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MX2008014564A - Tratamiento de suspensiones acuosas. - Google Patents

Tratamiento de suspensiones acuosas.

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Publication number
MX2008014564A
MX2008014564A MX2008014564A MX2008014564A MX2008014564A MX 2008014564 A MX2008014564 A MX 2008014564A MX 2008014564 A MX2008014564 A MX 2008014564A MX 2008014564 A MX2008014564 A MX 2008014564A MX 2008014564 A MX2008014564 A MX 2008014564A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
sample
polymer
suspension
water
natural
Prior art date
Application number
MX2008014564A
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English (en)
Inventor
Brian Dymond
John Lamperd
Angela Beveridge
Original Assignee
Ciba Holding Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ciba Holding Inc filed Critical Ciba Holding Inc
Publication of MX2008014564A publication Critical patent/MX2008014564A/es

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/20Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
    • B09B3/21Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using organic binders or matrix
    • B09B3/24Binders with plastic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56Macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/008Sludge treatment by fixation or solidification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/10Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from quarries or from mining activities

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
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  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

Se describe un proceso, en el cual una suspensión, que compendie material en partículas disperso, en un medio acuoso, se transfiere como un fluido a un área de depósito, luego se permite reposar y rigidificar, y en donde la rigidificación se mejora, mientras retiene la fluidez de la suspensión, durante la transferencia, por combinar con la suspensión, durante la transferencia, una cantidad rigidificadora de un sistema de tratamiento, el cual comprende: i) un polímero sintético, soluble en agua, e ii) un polímero natural o seminatural, soluble en agua. La rigidificación mejorada se puede lograr, que incluye la eficiencia de dosis, especialmente con respecto a la cantidad del polímero sintético requerido. Asimismo, se pueden lograr mejoras en la claridad del licor liberado de la suspensión.

Description

TRATAMIENTO DE SUSPENSIONES ACUOSAS La presente invención se refiere al tratamiento de suspensiones de material en partículas, especialmente pastas acuosas de minerales de desecho. La invención es particularmente adecuada para el desecho de residuos y otros materiales de desecho, que resulta" de los procesos minerales y procesos de beneficio, que incluyen el co-desecho de sólidos gruesos y finos, como una mezcla homogénea. Por material mineral en partículas incluimos una variedad de substratos, donde está presente el material mineral. Esto incluye, por ejemplo, le lodo rojo, residuos de una variedad de operaciones de procesos minerales y el proceso de residuos de arenas aceitosas.
Los procesos de tratar minerales, con el fin de extraer los valores minerales resultará normalmente en material de desecho. A menudo el material de desecho consiste de una pasta acuosa o lodo que comprende material mineral en partículas, por ejemplo, arcilla, pizarra, arena, arenilla, óxidos de metal, etc., en mezcla con agua.
En algunos casos, el material de desecho, al como los residuos de minas, puede disponerse convenientemente en una mina subterránea para formar un relleno. Generalmente, el desecho de relleno comprende una alta proporción de partículas gruesas, de tamaño grande, junto con partículas de tamaño pequeño, y se bombean en la mina como pasta acuosa, donde se permiten deshidratar, dejando los sólidos sedimentados en el sitio. Es una práctica común usar floculantes para asistir este proceso, por la floculación del material fino para aumentar el régimen se sedimentación. Sin embargo, en este caso, el material grueso normalmente sedimentará a un régimen más rápido que las partículas finas floculadas, resultando en un depósito heterogéneo de sólidos gruesos y finos .
La patente sudafricana 6900472 y la patente US 3508407 describen una técnica que se usa para retener partículas finas, especialmente de cemento, en un relleno de mina subterráneo, se sugieren productos sintéticos y copolímeros que pueden ser usados solos o juntos, aunque ninguna preferencia se da al uso de ambos tipos.
La patente US 4399039 describe el uso del almidón en deshidratar una capa sedimentada de residuo, debajo de la superficie de un estanque, donde el agua migra hacia arriba. La viscosidad y variabilidad de la capa se dice mejorará con el in de soportar más arena. No hay indicación que tal tratamiento auxiliar sea útil en hacer rígida la suspensión, de modo que se pueda formar una pila.
Para otras aplicaciones, puede no ser posible disponer del desecho en una mina. En estos casos, es una práctica común disponer este material bombeando la pata acuosa en lagunas, montones o pilas y permitir que se deshidraten gradualmente, a través de as acciones de sedimentación, drenaje y evaporación .
Hay un gran interés de presión ambiental para minimizar la ubicación de nuevos terrenos para propósitos de desecho y usar más efectivamente las área de desecho existentes. Un método es cargar múltiple capas de desechos sobre un área y así formar pilas mayores de desechos. Sin embargo, esto presenta la dificultad de asegurar que el material de desecho pueda sólo fluir sobre la superficie de desechos previamente hechos rígidos dentro de límites aceptables, para permitir la rigidez para formar una pila, y que los desechos sean suficientemente consolidados para soportar múltiples capas de material rigidificado, sin el riesgo de colapsar o deslizarse. Así los requisitos de proporcionar un material de desecho con las características para el apilado es algo diferente de aquellas requeridas para otras formas de desechos, tal como los rellenos, dentro de un área relativamente encerrada.
En una operación típica del proceso de minerales, los sólidos de desecho se separan de los sólidos que contienen valores minerales en un proceso acuoso. La suspensión acuosa de los sólidos de desecho a menudo contienen arcillas y otros minerales, que son referidos usualmente como residuos de arenas aceitosas. Estos sólidos son a menudo concentrados por un proceso de floculación en un espesador, para dar un flujo inferior de mayor densidad y recuperar algo del agua de proceso. Es usual bombear el flujo inferior a un área de retención superficial, a menudo referido como pozo o presa de residuos. Una vez depositado en esta área de retención superficial, el agua continuará para ser liberada de la suspensión acuosa, que resulta en mayor concentración de los sólidos sobre un período de tiempo. Una vez que un volumen suficiente de agua se ha recolectado, ella se bombea usualmente de nuevo a la planta de proceso mineral.
La presa de residuos es a menudo de tamaño limitado, con el fin de minimizar el impacto en el ambiente. Además el suministro de presas mayores puede ser costoso, debido a los altos costos del movimiento de tierras y la construcción de paredes de contención. Estas presas tienden a tener un fondo levemente inclinado, que permite que cualquier agua liberada de los sólidos se recoja en un área y la cual puede ser bombeada de nuevo a la planta. Un problema que ocurre frecuentemente es cuando las partículas de sólidos son llevados fuera con el agua corriente en forma desplazada, contaminando así el agua y con un efecto perjudicial en usos subsecuentes del agua.
En muchas operaciones del proceso de minerales, por ejemplo procesos de beneficio de arenas minerales, es también común producir una segunda corriente de desechos, que comprende partículas minerales principalmente gruesas (>0.01 mm) . Es particularmente conveniente disponer las partículas de desecho gruesas y finas como una mezcla homogénea, ya que se mejoran ambas de las propiedades mecánicas de los sólidos deshidratados, reduciendo grandemente el tiempo y el costo finalmente requerido para rehabilitar la tierra. Sin embargo, esto no es usualmente posible, debido a que si el material de desecho grueso es mezclado completamente en la suspensión acuosa del material de desecho fino, antes del depósito en el área de desecho, el material de desecho, antes del depósito en el área de desecho, el material grueso sedimentará mucho más rápido que el material fino resultando en bandas adentro de los sólidos deshidratados. Asimismo, cuando la cantidad del material grueso al material fino es relativamente alta, la sedimentación rápida del material grueso puede producir ángulos de playa excesivos, que promueven el escurrimiento de los desechos acuosos que contienen altas proporciones de partículas finas, contaminando además con el agua recuperada. Como resultado, es a menudo necesario tratar las corrientes de desechos gruesos y finos separadamente y recombinar estos materiales por re-trabajar mecánicamente, una vez que el proceso de deshidratación se completa.
Se han hecho intentos para superar todos los procesos anteriores, tratando la carga a la presa de residuos, usando un coagulante o un floculante, para aumentar el régimen de sedimentación y/o mejorar la claridad del agua liberada. Sin embargo, esto no ha tenido éxito cuando estos tratamientos se han aplicado a dosis convencionales y esto ha tenido poco o nada de beneficio en cualquier régimen de compactación del material de desecho fino o claridad del agua recuperada.
En el proceso de Bayer para recuperar la alúmina de la bauxita, esta bauxita se digiere en un licor alcalino acuoso para formar el aluminato de sodio, el cual se separa del residuo insoluble. Este residuo consiste de tanto arena como partículas finas de óxido férrico principalmente. La suspensión acuosa del último es conocida como lodo rojo.
Después de la separación primaria de la solución de aluminato de sodio del residuo insoluole, la arena (desecho grueso) se separa del lodo rojo. El licor sobrenadante se procesa además para recuperar el aluminato. El lodo rojo es luego lavado en una pluralidad de etapas de lavado en secuencia, en las cuales este lodo rojo entra en contacto con el licor de lavado y luego flocula por la adición del agente floculante. Después de la etapa de lavado final, la pasta acuosa de lodo rojo es espesada, tanto como sea posible, y luego desechado. El espesamiento, en el contexto de esta especificación significa que el contenido de sólidos del lodo rojo aumenta. La etapa de espesamiento final puede comprender la sedimentación de la pasta acuosa floculada únicamente o algunas veces incluye una etapa de filtración. Alternativa o adicionalmente, el lodo puede ser sometido a una sedimentación prolongada en una laguna. En cualquier caso, esta etapa final de espesamiento se limita por el requisito de bombear la suspensión acuosa espesada al área de desecho.
