DE69507617T2

DE69507617T2 - Verfahren zur stabilisierung von aufschlämmungen

Info

Publication number: DE69507617T2
Application number: DE69507617T
Authority: DE
Inventors: Stephen Charles Sandy Ut 84092 Pearson
Original assignee: Cytec Technology Corp
Current assignee: Cytec Technology Corp
Priority date: 1994-08-12
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 1999-06-24
Anticipated expiration: 2015-07-20
Also published as: AU3136495A; BR9508580A; EP0775094B1; UA44279C2; CA2195448A1; WO1996005146A1; US5788867A; EP0775094A1; GR3029634T3; DE69507617D1; ES2126918T3; AU691018B2

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein Verfahren zum Stabilisieren von Fließeigenschaften von fließenden Feststoffschlämmen, um das Aufschichten der Schlämme zu Stapeln zu ermöglichen; die geschichteten, stabilisierten Verbindungen, welche sich daraus ergeben, stellen eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung dar. Die Erfindung betrifft insbesondere Verfahren, mit welchen Mineralschlämme, wie den Rückständen, die bei Erzlaugungsverfahren anfallen, behandelt und in einer effizienteren, kostensparenderen Weise beseitigt werden können. Besonders betrifft sie die Rückstände, welche im Bayer-Verfahren erzeugt werden, welches zur Laugung von Aluminiumoxid aus Bauxiterz verwendet wird, und Verfahren zum Schichten solcher Rückstände.
Die meisten Erzaufbereitungsverfahren arbeiten, indem das Erz in die Form eines Schlamms aus Feststoffteilchen zerkleinert wird. Wenn das gewünschte Mineral dann ausgelaugt worden ist, bleibt der Abfall in der Form eines Schlamms oder einer flüssigen Dispersion von Feststoffteilchen zurück. Die Beseitigung dieser Abfälle, kennzeichnenderweise als Rückstände bezeichnet, erfordert oftmalig, daß diese zwischengelagert werden, bis ausreichend Wasser durch Ablaufen und/oder Verdampfung entfernt worden ist, um die Rückstände fester zu machen. Eine solche Entwässerung dauert gewöhnlich Jahre, und eine ausreichende Lagerkapazität ist gefordert, um die Rückstände zwischenzulagern, mitunter für die Dauer des Bestehens des Bergwerks und darüber hinaus. In niedrig gelegenen oder flachen Gebieten kann die Zwischenlagerung die Form erhöhter Deiche annehmen, welche brechen können. Das kann die Höhe des Deiches tatsächlich auf jenes Maß einschränken, welches durch einen nicht verstärkten Erdwall getragen werden kann. In der Folge sind jene, welche erhöhte Zwischenlagerung verwenden, dazu gezwungen, neue Flächen für die Ablagerung der Rückstände zu widmen, die dazu gehörigen Wälle zu bauen und die Deiche zu überwachen und zu reparieren. Das erhöht die Entsorgungskosten ebenso wie die Kosten, die mit der Instandhaltung der Anlage verbunden sind. Durch Stabilisieren der Fließeigenschaften der Rückstandsabfälle, um den Schüttwinkel zu erhöhen, können die Entsorgungskosten vermindert werden, und die für die Ablagerung zur Verfügung stehenden Flächen können wirtschaftlicher verwendet werden.
Zum Beispiel wird Rotschlamm, welcher aus einem Bayer- Verfahren für Aluminiumoxid stammt, kennzeichnenderweise mit einer flockungsmittelhältigen Waschflüssigkeit gewaschen, zur Erhöhung des Feststoffgehaltes eingedickt, entwässert und dann beseitigt und/oder einer weiteren Trocknung unterzogen, um auf einer Fläche zum Aufschichten der Schlämme abgelagert zu werden. Um für das Schichten geeignet zu sein, sollten die Flußeigenschaften des Rotschlamms derart sein, daß der Schlamm seine Form behält und verhältnismäßig starr ist, wenn dieser geschichtet wird, wobei dieser einen Schüttwinkel aufweist, der so groß wie möglich ist, so daß der geschichtete Schlamm eine kleinstmögliche Fläche für ein vorgegebenes Volumen belegt.
Die Fließeigenschaften von Rückständen können durch ihren Schichtwinkel oder "Schüttwinkel" beschrieben werden, welcher den größtmöglichen Winkel gegen die Horizontale darstellt, in welchem die Rückstände verbleiben werden, ohne zu fließen. Für das Schichten vieler Arten von Rückständen beträgt der Schüttwinkel ein Grad. Das bedeutet, daß der Schlamm aus den Rückständen fließen wird, wenn der Schlamm aus den Rückständen bei jeglichem Winkel größer als ein Grad aufgeschichtet wird. Wirtschaftlich gesprochen ist geschätzt worden, daß eine geringe Erhöhung des Schüttwinkels auf fünf Grad deutliche Einsparungen ergeben kann.
Folglich besteht das Erfordernis, Mineralschlämme wie Rotschlamm zu stabilisieren, was das Verändern der Fließeigenschaften der Schlämme mit sich bringt, um deren Schüttwinkel zu erhöhen und vorzugsweise die Fließeigenschaften zu verändern, um das Schichten der Schlämme zu ermöglichen, wodurch die Kosten von deren Entsorgung vermindert und eine wirksamere Nutzung der Bodenfläche ermöglicht wird.
In der Vergangenheit sind Anstrengungen unternommen worden, die Effizienz der Ablagerung der Rückstände zu verbessern. Ein Verfahren bringt das Entwässern der Rückstände mit Hilfe eines mechanischen Mittels, wie Filtration oder Zentrifugation, mit sich. Wasserlösliche Polymeremulsionen sind als Flockungsmittel, im allgemeinen in der Form von invertierten verdünnten Lösungen, bei Entwässerungsanwendungen für Fest-Flüssig-Trennungen verwendet worden. Obwohl das Entwässern wirksam sein kann, kann es kostspielig sein dieses durchzuführen und kann für das Behandeln großer Volumina an Material nicht handhabbar oder wirksam sein. Ein weiteres Verfahren bringt den Zusatz von festen Materialien, wie Sand, mit sich, welcher zur Erhöhung des Verhältnisses Feststoff zu Wasser und der Verbreiterung der Größenverteilung des Feststoffs dient, um die Fließeigenschaften der Rückstände zu verändern. Dieses Verfahren kann ebenso wirksam sein, aber es weist einen Nachteil darin auf, daß große Mengen an Feststoff erforderlich sind, um wirksam zu sein, was dann das Volumen der Rückstände erhöht, welche beseitigt werden müssen.
Ein Verfahren zur Behandlung von Rotschlamm ist in EP-A- 0 388 108 offenbart. In dieser Anmeldung wird Rotschlamm aus dem Bayer-Verfahren mit Teilchen aus wasserabsorbierendem, wasserunlöslichem Polymer vermengt, und die Mischung wird stehen und erstarren gelassen. Der Patentanmelder nimmt an, daß das offenbarte Verfahren insbesondere zur Behandlung von Materialien geeignet ist, welche Feststoffteilchen mit sehr kleiner Teilchengröße aufweisen, obwohl allgemein wäßrige Flüssigkeiten von dispergierten Feststoffteilchen ebenso offenbart sind. Die wasserunlöslichen Polymere können in der Form gebundener Aggregate oder einer Dispersion in einer mit Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit zugegeben werden. Das EP-A-0 042 678 offenbart ein Verfahren des Verdickens durch Vermischen einer wäßrig basierten Zusammensetzung mit einer Wasser-in-Öl-Emulsion in Anwendungen, welche Pigmente und Bentonit umfassen.
Es ist überraschenderweise entdeckt worden, daß wasserlösliche Polymere in der Form einer inversen (Wasser-in-Öl-) Emulsion verwendet werden können, um Mineralschlämme aus Feststoffteilchen, einschließlich Rückständen, wie Rotschlamm, zu stabilisieren, um deren Fließeigenschaften zu verändern, um deren Schüttwinkel zu erhöhen und um die Schlämme schichtbar zu machen, um die Ausnützung von Lagerplatz für Abfälle zu maximieren. In dem Stabilisierungsverfahren wirken die wasserlöslichen Polymere überraschenderweise eher als Bindemittel denn als Flockungsmittel. Darüber hinaus wird die stabilisierende Wirksamkeit der wasserlöslichen Polymere eher durch die Verwendung in der Form einer Invertemulsion verstärkt, als durch zuerst Invertieren zur Bildung einer verdünnten wäßrigen Lösung, wie solche Polymere kennzeichnenderweise im Fach verwendet werden. Siehe zum Beispiel im U. S.-Patent Nr. 4,767,540.
Insbesondere schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Schichten von wäßrigen Mineralschlamm aus Feststoffteilchen, welches die folgenden Schritte umfaßt:
(a) Das Vermengen des Schlamms mit einer Menge einer Invertemulsion, die ausreicht, um die Fließeigenschaften des Schlamms zu stabilisieren, wobei die Emulsion wasserlösliches Polymer umfaßt; und
(b) das Schichten von stabilisiertem Schlamm.
Die vorliegende Erfindung schafft ebenso eine geschichtete Verbindung, welche einen wäßrigen Mineralschlamm umfaßt, wobei dieser mit einer Menge Invertemulsion vermengt ist, welche ausreicht, den Schlamm zu stabilisieren, wobei die Emulsion ein wasserlösliches Polymer umfaßt.
