BR112015009889B1

BR112015009889B1 - Agente de suspensão de mineral, método de produção e uso do mesmo

Info

Publication number: BR112015009889B1
Application number: BR112015009889-4A
Authority: BR
Inventors: Robert J. Purcell Jr.; Matthew J. Lyman; Dennis C. Parker; James M. Smith
Original assignee: Active Minerals International, Llc
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2022-02-22
Also published as: EP2914520A4; AU2013338307B2; CA2889876C; WO2014070519A1; US20140119841A1; ZA201503651B; CO7380752A2; CA2889876A1; BR112015009889A2; PE20150938A1; KR20150079874A; IN2015DN04293A; JP2016504174A; EP2914520A1; US9511955B2; JP6235602B2; MX2015005402A; AU2013338307A1; CL2015001130A1

Abstract

agente de suspensão de mineral, método de produção e uso do mesmo. trata-se de um método para transportar particulados sólidos em uma suspensão aquosa dos particulados sólidos, que compreende dispersar particulados sólidos em um líquido aquoso na presença de pelo menos um agente de suspensão de mineral, em que os particulados sólidos são transportados por uma distância maior ou igual a 200 m.

Description

CAMPO DE APLICAÇÃO

[0001] Uma composição, sob a forma de uma suspensão aquosa, que compreende pelo menos um agente de suspensão de mineral presente em um líquido aquoso em uma quantidade suficiente para dispersar particulados sólidos mediante agitação. Embora submetido a muitos usos, em algumas modalidades, a composição é adequada para transportar particulados sólidos em uma suspensão aquosa que compreende as distâncias de particulados sólidos maiores do que 200 m. Embora marcável por múltiplos métodos, em algumas concretizações, a composição é produzida dispersando- se os particulados sólidos no líquido aquoso na presença do pelo menos um agente de suspensão de mineral. Em algumas concretizações, o agente de suspensão de mineral supera o alto cisalhamento e resiste à degradação por atrito.

ESTADO DA TÉCNICA

[0002] Mover minerais minerados é realizável por diversos métodos. Por exemplo, às vezes, minerais são suspensos em água e transportados de um local a outro, algumas vezes por distâncias maiores ou iguais a 50m, fluindo-se a suspensão aquosa. Se, por alguma razão, o fluxo parar ou for substancialmente reduzido, os minerais suspensos começam a se assentarem. Minerais assentados, especialmente para pastas aquosas de assentamento compactadas, são transportados de forma ineficaz mediante o fluxo de água.

[0003] Ademais, o crescente volume de água e conteúdo de sólidos relativamente baixo da suspensão torna menos desejável operar um encanamento, especialmente quando o fluxo é regularmente interrompido ou substancialmente reduzido.

[0004] Alguns processos de mineração recuperam sólidos, retificam os sólidos recuperados e transportam os sólidos recuperados retificados a uma estação com o uso de correias transportadoras extremamente grandes. Tal transporte gera poeira, o que, dependendo dos sólidos, pode influenciar a qualidade do ambiente ou seus habitantes. Além disso, algumas vezes, os sólidos são desaguados e em seguida conduzidos para portas de desagúe em que os sólidos desaguados devem ser carregados em recipientes de expedição. Esses recipientes de expedição são geralmente conduzidos para ainda outra porta d’água, em que os sólidos desaguados são mais uma vez descarregados e conduzidos para fora. Não apenas cada carregamento e descarregamento cria mais poeira, mas as portas de desagúe também aumentam substancialmente os custos de condução devido ao custo significativo exigido para produção, manutenção e uso de uma porta d’água.

[0005] Deve-se entender que tanto a descrição geral precedente quanto a descrição detalhada a seguir são representativas e explicativas somente e não são restritivas da invenção, conforme reivindicada.

[0006] Os desenhos anexos, que são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo, ilustram concretizações da invenção e, junto à descrição, servem para explicar os princípios da invenção. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0007] A Figura 1 é uma plotagem de viscosidade (q) versus taxa de cisalhamento f (y) para uma pasta aquosa de minério de ferro.

[0008] Cada uma das Figuras 2A a 2D é uma plotagem de viscosidade (q) versus taxa de cisalhamento f (y) para uma pasta aquosa de minério de ferro e cada uma das Figuras 2E a 2H é uma plotagem de estresse de cisalhamento versus taxa de cisalhamento f (y) para uma pasta aquosa de minério de ferro.

[0009] A Figura 3 é uma plotagem de viscosidade (q) versus taxa de cisalhamento f fy/para uma pasta aquosa de bauxita.

[0010] A Figura 4 é uma plotagem de estresse de cisalhamento (i) versus taxa de cisalhamento f(y) para uma pasta aquosa de bauxita.

[0011] Cada uma das Figuras 5A a 5C é uma plotagem de viscosidade (q) versus taxa de cisalhamento f (y)para uma pasta aquosa de bauxita.

[0012] Cada uma das Figuras 6A a 6F é uma plotagem de viscosidade (q) versus RPM de Brookfield para pasta aquosa de TÍO2.

[0013] A Figura 7 é uma plotagem de viscosidade (q) versus RPM de Brookfield para uma pasta aquosa de MgOH.

DESCRIÇÃO DAS concretizações

[0014] Será feita agora referência em detalhes às concretizações da invenção, cujos exemplos são ilustrados nos desenhos anexos.

[0015] Um método de transporte de particulados sólidos em uma suspensão aquosa dos particulados sólidos, que compreende dispersar os particulados sólidos em um líquido aquoso na presença de pelo menos um agente de suspensão de mineral e/ou opcionalmente pelo menos um aditivo na fase dispersa e/ou liquida, em que os particulados sólidos são transportados por uma distância maior ou igual a 200m.

[0016] Conforme usado no presente documento, uma suspensão é um líquido no qual partículas sólidas são dispersas.

[0017] Em algumas concretizações de uma suspensão aquosa, 0 líquido é água. Em algumas concretizações de uma suspensão aquosa, o líquido compreende água e pelo menos outro líquido. Em algumas concretizações de uma suspensão aquosa, a água está presente em uma quantidade maior do que 50% em v/v em relação ao volume total de água mais o volume do pelo menos outro líquido. Em algumas concretizações, a quantidade é maior do que 60% em v/v ou 70% em v/v ou 96% em v/v ou 99% em v/v. Em algumas concretizações, a quantidade varia de 75% a 95% em v/v ou de 80% a 90% em v/v.

[0018] Água é obtenível de muitas fontes. Em algumas concretizações, a água é de fontes de água fresca ou fontes de água salina. Em algumas concretizações, a água é salobra ou salmoura. Em algumas concretizações, a água é de uma fonte escolhida dentre lagoas de salmoura, água do mar, água do oceano, lagos, lagoas e água da terra.

[0019] Em algumas concretizações, pelo menos outro líquido é um líquido orgânico. Em algumas concretizações, o líquido orgânico é escolhido dentre silicones, hidrocarbonetos e álcoois. Em algumas concretizações, o líquido orgânico é de areia betuminosa, areias asfálticas e lignito de carvão. Em algumas concretizações, o líquido orgânico é escolhido dentre um glicol ou um silicone. Em algumas concretizações, o pelo menos outro liquido é miscivel com água ou pelo menos parcialmente miscível com água. Em algumas concretizações, o pelo menos outro líquido é minerado, por exemplo, no processo de reunião de particulados sólidos. Em algumas concretizações, o pelo menos outro liquido é adicionado, por exemplo, por uma etapa de processamento antes ou depois de minerar particulados sólidos ou por qualquer outra razão.

[0020] Em algumas concretizações, a fase aquosa do líquido tem um pH que varia de 2 a 13. Em algumas concretizações, o pH varia de 2 a 7 ou de 4,5 a 9,5 ou de 7 a 13. Em algumas concretizações, o pH é ajustado com o uso de um neutralizador.

[0021] Em algumas concretizações, o neutralizador é selecionado dentre gesso, cal hidratado, nitrato de amónio e sulfato de alumínio. Em algumas concretizações, o neutralizador é escolhido dentre hidróxido de sódio, soda cáustica, cal hidratado, pó de concha, pedra calcária, cal queimado, dolomita, cal de beterraba sacarina e silicato de cálcio. Em algumas concretizações, o neutralizador é escolhido dentre sulfato de alumínio, cloreto de cálcio, enxofre de cal, sulfato férrico, ácido sulfúrico, enxofre e gesso. Em algumas concretizações, o neutralizador é selecionado dentre gesso, cal hidratado, nitrato de amónio e sulfato de alumínio.

[0022] Em algumas concretizações, pelo menos outra a pelo menos outra substância sólida é miscível em um componente da fase aquosa líquida, por exemplo, água. Em algumas concretizações, a pelo menos outra substância sólida é imiscível em um componente da fase aquosa líquida. Em algumas concretizações, a pelo menos outra substância sólida está na fonte de água ou é adicionada em um processo de reunião dos particulados sólidos.

[0023] Uma suspensão aquosa dos particulados sólidos é definida como de 5% a 95% em peso de particulados sólidos em relação ao peso total da água mais o peso seco dos particulados sólidos (% em p/p). Em algumas concretizações, a suspensão aquosa dos particulados sólidos está presente em uma quantidade que varia de 10% a 90% em p/p em peso de particulados sólidos em relação ao peso total da água mais o peso seco dos particulados sólidos. Em algumas concretizações, a quantidade varia de 20% a 85% em p/p, 15% a 80% em p/p ou de 20% a 70% em p/p ou de 25% a 60% em p/p.

[0024] As partículas sólidas da suspensão são os particulados sólidos.

[0025] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são feitos pelo homem, de origem natural, ou misturas dos mesmos. Em algumas concretizações, os particulados sólidos são inorgânicos, orgânicos, ou misturas dos mesmos.

[0026] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são escolhidos dentre pedras, coloide mineral, coloide orgânico, mineraloide e minerais. Misturas dos mesmos são contempladas. Em algumas concretizações, os particulados sólidos são minerados.

[0027] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são escolhidos dentre polímeros, minerais metálicos e combustíveis.

[0028] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são pedras e em algumas concretizações, as pedras são escolhidas dentre pedra calcária e cascalho.

[0029] Em algumas concretizações, o coloide mineral e escolhidos dentre argilas de silicato cristalino, argilas de silicato não cristalino, ferro e argilas de óxido de alumínio (tais como variedades cristalinas e não cristalinas dos mesmos) e coloide orgânico. Em algumas concretizações, o coloide orgânico é húmus.

[0030] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são minerais industriais. Em algumas concretizações, os minerais industriais são escolhidos dentre agregados, alunita, asbestos, asfalto (natural), barita, bentonita, boratos, salmouras, carbonatos, argilas, argilas em bola, coríndon, diamante, diatomita, feldspato, nefelina-sienita, espatoflúor, terra de Fuller, granada, minerais de gema, granito, grafite, gesso, caulim, cianita, silimanita, andalusita, pedra calcária, dolomita, mármore, mica, olivina, perlita, fosfato, potassa, minerais de potássio, pedra pomes, quartzo, sal, ardósia, areia de sílica, Tripoli, cinzas de soda, bicarbonato de sódio, sulfato de sódio, estaurolita, enxofre, talco, vermiculita, wollastonita e zeólitos.

[0031] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são escolhidos dentre pedra calcária, argilas, areia, cascalho, diatomita, caulim, bentonita, sílica, barita, gesso e talco.

[0032] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são escolhidos dentre carvão, lignito e turfa.

[0033] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são escolhidos dentre cimento, escória e fumo de sílica.

[0034] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são escolhidos dentre aqueles que compreendem níquel, prata, diamante e ouro.

[0035] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são mineraloides e, em algumas concretizações, os mineraloides são escolhidos dentre obsidiana, âmbar, ilmenita, opala, âmbar, azeviche e limonita.

[0036] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são escolhidos dentre minerais escolhidos dentre aqueles na classe de silicato, classe de carbonato, classe de sulfato, classe de haleto, classe de óxido, classe de sulfeto, classe de fosfato, classe de elemento e classe orgânica.

[0037] Em algumas concretizações, os minerais estão na classe de silicato. Em algumas concretizações, os silicatos estão sob a forma de pedras. Em algumas concretizações, os silicatos são escolhidos dentre feldspatos, quartzos, olivinas, piroxenos, anfibólios, granadas e micas.

[0038] Em algumas concretizações, os minerais estão na classe de carbonato. Em algumas concretizações, os carbonatos são escolhidos dentre calcitas, aragonitas, dolomitas e sideritas. Em algumas concretizações, o carbonato é hanksita.

[0039] Em algumas concretizações, os minerais estão na classe de sulfato. Em algumas concretizações, os sulfatos são escolhidos dentre anidros, celestinos, baritas e gessos. Em algumas concretizações, os sulfatos são escolhidos dentre cromato, molibdato, selenato, sulfeto, telurato e minerais de tungstato.

[0040] Em algumas concretizações, os minerais estão na classe dos haletos. Em algumas concretizações, os minerais de haleto são sais naturais, tais como, fluoretos, haletos, silvitas e sal amoníaco. Em algumas concretizações, a classe de haleto é escolhida dentre fluoreto, cloreto, brometo e minerais de iodeto.

[0041] Em algumas concretizações, os minerais estão na classe de óxido. Em algumas concretizações, os minerais de óxido são escolhidos dentre hematitas, magnetitas, cromitas, espinelas, ilmenitas e rutilas. Em algumas concretizações, os minerais de óxido são escolhidos dentre óxido e hidrominerais de óxido.

[0042] Em algumas concretizações, os minerais estão na classe de sulfeto. Em algumas concretizações, os minerais de sulfeto são escolhidos dentre pirita, calcopirita, pentlandita e galena. Em algumas concretizações, os minerais de sulfeto são escolhidos dentre selenietos, teluretos, arsenietos, artimônios, bismutinitas e sulfossais.

[0043] Em algumas concretizações, os minerais estão na escolhidos dentre qualquer mineral que tem uma unidade tetrahedral AO4, na qual A é escolhido dentre fosforo, antimônio, arsênico ou vanádio. Em algumas concretizações, o fosfato mineral é apatita. Em algumas concretizações, os minerais de fosfato são escolhidos dentre arseniato, vanadato e minerais de antimonato.

[0044] Em algumas concretizações, os minerais estão na classe elemental. Em algumas concretizações, os minerais elementais são escolhidos dentre ouro, prata, cobre, antimônio, bismuto, grafite e enxofre. Em algumas concretizações, os minerais elementais são ligas naturais, tais como, eletro, fosforetos, silicietos, nitretos e carbonetos.

[0045] Em algumas concretizações, os minerais estão na classe orgânica. Em algumas concretizações, os minerais orgânicos são escolhidos dentre oxalatos, melitatos, citratos, cianatos, acetatos, formatos e hidrocarbonetos. Em algumas concretizações, os minerais orgânicos são escolhidos dentre vevelita, moolooíta, melita, fichtelita, carpatita, evencita e abelsonita.