El lodo puede ser dispuesto de y/o sometido a un secado ulterior para el desecho subsiguiente en el área de apilamiento del lodo. Para ser adecuado para el apilamiento del lodo, este lodo debe tener un alto contenido de sólidos y, cuando se apile, no debe fluir sino debe ser relativamente rígido, con el fin que el ángulo de apilamiento sea tan alto como sea posible, para que la pila ocupe un área tan pequeña como sea posible para un volumen dado. El requisito para el alto contenido en sólidos, está en conflicto con el requisito para que el material permanezca bombeable como un fluido, asi que aunque puede ser posible producir un lodo con el alto contenido en sólidos deseado para el apilamiento, este puede hacer al lodo no bombeable.
La fracción de arena removida del residuo es también lavada y transferida al área de desecho para la deshidratación y desecho separados.
La publicación EP-A-388108 describe agregar un absorbente de agua, un polímero insoluble en agua, a un material que comprende un líquido acuoso con sólidos en partículas dispersas, tal como el lodo rojo, antes de bombear y luego bombear el material, permitiendo que el material sedimente y luego permitiendo se haga rígido y llegue a ser un sólido bombeable. El polímero absorbe el líquido de la pasta acuosa, que ayuda a la unión de los sólidos en partículas y así la solidificación del material. Sin embargo, este proceso tiene la desventaja que requiere algas dosis del polímero absorbente, con el fin de lograr la solidificación adecuada. Con el fin de lograr un material suficientemente rigidificado, es a menudo necesario usar dosis tan altas como de 10 a 20 kilogramos por tonelada de lodo. Aunque el uso de un polímero absorbente hinchable con agua rigidifica el material y pude aparecer da un aumento aparente en los sólidos, el líquido acuoso es de hecho mantenido dentro del polímero absorbente. Esto presenta la desventaja que, como el líquido acuoso o se ha removido realmente del material rigidificado y bajo ciertas condiciones, el líquido acuoso puede ser desorbido subsiguientemente y esto puede poner en riesgo la re-fluidización del material de desecho, con el riesgo inevitable de desestabilizar la pila.
La publicación WO-S-96/051 6 describe un proceso para apilar una pasta acuosa de sólidos en partículas, el cual comprende mezclar una emulsión de un polímero soluble en agua, disperso en una fase e aceite continua con la pasta acuosa. Preferencia se da a diluir el polímero en emulsión con un diluente, y el cual es preferiblemente un hidrocarburo líquido o gaseoso, y que no invierte la emulsión. Por lo tanto, es un requisito del proceso que el polímero no se agregue en la pasta acuosa como una solución acuosa. No se describe que la deshidratación y rigidificación pueden ser logradas en manera suficiente para formar pilar del material mineral por la adición de una solución acuosa del polímero.
La publicación WO-A-0192167 describe un proceso donde el material comprende una suspensión de sólidos en partículas que se bombea como un fluido y luego se permite reposar y rigidificar. La rigidificación se logra introduciendo en la suspensión partículas de un polímero soluble en agua, que tiene una viscosidad intrínseca de al menos 3 dl/g. Este tratamiento habilita al material a retener su fluidez mientras se bombea, pro al reposar causa que el material rigidifique. Este proceso tiene el beneficio que los sólidos concentrados pueden ser fácilmente apilados, lo cal minimiza el área de tierra requerido para el desecho. El proceso puede también tener la ventaja sobre el uso de polímeros entrelazados, que absorben agua, donde el agua de la suspensión es liberada, más bien que absorbida y retenida por el polímero. La importancia de usar partículas del polímero soluble en agua es enfatizada y se señala que el uso de soluciones acuosas del polímero disuelto no serán efectivas. Liberación muy eficiente del agua y el almacenamiento conveniente de los sólidos de desecho se logran por este proceso, especialmente cuado se aplica al lodo rojo de flujo inferior del proceso de alúmina de Bayer.
La publicación O-A-2004/060819 describe un proceso en el cual el material que comprende un líquido acuoso con sólidos en partículas dispersos, se transfiere como un fluido a un área de depósito, luego se permite reposar y rigidificar, y en el cual la rigidificación se mejora, mientras se retiene la fluidez del material durante la transferencia, combinando con el material una cantidad rigidificadora efectiva de una solución acusa de un polímero soluble en agua. También se describe un proceso en el cual la deshidratación de los sólidos en partículas se logra.
Las publicaciones O-A-0192167 y WO-A-2004/060619, cada una sugiere que los polímeros respectivos pueden ser naturales, aunque se da preferencia a los polímeros sintéticos.
La publicación EP-A-905091 describe un proceso de floculación / coagulación, en el cual la carga de la pasta acuosa se trata antes de entrar en el espesador. El proceso implica el uso del almidón y un coagulante catiónico, con el fin de mejorar la claridad del sobreflujo desde el espesador.
La publicación O 02/083258 describe un proceso estándar de separación de sólidos y líquidos, que implica un polímero catiónico y un polímero no iónico, con el fin de mejorar la deshidratación en el sistema de filtración y/o centrifugación.
En el caso del proceso de arenas aceitosas, el mineral se proceso para recuperar la fracción del betumen y el resto, que incluye tanto el material del proceso como la ganga, constituye el residuo que no es valioso y se desechará. En el proceso de las arenas aceitosas, el material de proceso principal es el agua, y la ganga es en su mayoría arena con algo de lodo y arcilla. Físicamente, los residuos consisten de una parte de sólidos (residuos de área) y una parte más o menos fluida (cieno) El sitio más satisfactorio para desechar estos residuos será en un agujero excavado existente en la tierra. No obstante, los componentes de arena y cieno, ocuparán un mayor volumen que el mineral desde el cual se procesan.
En el proceso de recuperación del aceite pesado y el betumen desde los depósitos de arena aceitosa, cuando se usa la minería de tipo abierto, el aceite o betumen se extraen o por el proceso de agua caliente, en el cual las arena aceitosas se mezclan con agua a 65°C y cáustica o por un proceso de extracción de baja energía, a una temperatura menor y sin sustancia cáustica. Sin embargo, ambos procesos generan volúmenes grandes de residuos, que consisten de un cuerpo mineral de arena aceitosa completa más adiciones netas del agua de proceso menos solamente el producto de betumen recuperado .
Estos residuos de áreas aceitosas pueden ser subdivididos en tres categoría, es decir (1) sobredimensión de pantalla, (2) residuos gruesos o de arena (la fracción que sedimenta rápidamente) y (3) partículas finas o lodo residual (la fracción que sedimenta lentamente) . así los residuos de arena aceitosas se componen de partículas de diferentes tamaños.
Típicamente, estos residuos de arenas aceitosas se llevan por tubería a estanques de residuos para su disposición. Las arenas gruesas sedimentan primero con las partículas finas sedimentando sólo muy lentamente. Estas partículas finas forman suspensiones altamente estables en agua, que contiene tanto como aproximadamente el 30 por ciento en peso de sólidos. Con el tiempo, estas partículas finas se asientan para formar un sedimento de arcilla sustancialmente sólido, llenando así la launa y que requiere la creación de nuevas lagunas .
Es bien conocido concentrar estos residuos de arenas aceitosas en un espesador, para dar un sobreflujo de densidad mayor y recuperar algo del agua de proceso, como se mencionó antes .
Por ejemplo, Xu.Y et al, Mining Enginering, Noviembre 2003, p. 33-39 describe la adición de floculantes aniónicos a los residuos de las arenas aceitosas, en el espesador, después del desecho. El flujo inferior puede ser dispuesto y/o sometido al secado ulterior para el desecho subsiguiente en los residuos de arenas aceitosas en el área de apilado.
Seria conveniente encontrar mejoras en el proceso de rigidificación y en particular mejorar la eficiencia de dosis del tratamiento químico.
De acuerdo con la presente invención, proporcionamos un proceso en el cual una suspensión que compendie material en partículas dispersito, en un medio acuoso, se transfiere como un fluido a un área de depósito, que permite reposar y rigidificar, y en el cual la rigidificación se mejora, en tanto, retiene la fluidez de la suspensión durante la transferencia, combinando con la suspensión durante la transferencia de una cantidad rigidificadora de un sistema de tratamiento, que comprende: i) un polímero sintético soluble en agua; y ii) un polímero, natural o seminatural, soluble en agua.
Inesperadamente, hemos encontrado que el presente proceso proporciona la ventaja de permitir que la dosis del polímero sintético sea reducida. En algunos casos, encontramos que resultados efectivos pueden ser logrados con una dosis de polímero general reducida, que puede no ser lograda usando o el polímero sintético o el polímero natural /seminatural solo .
El polímero sintético puede consistir, total o parcialmente, del polímero soluble en agua. Así el polímetro puede comprender una mezcla del polímero sintético entrelazado y el polímero sintético soluble en agua, con la condición que suficiente polímero sintético sea soluble en agua o se comporte como soluble en agua para llevar a la deshidratacion en el reposo. El polímero sintético puede estar sustancialmente como partículas seas, pero preferiblemente se agrega como una solución acuosa.
El polímero sintético puede estar en una mezcla física de polímero hinchable y polímero soluble o alternativamente es un polímero levemente entrelazado, por ejemplo, como se describe en EP202780. Aunque las partículas poliméricas sintéticas pueden comprender algo del polímero entrelazado, es esencial en la presente invención que una cantidad significante del polímero soluble en agua esté presente. Cuando las partículas poliméricas sintéticas comprenden algo del polímero hinchable, es conveniente que al menos el 80% del polímero sea soluble en agua.
El polímero sintético debe comprender un polímero que sea total, o al menos sustancialmente, soluble en agua. Puede estar ramificado por la presencia de un agente de ramificación, por ejemplo, como de describe en la publicación WO-A-982960 , por ejemplo en la reivindicación 12, o, alternativamente, el polímero soluble en agua es sustancialmente lineal.