Die Schlämme, welche gemäß dieser Erfindung behandelt werden, sind Mineralschlämme, vorzugsweise Abfall aus Mineralrückstand. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft Verfahren zur Behandlung von Rotschlamm aus dem Bayer-Verfahren.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist überraschenderweise entdeckt worden, daß das Verdünnen der Polymeremulsion mit einem Verdünnungsmittel, welches die Emulsion nicht bricht, die Leistung des Polymers verbessern wird. Das Verdünnungsmittel kann ein Kohlenwasserstoff sein, ist jedoch vorzugsweise Luft.
Jegliches wasserlösliche Polymer kann verwendet werden, solange es sich in der Form einer Invertemulsion oder in der Form einer inversen Mikroemulsion befindet (alle Emulsionen und Mikroemulsionen, auf die hierin Bezug genommen wird, sind invers). Für den Zweck dieser Erfindung, umfaßt der Begriff "Emulsion" Mikroemulsionen, sofern es der Kontext nicht anders erfordert. Jedoch können bestimmte Polymere bevorzugt sein, abhängig vom behandelten Schlamm. Bei anionischen Polymeren, wie Ammoniumpolyacrylat, ist zum Beispiel festgestellt worden, daß sie besonders wirksam zur Stabilisierung von Rotschlamm sind, der sich aus dem Bayer- Verfahren ergibt. Der Begriff "stabilisieren" bezieht sich hierin auf eine Veränderung der Fließeigenschaften, welche die Fähigkeit des Schlamms vermindert, unter seinem eigenen Gewicht zu fließen, und erhöht vorzugsweise den Schüttwinkel des stabilisierten Schlamms, ohne die Flüssigkeit aus dem Schlamm entfernen zu müssen. Vorzugsweise macht die Stabilisierung den Schlamm schichtbar. Der Begriff "schichten" ist im Fach bekannt und betrachtet, so wie er hierin verwendet wird, das Auflegen eines Schlammes auf einen Stapel.
Die Erfindung wird nun unten mit mehr Einzelheiten beschrieben werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist zum Behandeln von wäßrigen Mineralschlämmen aus Feststoffteilchen geeignet. Mineralschlämme umfassen Schlämme, welche sich aus der Verarbeitung von Mineralien ergeben, welche Erzaufbereitung und die Laugung von Mineralien umfaßt. Mineralien umfassen im großen und ganzen Erze, natürliche Stoffe, anorganische Stoffe, Mischungen aus anorganischen Stoffen und organischen Abkömmlingen, wie Kohle. Die Schlämme, welche gemäß dieser Erfindung stabilisiert und danach aufgeschichtet werden könnten, können jegliche Menge suspendierter Feststoffteilchen, vorzugsweise wenigstens etwa 20 Gewichtsprozent enthalten. Kennzeichnende Schlämme, welche gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt werden, umfassen wäßrige Rückstände oder Mineralschlämme, sind aber nicht darauf beschränkt, welche aus einer Platinerzmasse, einer Kohlenmasse, einer Kupfererzmasse, einer Teersandmasse oder einer Erzmasse aus einer Diamantmine erhalten werden, oder Phosphat- oder Goldschlämme. Wäßrige Schlämme aus Feststoffteilchen, welche Lehm umfassen, werden ebenso betrachtet. Ein wichtiger Zweck der vorliegenden Erfindung liegt in der Behandlung von Rotschlamm aus dem Bayer-Aluminiumoxid- Verfahren, vorzugsweise Rotschlamm aus einem Wäscher oder einem Endverdicker des Bayer-Verfahrens. Der Rotschlamm kann der Feststoff aus der Stufe des Endverdickers durch Zugabe des Flockungsmittels alleine oder der Filterkuchen von der Druckfiltration des Schlamms sein, welcher in der letzten Waschstufe erzeugt wurde. Die Schlämme oder Mineralfeststoffe werden mit einem wasserlöslichen Polymer in der Form einer Emulsion - Makroemulsion oder Mikroemulsion - in Berührung gebracht.
Die Polymerarten, welche für die Verfahren und Verbindungen geeignet sind, umfassen im großen und ganzen jegliche Art von wasserlöslichen Polymeren, wie dieser Begriff im Fach verwendet wird, einschließlich jegliches kationische, anionische, nicht ionische oder amphoterische Polymer. Es ist möglich, daß bestimmte Arten von Polymeren bestimmte Arten von Dispersionen nicht wirksam stabilisieren können, doch das kann durch einfache Versuche von einem Fachmann leicht bestimmt werden. Geeignete Polymere können Homopolymere oder Copolymere aus Vinyladditions- oder ethylenisch ungesättigten Monomeren sein, welche vorzugsweise leicht Additionspolymerisation eingehen. Die Wendung "Polymer, das Monomereinheiten enthält" umfaßt Reaktionsprodukte von zwei oder mehr Vinylmonomeren ebenso wie Homopolymere, welche funktionalisiert worden sind, wie zum Beispiel Polyacrylamid, welches mit einer Mannich-Gruppe funktionalisiert worden ist, wie es in dem U. S.-Patent Nr. 4,956,399 beschrieben worden ist.
Die bevorzugten anionischen Monomere zur Herstellung der Polymere, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, umfassen im allgemeinen Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethacrylsäure und deren Alkalimetall- oder Ammoniumsalze, Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-alkylsulfonsäuren, wobei die Alkylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, wie Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure oder Mischungen aus jeglichen der vorangegangen und deren Alkalimetall- oder Ammoniumsalze. Die anionischen Monomere können mit (Alk)acrylamid, vorzugsweise Acrylamid oder Methacrylamid copolymerisiert werden. Aus anionischen Monomeren hergestellte Polymere, vorzugsweise jene, die oben beschrieben wurden, werden oftmalig zur Stabilisierung von Rotschlamm aus dem Bayer-Verfahren bevorzugt. Es sind Polymere wünschenswert, die wenigstens etwa 10 Molprozent anionische Funktionalität bezogen auf Monomer, insbesondere wenigstens etwa 30 Molprozent anionische Funktionalität enthalten. Polymere, die höhere Mengen anionische Funktionalität, wie mindestens 50 Molprozent bezogen auf Monomer enthalten, können in bestimmten Anwendungen am meisten bevorzugt sein.
Bevorzugte kationische Monomere zur Herstellung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polymere umfassen Dialkylaminoalkyl(meth)acrylate und Dialkylaminoalkyl(meth)- acrylamide einschließlich deren saurer Additions- oder quaternären Ammoniumsalze, Diallyldialkylammoniumhalogenide, Vinylbenzyltrialkylammoniumsalze, Polymere, die bei der Reaktion zwischen einem Epihalogenhydrin oder Dihalogenalkan und einem Amin gebildet werden, und dergleichen. Quaternisierte Mannich- oder dialkylaminomethylierte (A1k)acrylamidpolymere wie quaternäres N-Trimethylaminomethylacrylamid, welche durch das Funktionalisieren von (Alk)acrylamid oder Poly(alk)acrylamid hergestellt werden, können für bestimmte Anwendungen besonders bevorzugt sein. Einzelne Beispiele bevorzugter kationischer Monomere umfassen N-Dimethylaminomethylacrylamid; Acryloxyethyltrimethylammoniumchlorid; Methacryloxyethyltrimethylammoniumchlorid; 2-Methacryloyloxyethyltrimethylammoniummethylsulfat, 2- Methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid; Diallyldimethylammoniumchlorid; 3-Acrylamido-3-methylbutyltrimethylammoniumchlorid, 2-Acrylamido-2-methylpropyltrimethylammoniumchlorid, 3-Methacryloyl-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid, Dimethylaminoethylacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat oder Mischungen aus jeglichen der vorangegangenen. Mischungen aus jeglichen der obigen kationischen Monomere gemeinsam mit (Meth)acrylamid sind ebenso zweckmäßig.
Die bevorzugten ethylenisch ungesättigten, nicht ionischen Monomere für die Verwendung in dem Verfahren und den Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden aus Acrylamid, Methacrylamid, Dialkylaminoethylacrylamiden, N,N-Dialkylacrylamiden, N-Alkylacrylamiden, N-Vinylacetamid, N-Vinylformamid, N-Vinylpyrrolidon und Mischungen daraus ausgewählt. Besonders bevorzugt werden Acrylamid und Methacrylamid.
Die bevorzugten amphoterischen Polymere für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen Copolymere aus einem oder mehreren von den vorangegangenen anionischen Monomeren und einem oder mehreren von den kationischen ethylenisch ungesättigten Monomeren, welche oben aufgezählt sind, oder aus Monomeren, welche sowohl anionische als auch kationische Funktionalitäten enthalten. Sehr kleine Mengen an hydrophoben Comonomeren können in die in der Erfindung eingesetzten Polymere eingearbeitet werden, wie Styrol, Methylmethacrylat, Methylacrylate, Methacrylatester, welche 1-16 Kohlenstoffatome enthalten, Vinylactetat und höhere Ester, Acrylnitril, Vinylchlorid und dergleichen, vorausgesetzt, daß das Polymer wasserlöslich bleibt. Es versteht sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung die Beschreibung der Monomere, Comonomere, Polymere und Copolymere hierin umfaßt. Die relativen Molekülmassen der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polymere sind nicht entscheidend und können von wenigen hunderttausend bis zehn Millionen reichen.
