4. 基于沉降试验的絮凝剂类型初筛

试验对象与初筛判据

本节任务不是确定最佳加药量，而是在同一矿浆条件下，从现场候选的 3 种絮凝剂中筛出值得进入单耗响应曲线测定的类型。候选样品记为 A（阴离子型，分子量约 1200 万）、B（阴离子型，分子量约 1800 万）、C（非离子型，分子量约 1000 万）。三者均按现场实际配制浓度 0.1%（质量分数）现配现用，避免因溶液浓度差异干扰类型比较。

初筛采用 1000 mL 量筒自由沉降试验，判据分三层：

• 沉降速度：记录絮团界面从 900 mL 刻度降至 700 mL 刻度所用时间，换算为 mm/s，反映絮团压缩与网捕效率。
• 上清液浊度：沉降 5 min 后取液面下 50 mm 处水样，测浊度（NTU），反映细颗粒捕获能力。
• 絮团形态：观察絮团尺寸、密实度与是否碎裂，作为定性佐证，不单独作为淘汰依据。

试验实施与数据记录

取现场浓密机进料矿浆，测初始浓度后统一稀释至 8%（质量分数），每份 1000 mL 装入量筒。加药单耗统一设为 30 g/t 干矿（即每 1000 mL 矿浆按含干矿质量计算药剂干量），先以 200 r/min 快搅 30 s，再以 40 r/min 慢搅 60 s，随后静置计时。每种药剂做 2 次平行试验，取平均。

示例记录（教学假设数据，非实测）：
矿浆浓度 8%，矿浆密度约 1.06 g/mL
每 1000 mL 含干矿 ≈ 1000 × 1.06 × 0.08 ≈ 84.8 g
单耗 30 g/t → 每份药剂干量 ≈ 84.8 × 30 / 1e6 ≈ 2.54 mg
0.1% 溶液对应体积 ≈ 2.54 / 1.0 ≈ 2.54 mL（按密度近似 1 g/mL）

药剂   界面 900→700 mL 用时   沉降速度    5 min 浊度   絮团形态
A      62 s                   约 3.2 mm/s  38 NTU      中等絮团，较密实
B      41 s                   约 4.9 mm/s  26 NTU      大絮团，略有碎裂
C      88 s                   约 2.3 mm/s  55 NTU      小絮团，松散

沉降速度按量筒刻度换算：900 mL 至 700 mL 对应界面下降高度约 200 mm（依量筒实际刻度间距标定），速度 = 200 mm ÷ 用时。上表数值为按该换算得到的示例结果，用于说明判读方法。

初筛排序与结论

以沉降速度为主指标、浊度为次指标，采用“先淘汰明显劣势、再排序”的方式：C 在两项指标上均最差，直接淘汰；A 与 B 进入下一阶段。B 的沉降速度比 A 高约 53%，浊度低约 32%，但絮团存在碎裂，需在单耗响应曲线测定中重点观察其在高单耗下是否出现絮团剪切破碎导致的浊度反弹。因此初筛排序为 B > A > C，推荐 B 作为主选、A 作为备选进入后续单耗-沉降速度与单耗-浊度响应曲线测定。

初筛执行要点与常见偏差

• 同批矿浆：三种药剂试验须取自同一进料桶并充分混匀，若分批取样，矿浆粒度与浓度差异会直接改变沉降速度，导致误判。
• 加药量按干矿折算：不能按溶液体积直接等量加入，须先按矿浆浓度换算每份干矿质量，再折算药剂干量与溶液体积，否则比较的是不同单耗而非不同类型。
• 界面读数一致性：统一读取絮团与清液之间的清晰界面，浑浊过渡带不计入；读数时刻与刻度位置须在记录表中固定。
• 浊度取样位置：固定液面下 50 mm，避免取样深度不同造成浊度差异。
• 平行试验：每种药剂至少 2 次平行，速度偏差超过 15% 时补做，排除操作偶然性。