BR112018010893B1

BR112018010893B1 - Método para separação entre sólido e líquido, usos de um método e de uma composição de floculante, e, composição de floculante

Info

Publication number: BR112018010893B1
Application number: BR112018010893-6A
Authority: BR
Inventors: Jing Wang; Kevin O'Brien; Mingli Wei; Weiguo Cheng; Jinfeng Wang; Kevin McDonald; Xinyu C. Huang
Original assignee: Ecolab Usa Inc
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2023-01-31
Also published as: EP3383797A1; WO2017096151A1; US20200024148A1; US11208332B2; CN108290751B; AU2016364849A1; RU2733523C2; CA3007285A1; SA518391706B1; RU2018123570A; BR112018010893A2; UA124003C2; CN108290751A; US20170158522A1; CN112047368A; RU2020130274A3; EP3383797B1; RU2020130274A; CN112047368B; AU2016364849B2

Abstract

MÉTODO PARA SEPARAÇÃO ENTRE SÓLIDO E LÍQUIDO, USOS DE UM MÉTODO E DE UMA COMPOSIÇÃO DE FLOCULANTE, E, COMPOSIÇÃO DE FLOCULANTE. Trata-se de métodos e composições para aprimorar o desempenho de floculantes em um processo de produção industrial. Os métodos incluem reação de reticulação acionada por pH entre um agente floculante, tal como dextrano, e uma composição que compreende um polímero contendo ácido borônico. O acionador de pH pode ser fornecido por um fluido que tem um pH de 8 ou mais. O processo de produção pode ser um Processo Bayer, e o fluido é licor cáustico ou pasta fluida no circuito de fluido do processo Bayer, em que o tempo de reação é reduzido em relação a métodos convencionais e a composição de dextrano reticulado efetua floculação aprimorada das partículas de tri-hidrato.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente revelação refere-se, de modo geral, a métodos e composições para aprimorar o desempenho de aditivos de floculante usados em processos industriais. Mais particularmente, para aprimorar o uso de aditivos de floculante, tal como dextrano, por reticulação acionada por pH dos aditivos de floculante com polímeros contendo ácido borônico.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Minério de alumínio (“bauxita”) é considerado a fonte principal de alumínio. Em uma escala industrial, a bauxita é primeiramente processada em óxido de alumínio (também conhecido como “óxido de alumínio (III)”, “hidróxido de alumínio”, “tri-hidrato de alumina” e “alumina”), que é, então, convertido em metal alumínio. Os principais meios para refinar bauxita e produzir hidróxido de alumínio na escala industrial é pelo método bem estabelecido do processo Bayer.

[003] Em geral, o processo Bayer tipicamente compreende: um estágio de digestão, em que a alumina é extraída digerindo-se o minério de bauxita em uma solução de hidróxido de sódio (“produto cáustico” ou “solução cáustica”) que forma uma solução de aluminato de sódio aquoso; um estágio de clarificação, em que o resíduo de fase sólida (“lama vermelha” ou “resíduo de bauxita”) é removido, por meio de sedimentação e filtração, da solução cáustica (supersaturada em aluminato de sódio), deixando aluminato de sódio em solução; um estágio de preparação, em que o hidróxido de alumínio é precipitado da solução de aluminato de sódio (“licor” ou “licor de processo Bayer”) e cultivado na forma de cristais de hidróxido de alumínio (cristalização); um estágio de classificação, em que as sementes de cristal são separadas do material de produto de hidróxido de alumínio; e, então, um estágio de calcinação, em que o hidróxido de alumínio decompõe-se em óxido de alumínio, o produto final de alumina. Descrições mais detalhadas do Processo Bayer e suas etapas de processo estão prontamente disponíveis. Por exemplo, uma descrição mais detalhada, mas não abrangente, da etapa do Processo Bayer pode ser encontrada na Patente no U.S. 8298508, que está incorporada ao presente documento em sua totalidade.

