferece vários benefícios para os operadores de minas de carvão. Em primeiro lugar, é rentável. Comparado com alguns outros coagulantes, o PAC tem um custo relativamente baixo por unidade de tratamento. Pode atingir alta eficiência de tratamento com uma dosagem relativamente pequena, o que reduz o custo geral do tratamento.
Em segundo lugar, o PAC é fácil de usar. Pode ser adicionado diretamente ao sistema de tratamento de águas residuais e o equipamento necessário para sua adição é relativamente simples. Isto torna conveniente para os operadores de minas de carvão integrarem o PAC nos seus processos existentes de tratamento de águas residuais.
Em terceiro lugar, o PAC pode melhorar a qualidade da água tratada. Ao remover eficazmente sólidos suspensos, metais pesados e alguma matéria orgânica, a água tratada pode ser reutilizada no processo de mineração de carvão, como para supressão de poeira ou lavagem de carvão. Isto não só reduz a procura de água doce, mas também ajuda a reduzir o impacto ambiental das operações de mineração de carvão.
Nossas ofertas de produtos
Como fornecedor de cloreto de polialumínio para minas de carvão, oferecemos uma gama de produtos PAC de alta qualidade. NossoCloreto de polialumínio para tratamento de águaé especificamente formulado para o tratamento de vários tipos de águas residuais, incluindo águas residuais de minas de carvão. Possui alto grau de polimerização e composição química estável, o que garante excelente desempenho de coagulação e floculação.
Nós também fornecemosSulfato de polialumínio de grau industrial, que pode ser usado em combinação com PAC em alguns casos para aumentar o efeito do tratamento. Além disso, nossoCloreto de polialumínio 30%é uma escolha popular entre os operadores de minas de carvão devido à sua alta pureza e forte capacidade de coagulação.
Contate-nos para compras
Se você é um operador de mina de carvão e procura uma solução eficaz e confiável para tratamento de águas residuais, teremos o maior prazer em ajudá-lo. Nossa equipe de especialistas pode fornecer suporte técnico detalhado e ajudá-lo a escolher o produto PAC mais adequado para suas necessidades específicas. Esteja você lidando com uma mina de carvão de pequena escala ou com uma operação de grande escala, temos os produtos e a experiência para atender às suas necessidades.
Referências
- Letterman, RD (2019). Qualidade e Tratamento da Água: Um Manual de Abastecimento Comunitário de Água. McGraw - Hill Educação.
- Gregory, J. e Baranyai, A. (2006). Coagulação e Floculação no Tratamento de Águas e Efluentes. Publicação da IWA.
- USEPA. (2017). Tecnologias de tratamento de águas residuais de mineração de carvão. Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos.