Preferiblemente, el polímero sintético, soluble en agua, es de un peso molecular moderado a alto. Convenientemente tendrá una viscosidad intrínseca de al menos 3 dl/g (medida en NaCl 1M a 25°C) y generalmente al menos de 6 ó 6 dl/g, aunque el polímero puede ser de un peso molecular significantemente alto y exhibir una viscosidad intrínseca de 25 dl/g o de 30 dl/g o aún mayor. Preferiblemente, el polímero tendrá una viscosidad intrínseca en el intervalo de 8 dl/g a 25 dl/g, más preferiblemente de 11 dl/g o 12 dl/g hasta 18 dl/g.
La viscosidad intrínseca de los polímeros se puede determinar por preparar una solución acuosa del polímero (del 0.5 al 1% en peso/peso) con base en el contenido activo del polímero. 2 g de esta solución de polímero al 0.6-1% se diluyeron a 100 mi en un matraz volumétrico con 50 mi de una solución de cloruro de sodio 2 , que es regulada a un pH de 7.0 (usando 1.56 g de dihidrogen-fosfato de sodio y 32.26 g de hidrogen- fosfato de sodio por litro de agua desionizada) y el total se diluyó a la marca de 100 mi con agua desionizada. La viscosidad intrínseca de los polímeros se midió usando el viscosímetro de nivel suspendido Número 1, a 25°C en una solución de sal regulada 1M.
El polímero sintético soluble en agua puede ser catiónico, no iónico, anfotérico o aniónico. Los polímeros sintéticos se pueden formar de cualquiera de monómeroa adecuados solubles en agua. Típicamente, los monómeros solubles en agua tienen una solubilidad en el agua de al menos 5g/100 ce a 25°C. Polímeros preferidos son o no iónicos o aniónicos y formados de uno o más monómeros insaturados etilénicamente . Cuando el polímero es no iónico o se forma de uno o mas monómeros no iónicos, por ejemplo, seleccionados del grupo que consiste de la (met ) acrilamida, ésteres de hidroxi-alquilo del ácido (met ) acrílico y la N-vinil-pirrolidona . Típicamente, los polímeros aniónicos se forman de uno o más monómeros iónicos, opcionalmente en combinación con uno o mas monómeros iónicos. Particularmente los polímeros aniónicos preferidos se forman de monómeros seleccionados de monómeros del ácido carboxílico y ácido sulfónico, insaturados etilénicamente, preferiblemente seleccionados del ácido (met ) acrílico, ácido alil-sulfónico y ácido 2-acrilamido-2-metil-propan-sulfónico y sus sales, opcionalmente en combinación con comonómeros no iónicos, seleccionados preferiblemente de la (met ) acrilamida, ásteres de hidroxi-alquilo del ácido (met ) acrilico y la N-vinil-pirrolidona . Polímeros aniónicos especialmente preferidos incluyen el homopolímero de la acrilamida o un copolímero de acrilamida con el acrilato de sodio.
Puede ser conveniente usar polímeros catiónicos sintéticos, de acuerdo con la presente invención. Polímeros catiónicos adecuados se pueden formar de monómeros etilénicamente insaturados, seleccionados del dimtil-amino-etil- (met) acrilato y cloruro de metilo, ( DMAEA. MeCl ) cuaternario, cloruro de dialil-dimetil-amonio (DADMAC) , cloruro de trimetil-amino-propil- (met ) acrilamida (ATPAC) , opcionalmente en combinación con co-monomeros no iónicos, preferiblemente seleccionados de la (met ) acrilamida, ásteres de hidroxi-alquilo del ácido (met ) acrilico y la N-vinil-pirrolidona .
En algunos casos, se ha encontrado ventajoso agregar separadamente combinaciones de tipos de polímeros sintéticos, Así, una solución acuosa de un polímero aniónico, catiónico o no iónico puede ser agregada al material antes mencionado, primero, seguido por una segunda dosis de un polímero sintético soluble en agua o similar o diferente, de cualquier tipo .
En la invención, el polímero sintético soluble en agua puede ser formado por cualquier proceso de polimerización adecuado. Los polímeros se peden preparar, por ejemplo, como polímeros de gel por la polimerización en solución, la polimerización de suspensión de agua en aceite, los iniciadores se introducen generalmente en la solución de monómeros.
Opcionalmente, el sistema iniciador térmico puede ser incluido. Típicamente un iniciador térmico incluir cualquier compuesto iniciador adecuado que libere radicales a una temperatura elevada, por ejemplo los compuestos azo, tal como el isobutironitrilo . La temperatura durante la polimerización debe elevarse a cuando menos 70 °C, pero preferiblemente debajo de 75°C. Alternativamente, la polimerización puede ser efectuada por irradiación (luz ultravioleta, energía de microondas, calor, etc.), opcionalmente también usando iniciadores de radiación adecuados. Una vez que se completa la polimerización y el gel del polímero se ha dejado enfriar suficientemente, el gel se puede procesar en una manera normal, triturando primero el gel en piezas pequeñas, secando el polímero deshidratado sustancialmente, seguido por el molido a un polvo. Alternativamente, los geles del polímero pueden ser suministrados en la forma de geles de polímero, por ejemplo, como trozos del polímero de gel.
Tales geles de polímero se pueden preparar por técnicas de polimerización adecuadas, como se describió antes, por ejemplo por irradiación. Los geles se pueden cortar a un tamaño adecuado como sea requerido y luego en la aplicación mezclados con el material como las partículas del polímero soluble en agua, parcialmente hidratado.
Los polímeros pueden ser producidos como perlitas por la polimerización en suspensión o como una emulsión o dispersión de agua en aceite, por la polimerización en emulsión de agua en aceite, por ejemplo, de acuerdo con el proceso definido por las publicaciones EP-A-150933, EP-A-102760 ó EP-A-126528.
Alternativamente, el polímero sintético, soluble en agua, puede ser provisto como una dispersión en un medio acuoso. Esta puede ser, por ejemplo, una dispersión de partículas de polímero de al menos 30 mieras en un medio acuoso, que contiene un agente de equilibrio, como se proporciona en P-A-170294. Esta puede incluir dispersiones acuosas de partículas de polímero preparadas por la polimerización de monómeros acuosos, en la presencia de un medio acuoso que contiene disueltos polímeros de baja viscosidad, tal como el cloruro de poli-dialil-dimetil-amonio, y, opcionalmente, otos materiales disueltos, por ejemplo electrólitos y/o compuestos de múltiples hidroxi, por ejemplo los polialquilen-glicoles, como se suministran en WO-S-9831749 ó WO-A-9831748.
La solución acuosa del polímero sintético soluble en agua, se obtiene típicamente disolviendo el polímero en agua o por diluir una solución más concentrada del polímero. Generalmente, el polímero en partículas sólidas, por ejemplo en la forma de polvo o perlitas, se dispersa en agua y se permite disolver con agitación. Esto se puede lograr usando un equipo convencional. Convenientemente, la solución del polímero puede ser preparada usando el dispositivo Auto Jet Wet (marca registrada) suministrado por Ciba Specialty Chemicals. Alternativamente, el polímero sintético puede ser suministrado en la forma de una emulsión o dispersión de fase inversa, la cual puede luego ser invertida en agua, Cuando el polímero sintético se agrega como una solución acuosa, éste puede agregarse en cualquier concentración adecuada. Puede ser conveniente emplear una solución relativamente concentrada, por ejemplo hasta el 10% o más, con base en el peso del polímero, con el fin de minimizar la cantidad de agua introducida en el material. Usualmente, aunque será conveniente, agregar la solución del polímero a una concentración menor para minimizar los problemas que resultan de la alta viscosidad de la solución del polímero y para facilitar la distribución del polímero a través del material. La solución de polímero puede ser agregada a una concentración relativamente diluida, por ejemplo, tan baja como del 0.01% en peso del polímero. Típicamente, la solución del polímero normalmente será usada a una concentración entre el 0.05 y el 5% en peso del polímero. Preferiblemente, la concentración del polímero variará en el intervalo del 0.2% al 2 ó 3%. Más preferiblemente, la concentración variará del 0.25% ó 0.5% hasta aproximadamente el 1 ó 1.5%.
El polímero soluble en agua, natural o seminatural, puede ser cualquier polímero adecuado, derivado naturalmente, adecuado o seminatural. Por polímero seminatural se entiende que el polímero se ha derivado naturalmente y luego modificado posteriormente, por ejemplo haciéndolo catiónico o aniónico. El polímero natural puede ser, por ejemplo, los polisacáridos, tal como el almidón, por ejemplo Tapioca Starch, Guar Gum, Xanthan Gom, Diutan Gum, elan Gum, Dextran, Dextran jarabe, Rhansan Gum o un polímero seminatural tal como almidón modificado, quitosan, HPC, MHEC, D.S 0.92, D.S 0.59, D.S 1.24, almidón de trigo cocido, almidón aniónico, almidón cáustico cocido, alginato de sodio, carboximetil- celulosa o hidroxietil-celulosa .
Se logran resultados particularmente efectivos cuando el polímero natural o seminatural se basa en celulosa, preferiblemente la carboxi-metil-celulosa .
El polímero sintético y el polímero natural o seminatural puede ser agregado a la suspensión de material en partículas, en secuencia o simultáneamente. Cuando ellas se agregan en secuencia, puede ser conveniente para ciertos substratos agregar el polímero sintético primero, aunque, en algunos casos, puede ser preferible agregar primero el polímero natural o seminatural. En algunos casos, la adición simultánea de los polímeros sintéticos y naturales o seminatu'rales , pueden producir efectos más deseables. Esto puede lograrse por la adición de lo polímeros separadamente, pero sustancialmente al mismo tiempo alternativamente, por la adición de los dos polímeros en combinación, por ejemplo como una mezcla.
Dosis adecuadas para el polímero sintético y el polímero natural o seminatural, cada uno varía de 10 gramos a 10,000 gramos por tonelada de sólidos de material. Las dosis del polímero se basan en el polímero activo por sólidos secos de la suspensión. Generalmente, la dosis apropiada puede variar de acuerdo con el material particular y los contenidos de los sólidos del material. Dosis preferidas están en el intervalo de 30 a 3000 gramos por tonelada, más preferiblemente de 30 a 000 gramos por tonelada, mientras dosis aún más preferidas están en el intervalo de 60 a 200 ó 400 gramos por tonelada. Los dos polímeros pueden ser agregados la suspensión del material en partículas, tal como el material mineral, por ejemplo residuos de pasta acuosa, en forma del material en partículas sólido alternativamente como una solución acuosa que se ha preparado disolviendo cualquiera o ambos de los dos polímeros en agua o un medio acuoso.
Para ciertas combinaciones de polímeros y para ciertos substratos, hemos encontrado que la dosis general del polímero total usado es significantemente menor ara lograr la rigidificación apropiada, que puede ser lograda por el uso de cada componente de polímero solo. En este caso, la dosis del polímero total general puede ser menor de 300 gramos por tonelada, preferiblemente menos de 250 gramos por tonelada, especialmente debajo de 200 gramos por tonelada, por ejemplo en el intervalo de 100 a 150 ó 200 gramos por tonelada. En otros casos, hemos encontrado que la cantidad del polímero sintético más costoso, el componente del polímero puede ser reducido significantemente aunque la cantidad del polímero natral o seminatural, menos costoso, sea alta. En este caso, el componente del polímero sintético puede ser agregado en menos de 250 gramos por tonelada y a menudo debajo de 200 ó 150 gramos por tonelada, aún si se agrega el polímero natural o seminatural a una dosis mayor de al menos 250 gramos por tonelada. En algunos casos, el polímero natural o seminatural puede ser agregado a dosis en exceso de 500 ó 1000 gramos por tonelada y en ciertos casos se logran resultados benéficos por dosis significantemente mayores de al menos 2000 y aún mayores de 3000 ó 4000 gramos por tonelada.
Además, hemos encontrado que la combinación de polímeros sintéticos y naturales o seminaturales . puede producir una deshidratación en la cual el licor liberado tiene una claridad mayor de la que se puede lograr por el uso de componentes de polímeros individuales solos.
Generalmente, los sólidos suspendidos se pueden concentrar en un espesador y este material, por ejemplo, dejará el espesador como un subflujo, el cual será bombeado a lo largo de un conducto a un área de depósito. El conducto puede ser cualquier medio conveniente para transferir el material al área de depósito y puede, por ejemplo, ser un tubo o una zanja. El material permanece fluido y bombeable durante la etapa de transferencia hasta que el material se deja reposar y rigidificar.
Convenientemente, el proceso de la invención es parte de la operación del proceso mineral, en el cual una suspensión acuosa de sólidos de desecho es opcionalmente floculada en un recipiente para formar una capa de sobrenadante que comprende un licor acuoso y una capa de subflujo que comprende sólidos espesados, que forman el material. La capa de sobrenadante será separada del flujo inferior en el recipiente y reciclado típicamente o sometido a un proceso ulterior. La suspensión acuosa de los sólidos de desecho y, opcionalmente, el subflujo espesado se transfieren generalmente por bombeo a un área de depósito, la cual puede, por ejemplo ser una presa o laguna de residuos. El material puede consistir solamente de partículas finas, o una mezcla de partículas finas y gruesas. Opcionalmente, partículas gruesas adicionales pueden ser combinadas con la suspensión acuosa en cualquier punto conveniente, antes de descargar al área de depósito. Una vez que el material ha alcanzado el área de depósito, se permite reposar y deshidratar y además, preferiblemente toma lugar la rigidificación . El polímero puede ser agregado al material en una cantidad efectiva en cualquier punto conveniente, típicamente durante la transferencia. En algunos casos, la suspensión acuosa puede ser transferida primero a un recipiente de retención, antes de ser transferida al área de depósito. Después del depósito de la suspensión del material en partículas, se hará rígido y se deshidratará preferiblemente por liberar el licor acuoso para formar un sólido deshidratado. Preferiblemente, la suspensión deshidratada del material mineral en partículas formará una masa compacta y sólida seca, a través de acciones combinadas de sedimentación, drenaje y secado evaporativo.
Las partículas de material mineral son usualmente inorgánicas. Típicamente el material puede ser derivado de o contendrán una masa de filtro, residuos, sobreflujos espesantes o corrientes de desechos de plantas no espesantes, por ejemplo residuos o lodos de otros minerales, incluyendo el fosfato, diamante, lodos de oro, arenas minerales, residuos de zinc, plomo, cobre, plata, uranio, níquel, mineral de hierro, carbón, arenas aceitosas o lodo rojo. El material puede ser sólido sedimentado del espesador final o la etapa de lavado de una operación de proceso mineral. Así, el material resulta convenientemente de una operación del proceso mineral. Preferiblemente el material comprende residuos. Preferiblemente el material mineral será hidrofílico por naturaleza y más preferiblemente seleccionado del lodo rojo y residuos que contienen arcilla hidrofílica, tal como residuos de arenas aceitosas, etc.
Las suspensiones minerales de arcilla, tal como la arcilla China, combinaciones de polímeros sintéticos, por ejemplo la acrilamida y el acrilato de sodio con polímeros naturales o semi-naturales , tal como la goma Guar, alginato de sodio, materiales Dextran o celulósicos preferiblemente la carboxi-metil-celulosa, producen resultados particularmente efectivos .
Cuando el substrato es de residuos de carbón, combinaciones preferidas incluyen las sintéticas con derivados de polímeros, naturales o seminaturales, celulósicos, particularmente la hidroxi-metil-celulosa . Combinaciones especialmente preferidas incluyen los copolímeros de acrilamida con el acrilato de sodio y la hidroxi-metil-celulosa.
Suspensiones de arenas minerales o substratos similares, exhiben una rigidificación particularmente mejorada usando combinaciones de polímeros sintéticos con cualquiera de la Goma Guar ' o almidón aniónico, especialmente cuando la combinación comprende el polímero sintético del acrilato de sodio y la acrilamida.
Cualquiera del Dextran, materiales celulósicos, especialmente la hidroxi-etil-celulosa, almidones, en particular derivados o modificados, por ejemplo almidón aniónico, no iónico o catiónico, Goma Rhansan en combinación con polímeros sintéticos, por ejemplo copolímeros de acrilamida / acrilato de sodio, proporcionan resultados particularmente buenos para las pastas acuosas de lodo rojo, derivadas del proceso de alúmina de Bayer.
Los residuos finos u otro material que se puede bobear, puede tener un contenido de sólidos en el intervalo del 10 al 60% en peso. Las pastas acuosas están a menudo en el intervalo del 20 al 70% en peso, por ejemplo el 45 al 65% en peso. Los tamaños de partículas en una muestra típica de los residuos finos son sustancialmente todas menores de 25 mieras, por ejemplo, alrededor del 95% en peso del material es de partículas menores de 20 mieras y alrededor del 75% es menor de 10 mieras. Los residuos gruesos son sustancialmente mayores de 100 mieras, pero generalmente menores de 10,000 mieras. Los residuos finos y residuos gruesos pueden estar presentes o combinados juntos en cualquier relación conveniente, con la condición que permanezcan en un estado que se pueda bombear.
Los sólidos dispersos en partículas pueden tener una distribución bimodal de tamaños de partículas. Típicamente, esta distribución bimodal puede comprender una fracción de partículas finas y una fracción de partículas gruesas, en donde la cresta de la fracción fina es sustancialmente menor de 25 mieras y la cresta de la fracción gruesa es sustancialmente mayor de 75 mieras.
Hemos encontrado que se obtienen mejores resultados de la deshidratación y rigidificación, cuando el material es relativamente concentrado y homogéneo. Puede también ser conveniente combinar la adición del polímero con otros aditivos. Por ejemplo, las propiedades de flujo del material a través del conducto puede ser facilitado incluyendo un dispersante. Típicamente, cuando se incluye un dispersante, éste será incluido en cantidades convencionales. Sin embargo, hemos encontrado, sorprendentemente, que la presencia de dispersantes u otros aditivos no daña la deshidratación o rigidificación . Es también conveniente tratar previamente el material con un coagulante inorgánico u orgánico, para la coagulación previa del material fino para ayudar en su retención en el material deshidratado en partículas.
En la presente invención, la suspensión del mineral en partículas puede típicamente ser un material de desecho de una operación de proceso mineral.
Cuando las suspensiones acuosas de materiales en partículas finas y gruesas se combinan con el propósito del desecho en conjunto, la cantidad efectiva de deshidratación y rigidificación de la solución del polímero soluble en agua, normalmente será agregada durante o después de la mezcla de las diferentes corrientes de desecho en una pasta homogénea.
Típicamente, la suspensión del material mineral en partículas puede ser transferido por un conducto y a través de una salida al área de depósito. La suspensión del material mineral en partículas, luego permitirá deshidratar en el área de depósito. Preferiblemente, la suspensión del material en partículas que se ha transferido al área de depósito también se hará rígida al reposar. En muchos casos, el área de depósito ya contendrá material mineral rigidificado . Adecuadamente la suspensión del material mineral en partículas al alcanzar el área de depósito, fluirá sobre la superficie del material mineral previamente rigidificado y el material se dejará reposar y rigidificar para formar una pila.
Típicamente, el material será bombeado como un fluido a una salida del área de depósito y el material se dejará fluir sobre la superficie del material rigidificado . Este material se dejará reposar y rigidificar y, por lo tanto, formar una pila de material rigidificado . Este proceso puede ser repetido varias veces para formar una pila, que comprende varis capas de material rigidificado . La formación de pilas del material rigidificado tiene la ventaja que se requiere una menor área para el desecho.
En una operación de proceso mineral, donde una suspensión que contiene sólidos se flocula en un espesador, con el fin de separar la suspensión en una capa de sobrenadante y un material de subflujo, el material puede típicamente ser tratado en cualquier punto adecuado, después de la floculación en el espesador, pero antes que se deje reposar el material. Típicamente la suspensión se transfiere a lo largo de un conducto a un área de depósito. Esto se logra normalmente bombeando la suspensión del material mineral en partículas. Una deshidratación adecuada y efectiva y una cantidad del supresor de polvo del polímero soluble en agua, puede ser mezclada con el material antes o durante la etapa de bombeo. En esta forma el polímero puede ser distribuido completamente a través del material.
Alternativamente, el polímero se puede introducir y mezclar con el material subsiguientemente a una etapa de bombeo. El punto de adición más efectivo dependerá del substrato y la distancia desde el espesador al área de deposito. Si el conducto es relativamente corto, puede ser ventajoso dosificar la solución del polímro cerca de donde el material fluye desde el espesador. Por una parte, cuando el área de depósito está significantemente remota del espesador, puede ser conveniente introducir la solución del polímero más cercana a la salida. En algunos casos, puede ser conveniente introducir la solución del polímero en el material conforme sale de la salida. Frecuentemente, puede ser conveniente agregar el polímero a la suspensión, antes que saga de la salida, preferiblemente, dentro de 10 metros de la salida.
Las características reologicas del material, conforme fluye a través del conducto al área de depósito son importantes, puesto que cualquier reducción significante en las características del flujo pueden dañar seriamente la eficiencia del proceso. Es importante que no exista una sedimentación significante de los sólidos, ya que esto puede resultar en un bloqueo, que puede significar que la planta cierre para permitir liberar este bloqueo. Además es importante que no exista una reducción significante en las características del flujo, puesto que pudiera dañar drásticamente la capacidad de bombeo en el material. Tal efecto perjudicial pede resultar en costos de energía significantemente aumentados, ya que hace el bombeo más difícil y la probabilidad del desgaste aumentado en el equipo de bombeo.
Las características reológicas de la suspensión del material mineral en partículas, conforme se deshidrata, es importante, puesto que una vez que el material se deja reposar, es importante que el flujo sea minimizado y que idealmente la solidificación y preferiblemente la rigidificación del material procedan rápidamente. Si el material es demasiado fluido, entonces no formará una pila efectiva y existe también el riesgo de contaminar el agua liberada del material. Es también conveniente que el material rigidificado sea suficientemente fuerte para permanecer intacto y soportar el peso de las capas subsiguientes del material rigidificado, durante la aplicación ellas.
Preferiblemente, el proceso de la invención logrará una geometría de desecho apilada y co-inmovilizará las fracciones finas y gruesas de los sólidos en el material y también permitirá que cualquier agua liberada tenga una fuerza de impulso mayor para separarse del material en virtud del drenaje de la gravedad hidráulica, La geometría de apilamiento parece dar una presión mayor de compactación hacia abajo en los sólidos subyacentes, que parece serán responsables de aumentar el régimen de deshidratación . Encontramos que esta geometría resulta en una mayor cantidad de desecho por área de superficie, que es benéfica tanto ambiental como económicamente.
No es posible lograr los objetivos de la invención por adaptar la etapa de floculacion en el espesador. Por ejemplo, la floculacion de la suspensión en el espesador para proporcionar un subflujo suficientemente concentrado, de modo que la pila sea de poco valor, puesto que no será posible bombear un subflujo concentrado. Asimismo, agregando polímero en el espesador, no logrará el efecto deseado de mejorar la supresión del material mineral deshidratado. En su lugar, hemos encontrado que es esencial tratar el material que se ha formado como un subflujo en el espesador. Parece que tratando separadamente los sólidos espesados en el subflujo, se permite que el material rigidifique efectivamente sin comprometer la fluidez durante la transferencia.
Una característica preferida de la presente invención es la rigidificación durante la liberación del licor acuoso que ocurre preferiblemente durante la etapa de deshidratación . Asi, en una forma preferida de la invención, el material será deshidratado durante la rigidificación para liberar licor que contiene significantemente menos sólidos. El licor puede luego ser regresado al proceso, reduciendo asi el volumen de agua importada, requerida y, por lo tanto, es importante que el licor sea claro y esté sustancialmente libre de contaminantes, especialmente partículas finas que migran. Adecuadamente, el licor puede, por ejemplo, ser reciclado al espesador, desde el cual el material se separa como un subflujo. Alternativamente, el licor puede ser reciclado a las espirales u otros procesos, dentro de la misma planta.
Los siguientes ejemplos ilustran la invención.
Ejemplos Tabla 1 - Polímeros Usados en los Ejemplos Muestra Composición Peso Ionicidad Molecular Muestra 1 Copolimero de Na- 19,000,000 Aniónico Acrilato : Acrilamida 50: 50 Muestra 2 Goma de Xantano 9,000,000 Aniónico Muestra 3 Goma de elan No Iónico Muestra 4 CarboxiMetil Celulosa 50,000 Aniónico Muestra 5 Goma Guar 64 1,000,000 No Iónico Muestra 6 Goma Guar 66 1,000,000 No Iónico Muestra 7 Dextrano 5 - No Iónico 40, 000, 000 Muestra 8 Almidón Modificado Aniónico Muestra 9 Almidón Modificado No Iónico Muestra 10 Almidón Modificado Catiónico Muestra 11 Goma de Diutan No Iónico Muestra 12 Quitosan Catiónico Muestra 13 50:50 Copolimero de 6,000,000 Aniónico Nac : ACM Muestra 14 Metil- 20,000 No Iónico HidroxiPropilCelulosa Muestra 15 Metil 35,000 No Iónico HidroxiEtilCelulosa Muestra 16 Metil Celulosa No Iónico Muestra 17 Carboxi-Metil Aniónico Celulosa D.S 0.92 Muestra 18 Carboxi-Metil Aniónico Celulosa D.S 0.59 Muestra 19 Carboxi-Metil Aniónico Celulosa D.S 1.24 Muestra 20 Alginato de Sodio Aniónico Muestra 21 Goma Guar No Iónico Muestra 22 10:90 Copolímero de 15,000,000 Aniónico Na-Acrilato : CoPolímero de Acrilamida Muestra 23 30:70 19,000,000 Aniónico Acrilato : crilamida CoPolímero CoPolímero Muestra 24 75:25 15,000,000 Aniónico Acrilato : Acrilamida CoPolímero CoPolímero Muestra 25 Jarabe de Dextrano Muestra 26 30:70 Na- 15,000,000 Aniónico Acrilato : Acrilamida CoPolimero CoPolimero Muestra 27 Goma Rhansan Muestra 28 Almidón de Trigo Cocido Muestra 29 Almidón de Tapioca 50000 No Iónico Muestra 30 Almidón de Tapioca 50000 No Iónico Muestra 31 Almidón de Tapioca Catiónico Muestra 32 Almidón de Tapioca Catiónico Muestra 33 Almidón de Tapioca Catiónico Muestra 34 Almidón de Tapioca Catiónico Muestra 35 Almidón de Tapioca Catiónico Muestra 36 Almidón Modificado Catiónico Muestra 37 Almidón Aniónico DS = Aniónico 2 Muestra 38 Almidón Aniónico DS = Aniónico 0.9 Muestra 39 Almidón Aniónico DS = Aniónico 2.75 Muestra 40 Hidroxi Metil No Iónico Celulosa Muestra 41 Hidroxi Metil No Iónico Celulosa Muestra 42 Almidón Cáustico No Iónico Cocido Preparación de la Muestra Muestras 1 y 13 - Preparación de Soluciones Acuosas de Polímeros de Grado Sólido Mezclar la muestra sólida del polímero para asegurar que sea homogénea. Pesar exactamente Mix la Muestra del Polímero Sólido para asegurar su estado homogéneo Pesar exactamente el peso requerido del polímero en una botella limpia, seca de 236 ce. Agregar el volumen requerido de acetona al distribuidor y mezclar moderadamente para humedecer todo el polímero. Agregar el volumen requerido de agua desionizada hasta que el polímero se dispersó completamente a través de la solución y se había hinchado suficientemente para prevenir que el polímero se pegue entre sí o se pegue a los costados de la botella. Si el polímero se aglomera o se pega a la botella, todo el procedimiento de preparación debe repetirse. Sujetar la jarra con seguridad sobre un revolvedor y revolver durante el tiempo de disolución requerido.
Muestras 2-11 y 14-20 - Mezcla de Vórtice de soluciones de polímeros . 1. Ajustar la velocidad del motor agitador en cero o el régimen más bajo posible 2. Pesar el agua de la composición en el recipiente de composición .
Pesar el polímero requerido en el contenedor usado, con una exactitud de ± 0.01 g o 1%, cualquiera que sea mayor.
Colocar el recipiente de constitución, que contiene agua, bajo un motor agitador y asegurarlo en el lugar.
Seleccionar e instalar un agitador adecuado.
Conectar en el motor del agitador y aumentar gradualmente la velocidad de agitación hasta formar un vórtice que alrededor de 1 espesor de la hoja arriba de la parte superior de a hoja del agitador.
Salpicar moderadamente el polímero sobre el soporte del vórtice, en un régimen estable.
Una vez que las partículas se han humedecido completamente y se ha desarrollado una viscosidad de la solución (notable por una disminución en el grado de salpicado alrededor del vórtice) la velocidad del agitador se reduce, así que el vórtice es un mínimo para la agitación eficiente, como se ve del movimiento continuo de toda la solución.
La solución se deja agitar a esta velocidad, hasta que el polímero se disuelve completamente (normalmente 2 horas en el laboratorio) . Una vez que ha transcurrido el tiempo, la solución del polímero está lista para su uso.
La muestra 12 de compone de una solución al 1% en ácido cético 0.2M por mezcla de vórtice, como antes. La solución es luego diluida al 0.25% con agua desionizada, antes de la prueba .
Ejemplo 1 Una solución de la Muestra 1, se preparo como una solución de carga al 0.5 en peso/peso, y se diluyó además a una solución del 0.25% en peso/peso, antes del uso..
Partes alícuotas de 280 mi de una pasta acuosa con 3.7 peso/peso de sólidos secos de arcilla china al 20% en peso/volumen y se utilizó arena para cada prueba. La arena se secó previamente a 110°C y se clasificó a un tamaño de partículas de 500 ± 90 µp?, antes del uso. Esta combinación de arcilla china y arena e usó como tal y representa un desecho típico de mina que compendie un substrato de arcilla fina en combinación con partículas más gruesas.
Un sitio de hundimiento se preparó colocando un collar rígido de 63 mm de altura y diámetro sobre una charola de rodillo de puntura, alineado con una hoja de papel lija más grueso.
La Muestra Diluida 1 se agregó a la pasta acuosa de varias dosis y se distribuyó en un intervalo de vaciadas de cubeta de laboratorio.
El collar se lleno hasta el borde con una pasta acuosa tratada y se niveló.
El collar se removió verticalmente de la charola, a cierta velocidad, que permite que la pasta acuosa se hunda hacia el exterior y se coloque en un costado para evitar que el exceso de pasta acuosa goteara sobre el hundimiento.
Un reloj de parada se arrancó inmediatamente, después de la formación del hundimiento.
El diámetro y la altura en tanto el borde como en el centro del hundimiento resultante se registraron.
Una vez que las dimensiones del hundimiento se han registrado, la charola de pintura se inclinó por una pulgada (2.4 cm) para permitir el escurrimiento efectivo y la recolección del licor libre en el canal de la charola de pintura .
El licor libre se recogió por medio de una jeringa, después de 10 minutos, luego se transfirió a una botella pesada previamente para la cuantificación .
La calidad del agua se midió en un medidor de turbiedad.
El ángulo de hundimiento se calculó usando la siguiente cálculo : ángulo de hundimiento, % = c - e x 100 r Donde c es la altura de hundimiento en el centro, e es la altura de hundimiento en el borde y r es el radio del hundimiento. Esto se muestra en la Figura 1.
Resultados Tabla 2 Muestra 1 Detalles Ángulo de Recuperación Cualidad Dosis, de la Hundimiento del agua, % del Agua o g/t Mezcla o NTU 100 10 2.0 1.0 14 150 10 4.5 2.0 109 200 10 14.7 4.0 58 250 10 20.2 7.6 65 300 10 20.0 8.6 23 350 10 21.9 8.3 65 400 10 9.2 6.7 54 100 20 1.3 2.0 12 150 20 5.3 6.3 215 200 20 86.7 26.4 95 250 20 128.6 25.3 65 300 20 134.3 30.3 186 350 20 120.0 28.2 310 400 20 60.2 16.4 618 100 30 2.0 0.1 No suficiente Volumen 150 30 8.8 9.5 580 200 30 87.0 30.2 88 250 30 103.4 30.5 32 300 30 141.7 30.8 115 350 30 133.3 31.9 313 400 30 106.7 29.3 568 100 40 0.7 0.2 No suficiente Volumen 150 40 2.0 3.1 No suficiente Volumen 200 40 6.0 11.1 180 250 40 106.7 42.7 17.5 300 40 153.8 44.1 11.6 350 40 200.0 45.7 13.5 400 40 181.3 38.2 16.3 Estos resultados muestran que una dosis de 250 a 400 g/t, Muestra 1 y 20 a 40 vaciadas de la cubeta de laboratorio, se requiere para dar buenos Ángulos de Hundimiento., Recuperación del Agua y Calidad del Agua.
Ejemplo 2 Se probaron una serie de polímeros naturales y se compararon contra la Muestra 1 por el método descrito en el Ejemplo 1 Resultados Tabla 3 Tratamiento Dosis Detalles Ángulo de Recuperación Cualida del de Hundimiento de Agua del agu Polímero Mezcla o o "5 O NTU g/t 150 40 2.7 3.1 No Muestra 1 suficien Volumen 300 40 172.4 30.8 33.7 350 40 160.0 32.0 30.7 400 40 134.3 34.9 36.3 Muestra 2 652 10 0.7 0.3 No suficien Volumen 1304 10 1.3 0.7 No suficien Volumen 490 10 0.7 0 No Muestra 3 suficien Volumen 652 10 0.7 1.0 No suficien Volumen 978 10 2.0 0 No suficien Volumen 490 10 0.7 0 No Muestra 4 suficien Volumen 815 10 0.7 0 Not enou volume Muestra 5 815 10 0.7 18.5 1000 Muestra 6 815 10 0.7 17.9 1000 Muestra 7 815 10 0.7 0.3 No suficien Volumen Muestra 8 815 10 0.7 0 No suficien Volumen Muestra 9 815 10 0.7 0 No suficien Volumen Muestra 10 815 10 0.7 0 No suficien Volumen Muestra 11 815 10 0.7 0 No suficien Volumen Muestra 12 815 10 3.58 3.2 No suficien Volumen De la Tabla de resultados, se puede ver que aún a una dosis muy alta, ninguno de los polímeros naturales forma hundimiento. Hay también muy poca liberación de agua. Un máximo de 10 vaciadas de cubeta de laboratorio se llevaron a cabo, debido a que la estructura se deteriora con más.
Ejemplo 3 como muchos de los polímeros naturales en el Ejemplo 2, tienen pesos moleculares más bajos que en la Muestra 1, el polímero sintético de peso molecular menor de la Muestra 13 se probó como para el Ejemplo 1, para ver si suministra el mismo efecto.
Resultados Tabla 4 Muestra 13 Detalles Ángulo de Recuperación Calidad del Dosis, g/t de la Hundimiento del agua % Agua, NTU Mezcla 100 10 3.0 3.3 177 150 10 17.6 27.4 549 200 10 117.9 36.0 19.5 250 10 119.4 34.8 37.8 300 10 128.2 36.7 104 350 10 125.0 32.3 181 400 10 148.6 34.9 156 100 20 9.8 7.4 973 150 20 3.6 9.9 540 200 20 25.6 32.1 88.8 250 20 140.5 32.3 173 300 20 138.2 33.7 199 350 20 123.7 33.2 223 400 20 107.7 33.9 227 100 30 0.6 3.7 181 150 30 9.9 28.5 86.5 200 30 144.9 39.2 91.5 250 30 158.7 35.4 146 300 30 135.1 33.7 145 350 30 173.3 38.9 113 400 30 146.7 36.1 127 100 40 4.4 1.3 No suficiente Volumen 150 40 3.4 13.5 456 200 40 177.8 35.8 54 250 40 140.8 34.1 97.1 300 40 148.6 32.5 150 350 40 2.6 36.4 282 400 40 · 14.3 22.7 200 La Muestra 13 da buenos Ángulos de Hundimiento y Recuperación del Agua, en un intervalo de vaciados de la cubeta e laboratorio a dosis >200 g/t. Los resultados se mejoraron levemente en la Muestra 1, pero empeoró la Calidad del Agua. Los resultados no indican que los polímeros de peso molecular menor sean necesariamente menos efectivos.
Ejemplo 4 Se combinaron varios polímeros naturales con la Muestra 1, en sucesión a 200:100 g/t y 100:50 g/t Muestra 1: Polímero Natural y probado como para el Ejemplo 1. Se usaron treinta vaciados de cubeta de laboratorio en cada prueba.
Resultados Tabla 5 En la dosis mayor de 200:100 g/t, la Muestra 1 polímero natural, los polímeros naturales se comportan de una manera similar a la Muestra 1, por si mismas, dando buenos Ángulos de Hundimiento. Recuperación de agua y Cualidad del Agua.
Tabla 6 A la dosis menor de 100 : 50 g/t, En la dosis menor de 100:50 g/t, en la dosis menor de 100:50 g/t, la Muestra Polímero Natural, Muestra 4, da un resultado significantemente mejorado, comparado con la muestra 1 sola, en la misma dosis total .
Ejemplo 5 La Muestra 4 se probó en combinación con la Muestra 1, 100:50 g/t, en varias relaciones y en un intervalo vaciados de cubeta de laboratorio, como para el Ejemplo 1.
Resultados Tabla 7 Tratamiento Dosis Detalles Ángulo de Recuperación Calida del de Hundimiento del Agua % del Agu Polímero Mezcla NTU g/t Muestra 1 150 10 4.5 0.6 109 20 5.3 5.3 215 30 8.9 6.5 580 40 2.0 0.8 No suficien Volumen Muestra 1: 75:75 10 40.4 17.7 95 Muestra 4 20 95.0 33.5 56.2 30 76.1 31.4 44.0 40 18.7 22.0 80.0 Muestra 1: 50: 100 10 34.5 23.5 83 Muestra 4 20 69.8 28.9 46.8 30 21.4 26.3 51 Muestra 1: 100: 50 10 49.1 15.1 102 Muestra 4 20 103.5 33.3 83 30 115.4 37.1 46.8 40 4.5 10.0 1000 Como se puede ver de la Tabla, la combinación de la Muestra l:Muestra 4 a una dosis de 100:50 g/t con 20 -30 vaciadas de cubeta de laboratorio, da los mejores resultados en términos del Ángulo de Hundimiento y Recuperación del Agua.. 30 vaciadas de la cubeta de laboratorio mejora la calidad del agua. Usando una relación de dosis de 75:75 g/t se mejora la calidad del agua. Usando una dosis de 75:75 g/t se suministra un resultado levemente inferior. De esta manera, parece que lasa condiciones de operación pueden ser optimizadas para llevar al máximo un efecto sinergístico .
Ejemplo 6 Evaluación de la mezcla de un polímero antes de la adición del otro. Las siguientes combinaciones, con una dosis de 75:75 g/t se probaron: Muestra 1 : Muestra 4, Muestra 4 ; Muestra 1 El primer polímero se agregó al substrato y se mezcló para un número de vaciado de la cubeta de laboratorio, antes del segundo polímero y llevando a cabo el mismo número e vaciadas de la cubeta del laboratorio, como el primer polímero, es decir : 5/5 10/10 15(15 20/20 El método de recoger el agua recuperada se cambió para esta pieza del trabajo de prueba, ya que es difícil remover toda el agua recuperada con una jeringa. En lugar de recoger el agua por una jeringa, el papel de lija se eleva cuidadosamente de la charola y se coloca en un costado, mientras el agua es vaciada en una botella de 4 onzas (118 ce) pesada previamente. El resto del método permanece sin cambiar como para el Ejemplo 1.
Resultados Tabla 8 Tratamiento Dosis Detalles Ángulo de Recuperación Calida del de la Hundimiento del Agua del Agu Polímero Mezcla g. 0. "5 ? NTU g/t Muestra 1 150 10 2.2 0 No suficien Volumen 20 21.6 26.0 448 30 10.5 9.5 1000 40 2.2 9.2 971 Muestra 75:75 5/5 10.3 7.1 146 IrMuestra 4 10/10 8.8 30.2 174 15/15 9.9 11.1 226 20/20 11.5 11.8 144 Muestra 75:75 5/5 6.5 1.0 No 4:Muestra 1 suficien Volumen 10/10 11.1 11.8 41 15/15 85.4 28.0 18 20/20 102.6 36.0 54 Muestra 75:75 10 22.4 17.3 136 1: Muestra 4 20 109.8 25.4 90 30 16.4 24.4 92 40 24.1 22.0 116 Los resultados muestran que las mejoras en el ángulo de Hundimiento, Recuperación del Agua y/o Calidad del Agua, pueden ser ganados por un tratamiento en combinación. Nuevamente, aparee que las condiciones de operación pueden ser optimizadas para el máximo efecto sinergistico .
Ejemplo 7 Como se obtuvieron buenos resultados usando una combinación de la Muestra 1: Muestra 4, se decidió evaluar otros celulósicos variando el carácter iónico y el grado de sustitución al igual que los no celulósicos de anionicidad similar, a la Muestra 4, para ver si ellos dan el mismo efecto o un efecto mejorado. El método descrito en el Ejemplo 1, se usó, pero el agua e recuperó como en el Ejemplo 6.
Resultados Tabla 9 Los resultados muestran que un resultado mejorado sobre la Muestra 1 sola, con combinaciones de las muestras 17 a 20.
Las variantes de celulosa indican que el carácter del polímero tiene influencia en optimizar un tratamiento sinergístico .
Todo el trabajo de prueba anterior se ha evaluado en substratos de desechos de minas sintéticas. Los Ejemplos 8 a 12 muestran los resultados de prueba obtenidos en substratos de operaciones de minería industriales.
Ejemplo 8 Dosis 59/50, Natural/Sintética. Varios polímeros naturales se probaron en combinación con la Muestra 22 a 690:690 g/t en un substrato residual de carbón (sólidos secos - 36.3%) como para el método descrito en el Ejemplo 1.
Resultados Tabla 10 Tratamiento Dosis del Detalles Ángulo de Recuperación Sencillo Polímero de la Hundimiento de Agua (%) (g/t) Mezcla (%) Muestra 22 0 10 1 25 Muestra 22 690 10 15 0 Muestra 22 1030 10 26 5 Muestra 22 1380 10 17 5.2 Muestra 22 1725 10 42 7.4 Muestra 22 2070 10 47 2.8 Muestra 21 1380 10 43 11 Muestra 2 1380 10 3 0 Muestra 25 1380 10 2 0 Muestra 40 1380 10 27 1.2 Muestra 41 1380 10 28 3.2 Muestra 10 1380 10 3 0 Muestra 8 1380 10 5 0 Muestra 36 1380 10 3 0 Muestra 9 1380 10 5 0 Muestra 27 1380 10 2 0 Muestra 28 1380 10 0 0 Muestra 29 1380 10 1 0 Muestra 30 1380 10 0 0 Muestra 31 1380 10 2 0 Muestra 32 1380 10 2 0 Muestra 33 1380 10 2 0 Muestra 34 1380 10 1 0 Muestra 35 1380 10 2 0 Muestra 4 1380 10 0 0 Muestra 42 1380 10 1 0 Muestra 37 1380 10 3 0 Muestra 38 1380 10 1 0 Muestra 39 1380 10 2 0 Tabla 11 Tratamientos Dosis Detalles Ángulo de Recuperación Combinados (g/t) de la Hundimiento de agua (%) Mezcla (%) Muestra 22 1380 10 17 5.2 Muestra 21 690 10 Muestra 22 + 690 10 53 6.6 Muestra 40 690 10 Muestra 22 + 690 10 43 9.4 Muestra 41 690 10 Muestra 22 + 690 10 67 8.8 Muestra 8 690 10 Muestra 22 + 690 10 20 0.3 Muestra 36 690 10 Muestra 22 + 690 10 18 0.1 Muestra 9 690 10 Muestra 22 + 690 10 26 1 Muestra 28 690 10 Muestra 22 + 690 10 19 0 Muestra 32 690 10 Muestra 22 + 690 10 18 0.6 Muestra 38 690 10 Muestra 22 + 690 10 27 7.6 Muestra 39 690 10 Muestra 22 + 690 10 26 5.4 En una combinación de 50:50, la Muestra 21 y la Hidroxi Metil Celulosa, Muestras 40 y 41 mostraron el ángulo de hundimiento mejorado en forma óptima y la recuperación de agua para este substrato. La Recuperación en este substrato, el nivel de dosis de la Muestra 22 sola tienen que ser aumentados a 1735 g/t para obtener resultados similares.
Ejemplo 9 Se probaron los 5 mejores naturales de desempeño en los mismos substratos de residuos del mismo carbón, como en el Ejemplo 8, en relaciones de combinación de 15:75 y 75:25, como para el método descrito en el Ejemplo 1.
Resultados Tabla 12 Tratamientos Dosis de Detalles Ángulo de Recuperación Combinados Polímeros de la Hundimiento del Agua (g/t) Mezcla (%) (%) Muestra 22 1380 10 17 5.2 Muestra 21 345 10 Muestra 22 + 1035 10 34 5 Muestra 21 1035 10 Muestra 22 + 345 10 45 8.6 Muestra 40 345 10 Muestra 22 + 1035 10 46 8 Muestra 40 1035 10 Muestra 22 345 10 54 7 Muestra 41 345 10 Muestra 22 1035 10 51 5 Muestra 41 1035 10 Muestra 22 345 10 41 4.2 Muestra 31 345 10 Muestra 22 1035 10 24 2.8 Muestra 31 1035 10 Muestra 22 345 10 3 0 Muestra 42 345 10 Muestra 22 1035 10 36 5 Muestra 42 1035 10 Muestra 22 345 10 7 0 Generalmente, a dosis mayores del polímero natural, combinas con dosis menores del polímero sintético, resultados muy mejorados de los Ángulos de Inclinación y Recuperación del Agua, comparados con la Muestra 22 sola. Parece que las condiciones de combinación pueden ser optimizadas, para llevar al máximo el efecto sinergístico .
Ejemplo 10 Se probaron varios polímeros naturales en combinación con la Muestra 26 a 10:10 g/t en un substrato de desechos de minería de arenas minerales (Sólidos de arena - 52.6% en peso/peso. Los sólidos de lodos - 17.6% en peso/peso) como para el método descrito en el Ejemplo 1.
Resultados Tabla 13 Tratamientos Dosis del Detalles Ángulo de Recuperación Simples Polímero de la Hundimiento del Agua (%) (g/t) Mezcla (%) Muestra 26 0 15 1 0 Muestra 26 15 15 3 12 Muestra 26 20 15 29 57 Muestra 26 25 15 37 42 Muestra 26 50 15 37 39 Muestra 26 125 15 74 18 Muestra 21 20 15 7 17 Muestra 2 20 15 4 5.2 Muestra 25 20 15 0 0 Muestra 40 20 15 0 0 Muestra 41 20 15 1 0 Muestra 10 20 15 1 0 Muestra 8 20 15 1 0 Muestra 36 20 15 1 0 Muestra 9 20 15 1 0 Muestra 27 20 15 6 12 Muestra 28 20 15 1 0.4 Muestra 29 20 15 1 0 Muestra 30 20 15 0 0 Muestra 31 20 15 1 0 Muestra 32 20 15 0 0 Muestra 33 20 15 1 0 Muestra 34 20 15 1 0 Muestra 35 20 15 1 0 Muestra 4 20 15 1 0 Muestra 42 20 15 1 0 Muestra 37 20 15 1 0 Muestra 38 20 15 1 0 Muestra 39 20 15 1 0 Ninguno de los productos naturales por si mismos, da una rigidez significante al substrato. Ángulos de hundimiento pobres y recuperaciones bajas de agua se observaron, comparado al polímero sintético, Muestra 26, en una dosis equivalente .
Se evaluaron las siguientes combinaciones en una relación de 1:1 con la Muestra 26 a una dosis total de 20 g/t. The following combinations were evaluated at a 1:1 ratio with la Muestra 26 at a total dosage of 20 g/t Tabla 14 Las Muestras 21, 37, 38 y 39, en combinación con la Muestra 26, da ángulos de hundimiento significantemente mejorados en combinación con la Muestra 26, aunque la recuperación del agua permanece similar o es levemente menor que la Muestra 26 por sí misma a 20 g/t.
Ejemplo 11 Evaluación de la Combinación de Dosis 50:50 del Polímero Natural/Sintético Se probaron varios polímeros naturales en combinación con la Muestra 24 a 134:134 g/t en un substrato super-espesador de lodo rojo de Alúmina (Peso Seco - 46.73%) como para el método descrito en el Ejemplo 1.
Resultados Tabla 15 Tratamiento Dosis de Detalles Ángulo de Recuperación Sencillo Polímero de la Hundimiento de Agua (g/t) Mezcla (%) (%) Muestra 24 0 25 9 0 Muestra 24 134 25 38 0 Muestra 24 268 25 28 0 Muestra 24 402 25 53 0 Muestra 24 536 25 35 0 Muestra 24 804 25 31 0 Muestra 21 268 25 8 0 Muestra 2 268 25 8 0 Muestra 25 268 25 6 0 Muestra 40 268 25 6 0 Muestra 41 268 25 6 0 Muestra 10 268 25 7 0 Muestra 8 268 25 9 0 Muestra 36 268 25 8 0 Muestra 9 268 25 6 0 Muestra 27 268 25 8 0 Muestra 28 268 25 11 0 Muestra 29 268 25 6 0 Muestra 30 268 25 ' 5 0 Muestra 31 268 25 9 0 Muestra 32 268 25 6 0 Muestra 33 268 25 8 0 Muestra 34 268 25 5 0 Muestra 35 268 25 9 0 Muestra 4 268 25 6 0 Muestra 42 268 25 10 0 Muestra 37 268 25 8 0 Muestra 38 268 25 6 0 Muestra 39 268 25 6 0 Todos los productos naturales dieron Ángulos de Hundimiento pobres, comparados a la Muestra 24 sola en el mismo nivel de dosis. No se observaron efectos sinergisticos . De nuevo, nada de agua se liberó de la pila.
Tabla 16 Tratamientos Dosis Detalles Ángulo de Recuperación Combinados del de la Hundimiento del Agua Polímero Mezcla (%) (%) (g/t) Muestra 24 134 + 25 28 0 134 Muestra 25 134 25 Muestra 24 134 25 43 0 Muestra 40 134 25 Muestra 24 134 25 43 0 Muestra 41 134 25 Muestra 24 134 25 33 0 Muestra 10 134 25 Muestra 24 134 25 37 0 Muestra 8 134 25 Muestra 24 134 25 32 0 Muestra 9 134 25 Muestra 24 134 25 40 0 Muestra 27 134 25 Muestra 24 134 25 32 0 Muestra 28 134 25 Muestra 24 134 25 37 0 Muestra 29 134 25 Muestra 24 134 25 38 0 Muestra 31 134 25 Muestra 24 134 25 40 0 Muestra 32 134 25 Muestra 24 134 25 41 0 Muestra 33 134 25 Muestra 24 134 25 58 0 Muestra 34 134 25 Muestra 24 134 25 37 0.1 Muestra 35 134 25 Muestra 24 134 25 37 0.2 Muestra 42 134 25 Muestra 24 134 25 37 0 Muestra 37 134 25 Muestra 24 134 25 41 0 Muestra 38 134 25 Muestra 24 134 25 32 0.1 Todos los productos naturales dieron una mejora sinergistica a una dosis combinada de 268 g/t con el polímero sintético, comparado con la Muestra 24 sola al mismo nivel de dosis. No hubo liberación del agua.
Ejemplo 12 Polímeros Naturales/Sintéticos , Dosis de 50:50 Se probaron varios polímeros naturales en combinación con la Muestra 224 a 489 g/t en el substrato super-espesador de lodo rojo de Alúmina anterior, diluido al 20% de sólidos para representar situaciones a concentraciones bajas de pasta acuosa, Donde la liberación del agua es un requisito. Se usó el método de prueba descrito en el Ejemplo 1. Resultados Tabla 17 Tratamientos Dosis del Detalles Ángulo de Recuperación Simples Polímero de la Hundimiento del Agua (g/t) Mezcla (%) (%) Muestra 24 0 15 0 0 Muestra 24 625 15 0 0 Muestra 24 813 15 4 40 Muestra 24 938 15 16 49 Muestra 24 1063 15 29 61 Muestra 24 1250 15 29 61 Muestra 21 938 15 0 0 Muestra 2 938 15 1 0 Muestra 25 938 15 3 15 Muestra 40 938 15 1 0 Muestra 41 938 15 1 0 Muestra 10 938 15 1 0 Muestra 8 938 15 1 0 Muestra 36 938 15 0 0 Muestra 9 938 15 3 6.8 Muestra 27 938 15 12 36 Muestra 28 938 15 0 0 Muestra 29 938 15 1 0 Muestra 30 938 15 1 0 Muestra 31 938 15 1 0 Muestra 32 938 15 0 0 Muestra 33 938 15 12 0 Muestra 34 938 15 11 0 Muestra 35 938 15 01 0 Muestra 4 938 15 0 0 Muestra 42 938 15 1 0.6 Muestra 37 938 15 1 0 Muestra 38 938 15 0 0 Muestra 39 938 15 1 0 Los Polímeros naturales solos son mucho menos efectivos que el Polímero Sintético, Muestra 24, a una dosis equivalente.
Tabla 18 La muestra 27 suministra una mejora significante en el Ángulo de Hundimiento, cuando se aplica como una combinación 1:1 con la Muestra 24 sintética, comparado a cualquier producto aplicado solo.
Las otras combinaciones, cuando se probaron en el mismo substrato súper-espesador de lodo rojo de Alúmina, diluido al 20% de sólidos, pero en otras relaciones de combinación de 25:75 y 75:25 con la Muestra 24 sintética.
Resultados Tabla 19 Prueba Dosis Detalles de Ángulo de Recuperación (g/t) la Mezcla Hundimiento del Agua (%) (%) Muestra 469 + 15 16 49 24 469 Muestra 235 15 31 22 68 Muestra + 703 15 24 Muestra 703 15 31 1 2.4 Muestra + 235 15 24 Muestra 235 15 27 62 75 Muestra + 703 15 24 Muestra 703 15 27 44 73 Muestra + 235 15 24 Muestra 235 15 25 29 77 Muestra + 703 15 24 Muestra 703 15 25 11 79 Muestra + 235 15 24 Muestra 235 15 42 17 70 Muestra + 703 15 24 Muestra 703 15 42 1 1.8 Muestra + 235 15 24 Nuevamente, la Muestra 27, en combinación con la Muestra 24, proporciona el mejor Ángulo de Hundimiento. Las Muestras 31, 25 y 42 las cuales no lograron una mejora sinergistica sobre cualquier componente solo a una relación de dosis de 1:1, han mostrado una mejora exitosa en otras relaciones de combinaciones .

Claims (17)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un proceso en el cual una suspensión, que comprende material en partículas disperso en un medio acuoso, se transfiere como un fluido a un área de depósito, luego se permite reposar y rigidificar, y donde la rigidificación se mejora, mientras se retiene la fluidez de la suspensión durante la transferencia, por combinarse con la suspensión durante la transferencia de una cantidad que suministra rigidez de un sistema de tratamiento, el cual comprende: i) un polímero sintético, soluble en agua, y ii) un polímero natural o semi-natural, soluble en agua.
  2. 2. Un proceso, de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el polímero sintético soluble en agua tiene una viscosidad intrínseca de al menos 3 de 1/g, y se forma de un monómero o mezcla de monómeros, solubles en agua, insaturados etilénicamente .
  3. 3. Un proceso, de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el cual, el polímero sintético soluble en agua es cualquiera de anionico o no iónico.
  4. 4. Un proceso, de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual el polímero sintético se forma de monómeros, seleccionados del grupo que consiste del ácido (met ) acrílico, ácido alil-sulfónico y ácido 2-acrilamido-2-cetil-propan-sulfónico, como los ácidos libres o sus sales, opcionalmente en combinación con comonómeros no iónicos, seleccionados del grupo que consiste de la (met ) acrilamida, ésteres de hidroxi-alquilo del ácido (met ) acrílico y la N-vinil-pirrolidona, preferiblemente un copolímero de acrilato de sodio con la acrilamida .
  5. 5. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el polímero natural o seminatural se basa en la celulosa, preferiblemente la carboxi-metil-celulosa .
  6. 6. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la suspensión del material len partículas es un material de desecho, procedente de una operación del proceso de minerales.
  7. 7. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la suspensión del material en partículas se deriva de las operaciones de procesos minerales y se selecciona del grupo que consiste del lodo rojo procedente de un proceso de la alúmina de Bayer, residuos de la extracción de metales básicos, residuos de la extracción de metales preciosos, residuos de la extracción del hierro, residuos de la extracción del níquel, residuos del carbón, arenas minerales y aceitosas, y partículas finas del carbón.
  8. 8. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el material en partículas es hidrofóbico en naturaleza, y se selecciona preferiblemente del lodo rojo y residuos que contienen la arcilla hidrofóbica.
  9. 9. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la suspensión del material en partículas, se transfiere a lo largo de un conducto y a través de una salida al área de depósito.
  10. 10. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la suspensión del material en partículas, que se ha transferido al área de depósito, libera un licor acuoso al reposar.
  11. 11. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la suspensión del material en partículas, al alcanzar el área de depósito fluye sobre la superficie del material previamente rigidificado, en que este material se permite reposar y rigidificar para formar una pila.
  12. 12. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la suspensión del material en partículas se transfiere por bombeo a través de un conducto y el polímero se agrega subsiguientemente a la etapa de bombeo.
  13. 13. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el cual la suspensión del material en partículas se transfiere por bombeo a través de un conducto y el polímero se agrega durante o antes de la etapa de bombeo.
  14. 14. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el cual la suspensión del material en partículas se transfiere a través de un conducto, que tiene una salida, en que el polímero se agrega a la suspensión conforme sale por la salida.
  15. 15. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el cual la suspensión del material mineral en partículas se transfiere a través de un conducto, que tiene una salida, en que este polímero se agrega a la suspensión antes que saga de la salida, preferiblemente dentro de 10 metros de la salida.
  16. 16. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el polímero sintético y el polímero natural o seminatural se agregan en una solución acuosa.
  17. 17. Un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el cual el polímero sintético y el polímero natural o seminatural se agregan en la forma de partículas .
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