[004] A produção de alumina é intensiva em energia e dispendiosa. A despeito do uso do Processo Bayer por bem mais de um século, há ainda muitos desafios para aprimorar o processo. Com minério de grau mais baixo, maior complexidade mineral e preocupações ambientais, otimizações de processo que podem maximizar o rendimento de produto, conservar energia e minimizar custos operacionais são procuradas em uma base contínua. As tentativas de atingir os alvos acima estão enfrentando muitos fatores complicadores, incluindo níveis de pureza em licor, deterioração cáustica em concentração mais alta. Além disso, as técnicas específicas empregadas na indústria para várias etapas do processo podem variar de planta para planta, tornando difíceis aprimoramentos consistentes.

[005] As áreas particulares de foco para otimização de processo incluem maximizar a produtividade/rendimento de licor e reduzir o uso de energia. Isso inclui o estágio de precipitação, em que o hidróxido de alumínio sólido precipitado é coletado como produto através da aplicação de múltiplas etapas de precipitação e floculação do licor de aluminato de sódio clarificado. Maximizar a saída de cristais de aluminato durante esse estágio é importante na recuperação econômica de valores de alumínio pelo processo Bayer.

[006] Os operadores de processo Bayer esforçam-se para otimizar seus métodos de precipitação e formação de cristal de modo a produzir o maior rendimento de produto possível a partir do processo Bayer enquanto produz cristais de uma dada distribuição de tamanho de partícula. Tamanhos de partícula relativamente grandes são benéficos para etapas de processamento subsequentes necessárias para recuperar metal alumínio. Cristais de tri-hidrato de alumina subdimensionados, ou finos, de modo geral, não são usados na produção de metal alumínio, mas, em vez disso, são reciclados para uso como semente de cristal de tri-hidrato de alumina de partícula fina. Como uma consequência, o tamanho de partícula dos cristais de tri-hidrato precipitados determina se o material deve ser por fim utilizado como produto (cristais maiores) ou como semente (cristais menores). A classificação e a captura das partículas de tri-hidrato com diferentes tamanhos são, portanto, uma etapa importante no processo Bayer.

[007] Essa separação ou recuperação de cristais de tri-hidrato de alumina como produto no processo Bayer, ou para uso como semente de precipitação, é, de modo geral, atingida por uma de múltiplas técnicas, incluindo uma ou uma combinação de deposição, ciclones, filtração e/ou uma combinação dessas técnicas. As partículas grossas depositam-se facilmente, enquanto as partículas finas depositam-se lentamente. Tipicamente, as usinas usarão duas ou três etapas de deposição a fim de classificar as partículas de tri-hidrato em diferentes distribuições de tamanho correspondentes ao produto e à semente. Em particular, na etapa final de classificação, um vaso de deposição é frequentemente usado para capturar e depositar as partículas de semente finas. O overflow do último estágio de classificação é retornado ao processo como licor gasto a ser usado de volta na digestão. Partículas de tri- hidrato que se referem ao overflow nesse estágio de deposição final não são tipicamente utilizadas dentro d processo para semente ou produto. Eficazmente, tal material é recirculado dentro do processo, criando ineficiências.

[008] O tamanho de partícula dos cristais de tri-hidrato precipitados obtidos na etapa de classificação e captura de partículas de tri-hidrato, se o material deve ser por fim utilizado como produto ou como semente e a minimização de finos de tri-hidrato de alumínio no overflow são contribuidores diretos para a qualidade e a quantidade de saída de alumina. Como tal, atingir eficácias de processo adicionais nessa área é uma busca em andamento.

[009] Em esforços para aprimorar a eficácia do processo de separação de tri-hidróxido de alumínio, certos compostos, incluindo vários floculantes, que são solúveis ou dispersíveis no líquido de processo, tal como dextrano, um polissacarídeo, são adicionados como aditivos de processo. A tecnologia convencional emprega a adição de floculantes de poliacrilato e/ou floculantes de dextrano solúveis em água sintéticos para melhorar as características de deposição das partículas de tri-hidrato de alumina no processo de classificação e, assim, reduzem a quantidade de sólidos no licor gasto. Dextrano reticulado ou di-hidroxipropil celulose reticulado são também empregados para melhorar a deposição dos cristais de tri-hidrato de alumina finos. Embora tais tratamentos, incluindo composições de floculante, sejam frequentemente usados nos sistemas de classificação de tri-hidrato de usinas Bayer, alguns exigem tempo de formulação extensivo e têm custos de uso e entrega restritos, que em conjunto impactam negativamente na eficácia e contribuem para o custo.

[0010] A despeito do desenvolvimento contínuo e em andamento de métodos adequados para obter cristais de hidróxido de alumínio com tamanho de partícula aumentado, há ainda um desejo por aprimoramentos e melhorias para o processo de produção de hidróxido de alumínio para solucionar questões econômicas e de qualidade de produção. Há uma necessidade e utilidade para métodos e composições para melhorar as taxas de deposição e captura de partículas, enquanto minimizam a concentração de sólidos no overflow após o último estágio de classificação. Juntos, esses aprimoramentos aumentam as eficácias de processo, reduzem o tempo de preparação e o uso de material e fornecem flexibilidade em aplicação.

[0011] A técnica descrita nessa seção não se destina a constituir uma admissão de que qualquer patente, publicação ou outras informações mencionadas no presente documento sejam a “técnica anterior” em relação à presente invenção, exceto quando especificamente designado como tal. Adicionalmente, essa seção não deve ser interpretada como significando que uma pesquisa foi realizada ou que não existe nenhuma outra informação pertinente conforme definido no Título 37 do CFR § 1.56(a).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0012] Em pelo menos uma modalidade, a invenção refere-se a métodos e composições para aprimorar a efetividade e a eficácia do floculante em processos industriais. Os métodos incluem reação de reticulação instantânea acionada por pH entre um agente floculante, tal como um polissacarídeo, por exemplo, dextrano, e uma composição que compreende um polímero contendo ácido borônico. O acionador de pH pode ser fornecido pela alcalinidade inerente do fluido de processo a ser tratado, permitindo a preparação e a reticulação no sítio e IN SITU, aumentando, assim, a eficácia e reduzindo os custos de produção.

[0013] Em pelo menos algumas modalidades, a presente invenção inclui um método para separação entre sólido e líquido em um processo de mineração para produção de um produto de mineração em um sítio de produção. O método inclui combinar uma primeira composição que compreende um agente floculante e uma segunda composição que compreende um polímero contendo ácido borônico para formar uma mistura. O método inclui, ainda, acionar uma reação de reticulação entre o agente floculante e o polímero contendo ácido borônico exposto a mistura a um nível de pH de 8 ou mais, formando, assim, um produto de reação. Em algumas modalidades, o nível de pH é 10 ou mais. O produto de reação é usado no sítio de produção como um floculante em uma corrente de fluido do processo de mineração em um ou mais locais em que ocorre a separação entre sólido e líquido.

[0014] Nessa e em outras várias modalidades exemplificativas, o método pode incluir, ainda, introduzir o produto de reação na corrente de fluido. Em algumas modalidades, o produto de reação é introduzido alimentando-se a corrente de fluido com o produto de reação, em que a reação de reticulação é acionada no sítio de produção antes da alimentação. Em algumas modalidades, o produto de reação é introduzido alimentando-se a corrente de fluido com a mistura, em que a reação de reticulação é acionada na corrente de fluido (IN SITU), que tem um pH de 8 ou mais. Em algumas modalidades, o produto de reação é introduzido alimentando-se a corrente de fluido com a primeira e a segunda composições, em que a mistura é formada na corrente de fluido (IN SITU) e a reação de reticulação é acionada pelo pH da corrente de fluido (8 ou mais) para formar o produto de reação.

[0015] Em várias modalidades, o processo de mineração ou produção é um Processo Bayer para a produção de alumina a partir de minério de bauxita e o fluido é licor cáustico ou pasta fluida no circuito de fluido do processo Bayer. Em algumas modalidades, os métodos e composições referem-se ao uso do produto de uma reticulação acionada por pH do agente de floculação, que pode ser um polissacarídeo, tal como dextrano, com o polímero contendo ácido borônico como um floculante de tri-hidrato. O floculante aprimora o desempenho de operações unitárias e melhora a deposição dos cristais de tri-hidrato de alumina (sólidos de overflow inferiores) em licor cáustico Bayer. A reação de reticulação acionada por pH entre dextrano e o polímero contendo ácido borônico para floculação de sólido de tri-hidrato de alumínio no licor cáustico Bayer é instantânea. Isso permite a formulação e a aplicação no sítio ou IN SITU. Isso representa uma redução significativa em tempo em relação às técnicas para a reticulação convencional de dextrano e aumenta a concentração do componente ativo no produto final e, assim, reduz eficazmente os custos de transporte.

[0016] Em pelo menos algumas modalidades, o processo de produção é um processo Bayer para produção de alumina. O agente floculante, em algumas modalidades, um polissacarídeo e uma segunda composição que compreende o polímero contendo ácido borônico são misturados e combinados com uma quantidade de licor ou pasta fluida que tem um pH de pelo menos 8 e, em algumas modalidades, 10, do Processo Bayer. Mediante combinação, o nível de pH aciona uma reação de reticulação instantânea entre o polissacarídeo e o polímero contendo ácido borônico para formar um produto de reação para uso na corrente de fluido do Processo Bayer em um ou mais locais em que ocorre a separação entre sólido e líquido. Em algumas modalidades, o polissacarídeo é dextrano. Em outras modalidades, o polímero contendo ácido borônico está na forma de um látex, uma solução aquosa ou um pó seco.

[0017] Em pelo menos uma modalidade, a quantidade de licor ou pasta fluida que é removida da corrente de fluido e, então, combinada com a primeira e a segunda composições, em que, após a combinação, é adicionada a um local de corrente de fluido do Processo Bayer; ou a primeira e a segunda composições são combinadas com a quantidade de licor em um local de corrente de fluido do Processo Bayer.

[0018] Nessas e em várias outras modalidades, o polímero contendo ácido borônico é o produto de reação de polimerização de pelo menos um monômero de vinila solúvel em água e pelo menos um monômero de vinila contendo uma porção química de ácido borônico, que, em várias modalidades, é ácido fenilborônico.

[0019] Nessas e em várias outras modalidades, o pelo menos um monômero de vinila contendo uma porção química de ácido borônico pode ser escolhido a partir do grupo que consiste em ácido 3- (acrilamido)fenilborônico, ácido 4-(acrilamido)fenilborônico, ácido 2- (acrilamida)fenilborônico, ácido 4-Vinilfenilborônico, ácido 3- vinilfenilborônico, ácido 2-vinilfenilborônico e misturas dos mesmos. Em algumas modalidades, o pelo menos um monômero de vinila solúvel em água pode ser um monômero de acrilato ou pode ser escolhido a partir do grupo que consiste em acrilamida; ácido acrílico ou seus sais; ácido 2-acrilamido-2- metilpropano sulfônico ou seus sais; cloreto de N,N,N-Trimetil-2-[(1-oxo-2- propenil)oxi]-etanamínio, cloreto de N,N-dimetil-N-propenil-2-propen-1- amínio e misturas dos mesmos.

[0020] Em pelo menos uma modalidade, o monômero de vinila contendo uma porção química de ácido borônico é ácido 3- (acrilamido)fenilborônico. Nessa e em várias outras modalidades, o monômero de vinila solúvel em água é acrilamida. Em pelo menos uma modalidade, o polímero contendo ácido borônico é uma poliacrilamida contendo ácido borônico solúvel em água.

[0021] Nessas e em várias outras modalidades, o polímero contendo ácido borônico tem uma viscosidade específica reduzida de pelo menos cerca de 0,2 dl/g. Nessa e em várias outras modalidades, o polímero contendo ácido borônico pode compreender pelo menos 0,01% em peso de monômero de ácido borônico. Em algumas modalidades, a mistura da primeira e da segunda composições compreende pelo menos 0,01% em peso de polímero contendo ácido borônico.

[0022] Nessas e em várias outras modalidades, o polímero contendo ácido borônico pode compreender pelo menos 0,01% em peso de monômero de ácido borônico. Em outras modalidades, o polímero contendo ácido borônico pode compreender cerca de 1,0% em peso a cerca de 2,0% em peso de monômero de ácido borônico e, em algumas modalidades, compreender pelo menos cerca de 0,01% em peso da mistura.

[0023] Nessas e em várias outras modalidades, a reação de reticulação pode ter um tempo de reação e cerca de 30 minutos ou menos.

[0024] