MX2012011058A - Concentracion de suspensiones. - Google Patents
Concentracion de suspensiones.Info
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Abstract
Un proceso de formación de una segunda suspensión acuosa de partículas sólidas (15) por sedimentación por gravedad de una primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14) en un recipiente (13), que comprende los pasos de, agregar por lo menos un floculante polimérico orgánico (12) a la primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14) formando de este modo una suspensión de sólidos floculados (11), cuyos sólidos floculados se decantan para formar un lecho de sólidos consolidados (5), introducción de una cantidad efectiva de un agente, en el 1) lecho de sólidos consolidados (5) o ii) los sólidos floculados que se sedimentan (11), con el fin de formar la segunda suspensión acuosa (15), en la cual la segunda suspensión acuosa de partículas sólidas (15) es de contenido más altos de sólidos que la primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14), y en la cual el agente se selecciona del grupo que consiste en agentes radicales libres y agentes oxidantes, en donde el agente es un medio introducido seleccionado del grupo que consiste en A) uno o más rastrillos (10) que transportan el agente; B) una o más conductos (16) que ingresan a través de la parte superior del recipiente a través de los cuales el agente se introduce C) una o más aberturas o conductos (17) en las paredes laterales del recipiente a través de los cuales el agente se introduce; D) una o más aberturas o conductos (18) en la base del recipiente a través de los cuales el agente se introduce; E) introducir el agente a través de una o más aberturas o conductos (19) en la línea de alimentación que transporta el lecho de sólidos consolidados desde la base del recipiente, con preferencia entre la base del recipiente y una bomba; y F) una o más aspersores (20) a través de los cuales el agente se introduce.
Description
CONCENTRACIÓN DE SUSPENSIONES
La presente invención se refiere a un proceso de floculación mejorado para la concentración de suspensiones. En particular los sólidos floculados pueden decantarse para formar un lecho en los cuales pueden producirse sólidos más altos y/o reducido estrés del rendimiento.
Se sabe que las suspensiones concentradas de sólidos en líquidos acuosos por medio del uso de floculantes que producen la floculación de los sólidos que facilita la separación de los sólidos del líquido. En muchos procesos los sólidos floculados se decantan para formar un lecho por sedimentación. En otros procesos la separación puede facilitarse por deshidratación mecánica, por ejemplo en filtración con presión, centrifugado, por espesantes de correa y prensas de correa.
Los tipos de floculante agregado a la suspensión dependerán del sustrato.
En general las suspensiones tienden a flocularse por polímeros de alto peso molecular. Algunos ejemplos de esto se describen en WO-A-9314852 y US3975496 con respecto a la floculación de suspensiones minerales tales como el fango rojo. Otras divulgaciones de floculantes poliméricos de alto peso molecular incluyen US 6447687, WO-A-0216495 y WO-A-02083258 referidas a la floculación de lodos de aguas residuales. Se conoce el agregado de otros aditivos químicos en ocasiones con el fin de acondicionar la suspensión. Por ejemplo las suspensiones pueden, primero, coagularse por medio de un coagulante polimérico de alta densidad de carga tales como poliDADMAC o coagulantes inorgánicos incluyendo cloruro de hierro.
Otros aditivos se usan también en el acondicionamiento de suspensiones. Por ejemplo en ocasiones se agregan peróxidos a las suspensiones tales como lodos de aguas residuales u otras suspensiones que contienen material orgánico con el fin de eliminar agentes reductores con el fin de reducir olores, formación de gases o evitar la putrefacción. En general los peróxidos o agentes oxidantes tienden a agregarse con el fin de eliminar sustancias dañinas o no deseadas u
otros materiales incluidos en la suspensión. En general la cantidad de peróxidos agregados es sólo suficiente para eliminar las sustancias y materiales no deseados y en general peróxidos u otros agentes oxidantes se incluyen en cantidades relativamente pequeñas.
Algunos ejemplos de agregado de peróxidos a los lodos de aguas residuales se describen en JP56150481. También pueden agregarse peróxidos o agentes oxidantes a otras suspensiones por motivos similares incluyendo el tratamiento de material dragado para eliminar contaminantes como se describe en US 2003 121863 y JP 10109100. JP 1 1156397 describe un proceso para flocular lodo usando polímeros no iónicos y aniónicos en los cuales el lodo se ha pre tratado con un agente oxidante.
La U.S. 6733674 describe un método de eliminar el agua del lodo por medio del agregado de una cantidad efectiva de una o más enzimas celulolíticas y uno o más oxidantes y uno o más floculantes para formar una mezcla en agua que se coagula y se flocula seguido de separación de sólidos del agua. Los ejemplos parecen indicar que transcurrió un tiempo significativo entre el agregado de oxidante y la floculación. Las enzimas estuvieron presentes con el fin de degradar el material contenido en el lodo.
Las suspensiones se concentran con frecuencia en un recipiente aglutinante de gravedad. Un flujo continuo de la suspensión se alimenta típicamente en el aglutinante y se trata con un floculante. Los sólidos floculados formados de este modo se decantan para formar un lecho de flujo de fondo sólido y el líquido acuoso sobrenadante fluye hacia arriba y usualmente se elimina del recipiente de aglutinante a través de un perímetro en la superficie del agua. Normalmente el recipiente aglutinante tiene una base cónica de manera tal que el flujo de fondo pueda eliminarse fácilmente del centro de la base. Además, un rastrillo rotativo ayuda en la eliminación de los sólidos decantados. Un proceso típico para concentrar suspensiones en un aglutinante por gravedad se describe en US4226714.
Varias suspensiones pueden concentrarse en aglutinantes por gravedad,
incluyendo suspensiones de sólidos orgánicos tales como agua de desecho, aguas servidas y lodos de aguas residuales. También es común aglutinar o deshidratar suspensiones minerales usando aglutinantes por gravedad.
En una operación de procesamiento típico 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 con frecuencia contiene arcillas y otros minerales, y usualmente se denomina restos. Estos sólidos con frecuencia se concentran por un proceso de floculación en un aglutinante y se decantan para formar un lecho. En general se desea eliminar tanta agua de los sólidos o lecho con el fin de dar un flujo de fondo de densidad superior y recuperar un máximo del agua del proceso. Es usual bombear el flujo de fondo al área de mantenimiento de la superficie, que se denomina con frecuencia fosa o represa de restos, o en forma alternativa el flujo de fondo puede deshidratarse en forma mecánica adicionalmente por, por ejemplo, filtración al vacío, filtración por presión o centrifugado.
La US 5685900 describe un proceso de floculación selectivo para beneficiar un caolín de tamaño de partículas fino de bajo brillo con el fin de reducir una arcilla caolín de brillo superior. El proceso implica un paso de clasificación para recuperar el factor de caolín en el cual las partículas son por lo menos 90% en peso por debajo de 0,5 pm. La fracción recuperada se somete luego a un paso de blanqueado para blanquear parcialmente los decolorantes inorgánicos. La emulsión resultante se flocula selectivamente usando un copolímero de acrilato de acrilamida o poliacrilamida aniónica de alto peso molecular. Este paso de floculación forma una fase sobrenadante que es altamente concentrada con titanio contaminante y una fase de arcilla floculada que está desprovista de titanio que contiene los decolorantes. Los floculantes se tratan luego con ozono gaseoso con el fin de oxidar el resto de los elementos orgánicos decolorantes y también destruir el polímero floculante con el fin de restaurar el caolín a un estado disperso. Se dice que esto se logra pasando los sólidos floculados a través de un paso de ozonación, con preferencia usando un bombeador de alto corte.
Divulgaciones similares se realizan en WO 2004 071 989 y US 2006 0131243.
La WO 2005 021 129 divulga el control de la condición de una suspensión de partículas sólidas dentro de un líquido incluyendo aplicar 1 o más estímulos a la suspensión. En esta divulgación el acondicionamiento es con preferencia reversible e implica floculación y/o coagulación en la cual las fuerzas entre partículas pueden ser atrayentes o repulsivas entre las partículas sólidas dentro del líquido. El estímulo puede ser uno o más aditivos químicos y puede por ejemplo ser un polielectrolito sensible al estímulo que puede absorberse sobre la superficie de las partículas suspendidas en cantidad suficiente para crear repulsión estérica o electrostática entre las partículas. En una instancia un polielectrolito puede ser sustancialmente insoluble a valores de pH donde está sustancialmente descargado por lo cual se efectúa floculación de la suspensión. Los polielectrolitos que son sensibles al estímulo de la temperatura también se describen. También se hace referencia a un método de controlar la consolidación de un lecho de partículas sólidas dentro de un líquido aplicando una o más estímulos al lecho. Cada estímulo efectúa en forma reversible el acondicionamiento operable entre un estado inicial, que prevalece antes de dicho acondicionamiento, aplicando uno o más estímulos y un estado acondicionado resultante de dicho uno o más estímulos. Los procesos descritos traen aparejadas mejoras en ciertas actividades de separación de sólidos y líquidos.
La JP 11-46541 describe un polímero hidrofílico sensible a la temperatura agregado a una suspensión de partículas por debajo de una temperatura de transición luego de lo cual se forman flóculos mediante la absorción y entrecruzamiento de partículas como floculante convencional. La mezcla se calienta hasta por encima de la temperatura de transición y el polímero absorbido se transforma en hidrofóbico y las partículas suspendidas se tornan hidrofóbicas y forman flóculos por interacción hidrofóbica. Se aplica presión externa apropiada en este momento y las partículas se re alinean fácilmente y el agua entre las partículas se expele por la hidrofobicidad de las partículas.
La JP 2001 232104 describe un proceso similar a JP 1 1-46541 pero usando floculantes sensibles a la temperatura mejorados que son polímeros iónicos sensibles a la temperatura en oposición a los polímeros no iónicos que se absorben sobre partículas suspendidas y cuando el polímero se convierte en hidrofóbico a temperaturas que rondan el punto de transición hay capas de hidratos fuertes alrededor de los grupos iónicos pero la adhesión de la capa hidratada entre los polímeros se evita por interacción hidrofóbica.
Bertini, V. et. al. Particulate Science and Technology (1991), 9(3-4), 191-9 describen el uso de polímeros multifuncionales para la floculacion controlada por pH de minerales de titanio. Los polímeros son copolímeros vinílicos radicales que contienen funciones de catecol y unidades de ácido acrílico. Los polímeros pueden cambiar su efecto de floculante a dispersión o inerte y viceversa cambiando el pH.
Los floculantes sensibles al pH o la temperatura en principio proporcionan control sobre el estado de floculacion de una suspensión. Sin embargo, la elección de floculante debería ser apropiada para la suspensión particular o lecho que desea flocularse y al mismo tiempo ser sensible a un estímulo particular para hacer frente al acondicionamiento funcional en forma reversible. En algunos casos puede ser difícil encontrar la elección correcta de floculante.
Con frecuencia algo de agua quedará atrapado en los sólidos floculados y esta agua con frecuencia es difícil de liberar y por lo tanto mantener en el lecho. Mientras que los floculantes sensibles al pH y la temperatura pueden ayudar con este problema, con frecuencia es difícil lograr una floculacion satisfactoria en un amplio rango de sustratos.
En procesos que implican aglutinantes por gravedad se desea operar de manera tal que el lecho tenga los sólidos más altos posibles capaces de ser eliminados del aglutinante como un flujo de fondo. Normalmente el factor limitativo es la capacidad del rastrillo en aglutinante para mover los sólidos sedimentados. Por lo tanto sería deseable brindar un proceso que aumente el índice de separación de los sólidos de la suspensión y eliminación de flujo de fondo.
La WO 2007 082797 describe un proceso de concentración de una
suspensión acuosa de partículas sólidas por incorporación del floculante polimérico orgánico a la suspensión con el fin de formar sólidos floculados. Los sólidos floculados se decantan para convertirse en una suspensión más concentrada. Un agente seleccionado de cualquiera de los agentes radicales libres, agentes oxidantes, enzimas y radiación se aplica a la suspensión antes de o sustancialmente en forma simultánea con el agregado del floculante polimérico orgánico y/o el floculante polimérico orgánico y los agentes se agregaron ambos a la suspensión en el mismo recipiente. El proceso trae aparejado una reducción significativa en el estrés del rendimiento de la suspensión concentrada o permite un aumento significativo en el contenido de sólidos de la suspensión concentrada para un estrés del rendimiento dado.
Sin embargo, existe la necesidad de mejorar el proceso en forma adicional.
De este modo de acuerdo con la presente invención proveemos un proceso de formación de una segunda suspensión acuosa de partículas sólidas (15) por sedimentación por gravedad de una primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14) en un recipiente (13), que comprende los pasos de,
agregar por lo menos un floculante polimérico orgánico (12) a la primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14) formando de este modo una suspensión de sólidos floculados (1 1 ),
cuyos sólidos floculados se decantan para formar un lecho de sólidos consolidados (5),
introducción de una cantidad efectiva de un agente, en el i) lecho de sólidos consolidados (5) o ii) los sólidos floculados que se sedimentan (1 1 ), con el fin de formar la segunda suspensión acuosa (15),
en la cual la segunda suspensión acuosa de partículas sólidas (15) es de sólidos más altos que la primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14), y en la cual el agente se selecciona del grupo que consiste en agentes radicales libres y agentes oxidantes,
en donde el agente se introduce de acuerdo con el medio descrito a
continuación.
En la figura 1 el diagrama representa un recipiente aglutinante gravimétrico estándar que comprende los siguientes componentes: tubo de alimentación de lechada (1 ) que transporta la primera suspensión (14) en el pozo de alimentación (3) del recipiente (13); y floculante polimérico orgánico (12) se agrega a través de la línea de alimentación de floculantes (2); el pozo de alimentación (3) se indica como un pozo de alimentación acolchado; una alta concentración de sólidos floculados que decantan (1 1) se muestra en el pozo de alimentación acolchado; la zona de clarificación (4) se indica donde los sólidos floculados se decantan y se separan del fluido acuoso; por encima de la capa indicada como la zona de clarificación se indica una capa que muestra una concentración reducida de sólidos floculados que decantan; por encima de esta capa de una concentración reducida de sólidos floculados un fluido acuoso esencialmente de bajo contenido de sólidos se muestra que fluye sobre el lavado del flujo de superficie (6); por debajo de la zona de clarificación (4) un lecho consolidado de sólidos (5), que forma la segunda suspensión acuosa de sólidos (15), se indica en el extremo inferior del recipiente; el lecho consolidado de sólidos forma un flujo de fondo (21) que se alimenta desde el recipiente a través de un conducto (22) en la base del recipiente; una bomba de flujo de fondo (7) está presente para ayudar en la eliminación del flujo de fondo del recipiente; un puente (8) está presente para permitir el acceso al pozo de alimentación y rastrillos (10) y el mecanismo de conducción del rango (9). El agente puede introducirse a través de una o más conductos (16) que ingresan a través de la parte superior del recipiente; o a través de una o más aberturas o conductos (17) en las paredes laterales del recipiente; o una o más aberturas o conductos (18) en la base del recipiente; o una o más aberturas o conductos (19) en la línea de alimentación que transporta el lecho de sólidos consolidados desde la base del recipiente, por ejemplo entre la base del recipiente y una bomba; o a través de uno o más aspersores (20).
El medio con el cual el agente se introduce en el lecho de sólidos
consolidados o los sólidos floculados que se sedimentan pueden incluir una o una multiplicidad de aberturas en las paredes laterales del recipiente en las cuales el agente puede introducirse. En lugar de o así como aberturas en las paredes laterales del recipiente puede ser deseable que incluyan conductos que pasen a través de las paredes laterales del recipiente y penetran en el lecho de sólidos consolidados y/o los sólidos floculados que decantan. También puede ser aconsejable que el medio incluya una o más aberturas o conductos en la base del recipiente a través de los cuales el agente se introduce. Dichos medios pueden extenderse en el lecho de sólidos consolidados y/o los sólidos floculados que decantan. También puede ser aconsejable que el medio incluya una o más conductos que ingresen a través de la parte superior del recipiente, cuyos conductos pueden extenderse en el lecho de sólidos consolidados y/o los sólidos floculados que decantan. Dicho uno o más conductos pueden ingresar y descender la pared interna y base del recipiente o en forma alternativa pueden posicionarse de manera tal que ingresen en cualquier punto desde la parte superior del recipiente. También puede ser aconsejable que dichos conductos corran a lo largo de otros componentes usados en el recipiente, por ejemplo los rastrillos.
Un medio particularmente apropiado para introducir el agente es uno o más rastrillos para transportar el agente. El uno o más rastrillos apropiados serían huecos o de otro modo comprenderían un conducto que permite el pasaje del agente. Hemos encontrado que este medio es particularmente efectivo al introducir el agente en el lecho de sólidos consolidados. En forma adicional, la acción de los rastrillos en la liberación del agente a medida que se mueven durante todo el recorrido del lecho de sólidos consolidados se ha encontrado que es un modo particularmente efectivo de formación de la segunda suspensión acuosa. Esta acción de los rastrillos resulta distribuir en forma eficiente el agente durante todo el recorrido del lecho de sólidos consolidados sin perturbar en forma adversa o volver a dispersar cualquiera de los sólidos.
Un medio adicional por el cual el agente puede introducirse en el lecho de sólidos consolidados o sólidos floculados que decantan incluye una o más aspersores. Los. aspersores permiten una distribución fina del agente a medida que se introduce en el lecho de sólidos consolidados o los sólidos floculados que decantan. También puede ser aconsejable que uno o más aspersores se usen en conjunción con el otro medio de introducción del agente, por ejemplo usando aspersores en combinación con conductos que penetran en el lecho de sólidos consolidados o los sólidos floculados que decantan.
En forma deseable el medio para introducir el agente debe facilitar la distribución del agente durante todo el recorrido del lecho de sólidos consolidados o los sólidos floculados que se sedimentan.
Normalmente el proceso se orientará a procesos de eliminación de agua y procesos de aglutinamiento y similares.
En el proceso los sólidos floculados se dejan decantar para formar un lecho de sólidos consolidados que también se denominan sedimento. Normalmente el proceso implica sedimentación en un recipiente que es un aglutinante por gravedad y un sedimento o lecho se remueve desde la base del recipiente as un flujo de fondo.
Hemos encontrado que el proceso de acuerdo con la presente invención proporciona una mejora significativa en la reducción del estrés del rendimiento o puede lograrse un aumento de sólidos para un estrés del rendimiento determinado. Además puede observarse un aumento significativo en la liberación de líquido acuoso.
El mecanismo exacto por el cual el agente actúa sobre el lecho de sólidos consolidados o los sólidos floculados que decantan no se entiende completamente. Sin embargo, podría resultar que la acción del agente sobre los sólidos floculados de lugar a la segunda suspensión acuosa que es un lecho de sólidos consolidados que parecerían tener un estado alterado por comparación con el lecho de sólidos consolidados que no se habían tratado de este modo por el uso del agente. Podría resultar que la interacción química entre el floculante y los sólidos puede alterarse en forma permanente como resultado de la acción del
agente. También podría resultar que la estructura floculada pueda disminuirse o colapsarse hasta tal punto que los sólidos ocupan un volumen más pequeño. También encontramos que esta es una suspensión acuosa más concentrada que se forma por la acción del agente y puede tener características de flujo mejoradas. Es obvio que el estrés del rendimiento de esta segunda suspensión acuosa más concentrada puede reducirse significativamente para un contenido de sólidos determinado. En forma adicional, es posible aumentar el contenido de sólidos para cualquier valor de estrés del rendimiento determinado.
En una forma preferida el agente trae aparejada una reducción en el estrés del rendimiento de una capa de sólidos formada a partir de la acción del floculante orgánico. Con mayor preferencia la capa de sólidos debe ser por lo menos 30% por debajo del estrés del rendimiento de una capa de sólidos en un contenido de sólidos equivalente sin la incorporación del agente. De este modo el agente en forma deseable trae aparejada una reducción en el estrés del rendimiento de la capa o lecho de sólidos consolidados permite el logro de mayores sólidos y una mayor eliminación del flujo de fondo. Con preferencia la reducción en el estrés del rendimiento será por lo menos 50% por debajo del estrés del rendimiento de una capa de sólidos en un contenido de sólidos equivalente sin la incorporación del agente. Con mayor preferencia la reducción en el estrés del rendimiento será por lo menos 60 o 70% y con frecuencia por lo menos 80 o 90%.
Hemos encontrado además que el estrés del rendimiento puede reducirse por debajo del estrés del rendimiento de una capa de sólidos en un contenido de sólidos equivalente que no se habían floculado y sin la incorporación del agente. Previamente ha habido una visión generalmente aceptada de que la sedimentación de sólidos en ausencia de floculación lograría el estrés del rendimiento más baja. Se ha considerado en general que un proceso que implica floculación siempre daría como resultado un estrés del rendimiento más alto que en ausencia del floculante porque el floculante tendería a retener los sólidos sedimentados en una estructura que tendería a aumentar el estrés del
rendimiento. El método de introducir el agente de acuerdo con la presente invención es particularmente efectivo en el logro de este beneficio.
En una forma preferida del proceso los sólidos floculados se decantan para formar un lecho y se libera agua de la suspensión y en la cual hemos encontrado que la introducción del agente en el lecho de sólidos consolidados por el medio de acuerdo con la presente invención trae aparejada un aumento en el agua liberada de la suspensión. Como consecuencia, encontramos que este aumento en el agua liberada también está acompañado por un aumento en los sólidos.
Se ha encontrado que el proceso de la presente invención potencia la concentración de una suspensión, por sedimentación por gravedad. En este sentido el índice de consolidación de los sólidos separados se aumenta. Además la movilidad de la fase concentrada, es decir sólidos sedimentados o decantados, puede mejorarse significativamente.
El agente puede haber uno o más compuestos químicos seleccionados del grupo que consiste en agentes radicales libres y agentes oxidantes.
Se ha encontrado que la incorporación de un agente radical libre o agente oxidante en el proceso de floculación ha producido una fase de compactación más rápida, y/o viscosidad reducida de la capa o lecho de sólidos por ej., sedimento en los contenidos de sólidos correspondientes de manera tal que un contenido de sólidos más alto puede lograrse sin exceder la viscosidad máxima que puede tolerar el equipo que lleva a cabo el proceso de eliminación.
Los agentes radicales libres apropiados incluyen compuestos químicos seleccionados del grupo que consiste en sulfato ferroso de amonio, nitrato cérico de amonio etc.
También puede resultar aconsejable usar activadores en conjunción con los agentes radicales libres que en algunos casos pueden acelerar la generación de radicales. Normalmente dichos activadores incluyen amino carboxilatos y diaminas, EDTA cúprico (ácido tetraacético de etilendiamina) y azúcares reductores tales como fructosa y lactosa.
Cualquier agente oxidante convencional puede utilizarse. Los agentes oxidantes pueden ser sustancias químicas seleccionadas del grupo que consiste en cloro, metal de transición u otros compuestos metálicos en un estado de alta oxidación, tales como compuestos de cromio, manganeso, hierro, cobre cada uno de los cuales incluye sustancias que son poderosos agentes oxidantes, tBHP (hidro peróxido de butilo terciario), sulfito de sodio, compuestos bi-sulfito, persulfato de amonio, perborato de sodio, hipoclorito de sodio y ozono.
El uso de ozono, peracético, perboratos, percarbonato y persulfatos ha demostrado ser particularmente efectivo para fines de oxidación.
Los agentes preferidos para usar en la presente invención son peróxidos y ozono. Un peróxido preferido en particular es peróxido de hidrógeno. Con preferencia el peróxido de hidrógeno se encontrará en una solución acuosa que contiene por lo menos 20% de peróxido de hidrógeno, con preferencia por lo menos 30% tanto como 50 o 60% o más. Cuando se usa ozono se prefiere que este se encuentre en la forma de agua de ozono. Normalmente el agua de ozono tendría una concentración de por lo menos 0,1 ppm y usualmente por lo menos 1 ppm. La concentración puede ser tanto como 1000 ppm pero usualmente se obtienen resultados efectivos a concentraciones más bajas, tales como hasta 500 ppm o incluso hasta 100 ppm. Con frecuencia la concentración estará en el rango de entre 5 ppm y 50 ppm, por ejemplo entre 10 ppm y 40 ppm, especialmente entre 20 ppm y 30 ppm.
La cantidad de agente variará de acuerdo con las condiciones de proceso específicas, el tipo de sustrato y floculante. El agente con preferencia debe introducirse a una dosis en la cantidad de por lo menos 1 ppm basada en el peso de agente en volumen de la primera suspensión acuosa. El agente puede ser efectivo a bajos niveles por ejemplo entre 1 y 10 ppm. En general el agente se agregará en una cantidad de desde por lo menos 100 ppm y en algunos casos puede ser por lo menos 1000 ppm basado en el volumen de la primera suspensión. En algunos casos puede ser deseable agregar niveles significativamente más altos del agente, por ejemplo tanto como 40,000 o 50,000 ppm o más altos. Las dosis efectivas usualmente estarán en el rango entre 150 y 20.000 ppm, especialmente entre 1000 y 15.000 ppm.
Con mayor preferencia el aumento en el agua liberada de la capa o lecho y el aumento de sólidos de la capa o lecho también se acompañan por una disminución en el estrés del rendimiento. Con preferencia encontramos que el estrés del rendimiento de la capa o lecho es menor que una capa o lecho a un contenido de sólidos equivalente en el cual los sólidos floculados no están expuestos al agente.
Se sabe que en general los sólidos en suspensiones con frecuencia se decantarán sin la incorporación de floculante. El floculante trae aparejada la formación de puentes de la floculación de los sólidos y aumenta la velocidad a la cual los sólidos se decantan para formar un lecho. De este modo en situaciones convencionales de aglutinamiento por gravedad, una velocidad mejorada de decantación libre y la compactación inicial se logran por medio del uso de floculantes poliméricos y opcionalmente coagulantes. En dicho proceso las partículas sólidas individuales tienden a unirse para formar agregados que tienen una densidad más favorable a la relación de área superficial. Estos agregados can se decantan para formar un lecho compactado del cual el agua puede retirarse en forma adicional por percolación ascendente. De este modo el lecho progresivamente aumenta en el contenido de sólidos en un período de tiempo prolongado de tiempo hasta que se alcance la concentración de sólidos deseada en el lecho y puede eliminarse el material en el lecho.
Desafortunadamente, en general el estrés del rendimiento de los sólidos floculados decantados en los procesos convencionales tiende a ser significativamente más alta que los sólidos decantados en ausencia del floculante. Esto tiende a hacer que el proceso de eliminación de rastrillaje y bombeo sea progresivamente más difícil. Por otro lado, no sería práctico concentrar una suspensión en ausencia de floculante ya que tomaría un tiempo extremadamente largo, especialmente en un aglutinante gravimétrico que se basa en la sedimentación libre.
En el proceso de acuerdo con la invención hemos encontrado que una fase de compactación más rápida puede lograrse. Además se ha encontrado que el presente proceso tiende a producir una viscosidad significativamente reducida o el estrés del rendimiento de la capa de sólidos o lecho como resultado del tratamiento por el agente. En particular encontramos que el estrés del rendimiento no es sólo más bajo que los procesos equivalentes en ausencia del agente, sino que el estrés del rendimiento puede ser tan bajo como o más bajo que los sólidos decantados en ausencia del floculante. En algunos casos encontramos que el proceso produce una capa o lecho de sólidos que tiene al estrés del rendimiento significativamente por debajo de la de los sólidos decantados en ausencia de floculante. Esta propiedad inesperada de los sólidos decantados facilita la facilidad de eliminación de un flujo de fondo sólido mientras que al mismo tiempo se asegura la rápida decantación de los sólidos. En forma adicional, se prefiere que el proceso se opere dejando que el contenido de sólidos del lecho consolidado aumente significativamente por encima de lo que podría ser tolerado por el equipo en ausencia del agente. En este sentido el lecho consolidado aún puede operarse al estrés máximo del rendimiento para el equipamiento pero en la cual el contenido de sólidos es significativamente más alto que el lecho en un proceso sin el agente.
El estrés del rendimiento de la capa de sólidos incluyendo lecho sedimentado variará de acuerdo con el sustrato. Normalmente el máximo del estrés del rendimiento de un lecho sedimentado que puede tolerarse por medio de equipos convencionales es usualmente no mayor que 250 Pa. Dentro de las capacidades de los equipos existentes no sería posible aumentar los sólidos usando el proceso convencional dado que el estrés del rendimiento sería demasiado alto. Se ha encontrado que el proceso de la invención que emplea el agente reduce el estrés del rendimiento en por lo menos 10% y usualmente por lo menos 50% y en algunos casos tanto como 80 o 90% o más altos. Por otro lado el contenido de sólidos de la capa o lecho producido de acuerdo con la invención puede dejarse aumentar en por lo menos 5% y en ocasiones más de 10% sin exceder el estrés máximo del rendimiento que puede tolerar el equipo. En algunos casos puede ser posible aumentar los sólidos en hasta 15 o 20% o más cuando se compara con una capa o lecho que tiene el mismo estrés del rendimiento que se obtiene por el proceso equivalente pero en ausencia del agente.
El porcentaje en peso real de sólidos del flujo de fondo que puede lograrse con un aceptable estrés del rendimiento varía considerablemente dependiendo del constituyente y el tamaño de partículas de los sólidos suspendidos, y además la edad y sofisticación del equipo de decantación. Puede ser tan bajo como alrededor del 12% (normalmente cienos de fosfato de Florida) pero usualmente es entre alrededor de 20% y 50%.
El estrés del rendimiento se mide por Reómetro de Brookfield R/S SST a una temperatura ambiente de laboratorio de 25°C usando el software de RHEO V2.7 en un modo de Velocidad de Corte Controlada. La rotación de un eje de Vane (50_25 vane con un tamaño de recipiente de 3 a 1) en 120 aumentos iguales paulatinos de 0,025 rpm genera una aplicación progresiva de un aumento de la Velocidad de Corte.
El estrés del rendimiento se define como el estrés máximo de corte antes del comienzo del corte.
El estrés del rendimiento se calcula por regresión lineal de los 4 puntos de medición con una Velocidad de Corte > 0m1 1/s y el posterior cálculo del intercepto del eje de Tau (Pa) para Velocidad de Corte = 0.
La invención es aplicable a cualquiera de las actividades de separación de líquidos y sólidos en las cuales los sólidos se separan de una suspensión por sedimentación por gravedad en un recipiente. Los procesos particularmente preferidos incluyen someter la suspensión a floculación en un aglutinante gravimétrico. En dicho proceso los sólidos forman una capa compactada de sólidos concentrados, los cuales en general serán significativamente más altos que en ausencia del agente.
La segunda suspensión acuosa que resulta del proceso puede formar un flujo de fondo que normalmente se eliminaría del recipiente. En muchos casos la segunda suspensión acuosa forma un flujo de fondo que a continuación se
transfiere a un área de descarte. En forma alternativa el flujo de fondo puede transferirse a una etapa de procesamiento adicional, tales como filtración. La etapa de procesamiento adicional normalmente sería una etapa adicional de procesamiento mineral, tales como filtración o extracción adicional de valores minerales.
Como se indicó previamente la invención es aplicable en general a procesos de separación de sólidos y líquidos que implican sedimentación por gravedad en un recipiente. De este modo la suspensión puede comprender material orgánico incluyendo por ejemplo lodos de aguas residuales o material celular de los procesos de fermentación. La suspensión también puede ser una suspensión de material celulósico, por ejemplo lodos de procesos de formación de papel. Con preferencia la suspensión es una suspensión acuosa que comprende partículas de metal.
En un aspecto más preferido de la invención el proceso implica el tratamiento de suspensiones acuosas que resultan de procesamiento mineral minado y otros desechos de minería, por ejemplo de industrias basadas en carbón tales como arenas de carbón y alquitrán, que comprende suspensiones de partículas de metal, especialmente arcillas. De este modo en este aspecto preferido del proceso la suspensión acuosa deriva de operaciones de procesamiento de minerales o energía y/o restos de sustratos. Por operaciones de procesamiento de energía entendemos con preferencia procesos en los cuales el sustrato implica la separación de materiales útiles como combustibles.
Un aspecto particularmente preferido del proceso implica suspensiones seleccionadas de operaciones de minería y refinamiento del grupo que consiste en bauxita, metales base, metales preciosos, hierro, níquel, carbón, arenas minerales, arenas de petróleo, piedra china, diamantes y uranio.
Con preferencia los sólidos suspendidos en la suspensión deben ser por lo menos 90% en peso más grandes que 0,5 micrones. Con frecuencia las partículas en la suspensión serán por lo menos 90% en peso por lo menos 0,75 micrones y con preferencia por lo menos 90% en peso por lo menos uno o dos micrones.
Normalmente las partículas suspendidas pueden tener un tamaño de partículas por lo menos 90% en peso hasta 2 mm y usualmente por lo menos 90% en peso dentro del rango por encima de 0,5 micrones hasta 2 mm. Con preferencia las partículas suspendidas serán por lo menos 90% en peso hasta 1 mm o con mayor preferencia por lo menos 90% en peso hasta 750 micrones, especialmente por lo menos 90% en peso dentro del rango de entre uno o dos micrones y uno o dos milímetros.
Las suspensiones con frecuencia contendrán por lo menos 5% en peso de partículas de sólidos suspendidos y pueden contener tanto como 30% o más altos. Con preferencia las suspensiones contendrán por lo menos 0,25% con mayor preferencia por lo menos 0,5%. Usualmente las suspensiones contendrán entre 1 % y 20% en peso de sólidos suspendidos.
Las dosis apropiadas de floculante polimérico orgánico oscilan desde 5 gramos hasta 10.000 gramos por tonelada de materiales sólidos. En general la dosis apropiada puede variar de acuerdo con el material particular y contenido de materiales sólidos. Las dosis preferidas están en el rango de 10 a 3.000 gramos por tonelada, especialmente entre 10 y 1000 gramos por tonelada, mientras que las dosis más preferidas están en el rango de desde 60 hasta 200 o 400 gramos por tonelada.
La solución polimérica acuosa puede agregarse en cualquier concentración apropiada. Puede ser deseable emplear una solución relativamente concentrada, por ejemplo hasta 10 % o más basada en el peso de polímero. Usualmente sin embargo sería deseable agregar la solución polimérica a una concentración más baja para minimizar problemas resultantes de la alta viscosidad de la solución polimérica y para facilitar la distribución del polímero en la totalidad de la suspensión. La solución polimérica puede agregarse a una concentración relativamente diluida, por ejemplo tan poco como 0,01 % en peso de polímero. Normalmente la solución polimérica normalmente se usará a una concentración entre 0.05 y 5% en peso de polímero. Con preferencia la concentración de polímero estará en el rango de 0,1 % a 2 o 3%. Con mayor preferencia la
concentración oscilará desde 0,25% hasta alrededor de 1 o 1 ,5%. En forma alternativa el floculante polimérico orgánico puede agregarse a la suspensión en forma de partículas secas o en su lugar como emulsión o dispersión de fase inversa. Las partículas de polímero seco se disolverían en las suspensiones acuosas y la emulsión o dispersión de fase inversa se invertiría directamente en las suspensiones acuosas en las cuales entonces se disolvería el polímero.
El proceso de acuerdo con la invención muestra mejoradas velocidades de sedimentación. Se ha encontrado que puede lograrse la velocidad de sedimentación es entre 2 y 30 m/hora. Además encontramos que el proceso permite que más del 99% en peso de los sólidos suspendidos sean eliminados de una suspensión. Además el proceso permite un aumento en las concentraciones de sedimento de sólidos de más del 10% en peso cuando se compara con procesos convencionales que operan en ausencia del agente. Con mayor preferencia el estrés del rendimiento de sedimento reducido se obtiene cuando se compara con los mejores procesos convencionales.
El floculante polimérico orgánico puede incluir polímeros de alto peso molecular que son catiónicos, no iónicos, aniónicos o anfotéricos. Normalmente si el polímero es sintético debe exhibir una viscosidad intrínseca de por lo menos 4 dl/g. Con preferencia sin embargo, el polímero tendrá viscosidad intrínseca significativamente más alta. Por ejemplo la viscosidad intrínseca puede ser tan elevada como 25 o 30 dl/g o más altos. Normalmente la viscosidad intrínseca será por lo menos 7 y usualmente por lo menos 10 o 12 dl/g y podría ser tan alta como 18 o 20 dl/g.
La viscosidad intrínseca de polímeros puede determinarse preparando una solución acuosa del polímero (0,5-1 % p/p) en base al contenido activo del polímero. 2 g de esto 0,5-1 % de solución polimérica se diluye hasta 100 mi en un matraz volumétrico con 50 mi de solución 2M de cloruro de sodio que se tamponó hasta alcanzar un pH 7,0 (usando 1 ,56 g de fosfato diácido de sodio y 32,26 g de fosfato ácido de disodio por litro de agua desmineralizada) y la totalidad se diluye hasta la marca de 100 mi con agua desmineralizada. La viscosidad intrínseca de los polímeros se mide usando un viscómetro de nivel suspendido Número 1 a 25°C en solución salina tamponada 1 M.
En forma alternativa, el floculante polimérico orgánico puede ser un polímero natural o un polímero semi natural. Los polímeros naturales o semi naturales típicos incluyen polisacáridos. Esto incluye almidón catiónico, almidón aniónico, almidón anfotérico, quitosan.
Una clase preferida de polímeros incluye por ejemplo polisacáridos tales como almidón, goma guar o dextran, o un polímero semi-natural tal como carboximetilcelulosa o hidroxietil celulosa.
Una clase preferida de polímeros sintéticos incluye poliéteres tales como óxidos de polialquileno. Normalmente estos son polímeros con unidades reiterativas de alquilenoxi en la cadena principal del polímero. Los óxidos de polialquileno particularmente apropiados incluyen óxidos de polietileno y óxidos de polipropileno. En general estos polímeros tendrán un peso molecular de por lo menos 500.000 y con frecuencia por lo menos un millón. El peso molecular de los poliéteres pueden ser tan altos como 15 millones de 20 millones o más altos.
Otra clase preferida de polímeros sintéticos incluyen polímeros de adición de vinilo. Estos polímeros se forman a partir de un monómero soluble en agua saturado o mezcla de monómeros.
El polímero soluble en agua puede ser catiónico, no iónico, anfotérico o aniónico. Los polímeros pueden formarse a partir de cualquier monómero apropiado soluble en agua. Normalmente los monómeros solubles en agua tienen una solubilidad en agua de por lo menos 5g/100cc a 25°C. Los polímeros aniónicos particularmente preferidos se forman a partir de monómeros seleccionados de monómeros de ácido carboxílico etilénicamente insaturado y ácido sulfónico, con preferencia seleccionados de ácido (met) acrílico, ácido alil sulfónico y ácido 2-acrilamido-2-metil propan sulfónico, y sus sales, en forma opcional en combinación con co-monómeros no iónicos, con preferencia seleccionados de (met) acrilamida, hidroxialquil ésteres de ácido (met) acrílico y N-vinil pirrolidona. Los polímeros especialmente preferidos incluyen el homopolímero de acrilato de sodio, el homopolímero de acrilamida y el copolímero de acrilato de sodio con acrilamida.
Los polímeros no iónicos preferidos se forman a partir de monómeros etilénicamente insaturados seleccionados de (met) acrilamida, hidroxi alquil ésteres del ácido (met) acrílico y N-vinil pirrolidona.
Los polímeros catiónicos preferidos se forman a partir de monómeros etilénicamente insaturados seleccionados de dimetil amino etil (met) acrilato -cloruro de metilo, (DMAEA.MeCI) quat, cloruro de dialil dimetil amonio (DADMAC), cloruro de trimetil amino propil (met) acrilamida (ATPAC) en forma opcional en combinación con co-monómeros no iónicos, con preferencia seleccionados de (met) acrilamida, hidroxi alquil ésteres del ácido (met) acrílico y N-vinil pirrolidona.
En la invención, el polímero puede formarse por cualquier proceso de polimerización apropiado. Los polímeros pueden prepararse por ejemplo como polímeros en gel por polimerización de la solución, polimerización de la suspensión de agua en aceite o polimerización de la emulsión de agua en aceite. Cuando se preparan polímeros en gel por polimerización en solución, los iniciadores se introducen en general en la solución monomérica.
En forma opcional un sistema iniciador térmico puede incluirse. Normalmente un iniciador térmico incluiría cualquier compuesto iniciador apropiado que libere radicales a una temperatura elevada, por ejemplo compuestos azo, tales como azo-bis-isobutironitrilo. La temperatura durante la polimerización debe elevarse por lo menos 70°C pero con preferencia por debajo de 95°C. En forma alternativa la polimerización puede efectuarse por radiación (luz ultravioleta, energía de microondas, calor etc.) en forma opcional usando también iniciadores de radiación apropiados. Una vez que la polimerización está completa y el polímero en gel se ha dejado enfriar lo suficiente para que el gel pueda procesarse en un modo estándar cambiando primero el gel en pequeños trozos, secar hasta obtener el polímero sustancialmente deshidratado seguido de molienda hasta obtener un polvo.
Dichos geles poliméricos pueden prepararse por técnicas de
polimerización apropiadas como se describió con anterioridad, por ejemplo por radiación. Los geles pueden cortarse hasta obtener un tamaño apropiado según el requerimiento y luego con la aplicación mixta con el material como partículas poliméricas solubles en agua parcialmente hidratadas.
Los polímeros pueden producirse como perlas por polimerización en suspensión o como polimerización de emulsión de agua en aceite o dispersión por emulsión de agua en aceite, por ejemplo de acuerdo con un proceso definido por EP-A-150933, EP-A-102760 o EP-A-126528.
En forma alternativa el polímero soluble en agua puede proporcionarse como una dispersión en un medio acuoso. Esta puede ser por ejemplo una dispersión de partículas poliméricas de por lo menos 20 micrones en un medio acuoso que contienen un agente equilibrante como se da en EP-A-170394. Esto puede por ejemplo incluir, además dispersiones acuosas de partículas poliméricas preparadas por la polimerización de monómeros acuosos en presencia de un medio acuoso que contiene polímeros IV bajos disueltos tales como cloruro de poli dialil dimetil amonio y en forma opcional otros materiales disueltos por ejemplo electrolito y/o compuestos multihidroxilados por ej. polialquilenglicoles, como se da en WO-A-9831749 o WO-A-9831748.
La solución acuosa de polímero soluble en agua se obtiene normalmente por disolución del polímero en agua o por dilución de una solución más concentrada del polímero. En general el polímero en partículas sólidas, por ejemplo en forma de polvos o perlas, se dispersa en agua y se deja disolver con agitación. Esto puede lograrse usando equipos de realización convencionales. En forma deseable, la solución polimérica puede prepararse usando el Auto Jet Wet (marca registrada) provisto por Ciba Specialty Chemicals. En forma alternativa, el polímero puede presentarse en la forma de emulsión o dispersión de fase inversa que puede a continuación invertirse en agua.
Claims (14)
1. Un proceso de formación de una segunda suspensión acuosa de partículas sólidas (15) por sedimentación por gravedad de una primera suspensión acuosa de partículas sólidas (1 1 ) en un recipiente (13), caracterizado porque comprende los pasos de, agregar por lo menos un floculante polimérico orgánico (12) a la primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14) formando de este modo una suspensión de sólidos floculados (1 1), cuyos sólidos floculados se decantan para formar un lecho de sólidos consolidados (5), introducción de una cantidad efectiva de un agente, en el i) lecho de sólidos consolidados (5) o ii) los sólidos floculados que se sedimentan (1 1), con el fin de formar la segunda suspensión acuosa (15), en la cual la segunda suspensión acuosa de partículas sólidas (15) es de contenido más altos de sólidos que la primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14), y en la cual el agente se selecciona del grupo que consiste en agentes radicales libres y agentes oxidantes, en donde el agente es un medio introducido seleccionado del grupo que consiste en A) uno o más rastrillos que transportan el agente (10); B) una o más conductos (16) que ingresan a través de la parte superior del recipiente a través de los cuales el agente se introduce C) una o más aberturas o conductos (17) en las paredes laterales del recipiente a través de los cuales el agente se introduce; D) una o más aberturas o conductos (18) en la base del recipiente a través de los cuales el agente se introduce; E) introducir el agente a través de una o más aberturas o conductos (19) en la línea de alimentación que transporta el lecho de sólidos consolidados desde la base del recipiente, con preferencia entre la base del recipiente y una bomba; Y F) una o más aspersores (20) a través de los cuales el agente se introduce.
2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el agente se selecciona de perboratos, percarbonatos, persulfatos, ozono y peróxidos.
3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2 caracterizado porque el agente es agua de ozono o peróxido de hidrógeno.
4. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones que anteceden caracterizado porque el agente trae aparejada una reducción en el estrés del rendimiento de la capa de sólidos por lo menos 30% por debajo del estrés del rendimiento de una capa de sólidos en un contenido de sólidos equivalente sin la incorporación del agente.
5. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones que anteceden caracterizado porque la incorporación del agente trae aparejada un aumento in el contenido de sólidos de por lo menos 5% en peso de la capa tiene un estrés del rendimiento determinado cuando se compara con una capa que tiene el mismo estrés del rendimiento de un proceso equivalente pero en ausencia del agente.
6. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones que anteceden caracterizado porque los sólidos floculados se decantan para formar un lecho y se libera agua de la suspensión y en cuyo tratamiento del lecho de sólidos por el agente trae aparejada un aumento en el contenido de sólidos de el lecho por comparación con el proceso equivalente llevado a cabo en ausencia del agente.
7. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones que anteceden caracterizado porque el recipiente es un aglutinante gravimétrico.
8. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones que anteceden caracterizado porque el recipiente (13) comprende el pozo de alimentación (3) en la cual la suspensión de sólidos floculados se forma y en el cual los sólidos floculados se decantan.
9. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizado porque el agente se introduce en los sólidos floculados (1 1 ) que se sedimentan en el pozo de alimentación.
10. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones que anteceden caracterizado porque la segunda suspensión acuosa de sólidos (15) forma un flujo de fondo, que a continuación se transfiere ya sea a un área de descarte como a una operación del procesamiento de minerales.
1 1. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones que anteceden caracterizado porque la primera suspensión acuosa de sólidos (14) comprende partículas de metal.
12. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones que anteceden caracterizado porque la primera suspensión acuosa de sólidos (14) deriva de operaciones de procesamiento de minerales o energía y/o restos sustratos y se selecciona del grupo que consiste en bauxita, metales base, metales preciosos, hierro, níquel, carbón, arenas minerales, arenas oleosas, piedra china, diamantes y uranio.
13. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones que anteceden caracterizado porque el floculante polimérico orgánico (12) es un polímero no iónico o amónico que es o bien un polímero sintético de viscosidad intrínseca de por lo menos 4 dl/g o un polímero natural.
14. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones que anteceden caracterizado porque el floculante polimérico orgánico (12) se selecciona del grupo que consiste en el homopolímero de acrilato de sodio, el homopolímero de acrilamida y el copolímero de acrilamida y acrilato de sodio. RESUMEN Un proceso de formación de una segunda suspensión acuosa de partículas sólidas (15) por sedimentación por gravedad de una primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14) en un recipiente (13), que comprende los pasos de, agregar por lo menos un floculante polimérico orgánico (12) a la primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14) formando de este modo una suspensión de sólidos floculados (1 1 ), cuyos sólidos floculados se decantan para formar un lecho de sólidos consolidados (5), introducción de una cantidad efectiva de un agente, en el i) lecho de sólidos consolidados (5) o ii) los sólidos floculados que se sedimentan (1 1 ), con el fin de formar la segunda suspensión acuosa (15), en la cual la segunda suspensión acuosa de partículas sólidas (15) es de contenido más altos de sólidos que la primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14), y en la cual el agente se selecciona del grupo que consiste en agentes radicales libres y agentes oxidantes, en donde el agente es un medio introducido seleccionado del grupo que consiste en A) uno o más rastrillos (10) que transportan el agente; B) una o más conductos (16) que ingresan a través de la parte superior del recipiente a través de los cuales el agente se introduce C) una o más aberturas o conductos (17) en las paredes laterales del recipiente a través de los cuales el agente se introduce; D) una o más aberturas o conductos (18) en la base del recipiente a través de los cuales el agente se introduce; E) introducir el agente a través de una o más aberturas o conductos (19) en la línea de alimentación que transporta el lecho de sólidos consolidados desde la base del recipiente, con preferencia entre la base del recipiente y una bomba; y F) una o más aspersores (20) a través de los cuales el agente se introduce. RESUMEN Un proceso de formación de una segunda suspensión acuosa de partículas sólidas (15) por sedimentación por gravedad de una primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14) en un recipiente (13), que comprende los pasos de, agregar por lo menos un floculante polimérico orgánico (12) a la primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14) formando de este modo una suspensión de sólidos floculados (1 1), cuyos sólidos floculados se decantan para formar un lecho de sólidos consolidados (5), introducción de una cantidad efectiva de un agente, en el i) lecho de sólidos consolidados (5) o ii) los sólidos floculados que se sedimentan (11 ), con el fin de formar la segunda suspensión acuosa (15), en la cual la segunda suspensión acuosa de partículas sólidas (15) es de contenido más altos de sólidos que la primera suspensión acuosa de partículas sólidas (14), y en la cual el agente se selecciona del grupo que consiste en agentes radicales libres y agentes oxidantes, en donde el agente es un medio introducido seleccionado del grupo que consiste en A) uno o más rastrillos (10) que transportan el agente; B) una o más conductos (16) que ingresan a través de la parte superior del recipiente a través de los cuales el agente se introduce C) una o más aberturas o conductos (17) en las paredes laterales del recipiente a través de los cuales el agente se introduce; D) una o más aberturas o conductos (18) en la base del recipiente a través de los cuales el agente se introduce; E) introducir el agente a través de una o más aberturas o conductos (19) en la línea de alimentación que transporta el lecho de sólidos consolidados desde la base del recipiente, con preferencia entre la base del recipiente y una bomba; y F) una o más aspersores (20) a través de los cuales el agente se introduce.
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