[0046] Os particulados sólidos na suspensão aquosa dos particulados sólidos têm um tamanho suficiente para que os particulados sólidos sejam suspensos. Em algumas concretizações, o tamanho é medido com o uso de D50. Em algumas concretizações, o D50 varia de cerca de 0,0001 a 0,15 mm. Em algumas concretizações, o D50 varia de 0,00024 a 0,004 mm ou 0,004 a 0,062 mm ou de 0,063 a 0,125 mm. Em algumas concretizações, D50 varia de 0,00045 a 0.1 ou de 0,01 a 0,08 mm. Em algumas concretizações, o D50 varia de cerca de 0.1 a 75 mm. Em algumas concretizações, o D50 varia de 0,25 a 50 mm ou 0,4 a 40 mm ou de 0,6 a 32 mm. Em algumas concretizações, D50 varia de 0,5 a 25 ou de 1 a 20 mm.

[0047] Em algumas concretizações, distribuição de tamanho de partícula varia de 10μm a 10mm.

[0048] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa dos particulados sólidos tem um tamanho medido com o uso de D10. Em algumas concretizações, o D10 varia de cerca de 0,0001 a 6,5 mm. Em algumas concretizações, o D10 varia de 0,0001 a 0,01 mm ou 0,0024 a 4,0 mm ou 0,04 a 2,0 mm ou de 0,6 a 1,3 mm. Em algumas concretizações, D10 varia de 0,0045 a 1,0 mm ou de 0.1 a 5,0 mm.

[0049] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa dos particulados sólidos tem um tamanho medido com o uso de D90. Em algumas concretizações, o D90 varia de cerca de 0,001 a 35 mm. Em algumas concretizações, o D90 varia de 0,01 a 32 mm. Em algumas concretizações, D90 varia de 0,0024 a 4,0 mm ou 0,01 a 32 mm ou 0,04 a 2,0 mm ou de 0,6 a 1,3 mm. Em algumas concretizações, D90 varia de 0. 0045 a 1,0 mm ou de 0.1 a 5,0 mm.

[0050] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa dos particulados sólidos tem um tamanho medido com o uso de D10 e/ou D50 e/ou D90. Em algumas concretizações, os valores são qualquer combinação desses observados acima para D10, D50 e D90. Em algumas concretizações, D10 é de 0,0001 a 0,01 mm; D90 é de 0,01 a 32 mm; e D50 é de 0,0001 a 0,15 mm.

[0051] O tamanho dos particulados sólidos (D10, D50, D90, etc.), em algumas concretizações, é fabricado com o uso de um ou mais processo de dimensionamento. Em algumas concretizações, o processo de dimensionamento é escolhido dentre filtração, tensionamento, retificação e pesagem dos particulados sólidos.

[0052] Em algumas concretizações, os particulados sólidos mudam de tamanho durante o transporte devido ao atrito. Por exemplo, a misturação ou cisalhamento algumas vezes faz com que o tamanho dos particulados sólidos diminua ao longo do tempo. Como tal, em algumas concretizações, o tamanho é medido no inicio de transporte.

[0053] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são redondos, mas outros formatos, tais como hastes e superfícies angulares são possíveis. Em algumas concretizações, os particulados sólidos têm números que tem vários formatos. Em algumas concretizações, a razão de aspecto da maioria dos particulados varia de 1 a 1.000.000. Em algumas concretizações, a razão de aspecto da maioria dos particulados é menor do que 25 ou 100 ou 1.000. Em algumas concretizações, a razão de aspecto da maioria dos particulados varia de 25 a 500 ou de 1.500 a 15.000 ou de 150.000 a 750.000.

[0054] Conforme observado acima, a suspensão aquosa compreende uma quantidade de pelo menos um agente de suspensão de mineral suficiente para dispersar os particulados sólidos no líquido aquoso. Em algumas concretizações, a quantidade eficaz do pelo menos um agente de suspensão de mineral varia de 0,05% a 5,0% em peso em relação ao peso total do pelo menos um agente de suspensão de mineral e os particulados sólidos. Em algumas concretizações, a quantidade eficaz varia de 0,1 % a 4,5% ou de 0,4% a 3,0% ou de 1 % a 2%.

[0055] As quantidades acima do pelo menos um agente de suspensão de mineral tornam possível, em algumas concretizações, aumentar a porcentagem máxima em peso dos particulados sólidos de 2% a 6% em comparação a uma suspensão aquosa correspondente sem o pelo menos um agente de suspensão de mineral.

[0056] Em algumas concretizações, o pelo menos um agente de suspensão de mineral é uma argila escolhida dentre paligorscita, atapulgita, bentonita, montmorilonita e sepiolita. Em algumas concretizações, o pelo menos um agente de suspensão de mineral é paligorscita. Em algumas concretizações, a paligorscita é de Attapulgus, Geórgia.

[0057] Em algumas concretizações, o pelo menos um agente de suspensão de mineral é atapulgita. Em algumas concretizações, a atapulgita é de uma localidade escolhida dentre Paligorskaya, próximo ao rio Popovka, Perm, Rússia; Attapulgus, Decatur Co., Geórgia; em Tafraout, Marrocos; e no depósito de Hyderabad, Andhra Pradesh, Índia. Em algumas concretizações, a atapulgita é de Attapulgus, Decatur Co., Geórgia. Em algumas concretizações, a atapulgita é associada a outros minerais diferentes de atapulgita, tais como montmorilonita, dolomita, calcita, talco, cloreto, quartzo e similares. Em algumas concretizações, a atapulgita é substancialmente livre de minerais diferentes de atapulgita. Tal atapulgita purificada é, em algumas concretizações, disponível com o uso dos métodos no documento de patente nº U.S. 6.444.601 e no documento de patente nº U.S. 6.130.179, sendo cada um dos quais incorporado ao presente documento em sua integridade.

[0058] Em algumas concretizações, o pelo menos um agente de suspensão de mineral é bentonita. Em algumas concretizações, a bentonita é de uma localidade escolhida dentre próximo ao rio Rock, Wyoming e Mississippi. Em algumas concretizações, a bentonita é escolhida dentre bentonita de cálcio e bentonita de sódio. Em algumas concretizações, a bentonita é substancialmente livre de minerais diferentes de bentonita. Em algumas concretizações, o pelo menos um agente de suspensão de mineral é montmorilonita. Em algumas concretizações, a montmorilonita é de uma localidade escolhida dentre Montmorillon, Viena, França; em Belle Fourche, Butte Co., Dakota do Sul; e em Clay Spur, próximo a Newcastle, Crook Co. e em Strasburg, Shenandoah Co., Virginia. Em algumas concretizações, a montmorilonita é associada a outros minerais diferentes de montmorilonita, tais como cristobalita, zeólitos, biotita, quartzo, ortoclase, dolomita e similares. Em algumas concretizações, a montmorilonita é substancialmente livre de minerais diferentes de montmorilonita. Em algumas concretizações, o pelo menos um agente de suspensão de mineral é sepiolita. Em algumas concretizações, a sepiolita é de uma localidade escolhida dentre Little Cottonwood Canyon, Salt Lake Co., Utah; de Crestmore, Riverside Co., Califórnia; em Ash Meadows, Nye Co., Nevada; e Cerro Mercado, Durango, México. Em algumas concretizações, a sepiolita é associada a outros minerais diferentes de sepiolita, tais como dolomita. Em algumas concretizações, a sepiolita é substancialmente livre de minerais diferentes de sepiolita.

[0059] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa dispersante de argila é escolhido dentre substâncias que, em um ambiente aquoso, absorvem no pelo menos um agente de suspensão de mineral e têm a capacidade de desagregar o pelo menos um agente de suspensão de mineral ou estabilizar uma suspensão do pelo menos um agente de suspensão de mineral. Em algumas concretizações, o dispersante de argila é escolhido dentre fosfatos condensados, poliacrilatos, fosfonatos orgânicos, polissulfonatos, condensados sulfonados, polimaleatos e polímeros derivados de produtos naturais. Em algumas concretizações, o dispersante de argila é escolhido dentre dispersantes poli-aniônicos, poli-catiônicos, poli não ionicos e poli-anfotéricos que funcionam como dispersantes de argila.

[0060] Em algumas concretizações, o dispersante de argila é escolhido dentre pirofosfato de tetrassódio, tripolifosfato de sódio, dispersantes de fosfato condensado e sais de sódio dos mesmos. Em algumas concretizações, o dispersante de argila é escolhido dentre silicatos, aminos quaternários, petróleo, sulfonatos, cinzas de soda e cal. Em algumas concretizações, os silicatos são escolhidos dentre silicatos de sódio e silicatos de potássio. Em algumas concretizações, a cal é escolhida dentre carbonatos de cal.

[0061] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa compreende pelo menos um agente de umedecimento/dispersão em uma quantidade que varia de 0,01 % a 6% em peso em relação ao peso do pelo menos um agente de suspensão de mineral e os particulados sólidos. Em algumas concretizações, a quantidade varia de 0,05 a 4% ou de 0,1 a 3,5%. A escolha de um agente de umedecimento/dispersão não é particularmente limitada e é algumas vezes adicionada durante o processamento dos particulados sólidos. Em algumas concretizações, o pelo menos um agente de suspensão de mineral não interfere com o agente de umedecimento/dispersão, que é adicionado, por exemplo, durante o processamento dos particulados sólidos.

[0062] Em algumas concretizações, o agente de uma estrutura que compreende uma porção orgânica que tem capacidade de adsorver na superfície do particulado sólido suspenso. Se, por exemplo, o particulado sólido compreender partículas orgânicas (por exemplo, carvão, turfa e similares), o agente de umedecimento/dispersão tem uma porção hidrofílica carregada que é compatível com a fase continua (por exemplo, água). Se, por exemplo, o particulado sólido compreender partículas inorgânicas, o agente de umedecimento e dispersão tem uma porção orgânica que tem capacidade de adsorver na superfície das partículas inorgânicas (Bauxita, Ferro Minério, Areia, Cobre, Molibdênio, Talco, Dióxido de Titânio, Carbonato de cálcio, Potassa, outros Minerais industriais e similares) e uma porção hidrofílica carregada que é compatível à fase continua (por exemplo, água).

[0063] Em algumas concretizações, o pelo menos um agente de umedecimento/dispersão é escolhido dentre dispersantes orgânicos polianiônicos, dispersantes orgânicos poli catiônicos, dispersantes orgânicos poli não iônicos, orgânicos polianfotéricos que funcionam como dispersantes de particulado orgânicos (por exemplo, carvão, turfa e similares) e dispersantes orgânicos poli anfotéricos que funcionam como dispersantes de particulado inorgânicos (Bauxita, Minério de ferro, Areia, Cobre, Molibdênio, Talco, Dióxido de titânio, Carbonato de cálcio, Potassa, outros Minerais industriais e similares).

[0064] Em algumas concretizações, o pelo menos um agente de umedecimento/dispersão para o particulado é escolhido dentre sais de sulfonatos de formaldeído de naftaleno condensado, sais polimerizados de ácidos sulfônicos de naftaleno de alquila, sais de ácidos sulfônicos de alquila benzoica substituída polimerizada, sais de lignossulfonatos e sais de poliacrilatos.

[0065] Em algumas concretizações, aditivos, diferentes daqueles observados acima, são adicionados à suspensão aquosa. Em algumas concretizações, os aditivos são escolhidos dentre substâncias adicionadas para processar os particulados sólidos ou fontes de água.

[0066] Em algumas concretizações, a suspensão é produzida dispersando-se partículas sólidas no líquido aquoso através de agitação na presença de pelo menos um agente de suspensão de mineral. Em algumas concretizações, a agitação está na presença de um ou mais aditivos. Em algumas concretizações, a agitação está na presença de pelo menos um agente de umedecimento/dispersão e/ou pelo menos um agente de dispersão de argila.

[0067] O líquido aquoso, particulados sólidos e o pelo menos um agente de suspensão de mineral são misturados em qualquer ordem. Em algumas concretizações, o líquido aquoso, particulados sólidos, o pelo menos um agente de suspensão de mineral, e/ou opcionalmente o pelo menos um agente de dispersão para o pelo menos um agente de suspensão de mineral, e/ou, opcionalmente, o pelo menos um agente de umedecimento/dispersão para os particulados sólidos, e/ou um ou mais aditivos adicionais (um neutralizador, a pelo menos uma outra substância sólida e os outros observados no presente documento) são misturados em qualquer ordem.

[0068] Em algumas concretizações, tanto o líquido aquoso quanto os particulados sólidos são adicionados ao pelo menos um agente de suspensão de mineral. Em algumas concretizações, tanto o pelo menos um agente de suspensão de mineral quanto os particulados sólidos são adicionados ao líquido aquoso.

[0069] Em algumas concretizações, agitação é suficiente para homogeneizar substancialmente a suspensão aquosa. Em algumas concretizações, a agitação é suficiente para homogeneizar a suspensão aquosa. Em algumas concretizações, a homogeneização torna possível que os particulados sólidos se assentem de maneira inconsistente com a prevista pela Lei de Stokes de assentamento.

[0070] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa é uma suspensão aquosa não homogênea.

[0071] Em algumas concretizações, a agitação é mecânica. bombeamento e moagem. Em algumas concretizações, os particulados sólidos estão presentes em uma quantidade suficiente para criar forças de cisalhamento no líquido aquoso e para facilitar a homogeneização da suspensão aquosa. Em algumas concretizações, agitação é o resultado de perfuração de concreto, dispersão de ultrassom, ou cavitação.

[0072] Em algumas concretizações, o agente de suspensão de mineral é adicionado sob a forma de uma argila em pó. Em algumas concretizações, a argila em pó é seca antes da adição.

[0073] Em algumas concretizações, o agente de suspensão de mineral é adicionada sob a forma de um pré-gel que consiste no pelo menos um agente de suspensão de mineral e água. Em algumas concretizações, o pré- gel consiste em 1 % a 15% do pelo menos um agente de suspensão de mineral em peso e a água restante. Em algumas concretizações, a água tem um pH escolhido dentre valores já revelados no presente documento relacionados à fase líquida da suspensão aquosa. Em algumas concretizações, a água compreende pelo menos um neutralizador escolhido dentre aqueles já revelados no presente documento relacionados À fase líquida da suspensão aquosa.

[0074] Em algumas concretizações, o agente de suspensão de mineral é adicionada sob a forma de uma pré-dispersão que consiste no pelo menos um agente de suspensão de mineral, uma dispersante de argila e água. Em algumas concretizações, a pré-dispersão consiste em de 1 % a 45% do pelo menos um agente de suspensão de mineral em peso, de 0,05 a 1,0% em peso do dispersante de argila na água restante. Em algumas concretizações, a água tem um pH escolhido dentre valores já revelados no presente documento em relação à fase líquida da suspensão aquosa. Em algumas concretizações, a água compreende pelo menos um neutralizador escolhido dentre aqueles já revelados no presente documento em relação à fase liquida da suspensão aquosa.

[0075] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa é aquoso; e em seguida, adicionando-se pelo menos um agente de suspensão de mineral; e em seguida, adicionando-se particulados sólidos com agitação.

[0076] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa é produzida preparando-se um agente de suspensão de mineral sob a forma de um pré-gel que adiciona um agente de dispersão para o pelo menos um agente de suspensão de mineral ao líquido aquoso; adicionando-se o pré-gel à dita água de pasta aquosa; e, em seguida, adicionando-se pelo menos um agente de suspensão de mineral; e, em seguida, adicionando-se particulados sólidos com agitação.

[0077] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa é feita preparando-se um agente de suspensão de mineral sob a forma de uma pré-dispersão adicionando-se um dispersante de argila e uma argila ao líquido aquoso ao mesmo tempo em que se agita e a agitação continua até que a argila seja dispersa para formar uma pré-dispersão; adicionando-se um agente de dispersão para o pelo menos um agente de suspensão de mineral ao líquido aquoso; adicionando-se o dito agente de suspensão de mineral sob a forma de uma pré-dispersão ao líquido aquoso; e adicionando-se particulados sólidos com agitação.

[0078] A suspensão aquosa possibilita transportar os minerais em longas distâncias. O transporte é facilitado pela adição de uma quantidade eficaz de pelo menos um agente de suspensão de mineral.

[0079] Em algumas concretizações, os particulados sólidos são transportados por uma distância maior ou igual a 200 m. Em algumas concretizações, a distância é maior ou igual a 0,600 km ou a 5 km ou a 10 km. Em algumas concretizações, a distância está em uma faixa de 40 km a 500 km ou de 100 km a 420 km ou de 200 km a 380 km.

[0080] Em algumas concretizações, o transporte compreende fluir a suspensão aquosa de particulados sólidos em um conduto. Em algumas concretizações, o conduto compreende um encanamento, barragens, estruturas em formato de U, transportadores em movimento e outras estruturas para transportar água por distâncias maiores que 200 m. Em algumas concretizações, os canos no encanamento têm um diâmetro interior de pelo menos 1,28 cm ou 5 cm ou 300 cm. Em algumas concretizações os canos têm um diâmetro interior que está em uma faixa de 1,28 cm a 200 cm ou de 5 cm a 100 cm ou de 10 cm a 75 cm. Em algumas concretizações, os condutos, os encanamentos, as estruturas em formato de u, as barragens, os transportadores em movimento e outras estruturas para transportar água por distâncias maiores que 200 m têm uma dimensão transversa de pelo menos 1,28cm ou de 5 cm ou de 100 cm. Em algumas concretizações, os condutos, os encanamentos, as estruturas em formato de U, as barragens, os transportadores em movimento e outras estruturas para transportar água por distâncias maiores que 200 m têm uma dimensão transversa que está em uma faixa de 1,28cm a 300 cm ou de 10 cm a 200 cm ou de 75 cm a 150 cm.

[0081] Em algumas concretizações, o transporte compreende fluir a suspensão aquosa dos particulados sólidos no conduto de modo que os particulados sólidos sejam transportados por toda a distância. Em algumas concretizações, o transporte compreende fluir a suspensão aquosa dos particulados sólidos no conduto de modo que os particulados sólidos sejam transportados nos pelo menos 200 m da distância.

[0082] Em algumas concretizações, durante o transporte através do fluxo da suspensão aquosa, o fluxo tem um número de Reynolds abaixo de 4.000. Em algumas concretizações, o número de Reynolds está abaixo de 2.000. Em algumas concretizações, o número de Reynolds está em uma faixa de 2.000 a 3.000 ou de 500 a 1.750.

[0083] Em algumas concretizações, durante o transporte através do fluxo, o fluxo muda em uma taxa em pelo menos 10% ou 25% ou 50%.

[0084] Em algumas concretizações, o transporte compreende bombear a suspensão aquosa. Em algumas concretizações, o transporte é facilitado adicionalmente pela gravidade e pelo posicionamento do conduto.

[0085] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa é armazenada em um recipiente adequado para armazenar uma suspensão aquosa de particulados sólidos. Em algumas concretizações, os recipientes são escolhidos do conduto e dos recipientes de expedição. Em algumas concretizações, os recipientes de expedição são escolhidos a partir de recipientes de frete intermodais, de recipientes de expedição de volume intermediários, de tambores, dispositivos de carga de unidade e de recipientes de expedição especializados adequados para uma suspensão aquosa de particulados sólidos.

[0086] Em algumas concretizações, o armazenamento ocorre em um período maior que 8 horas. Em algumas modalidades, o armazenamento ocorre em um período que está em uma faixa de 8 horas a 90 dias. Em algumas concretizações, o armazenamento ocorre em um período de tempo que está em uma faixa de 7 a 70 dias ou de 20 a 60 dias ou de 30 a 40 dias. Em algumas concretizações, o período de armazenamento é de 30 dias a um ano.

[0087] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa é armazenada no conduto, devido ao fato de que o fluxo da suspensão aquosa nunca foi iniciado ou é interrompido.

[0088] Em algumas concretizações, após o transporte através do fluxo da suspensão aquosa, a suspensão aquosa dos particulados sólidos é coletada em um recipiente de envio. Após isso, o recipiente de envio está adequado para armazenar e/ou para conduzir o recipiente que contém a suspensão aquosa de particulados sólidos em uma segunda distância maior ou igual a 100 km. Em algumas modalidades, a condução da suspensão aquosa armazenada de particulados sólidos é alcançada com o uso de um veiculo escolhido a partir de trens, caminhões, aviões e navios. Após alcançar o seu destino, a suspensão aquosa armazenada e transportada de particulados sólidos é, em algumas modalidades, transportada, adicional e novamente, (conforme descrito acima no presente documento) para outra distância ainda maior ou igual a 200 m através do fluxo da suspensão aquosa dos particulados sólidos em um segundo conduto (conforme descrito acima no presente documento).

[0089] Em algumas concretizações, o transporte de particulados sólidos em uma suspensão aquosa dos particulados sólidos compreende dispersar, em um recipiente de envio, os particulados sólidos em um líquido aquoso na presença de pelo menos um agente de suspensão de mineral e, após isso, conduzir o recipiente em uma distância maior ou igual a 100 km. Evidentemente, durante a condução, a suspensão aquosa é armazenada (conforme descrito acima no presente documento).

[0090] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa é armazenada antes que os particulados sólidos sejam transportados. Em algumas concretizações, a suspensão aquosa é armazenada ao mesmo tempo em que os particulados sólidos são conduzidos. Em algumas concretizações, a suspensão aquosa é armazenada antes de ser transportada.

[0091] Em algumas concretizações, durante o armazenamento e/ou transporte, o assentamento dos particulados sólidos ocorre de maneira inconsistente com aquela prevista pela lei de Stokes de assentamento. Em algumas concretizações, a suspensão aquosa impede a compactação.

[0092] Em algumas concretizações, a suspensão aquosa é uma pasta aquosa de não assentamento. Uma pasta aquosa de não assentamento é uma suspensão aquosa homogênea que não se estabelece por 24 horas.

EXEMPLO 1

[0093] O propósito desse exemplo é testar as propriedades reológicas de uma pasta aquosa de minério de ferro na presença e na ausência de um agente de suspensão de mineral.

[0094] As pastas aquosas de minério de ferro que têm uma porcentagem em peso de sólidos de 70% e 74% foram recebidas de um Operador de Encanamento de Pasta Aquosa de Minério de Ferro. A fase líquida é água. Ambas as pastas aquosas foram assentadas ou compactadas no fundo dos recipientes. Claramente, essas suspensões foram inadequadas para o fluxo em um encanamento.

[0095] As suspensões aquosas foram preparadas conforme mostrado na tabela 1. TABELA 1. SUSPENSÕES AQUOSAS DE MINÉRIO DE FERRO

Sw = porcentagem em peso de sólidos; AG = (ActiGel 208®, disponível junto à Active Mineral International).

[0096] Para as Amostras A a D, a pasta aquosa de sólidos a 70% foi dividida em quatro frações e as suspensões aquosas foram feitas misturando-se 0%, 0,05%, 0,075% e 0,10% em peso da porcentagem em peso de sólidos de um agente de suspensão de mineral (ActiGel 208®, disponível junto à Active Mineral International),

[0097] Semelhantemente, para a amostra E, a suspensão aquosa foi feita misturando-se 0,10% em peso da porcentagem em peso de sólidos de um agente de suspensão de mineral (ActiGel 208®, disponível junto à Active Mineral International).

[0098] As Amostras A a E foram suspensas novamente com o uso de uma broca de concreto para agitar as misturas.

[0099] Para as Amostras B a E, nenhuma compactação foi observada por 60 dias com o uso do teste de penetrômetro de cone AMI-WI- ORE-003. Por meio de comparação, a Amostra A foi compactada dentro de uma hora. Com base nessas observações, as Amostras B a E foram armazenáveis por 60 dias sem compactação ou sem a necessidade de ressuspensão. Desse modo, as Amostras B a E são adequadas para condução em longas distâncias e/ou para armazenamento por um período de tempo analógico.

[0100] As Amostras B a E foram observadas qualitativamente para determinar que os particulados sólidos tanto grosso quanto fino foram suspensos.

[0101] Para as Amostras B a E, os testes de perfil de medição de viscosidade foram executados com o uso de um Cilindro Concêntrico de Reômetro Brookfield RS+ CC-40 com: um raio de 20 mm 21 mm para cilindro interno e recipiente cilíndrico, um vão de 1 mm; um Software: Rheo 3000; um Perfil de Programa: As Amostras B a E foram executadas no Programa de Etapa com o uso de taxas de cisalhamento de: 178 s'1, 156 s’1, 134 s-1, 112 s'1, 89 s'1, 67 s'1, 45 s’1 e 23 s’1. Esses resultados são mostrados na Figura 1, que é uma plotagem de viscosidade (q) versus a taxa de cisalhamento f(y) para cada Amostra B a E.

[0102] A mudança em viscosidade (q) em menores taxas de cisalhamento f(y) para cada Amostra B a E indica que uma energia mínima é suficiente para alterar as suspensões aquosas de um estado estático para um estado de fluxo e os gastos de energia relativamente baixos são suficientes para as Amostras de fluxo B a E. Adicionalmente, as Amostras B a E têm de 2 a 6% em peso de sólidos a mais que a Amostra F, uma amostra de comparação usada para o minério de ferro. Declarado diferentemente, as Amostras B a E têm de 2,9 a 8,8% em peso de sólidos a mais que a amostra de comparação F.

[0103] A seguir, o perfil de medição de viscosidade foi repetido com o uso do mesmo equipamento e condições, porém foi verificado se houve histerese nos sistemas. O Reômetro foi acionado em taxas de cisalhamento a partir de 0 s’1 a 600 s’1 por 90 s; sem retenção e, em seguida, acionado a partir de 600 s-1 a 0 s'1 por 90 s. Esses resultados são mostrados nas Figuras 2A a D, que são uma plotagem de viscosidade (q) versus a taxa de cisalhamento f(y). Também mostradas nas Figuras 2E a H são as plotagens do estresse de cisalhamento versus a taxa de cisalhamento f(y) sob condições analógicas.

[0104] Cada uma dentre as Figuras 2A a H demonstra que as Amostras B a E não têm velocidade mínima. Adicionalmente, a falta de histerese significa, por exemplo, que os operadores de encanamento não têm de acompanhar necessariamente o histórico das taxas de fluxo para operar de maneira eficiente o encanamento.

[0105] Cada amostra B a E é adequada para o transporte através do fluxo em um conduto.

EXEMPLO 2

[0106] Foram recebidas amostras de pasta aquosa de Bauxita de uma empresa de encanamento de pasta aquosa e de mineração de Bauxita que tem 65% em peso de sólidos e um tamanho de partícula de 24% < 10μm.

[0107] As suspensões aquosas foram preparadas conforme mostrado na Tabela 2 abaixo. TABELA 2. AMOSTRA DE PASTA AQUOSA DE BAUXITA

Sw=Porcentagem em peso de sólidos. AG =(ActiGel 208®, disponível junto à Active Mineral International). A nomenclatura está de acordo com o seguinte: Amostra-#-Sw-(letra A,B,C,D). O # denota o tamanho de partícula de bauxita; Sw denota a porcentagem em peso de sólidos yy%, em que yy% = 65%, 60%, 55% ou 50%; e a Letra A, B, C, D representa a quantidade de AG e, por exemplo, a Amostra 1-65-A tem um tamanho de partícula de bauxita de 24% < 10μm, 65% em peso de sólidos, e 0% de AG. A Amostra 3- 60-C tem um tamanho de partícula de bauxita de 32% < 10μm, 60% em peso de sólidos e 0,075% de AG, etc.

[0108] Para as Amostras 1-65-A-D, a pasta aquosa com 65% de sólidos foi dividida em quatro frações e as suspensões aquosas foram feitas misturando-se 0%, 0,05%, 0,075% e 0,10% em peso da porcentagem em peso de sólidos de um agente de suspensão de mineral (ActiGel 208®, disponível junto à Active Mineral International).

[0109] O processo foi repetido para as Amostras 1-60-A-D, 1-55-A-D etc. até que as 40 Amostras na Tabela 2 foram preparadas.

[0110] Todas as Pastas aquosas, conforme recebidas (Amostras 1-yy-A; 2-yy-A; & 3-yy-A, em que yy = 50, 55, 60 ou 65, conforme mostrado na tabela 2), foram compactadas no fundo dos recipientes. Desse modo, essas Amostras não foram adequadas para o transporte através do fluxo em um encanamento.

[0111] As várias pastas aquosas foram ressuspensas com o uso de uma broca de concreto e de um equipamento de misturação.

[0112] As medições de perfil de viscosidade foram feitas com o uso de um Cilindro Concêntrico de Reômetro Brookfield RS+ CC-40, um raio de 20 mm e 21 mm para cilindro interno e recipiente cilíndrico, um vão de 1 mm, um Software: Rheo 3000. Um Perfil de Programa: As pastas aquosas foram executadas com o uso de uma taxa de cisalhamento aumentada a partir de 0 s’ 1 a 600 s’1 até 90 s sem retenção e, em seguida, aumentada a partir de 600 s'1 a 0 S’1 até 90 s. Os resultados mostrados nas Figuras 3 a 5.

[0113] Os resultados na Figura 3 plotam a viscosidade (q) versus a taxa de cisalhamento f (y) para as quatro Amostras 1-65-B-D, sendo que cada uma tem uma porcentagem em peso de sólidos de 65% e um tamanho de partícula de 24%< 10μm, isto é, os sólidos mais grossos com os mais altos do exemplo 2. A Amostra 1-65-A, isto é, a amostra com 0% de agente de suspensão de mineral, era muito espessa para executar no Brookfield e, desse modo, não foi adequada para o transporte através do fluxo em um encanamento. Esses dados para a Amostra 1-65-A também não são mostrados, devido ao fato de que a taxa de assentamento é muito alta. (Semelhantemente, esses dados para Amostra 3-65-A também não são mostrados, devido ao fato de que a taxa de assentamento é muito alta).

[0114] Esses dados também mostram que as três Amostras 1-65-B-D restantes usam uma quantidade mínima de energia para alterar as suspensões aquosas de um estado estático para um estado de fluxo e os gastos de energia relativamente baixos são suficientes para as Amostras de fluxo 1-65- B-D. Adicionalmente, a falta de histerese facilita para o operador de encanamento monitorar as Amostras 1-65-B-D durante o fluxo por razões analógicas em relação às amostras verificadas no Exemplo 1.

[0115] Os resultados na Figura 4 plotam o estresse de cisalhamento (T) versus a taxa de cisalhamento /(y) para as quatro Amostras 1- 65-A-D, sendo que cada uma tem uma porcentagem em peso de sólidos de 65% e um tamanho de partícula de 24%< 10μm, isto é, os sólidos mais grosso com o segundo mais alto do exemplo 2. A Amostra 1-65-A, isto é, a amostra com 0% de agente de suspensão de mineral, era muito espessa para executar no Brookfield e, desse modo, não foi adequada para o transporte através do fluxo em um encanamento.

[0116] Esses dados também mostram que as três Amostras 1-65-B-D restantes usam uma quantidade mínima de energia para alterar as suspensões aquosas de um estado estático para um estado de fluxo e os gastos de energia relativamente baixos são suficientes para as Amostras de fluxo 1-65- B-D. Adicionalmente, a falta de histerese facilita para um operador de encanamento monitorar as Amostras 1-65-B-D durante o fluxo por razões analógicas em relação às amostras verificadas no Exemplo 1.

[0117] Os resultados estão nas Figuras 5A a D, que são plotagens de viscosidade (q) versus a taxa de cisalhamento f(y) para as Amostras-1-65-A; 2-65-A; 3-65A, isto é, as Amostras com 65% em peso de sólidos e sem AG; e para as Amostras 1 -65-D; 2-65-D; 3-65D, isto é, as Amostras com 65% em peso de sólidos e com 0,10% de AG.

[0118] A amostra-1 -65-A, isto é, com os menos sólidos finos adicionados a 24% < 10μm, era muito espessa para executar sem o agente de suspensão de mineral. A Amostra-1-65-A claramente não é adequada para fluir em um encanamento. Consulte a Figura 5A.

[0119] Conforme visto para as Amostras 1-65-D; 2-65-D; & 3-65D, o tamanho de partícula (quantidade de partículas finas) tem pouco efeito na eficiência do agente de suspensão de mineral. Cada uma dentre as Amostras 1-65-D; 2-65-D; & 3-65D é adequada para fluir em um encanamento. Consulte as Figuras 5A a C.

[0120] Não ocorreu compactação com qualquer amostra que compreende AG (1-65-D; 2-65-D; & 3-65D, etc.) por um período de 52 semanas, conforme medido pela inspeção física com o uso de uma espátula.

[0121] As Amostras sem o agente de suspensão de mineral (Amostras-1-65-A; 2-65-A; 3- 65A; etc.) foram compactadas dentro de um período de 2 semanas.

EXEMPLO 3

[0122] As pastas aquosas de dióxido de titânio (TiO∑) que contêm sólidos a 75,2%, 76,4% e 77,8% foram dispersas com o uso de 0,10% a 0,30% em peso de AG. As pastas aquosas foram rotuladas de acordo com o seguinte: Pasta aquosa #1: 75,2% de TÍO2, Pasta aquosa #2: 76,4% de TÍO2, Pasta aquosa #3: 77,8% de TÍO2. TABELA 3. AMOSTRAS DE PASTA AQUOSA DE DIÓXIDO DE TITÂNIO

Sw=Porcentagem em peso de sólidos. AG=(ActiGel 208®, disponível junto à Active Mineral International). A nomenclatura está de acordo com o seguinte: Amostra-#- (letra A,B,C,D). O # denota a porcentagem em peso de sólidos yy%, em que yy% = 75,2%, 76,4% ou 77,8%; e a Letra A, B, C, D representa a quantidade de AG. Por exemplo, a Amostra 1-A tem 75,2% em peso de sólidos e 0,15% de AG, a Amostra 3-C tem 77,8% em peso de sólidos e 0,25% de AG, etc.

[0123] Foram feitas medições de viscosidade no Brookfield dessas pastas aquosas sob as condições verificadas acima. Esses resultados estão na Figura 6A a G, que são plotagens de viscosidade (11) versus as RPM no Brookfield. Fica claro partir da observação dos dados que o agente de suspensão de mineral elevou a baixa viscosidade de cisalhamento preferencialmente, o que se responsabiliza pela eliminação do comportamento de assentamento e de sinérese.

[0124] O agente de suspensão de mineral aumentou a baixa viscosidade de cisalhamento para eliminar o assentamento de pigmento. Isso esteve mais aparente nas maiores cargas de TÍO2.

[0125] Os dados mostram que para a menor quantidade de TÍO2 (75.2%), Amostras-1-A-D (Figura 6A), o nível de agente de suspensão de mineral não forneceu tanta elevação de baixa viscosidade de cisalhamento quanto forneceu para os níveis mais altos de TÍO2 nas Amostras-2-A-D (Figura 6B) ou nas Amostras 3-A-D (Figura 6C) (isto é, porcentagem em peso de 76,4, 77,8% de TÍO2). Consulte também a Figura 6D comparando 0,15% de AG para as Amostras 1 a 3.

[0126] O uso do agente de suspensão de mineral possibilita que o produtor de pasta aquosa expeça menos água ou outra fase de líquido aquoso para os clientes ao mesmo tempo em que não exceda os limites de viscosidade.

[0127] Nas Amostras 3 (Figura 6C), a adição do agente de suspensão de mineral aos níveis de 0,15% e de 0,20% (Amostras 3-A-B) foi mais eficaz que nos contraexemplos para as Amostras 1-A-B (Figura 6A) ou para as Amostras 2-A-B (Figura 6B). Isso se deve ao fato de que menos agente de suspensão de mineral é necessário em sólidos maiores.

[0128] Os níveis de adição de agente de suspensão de mineral de 0,25% e de 0,30% nas Amostras 2- C-D foram muito eficazes. Não ocorreu compactação por um periodo de 26 semanas.

[0129] As viscosidades de Brookfield de todas as pastas aquosas estabilizadas por agente de suspensão de mineral estavam abaixo de 0,5 Pa s (500 cps).

[0130] As pastas aquosas estabilizadas por agente de suspensão de mineral não permitem compactação, facilitação de fluxo sob o cisalhamento e menos formação de torta da pasta aquosa nos lados do vaso. Isso pode trasladar para um descarregamento mais eficaz de TiCh.

EXEMPLO 4

[0131] As suspensões de hidróxido de magnésio (MgOH) foram dispersas na presença de um agente de suspensão de mineral AG (acima) para comparar as viscosidades da amostra estabilizada por agente de suspensão de mineral versus as amostras de MgOH não estabilizadas.

[0132] Um MgOH com 30% em peso de sólidos em água foi feito na água com o uso de um misturador de alta velocidade. O agente de suspensão de mineral de AG foi, então, adicionado a 2% e a 5%, em peso, à suspensão de MgOH. Isso se iguala a 0,6% (Amostra A) e a 1,5% (Amostra B) do agente de suspensão de mineral que carrega em uma base de % em peso seco.

[0133] As pastas aquosas foram combinadas sob a alta misturação de cisalhamento.

[0134] Esses resultados são mostrados na Figura 7, que plota a viscosidade (q) versus as RPM no Brookfield (1/s).

[0135] Uma elevação intermediária na viscosidade foi verificada nas curvas na Figura 7.

[0136] Mediante o cisalhamento, as Amostras A-B exibem excelentes propriedades de fluxo de plástico de Bingham (isto é, excelente fluxo sob o cisalhamento).

[0137] Após 30 dias de armazenamento em um recipiente vedado, foi verificado se houve propriedades de suspensão nas pastas aquosas com o uso do teste de penetrômetro de cone AMI-WI-ORE-003. As Amostras A- B tiveram alguns sobrenadantes. Nenhuma compactação foi observada por um período de 30 dias.

EXEMPLO 5

[0138] Um depósito de carvão contém uma combinação de minerais, sulfóxidos e cinzas. Um encanamento é executado em uma porcentagem em peso de sólidos de 55 a 60% em uma pasta aquosa. Acredita- se que 3 milhões de toneladas de sólidos sejam movidas por ano com o uso de 400.000 galões de água.

[0139] À pasta aquosa é adicionada paligorsquita em uma quantidade de 1,0% da porcentagem em peso de sólidos e sepiolita em uma quantidade de 0,01% da porcentagem em peso de sólidos. Acredita-se que 3 milhões de toneladas de sólidos sejam movidas por ano com o uso de 360.000 galões de água.

[0140] Adicionalmente, a quantidade de eletricidade usada para bombear a pasta aquosa é diminuída em cerca de 10% acreditando-se em que a diminuição pressão de carga diminui o consumo elétrico.

EXEMPLO 6

[0141] A lama vermelha cáustica é um produto de resíduo sólido produzido na mineração de Bauxita que tem um pH de cerca de 12 a 13. Tipicamente, a lama vermelha cáustica é bombeada para ser armazenada, por exemplo, em um reservatório de retenção. O bombeamento de lama vermelha cáustica extremamente difícil.

[0142] A lama vermelha cáustica é suspensa na água na presença de 0,3% em peso dos sólidos de atapulgita. Acredita-se que a lama vermelha cáustica é transportada facilmente por meio de fluxo da suspensão aquosa. Acredita-se que a atapulgita pode resistir ao ambiente cáustico com mínimo atrito.

EXEMPLO 7

[0143] Resíduos de minério são produzidos. Os resíduos de minério são suspensos na água na presença de 0,2% em peso dos sólidos de sepiolita. Acredita-se que os Resíduos de minério são transportados facilmente por meio do fluxo da suspensão aquosa.

EXEMPLO 8

[0144] Um depósito de mineral é constatado no fundo do mar a aproximadamente 609,6 metros (2000 pés) debaixo d’água. Os sólidos são bombeados a partir do fundo do mar com o uso de bombas e de uma tubulação flexível. Na entrada da tubagem flexível introduz-se 2% em peso de sólidos de bentonita e 1% em peso de sólidos de montmorillonita. Acredita-se que o agente de suspensão de mineral facilitou o transporte por meio dos sólidos através do fluxo da suspensão aquosa.

[0145] Outras concretizações da invenção serão aparentes para as pessoas de habilidade comum na técnica a partir da consideração do relatório descritivo e da prática das concretizações reveladas no presente documento. Pretende-se que o relatório descritivo e os exemplos sejam considerados como não limitantes, sendo que o verdadeiro espírito e escopo da invenção são indicados pelas reivindicações a seguir.

Claims

1. Método para transportar particulados sólidos em uma suspensão aquosa dos particulados sólidos, que compreende dispersar particulados sólidos em um líquido aquoso na presença de pelo menos um agente de suspensão de mineral, e transportar os particulados sólidos na suspensão aquosa dos particulados sólidos a uma distância maior ou igual a 200 m, o método sendo caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa dos particulados sólidos compreende: um líquido aquoso que compreende água e, opcionalmente, pelo menos outro líquido, em que a água está presente em uma quantidade maior que 50% em v/v em relação ao volume total da água mais o volume do pelo menos outro líquido; particulados sólidos presentes em uma quantidade que está situada em uma faixa de 5% a 95% de sólidos; e pelo menos um agente de suspensão de mineral presente em uma quantidade que está situada em uma faixa de 0,05% a 0,15%, em peso dos particulados sólidos, em que o pelo menos um agente de suspensão de mineral é atapulgita substancialmente livre de minerais diferentes de atapulgita.

2. Método, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um agente de suspensão de mineral está presente em uma quantidade que está situada em uma faixa de 0,05% a 0,1% em peso dos particulados sólidos

3. Método, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dispersão compreende agitar particulados sólidos em um líquido aquoso na presença do pelo menos um agente de suspensão de mineral.

4. Método, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa de particulados sólidos compreende, adicionalmente, pelo menos um aditivo.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um aditivo é escolhido a partir de: pelo menos um agente de dispersão/umedecimento para os particulados sólidos presentes em uma quantidade que está situada em uma faixa de 0,01% a 5%, em peso de particulados sólidos; pelo menos um agente de dispersão para o pelo menos um agente de suspensão de mineral; e pelo menos um neutralizador.

6. Método, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os particulados sólidos são escolhidos a partir de pedras, coloides minerais, coloides orgânicos, mineralóides e minerais.

7. Método, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa é uma suspensão aquosa homogénea.

8. Método, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa é uma suspensão aquosa não homogénea.

9. Método, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa é uma pasta aquosa de não assentamento.

10. Método, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o transporte compreende fluir a suspensão aquosa dos particulados sólidos em um conduto de modo que os particulados sólidos sejam transportados na distância.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o conduto é um encanamento.

12. Método, de acordo com uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que, durante o transporte e durante o tempo em que os particulados sólidos são transportados na distância, o fluxo tem um número de Reynolds abaixo de 4.000.

13. Método, de acordo com uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que, durante o transporte, o fluxo muda em uma taxa de 50%.

14. Método, de acordo com uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que, durante o transporte, o fluxo é interrompido por um período de tempo maior que 8 horas e, após isso, o fluxo é retomado.

15. Método, de acordo com uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, após o transporte, coletar a suspensão aquosa dos particulados sólidos em um recipiente de envio e, após isso, conduzir o recipiente que contém a suspensão aquosa dos particulados sólidos por uma segunda distância maior ou igual a 100 km.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a condução é alcançada com o uso de um veículo escolhido a partir de trens, caminhões, aviões e navios.

17. Método, de acordo com uma das reivindicações 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, após isso, transportar os particulados sólidos por uma terceira distância maior ou igual a 200 m mediante o fluxo da suspensão aquosa dos particulados sólidos em um segundo conduto.

18. Método para transportar particulados sólidos em uma suspensão aquosa dos particulados sólidos, que compreende dispersar, em um recipiente, particulados sólidos em um líquido aquoso na presença de pelo menos um agente de suspensão de mineral e, após isso, conduzir o recipiente por uma distância maior ou igual a 100 km, o método sendo caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa é uma suspensão aquosa usada em uma das reivindicações anteriores.