Es kann bevorzugt sein, insbesondere bei der Behandlung von Rotschlamm, ein anionisches Polymer einzusetzen, vorzugsweise ein stark geladenes anionisches Polymer, welches mindestens etwa 20 Molprozent anionische Funktionalität, insbesondere 30 Molprozent anionische Funktionalität aufweist. Es wurde festgestellt, daß Ammoniumpolyacrylat und Acrylamid/Ammoniumacrylat-Copolymere zur Behandlung von Rotschlamm besonders zu bevorzugen sind.
Die Menge an wasserlöslichem Polymer in der Emulsion oder Mikroemulsion kann jegliche Menge sein, für die festgestellt wird, daß sie zur Stabilisierung eines Schlamms wirksam ist. Solche Mengen werden abhängig vom behandelten Substrat schwanken und können mit Hilfe von Routineversuchen durch Fachleute bestimmt werden. Doch im allgemeinen weichen die Polymerfeststoffgehalte in der Emulsion bis zu etwa 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsprozent, insbesondere etwa 20 bis 40 Gewichts prozent, bezogen auf das Gewicht der Emulsion.
Die Polymere können in der Form einer Makroemulsion eingesetzt werden, können aber auch als Mikroemulsion verwendet werden.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Emulsionspolymere können mit Hilfe herkömmlicher Makroemulsionspolymerisationsverfahren hergestellt werden, welche im Fach bekannt sind. Jegliches bekannte, polymerisierbare, wasserlösliche, ethylenisch ungesättigte Monomer, einschließlich jener, die oben besonders beschrieben wurden, wobei diese wasserlösliche Polymere erzeugen, die in der geschlossenen Ölphase unlöslich sind, und polymerisiert werden können, kann verwendet werden, um die inversen Makroemulsionen herzustellen, welche in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die wasserlöslichen Monomere und Monomermischungen werden zu Polymeren oder Copolymeren mit niedriger oder hoher relativer Molekülmasse polymerisiert, wobei ein Wasser-in-Öl-Emulsionspolymerisationsverfahren verwendet wird, bei welchem die wasserlöslichen Monomere in einer Ölphase mit Hilfe eines Wasser-in-Öl- Emulgators emulgiert und den Polymerisationsbedingungen ausgesetzt werden, um die Invertemulsion zu bilden. Der Monomergehalt in der wäßrigen Lösung kann irgendwo zwischen etwa 5 und 100 Gewichts% Monomer schwanken, doch das kann abhängig vom Monomer und der Polymerisationstemperatur schwanken. Daher ist die nicht geschlossene Phase oder sind die Tröpfchen im allgemeinen wäßrig, können aber zu 100% aus Polymer und 0% aus Wasser bestehen und werden unter Verwendung von Verfahren hergestellt, die im Fach bekannt sind.
Das Verhältnis der wäßrigen Phase, welche als die Monomere oder das Polymer und Wasser definiert ist, zur Ölphase schwankt weit zwischen etwa 0,1 : 1 bis etwa 4 : 1, vorzugsweise zwischen 1 : 1 bis 4 : 1. Die Ölphase umfaßt die Kohlen wasserstofflüsigkeit und das Tensid, das darin gelöst oder dispergiert ist.
Ein Emulgiermittel des Wasser-in-Öl-Typs wird in Mengen verwendet, welche von etwa 1 bis etwa 6 Gewichts% der wäßrigen Phase reicht, um die monomerhältige wäßrige Phase in der Ölphase zu dispergieren. Eine breite Vielzahl von herkömmlichen Wasser-in-Öl-Emulgiermittel, welche kennzeichnenderweise zur Herstellung von Makroemulsionen verwendet werden, können verwendet werden, wie Natriumhexadecylphtalat, Sorbitanmonooleat, Sorbitanmonostearat, Natriumcetyl- oder Natriumstearylphtalat, Metallseifen und dergleichen. Mit der Ausführung verhältnismäßig einfacher Prüfungen würde ein Fachmann in der Lage sein zu bestimmen, ob ein besonderes Wasser-in-Öl-Emulgiermittel oder eine Emulgatormischung für ein besonderes System entsprechend geeignet ist.
Die Ölphase kann jegliche inerte hydrophobe Flüssigkeit sein, wie zum Beispiel Kohlenwasserstoffe, Perchlorethylen, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol und Xylol. Vorzugsweise werden Paraffinlösemittel verwendet.
Die Polymerisation der Emulsion kann jenen Verfahren folgend ausgeführt werden, die im Fach bekannt sind, einschließlich Hochenergiestrahlung wie Gammastrahlung Co&sup6;&sup0;, ultaviolette Strahlung und dergleichen. Ebenso können Radikalstarter wie Kaliumpersulfat ebenso wie Azoverbindungen, Peroxide und Redoxpaare oder dergleichen verwendet werden. Bestimmte Polymerisationsverfahren können vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen ausgeführt werden.
Vorzugsweise wird das Emulgiermittel in der Ölphase gelöst, und die monomerhältige wäßrige Phase wird der Ölphase unter Rührung zugegeben, bis die wäßrige Phase in der Ölphase emulgiert ist. Zusätzliche herkömmliche Zusatzstoffe, wie Chelatbildner, Abbruchtenside und kleine Mengen Kettenüber tragungsmittel, können ebenso in der wäßrigen Phase gelöst oder in die Invertemulsion gemischt werden. Die Abbruchgeschwindigkeit der Emulsionspolymere kann durch einen Fachmann durch die Zugabe eines Abbruchtensids oder einer Mischung aus Abbruchtensiden eingestellt werden, um den gewünschten Bedingungen zu entsprechen. Polerymisationsmittel wie Radikalstarter können in der Öl- oder wäßrigen Phase oder der Emulsion gelöst werden. Die Polymerisation wird kennzeichnenderweise unter Rührung durchgeführt bis die Umwandlung im wesentlichen vollständig ist. Die sich ergebende polymere Emulsion kann nachfolgend gemäß jeglicher im Fach bekannter Verfahren stabilisiert oder behandelt werden.
Die Polymere können ebenso in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung in der Form einer Mikroemulsion verwendet werden. Obwohl der Begriff Mikroemulsion im Fach gut verstanden und verwendet wird, ist eine Mikroemulsion für die Zwecke dieser Erfindung im allgemeinen definiert als eine thermodynamisch beständige Zusammensetzung, welche zwei Flüssigkeiten oder Phasen, welche ineinander unlöslich sind, gemeinsam mit einem Tensid oder einer Tensidmischung umfaßt. Polymere inverse Mikroemulsionen, welche eine kontinuierliche Ölphase und eine polymerhältige diskontinuierliche Phase (gewöhnlich wäßrig) enthalten, werden aus thermodynamisch stabilen Monomermikroemulsionen hergestellt. Inverse Mikroemulsionen weisen eine enge Tröpfchengrößenverteilung auf und sind gewöhnlich, aber nicht immer, optisch transparent. Die nicht geschlossene, polymerhältige Phase von Mikroemulsionen formt Tröpfchen oder Mizellen, welche gewöhnlich wäßrig sind und gewöhnlich einen volumsgemittelten Tröpfchendurchmesser aufweisen, welcher weniger als etwa 2500 Å, vorzugsweise weniger als etwa 2000 Å und am meisten bevorzugt weniger als etwa 1000 Å aufweisen. Möglicherweise weisen einige Mikroemulsionen einen volumsgemittelten Teilchendurchmesser in der Größe von etwa 3000 Å auf.
Herkömmliche Mikroemulsionspolymerisationsverfahren, wie sie zum Beispiel in U. S.-Patent Nr. 5; 037,881, 5,037,863, 4,681,912 und 4,521,317 offenbart sind, können zur Herstellung wasserlöslicher Polymere in Form von Mikroemulsionen eingesetzt werden.
Im allgemeinen wird Mikroemulsionspolymerisation ausgeführt durch (i) Herstellen einer monomerhältigen Mikroemulsion durch Mischen einer wäßrigen Monomerlösung mit einer Kohlenwasserstofflüssigkeit, die eine geeignete Menge Tensid oder Tensidmischung enthält, um eine Wasser-in-Öl-Mikroemulsion zu bilden, welche in einer kontinuierlichen Ölphase dispergierte Tröpfchen enthält, und (ii) Aussetzen der monomerhältigen Mikroemulsion dem Polymerisationsbedingungen. Es ist nicht erforderlich in die Mikroemulsion Energie einzubringen, z. B. Scherkräfte anzuwenden, um kleine Tröpfchen zu erhalten, obwohl sich eine Mikroemulsion, die wie hierin offenbart, hergestellt wird, wobei diese auch Scherkräften ausgesetzt wird, nicht außerhalb des Geltungsbereiches dieser Erfindung befindet.
Die Bildung einer inversen Mikroemulsion hängt von der geeigneten Auswahl der Tensidkonzentration und dem hydrophil-lipophilen Gleichgewicht (HLB) des Tensides oder der Tensidmischung ab. Die Temperatur, die Art der Ölphase und die Zusammensetzung der wäßrigen Phase werden ebenso die Bildung der inversen Mikroemulsion beeinflussen.
Das eine oder die mehreren ausgewählten Tenside sollten einen HLB-Wert schaffen, der von etwa 8 bis etwa 12 erreicht. Obwohl der erforderliche HLB abhängig von der Art der Monomere, der Art und dem Verhältnis des Comonomers (falls vorhanden) und der Art der Ölphase davon abweichen kann, kann kennzeichnenderweise außerhalb dieses Bereichs die Bildung von inversen Mikroemulsionen nicht erreicht werden. Zusätzlich zum geeigneten HLB-Bereich muß die Tensidkonzentration ausreichend sein, um eine inverse Mikroemulsion zu bilden. Zu geringe Tensidkonzentration werden nicht zur Bildung einer Mikroemulsion führen, wogegen überschießend hohe Konzentrationen die Kosten erhöhen werden, ohne einen wesentlichen Vorteil zu bringen. Kennzeichnende Tenside, die bei der Herstellung der Mikroemulsion zweckmäßig sind, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfassen anionische, kationische und nicht ionische Tenside. Bevorzugte Tenside umfassen Polyoxyethylensorbitfettsäuren, Sorbitansesquioleat, Polyoxyethylensorbitantrioleat, Sorbitanmonooleat, Polyoxyethylen(20)- sorbitanmonooleat, Natriumdioctylsulfosüccinat, Oleamidopropyldimethylamin, Natriumisostearyl-2-lactat, Polyoxyethylensorbitmonooleat oder Mischungen davon und dergleichen.
Die Auswahl der organischen Phase besitzt eine wesentliche Wirkung auf die kleinstmögliche Tensidkonzentration, welche notwendig ist, die inverse Mikroemulsion zu erhalten, und kann aus Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstoffmischungen bestehen. Isoparaffinkohlenwasserstoffe oder Mischungen daraus sind höchst wünschenswert, um kostengünstige Formulierungen zu erhalten. Kennzeichnenderweise wird die organische Phase Mineralöl, Toluol, Heizöl, Kerosin, geruchlose Lackbenzine, Mischungen aus jeglichen der vorangegangen und dergleichen umfassen.
Die Polymerisation der Mikroemulsion kann in jeglicher Art ausgeführt werden, die den Fachleuten bekannt ist. Die Auslösung kann mit einer Vielzahl von thermischen und Redox- Radikalstartern, einschließlich Peroxiden, z. B. tert.- Butylhydroperoxid, Azoverbindungen, z. B. Azobisisobutyronitril, anorganischen Verbindungen wie Kaliumpersulfat und Redoxpaaren wie Eisenammoniumsulfat/Ammoniumpersulfat bewirkt werden. Die Zugabe des Starters kann zu jeglicher Zeit vor der tatsächlichen Polymerisation an sich bewirkt werden. Die Polymerisation kann ebenso mit Hilfe photochemischer Bestrahlungsverfahren wie ultravioletter Be strahlung oder durch ionisierende Strahlung von einer Cobalt-60-Quelle bewirkt werden.
Kennzeichnenderweise werden das Tensid und das Öl vorvermischt und einer wäßrigen Lösung zugegeben, welche die Monomere und wahlweise die Comonomere, wie sie oben definiert sind, und jegliche herkömmliche Zusatzstoffe, wie Chelatbildner, wie Ethylendiamintetraessigsäute, Kettenübertragungsmittel, Abbruchtenside, pH-Korrekturmittel, Starter und dergleichen enthält. Wenn die wäßrige und die ölige Lösung vermischt sind, bildet sich eine inverse Mikroemulsion ohne der Notwendigkeit von Scherkräften. Im Fach bekannte Verfahren können verwendet werden, die polymere Mikroemulsion physikalisch zu stabilisieren.
Die wasserlöslichen Polymere in der Form einer Emulsion sind im Fach als Flockungsmittel bekannt und enthalten kennzeichnenderweise einen Polymerfeststoffgehalt, der irgendwo von etwa 15 bis 50 Prozent, vorzugsweise etwa 25 bis etwa 41 Prozent reicht, bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion. Es wird bevorzugt, das Emulsionspolymer mit einem Verdünnungsmittel, vorzugsweise mit einer Kohlenwasserstofflüssigkeit oder insbesondere einem Gas wie Luft zu verdünnen, welches die Emulsion nicht invertieren wird (die wäßrige Phase zur geschlossenen Phase machen wird), wenn es dazu gegeben wird. Die vorhin erwähnte Verdünnung kann die Stabilisierung der Schlämme aus mineralischen Feststoffen wie Rotschlamm verbessern. Geeignete Verdünnungsmittel umfassen Mineralöl, Kerosin, Heizöl, geruchlose Lackbenzine und jegliche Mischungen aus den vorangegangen und Gase wie Luft oder jegliches seiner Gase, aus denen sie besteht, oder dergleichen. Das Verdünnungsmittel, ob nun flüssig oder gasförmig, sollte nicht fähig sein, mit dem Emulsionspolymer zu reagieren. Die zugegebene Menge Verdünnungsmittel kann jegliche Menge sein, für die vom Fachmann mit Hilfe von Routineversuchen unter Verwendung eines gewünschten Polymers am behandelten Medium festgestellt wurde, daß sie die Stabilisierung begünstigt. Im allgemeinen können verbesserte Ergebnisse erhalten werden, wenn die polymeren Emulsionen mit dem Verdünnungsmittel auf ein Endvolumen vom bis zum Fünfzigfachen oder mehr des Ausgangsvolumens der Polymeremulsion verdünnt werden, wobei jedoch Verdünnungen von dieser Größenordnung nicht durchführbar sein könnten und das Absetzen der Emulsion verursachen können und die Auslieferungskosten des Emulsionsproduktes erhöhen können, wenn das Verdünnungsmittel flüssig ist. Aus diesen Gründen dürfte Luft zu bevorzugen sein. Vorzugsweise werden die Emulsionen bis auf das etwa Zehnfache, insbesondere von etwa das Zwei- bis etwa das Zehnfache des anfänglichen Gesamtemulsionsvolumens verdünnt. Am meisten bevorzugt können die Emulsionspolymere auf etwa das 4 bis etwa das 6- fache des anfänglichen Emulsionsvolumen verdünnt werden. Obwohl die Verwendung eines flüssigen Verdünnungsmittels die Kosten des Emulsionsproduktes und der Auslieferung erhöhen können, können solche Nachteile gelindert werden, indem die Emulsionen unmittelbar vor der Beimischung des Emulsionspolymers zu den Rückstandsschlämmen vor Ort verdünnt werden. Es ist bloß wichtig, daß das zugegebene Verdünnungsmittel, in welcher Menge oder Form auch immer, die Emulsion nicht bricht, da Emulsionen, die invertiert werden, um verdünnte wäßrige Lösungen zu bilden, welche Polymerkonzentrationen in der Größenordnung von etwa 1 bis 2 Prozent enthalten, meistens schlechtere Ergebnisse liefern.
Kennzeichnende Zugabemengen an Polymeremulsionen, welche zum Behandeln von Schlämmen aus anorganischen Feststoffteilchen verwendet werden können, können jegliche Mengen ausmachen, die von einem Fachmann durch Routineversuche als wirksam festgestellt wurden, da diese Mengen abhängig vom behandelten Substrat und der im einzelnen verwendeten Emulsion aus wasserlöslichem Polymer schwanken können. Im allgemeinen reichen die bevorzugten Zugabemengen meistens von etwa 0,01 bis etwa 5 ml Emulsion pro 100 g Feststoff in dem Schlamm, insbesondere von etwa 0,05 bis etwa 1 ml Emulsion pro 100 g Schlammfeststoff, unter der Annahme, daß die Emulsionen etwa 15 bis 50 Prozent Polymerfeststoff enthalten.
Die polymeren Emulsionen sollten mit der zu stabilisierenden Emulsion vorzugsweise gründlich vermischt werden. Jegliches, den Fachleuten bekannte Mittel, welches das gründliche Durchmischen der polymeren Emulsion mit dem behandelten Schlamm erleichtern kann, wird bevorzugt. Beispiele solcher Mittel zum Vermischen umfassen eine Kreiselpumpe und einen statischen oder unbeglichen Mischer oder andere gleichwertige Mittel. Jegliche Art eines statischen Mischers dürfte bevorzugt werden. Kurze Mischzeiten von nur 0,1 Sekunden sind als wirksam festgestellt worden. Vorzugsweise werden Mischzeiten von weniger als etwa 1 Sekunde verwendet. Die Wirkung der Emulsion scheint augenblicklich zu sein, so daß das Altern des Schlamms nicht entscheidend erscheint.
Die Erfindung wird durch die Beispiele veranschaulicht, welche folgen.
In Beispiel 1-14 unten wurde eine Prüfung zur Messung der Stabilisierung, welche Fallprüfung genannt wird, verwendet, um die Fließeigenschaften von Rotschlamm zu messen, der mit verschiedenen Polymeren behandelt wurde. Die Fallprüfung ist ein Verfahren, welches im Fach verwendet worden ist, um die Rheologie von Mineralschlämmen wie Rotschlamm zu beschreiben. Siehe Light Metals, herausgegeben von U. Mannweiler (1994) von der Minerals Metals & Materials Society. Verschiedene wasserlösliche Polymere in Emulsionsform wurden geprüft und mit wasserlöslichen Polymeren in verdünnter wäßriger Lösung und in der trockenen Form verglichen. Die Emulsionen aus wasserlöslichem Polymer wurden ebenso mit wasserunlöslichen Polymeren in deren trockener Form verglichen. Wenn nicht anders angegeben, wurden die in den Beispielen verwendeten Polymere durch herkömmliche Makroemulsionspolymerisation hergestellt.
Für jede Prüfung in Beispiel 1 bis 14 wurden die zu stabilisierenden Rotschlammproben wie folgt hergestellt: Eine Probe Rotschlamm wurde von der Ansaugseite einer Rotschlammeinspeisungspumpe gezogen. Der Rotschlamm umfaßte den Unterlauf von einem Naßabscheider mit einigem Sand. Der Rotschlamm enthielt annähernd 42% suspendierten Feststoff. 300 g Rotschlamm wurden in ein Becherglas gegeben und unter Verwendung eines über Kopf angebrachten Rührers mit hoher Geschwindigkeit gerührt, um einen deutlichen Wirbel zu erzeugen.

BEISPIEL 1

0,5 g trockenes, wasserunlösliches Acrylamid/Natriumacrylat-Copolymer, welches 30 Molprozent anionische Funktionalität und etwa 0,4 Molprozent N,N-Methylenbisacrylamid enthielt, wurden rasch 300 g der Rotschlammprobe zugegeben, während diese mit hoher Geschwindigkeit vermischt wurde, um einen Wirbel zu erzeugen. Nach 15 Sekunden langem Rühren, wurde der behandelte Rotschlamm in einen Zylinder mit einer offenen Stinfläche, 13,1 cm lang zu 2,45 cm innerer Durchmesser, gegeben, welcher in die Mitte eines Papierstücks gestellt wurde, wobei auf diese Kreise mit Abständen von 5 mm aufgezeichnet waren. Der Zylinder wurde entfernt, und der behandelte Rotschlamm konnte sich über das Papier ausbreiten. Die konzentrische Masse des behandelten Rotschlamms wurde fließen gelassen, bis sie einhielt, und dann wurde der Durchmesser der Grundfläche des behandelten Rotschlamms, hierin auch "Lachendurchmesser" genannt, gemessen. Der Lachendurchmesser zeigte die Fließeigenschaften oder die Rheologie des behandelten Rotschlamms an. Rotschlamm der mit dem wasserunlöslichen Acrylamid/Natriumacrylat-Copolymer behandelt war, wies einen Lachendurchmesser von 120 mm auf.

BEISPIEL 2

Dem im Beispiel 1 verwendeten Arbeitsgang der Fallprüfung wurde gefolgt, außer daß in diesem Beispiel kein Polymerprodukt zugegeben wurde, und eine Probe von 300 g unbehandelter Rotschlamm in den offenen Zylinder überführt wurde. Nachdem der Zylinder von der Mitte des Papiers entfernt wurde, konnte sich der Rotschlamm ausbreiten. Der Lachendurchmesser betrug 180+ mm.

BEISPIEL 3

Der Arbeitsgang von Beispiel 1 wurde unter Verwendung eines kationischen Polyamins in der Form einer wäßrigen Lösung wiederholt. Die Polyaminlösung (die etwa 50 Gewichtsprozent Polyamin enthielt) wurde mit Wasser auf das Zehnfache von deren Anfangsvolumen durch Zugabe von 90 ml Wasser zu 10 ml Polyaminlösung verdünnt. Danach wurden 2,5 ml der verdünnten wäßrigen Lösung, welche Polyamin enthielt, zu 100 Gramm Rotschlamm zugegeben, während der Rotschlamm wie in Beispiel 1 gerührt wurde. Der Lachendurchmesser des behandelten Rotschlamm betrug 200+ mm.

BEISPIEL 4

1,0 g trockener Kalk wurden zu 300 g Rotschlamm in den offenen Zylinder zugegeben, dieser wurde entfernt, und der Lachendurchmesser wie in Beispiel 1 gemessen. Der behandelte Rotschlamm überflutete das Papier, wobei er einen Lachendurchmesser von 200+ mm aufwies.

BEISPIEL 5

1,0 ml verdünnte wäßrige Polyaminlösung, wie sie in Beispiel 3 verwendet wurde, wurden zu 300 Gramm Rotschlamm zugegeben. Der Arbeitsgang von Beispiel 1 wurde verwendet, um einen Lachendurchmesser von 180+ mm zu messen.

BEISPIEL 6

1 ml einer Wasser-in-Öl-Emulsion von Ammoniumpolyacrylat, welche 100 Molprozent anionische Funktionalität aufwies, wurde zu 300 g Rotschlamm unter Rührung wie in Beispiel 1 zugegeben. Nachdem der Zylinder entfernt worden war, wurde der Rotschlamm offensichtlich viskoser, und der Lachendurchmesser betrug 90 mm.

BEISPIEL 7

1 g des trockenen Acrylamid/Natriumacrylat-Copolymers von Beispiel 1 wurde zu 300 g Rotschlamm unter Rührung, wie in Beispiel 1, zugegeben. Der Lachendurchmesser wurde mit 120 mm gemessen, und zeigte Bereiche mit hoher Viskosität, in welchen abgesonderte Teilchen des trockenen Copolymers ersichtlich waren und Bereiche, die unverändert erschienen.

BEISPIEL 8-10

Unter Verwendung des Arbeitsgangs von Beispiel 1 wurden verschiedene Zugabemengen der Wasser-in-Öl-Emulsion von Ammoniumpolyacrylat, welches 100 Molprozent anionische Funktionalität aufwies (30 Gew.-% Polymerfeststoff) zu 300- g-Proben von Rotschlamm unter Rührung zugegeben. Die Messungen der Lachendurchmesser sind in Tabelle 1 angegeben. Diese Ergebnisse, gemeinsam mit den Ergebnissen von Beispiel 6, zeigen, daß die Ammoniumpolyacrylatemulsion ausnehmend gut als Stabilisator von mineralhältigen Dispersionen insbesondere Rotschlamm arbeitet und bei steigender Zugabemenge besonders wirksam ist; Ammoniumpolyacrylatemulsion scheint auch Rotschlamm besser als das wasserunlösliche Acrylamid/Natriumacrylat-Copolymer zu stabilisieren, welches in Beispiel 1 und 7 geprüft wurde.

BEISPIEL 11-13

Für Beispiel 11-13 wurde der Arbeitsgang von Beispiel 1 verwendet, um die Ammoniumpolyacrylatemulsion zu prüfen, welche in Beispiel 8-10 geprüft wurde, außer, daß die Emulsion mit Kerosin als Verdünnungsmittel verdünnt wurde, indem Kerosin zur Emulsion unter Rührung zugegeben wurde. Die Verdünnungsfaktoren für jedes Beispiel sind in Tabelle 1 angegeben. Die Lachendurchmesser wurden wie in Beispiel 1 gemessen und sind ebenso in Tabelle 1 zu finden. Die Ergebnisse darin zeigen, daß das Verdünnen der Polymeremulsion die stabilisierende Wirksamkeit einer Emulsion von wasserlöslichem Polymer verstärken kann.

BEISPIEL 14

Die in Beispiel 8-10 geprüfte Ammoniumpolyacrylatemulsion wurde durch Verdünnen von 1 ml Ammoniumpolyacrylatemulsion mit 90 ml Wasser gebrochen (auf das 100-fache dessen Anfangsvolumen verdünnt), um eine verdünnte wäßrige Lösung zu bilden. Der Lachendurchmesser, gemessen wie in Beispiel 1, betrug 180+ mm, was zeigt, daß Emulsionspolymere deutlich ihre stabilisierende Wirksamkeit vermindern, wenn die Emulsion vor der Verwendung an der Dispersion von Mineralfeststoffen invertiert wird. TABELLE 1
¹ Das Vielfache (Volumen) um das das Emulsionspolymer mit Kerosin als Verdünnungsmittel verdünnt wurde
² Volumen der Emulsion oder Lösung oder Gewicht des trockenen Polymers, das zu 100 g Rotschlanm zugegeben wurde
C Vergleichende Prüfungen, die nicht die Erfindung darstellen

BEISPIEL 15

Der Durchmesser der Lache, die durch unbehandelten Rotschlamm (43% Feststoffanteil) erzeugt wurde, wurde mit Hilfe des Verfahrens bestimmt, welches in Beispiel 1 beschrieben ist. Der Lachendurchmesser betrug 125 mm. Das stellt den natürlichen Schüttwinkel des unbehandelten Schlamms dar und kann als Grundlage für den Vergleich für die Beispiele 16-22 dienen.

BEISPIEL 16

Eine Probe Rotschlamm (43% Feststoff, 600 Gramm, 400 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus Polyacrylamidhomopolymer (1,30 ml, 0,5 ml Emulsion pro 100 g trockenem suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß der Zylinder auf eine Glasplatte gestellt wurde und der Zylinder nach 30 Sekunden entfernt und der Lachendurchmesser gemessen wurde. Der Lachendurchmesser betrug 90 mm. Der Schlamm war offensichtlich sehr klebrig, so daß der Schlamm sich nicht sauber austragen ließ, als der Zylinder gehoben wurde. Aufgrund dieser Beobachtungen, erscheint dieses Emulsionspolymer in dieser besonderen Anwendung weniger bevorzugt zu sein, welche das über Kopf angebrachte Rührmittel verwendet. Dem in diesem Beispiel verwendeten allgemeinen Arbeitsgang wurde unten in Beispiel 17-36 gefolgt.

BEISPIEL 17

Unter Verwendung des in Beispiel 16 beschriebenen Prüfverfahrens wurde eine Emulsion eines Copolymers geprüft, welches aus drei Molprozent Ammoniumacrylat und 97 Molprozent Acrylamid bestand. Der Lachendurchmesser betrug 100 mm, was anzeigte, daß diese Emulsion zur Erhöhung des Schüttwinkels des Rotschlamms wirksam war.

BEISPIEL 18

Unter Verwendung des in Beispiel 16 beschriebenen Prüfverfahrens wurde eine Emulsion eines Copolymers geprüft, welches 30 Molprozent Ammoniumacrylat und 70 Molprozent Acrylamid enthielt. Der sich ergebende Lachendurchmesser betrug 85 mm, was anzeigte, daß diese Emulsion zur Erhöhung des Schüttwinkels des Rotschlamms sehr wirksam war.

BEISPIEL 19

Unter Verwendung des in Beispiel 16 beschriebenen Prüfverfahrens wurde eine Emulsion eines Homopolymers aus Ammoniumacrylat geprüft. Der endgültige Lachendurchmesser betrug 105 mm, was anzeigte, daß diese Emulsion zur Erhöhung des Schüttwinkels des Rotschlamms wirksam war.

BEISPIEL 20

Unter Verwendung eines Prüfverfahrens, welches dem in Beispiel 16 beschriebenen völlig gleich war, wurde eine Emulsion eines Copolymers aus 10 Molprozent Acryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid und 90 Molprozent Acrylamid geprüft. Der endgültige Lachendurchmesser betrug 95 mm, was anzeigte, daß diese Emulsion zur Erhöhung des Schüttwinkels des Rotschlamms wirksam war. Der behandelte Schlamm enthielt abgesonderte Körner und stellte keine vollständig homogene Masse dar, wie es in den vorherigen Beispielen beobachtet wurde.

BEISPIEL 21

Unter Verwendung des in Beispiel 16 beschriebenen Prüfverfahrens, wurde eine Emulsion eines Copolymers aus 20 Molprozent Acryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid und 80 Molprozent Acrylamid geprüft. Der endgültige Lachendurchmesser betrug 110 mm, was anzeigte, daß dieses Emulsionspolymer zur Erhöhung des Schüttwinkels des Rotschlamms wirksam war. Der behandelte Schlamm schien jenem ähnlich zu sein, der in Beispiel 20 beobachtet wurde.

BEISPIEL 22

Unter Verwendung des in Beispiel 16 beschriebenen Prüfverfahrens, wurde eine Emulsion eines Copolymers aus 55 Molprozent Acryloxyethyltrimethylammoniumchlorid und 45 Molprozent Acrylamid geprüft. Der endgültige Lachendurchmesser betrug 100 mm, was anzeigte, daß diese Emulsion zur Erhöhung des Schüttwinkels des Rotschlamms wirksam war. Der behandelte Schlamm schien jenem ähnlich zu sein, der in Beispiel 20 beobachtet wurde.

BEISPIEL 23

Der Durchmesser der Lache, die von einer Probe Rotschlamm (39,8% gesamter suspendierter Feststoff) gebildet wurde, wurde mit Hilfe des in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens bestimmt. Der Lachendurchmesser betrug mehr als 200 mm, wobei 200 mm die Grenze der Messung des Lachendurchmessers in dieser Prüfung darstellen. Der unbehandelte Schlamm floß weiter bis dieser vom Übergefäß gebremst wurde. Dies stellt den natürlichen Schüttwinkel des unbehandelten Schlamms dar und kann als Grundlage für einen Vergleich für Beispiel 24- 32 dienen.

BEISPIEL 24

Eine Probe Rotschlamm (39,8% Feststoff, 630 Gramm, 425 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert, bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus einem Homopolymer aus Ammoniumacrylat (0,25 ml, 0,29 ml Emulsion pro 100 g trockenem suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 16 beschrieben wurde. Der sich ergebende Lachendurchmesser betrug 180 mm, was anzeigte, daß mit dieser Behandlungsmenge die Emulsion zur Erhöhung des Schüttwinkels des Schlamms wirksam war.

BEISPIEL 25

Eine Probe Rotschlamm (39,8% Feststoff, 630 Gramm, 425 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert, bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus einem Homopolymer aus Ammoniumacrylat (0,50 ml, 0,58 ml Emulsion pro 100 g suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 16 beschrieben wurde. Der sich ergebende Lachendurchmesser betrug 155 mm, was anzeigte, daß mit dieser Behandlungsmenge die Emulsion zur Erhöhung des Schüttwinkels des Schlamms wirksam war.

BEISPIEL 26

Eine Probe Rotschlamm (39,8% Feststoff, 630 Gramm, 425 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert, bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus einem Homopolymer aus Ammoniumacrylat (1,0 ml, 1,16 ml Emulsion pro 100 g trockenem suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 16 beschrieben wurde. Der sich ergebende Lachendurchmesser betrug 140 mm, was anzeigte, daß mit dieser Behandlungsmenge die Emulsion zur Erhöhung des Schüttwinkels des Schlamms wirksam war.

BEISPIEL 27

Eine Probe Rotschlamm (39,8% Feststoff, 630 Gramm, 425 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert, bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus einem Homopolymer aus Ammoniumacrylat (2,0 ml, 2,32 ml Emulsion pro 100 g trockenem suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Während des Mischens wurde der im wesentlichen Schlamm geliert und floß nicht. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 16 beschrieben wurde. Als der Zylinder entfernt wurde, fiel der Schlamm, aber er floß nicht. Der sich ergebende Lachendurchmesser betrug 100 mm. Diese Daten zeigen, daß mit dieser Behandlungsmenge die Emulsion zur Gelierung des Schlamms fähig war, wobei izü wesentlichen die Fließfähigkeit beseitigt wurde.

BEISPIEL 28

Eine Probe Rotschlamm (39,8% Feststoff, 630 Gramm, 425 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert, bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus einem Homopolymer aus Ammo niumacrylat wurde durch Zugabe von 20 ml Emulsion zu 80 ml Petrolether verdünnt (ohne die Emulsion zu brechen). Die verdünnte Emulsion (2,0 ml, 0,46 ml Emulsion (100-%ige Emulsion als Grundlage) pro 100 g trockenem suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 16 beschrieben wurde. Der sich ergebende Lachendurchmesser betrug 130 mm, was anzeigte, daß mit dieser Behandlungsmenge die Emulsion zur Erhöhung des Schüttwinkels des Schlamms wirksam war, und daß durch Verdünnen der Emulsion mit dem Vierfachen von deren Volumen mit einem Kohlenwasserstofflösemittel deren Wirkungsverhalten verbessert wurde, wenn es mit einer höheren Zugabemene unverdünnter Emulsion verglichen wird, wie es in Beispiel 25 veranschaulicht ist.

BEISPIEL 29

Eine Probe Rotschlamm (39,8% Feststoff, 630 Gramm, 425 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert, bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus einem Homopolymer aus Ammoniumacrylat wurde durch Zugabe von 20 ml Emulsion zu 80 ml Petrolether verdünnt. Die verdünnte Emulsion (5,0 ml, 1,16 ml Emulsion (100-%ige Emulsion als Grundlage) pro 100 g trockenem suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 16 beschrieben wurde. Als der Zylinder entfernt wurde, fiel der Schlamm, aber er floß nicht. Der sich ergebende Lachendurchmesser betrug 100 mm. Diese Daten zeigen, daß mit dieser Behandlungsmenge die Emulsion zur Gelierung des Schlamms fähig war, wobei im wesentlichen die Fließfähigkeit beseitigt wurde. Wenn diese Daten mit jenen von Beispiel 27 verglichen werden, ist er sichtlich, daß durch Verdünnen der Emulsion mit dem Vierfachen von deren Volumen mit einem Kohlenwasserstofflösemittel Gelierung des Schlamms mit der Hälfte der Behandlungsmenge erreicht wurde, die erforderlich war, als die unverdünnte Emulsion verwendet wurde.

BEISPIEL 30

Eine Probe Rotschlamm (39,8% Feststoff, 630 Gramm, 425 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert, bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus einem Homopolymer aus Ammoniumacrylat wurde durch Zugabe von 10 ml Emulsion zu 90 ml Petrolether verdünnt. Die verdünnte Emulsion (2,0 ml, 0,23 ml Emulsion (100-%ige Emulsion als Grundlage) pro 100 g trockenem suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 16 beschrieben wurde. Der sich ergebende Lachendurchmesser betrug 160 mm, was anzeigte, daß mit dieser Behandlungsmenge die Emulsion zur Erhöhung des Schüttwinkels des Schlamms wirksam war, und daß durch Verdünnen der Emulsion mit dem Neunfachen von deren Volumen mit einem Kohlenwasserstofflösemittel deren Wirkungsverhalten verbessert wurde, wenn es mit einer höheren Zugabemenge unverdünnter Emulsion verglichen wird, wie es in Beispiel 24 veranschaulicht ist.

BEISPIEL 31

BEISPIEL 32

Eine Probe Rotschlamm (39,8% Feststoff, 630 Gramm, 425 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert, bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus einem Homopolymer aus Ammoniumacrylat wurde durch Zugabe von 10 ml Emulsion zu 90 ml Petrolether verdünnt. Diese verdünnte Emulsion (10,0 ml, 1,16 ml Emulsion (100-%ige Emulsion als Grundlage) pro 100 g trockenem suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 16 beschrieben wurde. Als der Zylinder entfernt wurde, fiel der Schlamm, aber er floß nicht. Der sich ergebende Lachendurchmesser betrug 100 mm. Diese Daten zeigen, daß mit dieser Behandlungsmenge die Emulsion zur Gelierung des Schlamms fähig war, wobei im wesentlichen die Fließfähigkeit beseitigt wurde. Wenn diese Daten mit jenen von Beispiel 27 verglichen werden, ist ersichtlich, daß durch Verdünnen der Emulsion mit dem Neunfachen von deren Volumen mit einem Kohlenwasserstoff lösemittel Gelierung des Schlamms mit der Hälfte der Behandlungsmenge erreicht wurde, die erforderlich war, als die unverdünnte Emulsion verwendet wurde.

BEISPIEL 33

Eine Probe Rotschlamm (39,8% Feststoff, 630 Gramm, 425 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert, bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus einem Horriopolymer aus Ammoniumacrylat (1,0 ml, 1,6 ml Emulsion pro 100 g trockenem suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 16 beschrieben wurde. Der sich ergebende Lachendurchmesser betrug 105 mm, was anzeigte, daß mit dieser Behandlungsmenge die Emulsion zur Erhöhung des Schüttwinkels des Schlamms wirksam war.

BEISPIEL 34

Eine Probe Rotschlamm (39,8% Feststoff, 630 Gramm, 425 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert, bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus einem Homopolymer aus Ammoniumacrylat wurde gebrochen, indem 1,0 ml Emulsion zu 99 ml Wasser zugegeben wurden. Diese invertierte Emulsion (50,0 ml, 0,58 ml Emulsion (100-%ige Emulsion als Grundlage) pro 100 g trockenem suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 16 beschrieben wurde. Die sich ergebende Lache bestand aus abgesonderten geflockten Schlammteilchen und gab Wasser ab, was zu einem Lachendurchmesser von mehr als 200 mm führte, was anzeigte, daß die invertierte Emulsion nicht zur Erhöhung des Schüttwinkels des Schlamms wirksam war, und wenn diese Daten mit jenen von Beispiel 25 verglichen werden, die Vorteile dieser Erfindung klar ersichtlich sind.

BEISPIEL 35

Eine Probe Rotschlamm (39,8% Feststoff, 630 Gramm, 425 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert, bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus einem Homopolymer aus Ammoniumacrylat wurde gebrochen, indem 2,0 ml Emulsion zu 99 ml Wasser zugegeben wurden. Diese invertierte Emulsion (50,0 ml, 1,16 ml Emulsion (100-%ige Emulsion als Grundlage) pro 100 g trockenem suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 16 beschrieben wurde. Die sich ergebende Lache bestand aus Bereichen mit geflockten Schlammteilchen, welche von Schlamm umgeben waren, der keine Anzeichen der Behandlung zeigte. Der Lachendurchmesser betrug 155 mm, was anzeigte, daß die invertierte Emulsion zur Erhöhung des Schüttwinkels des Schlamms weniger wirksam war, als die gleiche Behandlungsmenge der nicht gebrochenen Emulsion, wie es in Beispiel 26 veranschaulicht ist.

BEISPIEL 36

Eine Probe Rotschlamm (39,8% Feststoff, 630 Gramm, 425 ml) wurde in ein 600-ml-Becherglas eingewogen und mit einem über Kopf angebrachten Rührer gerührt. Die Geschwindigkeit des Rührers wurde nachjustiert, bis sich ein tiefer Wirbel entwickelte. Eine Emulsion aus einem Homopolymer aus Ammoniumacrylat wurde gebrochen, indem 5,0 ml Emulsion zu 95 ml Wasser zugegeben wurden. Diese invertierte Emulsion (50,0 ml, 1,16 ml Emulsion (100-%ige Emulsion als Grundlage) pro 100 g trockenem suspendiertem Feststoff) wurde rasch über eine Spritze zugegeben und konnte sich 15 Sekunden lang vermischen. Der Schlamm wurde in einen Zylinder wie jenem überführt, der in Beispiel 16 beschrieben wurde. Die sich ergebende Lache bestand aus Bereichen mit geliertem Material, welche von Schlamm umgeben waren, der keine Anzeichen der Behandlung zeigte. Der Lachendurchmesser betrug mehr als 200 mm, was anzeigte, daß die wäßrige Lösung der invertierten Emulsion nicht zur Erhöhung des Schüttwinkels des Schlamms weniger wirksam war.

BEISPIEL 37-45

Für Beispiel 37-45 wurde die Fallprüfung unter Verwendung eines offenen Zylinders ausgeführt, der 100 ml aufnehmen kann und einen inneren Durchmesser von 31,8 mm aufweist. Verschiedene Zugabemengen einer Wasser-in-Öl-Emulsion eines Ammoniumpolyacrylahomopolymers wurden 120-ml-Proben von drei verschiedenen Schlämmen zugegeben und jede wurde mit der Hand gründlich durchmischt. In Beispiel 37, 40 und 43 wurde kein Polymer verwendet, so daß der natürliche Schüttwinkel für jede Schlammsorte erhalten werden konnte. Teersandrückstände (50% (Gew.) Feststoff) wurden in Beispiel 37-39 verwendet, ein Schlamm (20% (Gew.) Feststoff), der Kaolin umfaßte, wurde in Beispiel 40-42 verwendet und Rückstände einer Platinmine (70% (Gew.) Feststoff) wurden in Beispiel 40-45 verwendet. Jede behandelte Schlammprobe wurde dann in den Zylinder überführt, der auf eine Glasplatte gestellt war, auf der Kreise in Abständen von 5 mm angezeichnet waren. Der Zylinder wurde entfernt, und der stabilisierte Schlamm konnte sich über die Platte ausbreiten. Der Schlamm wurde fließen gelassen, und der Lachdurchmesser wurde nach einer Minute gemessen (in mm). Die Ergebnisse für die mehreren verschiedenen Sorten behandelter Mineralschlämme, welche in Tabelle 2 gezeigt sind, zeigen, daß wasserlösliche Emulsionspolymere, insbesondere eine Ammoniumpolyacrylatemulsion zur Stabiliserung einer breiten Vielzahl von wässrigen Schlämmen wirksam ist. Diese Daten zeigen auch, daß die Erfindung zweckmäßig bei der Behandlung von wäßrigen Schlämmen ist, die einen breiten Bereich von Gesamtfeststoff umfassen. TABELLE 2
¹ Gewicht des Emulsionspolymers, das pro 100 g Schlamm zugegeben wurde
C Vergleichende Prüfungen, welche nicht die Erfindung darstellen

BEISPIEL 46-48

Für Beispiel 46-48 wurde die Fallprüfung wie in Beispiel 37-45 ausgeführt, um einen wäßrigen Schlamm aus Kaolin, der 20% (Gew.) Feststoff enthielt, unter Verwendung verschiedener Zugabemengen polymerer Mikroemulsionen zu stabilisieren, die in Tabelle 3 angegeben sind. Die polymeren Mikroemulsionen wurden zu 120-ml-Proben des Schlamms zugegeben, und jede wurde mit der Hand gründlich durchmischt. In Beispiel 46 wurde kein Polymer verwendet, so daß der natür liche Schüttwinkel für diesen besonderen Schlamm bestimmt werden konnte. Die Lachendurchmesser wurden wie in Beispiel 37-45 gemessen und sind in Tabelle 3 angegeben.

BEISPIEL 49-51

Für Beispiel 49-51 wurde die Fallprüfung wie in Beispiel 37-45 verwendet, um die Rückstände aus einer Platinmine, die 20% (Gew.) Feststoff enthielten, mit zwei verschiedenen polymeren Mikroemulsionen mit derselben Zugabemenge zu stabilisieren. In Beispiel 49 wurde kein Polymer verwendet, um den natürlichen Schüttwinkel für diesen besonderen Schlamm zu bestimmen. Die Lachendurchmesser wurden wie in Beispiel 37-45 gemessen und sind in Tabelle 3 angegeben.
Die Daten in Tabelle 3 zeigen, daß wasserlösliche, polymerhältige Mikroemulsionen zur Stabilisierung verschiedener wäßriger Mineralschlämme wirksam sind und daß bestimmte Polymermikroemulsionen für bestimmte Anwendungen klar bevorzugt werden können. TABELLE 3
¹ Gewicht des Mikroemulsionspolymers, das pro 100 g Schlamm zugegeben wurde
² annähernd 75 Mol% quarternäre Gruppen
C Vergleichende Prüfungen, welche nicht die Erfindung darstellen

BEISPIEL 52

In Beispiel 52 wurde Rotschlamm mit einer Makroemulsion aus Ammoniumpolyacrylathomopolymer nun kontinuierlich und nicht satzweise behandelt, wie es in den vorherigen Beispielen beschrieben ist. Die Emulsion und der Rotschlamm wurden vermischt, indem sie gleichzeitig an einem Ende eines Röhrenmischers eingebracht wurden, der mit inneren Prallblechen ausgerüstet war, um Verwirbelung im fließenden Schlamm zu verursachen, und indem der behandelte Schlamm am anderen Ende ausgetragen wurde. Diese Art Röhrenmischer ist ebenso als statischer oder unbeweglicher Mischer bekannt. Andere Arten statische Mischer können ebenso verwendet werden, da die Art, die Ausführung und die Zahl der Prallbleche nicht entscheidend ist.
Der Schüttwinkel des Schlamms wurde gemessen, indem eine Anzahl fächerförmiger Tröge gebaut wurde, welche an jener Seite offen waren, die von jener Stelle am weitesten entfernt war, an welcher der Schlamm eingetragen wurde. Die Tröge waren zwei Fuß breit an der geschlossenen Seite, vier Fuß breit an der offenen Seite und dreißig Fuß lang.
Rotschlamm (150 Gallonen pro Minute (gpm), 38% suspendierter Feststoff, 703 Pfund/Minute Äquivalenter trockener Feststoff) und die Emulsion, die ein Homopolymer aus Ammoniumacrylat enthielt (640 ml/min. 0,2 ml pro 100 g trockenem Feststoff) wurden in die Mischvorrichtung eingebracht, und der behandelte Schlamm konnte in den Trog fließen, bis der Schlamm beim offenen Ende austrat. Der Schlamm konnte eine Stunde lang stehen, und der Unterschied in der Höhe des Schlamms zwischen dem geschlossenen und dem offenen Ende des Trogs wurde unter Verwendung eines Vermessungsinstruments gemessen. Der Höhenunterschied betrug 35", was einem Schüttwinkel von 5,6 Grad entspricht.

BEISPIEL 53

Der bzw. die in Beispiel 52 verwendete Arbeitsgang und Vorrichtung wurden verwendet, außer daß komprimierte Luft als Verdünnungsmittel mit der Emulsion vermischt wurde, bevor sie mit dem Rotschlamm in Berührung gebracht wurde.
Einem unter Druck stehenden Strom der Emulsion aus Ammoniumpolyacrylatr die in Beispiel 52 beschrieben wurde (640 ml/min. 0,2 ml pro 100 g trockenem Feststoff), wurde komprimierte Luft zugegeben (6,0 Normkubikfuß pro Minute bei 40 psig). Die gemischten Ströme wurden dann durch eine Vielzahl von Öffnungen geströmt, um eine innige Vermischung der Emulsion und der Luft zu bilden. Dieser Strom wurde derselben Mischvorrichtung zugegeben, wie sie in Beispiel 52 beschrieben ist, zu welcher Rotschlamm (150 gpm, 38% suspendierter Feststoff, 703 Pfund/min trockener Feststoff) zugegeben wurde. Der Höhenunterschied in der Höhe des Schlamms zwischen den Enden des Trogs betrug 45", was einen Schüttwinkel von 7,2 Grad bedeutet.
Beispiel 52-53 zeigen den Vorteil, der sich aus dem Verdünnen einer polymerhältigen Emulsion mit Luft ergibt. Bei derselben Behandlungsmenge Emulsion erhöhte das Vorvermischen der Emulsion mit Luft den Schüttwinkel um 1,6 Grad.

Claims

1. Verfahren zum Schichten von wässrigem Mineralschlamm aus Feststoffteilchen, umfassend die folgenden Schritte:

(a) das Beimengen des Schlamms zu einer Menge einer Invertemulsion, die ausreicht, um die Fließeigenschaften des Schlamms zu stabilisieren, wobei die Emulsion wasserlösliches Polymer umfaßt; und

(b) das Schichten von stabilisiertem Schlamm.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Feststoffe einen Lehm umfassen.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schlamm Phosphatschlamm umfaßt.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schlamm Rotschlamm umfaßt.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei der Emulsion um eine Mikroemulsion handelt.

6. Verfahren gemäß einem dir vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer Vinylmonomereinheiten enthält.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei es sich bei dem Polymer um ein anionisches Polymer handelt, das Monomereinheiten enthält, ausgewählt aus (Meth)acrylsäure, 2-Acrylamid-2-Alkylsulfonsäuren, Salzen davon und Mischungen davon.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei es sich bei dem Polymer um ein kationisches Polymer handelt, das monomere Einheiten enthält, die aus auaternären Dialkyl- aminmethyl(alk)acrylamiden, Dialkylaminmethyl(alk)- acrylamiden, quaternären Dialkylaminalkyl(meth)acrylaten, quaternären Dialkylaminalkyl(meth)acrylamiden, Dialkylaminalkyl(meth)acrylaten, Dialkylaminalkyl- (meth)acrylamiden, Diallyldialkylammoniumhaliden, Copolymeren davon mit (Alk)acrylamid und Mischungen davon ausgewählt werden.

9. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei es sich bei dem Polymer um ein nichtionisches Polymer handelt, das Monomereinheiten enthält, die aus (Alk)acrylamid; N,N- Dialkylacrylamiden, N-Alkylacrylamiden und Mischungen davon ausgewählt werden.

10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Emulsion vor dem Beimischen der Emulsion zum Schlamm mit einem Verdünnungsmittel verdünnt wird.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Verdünnungsmittel aus einem flüssigen Kohlenwasserstoff und einem Gas ausgewählt wird.

12. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei es sich bei dem Verdünnungsmittel um Luft handelt.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10-12, wobei die Emulsion auf ein Endvolumen von etwa dem Zwei- bis Zehnfachen des anfänglichen Emulsionsvolumen verdünnt wird.

14. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Menge der Emulsion von 0,01 bis 5 ml Emulsion pro 100 g Feststoffen im Schlamm reicht.

15. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Mittel zum Heimischen der Emulsion zum Schlamm um eine Kreiselpumpe oder einen unbeweglichen Mischer handelt.

16. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welches des weiteren das Entwässern des geschichteten Schlamms umfaßt.

17. Geschichtete Verbindung, umfassend einen wässrigen Mineralschlamm, der einer Menge an Invertemulsion beigemischt wird, die ausreicht, um den Schlamm zu stabilisieren, wobei die Emulsion ein wasserlösliches Polymer umfaßt.

18. Verbindung gemäß Anspruch 17, wobei der Mineralschlamm Rotschlamm umfaßt.

19. Verbindung gemäß Anspruch 17 oder Anspruch 18, wobei die Verbindung durch einen Vorgang gebildet wird, wie er in einem der Ansprüche 1-16 festgelegt ist.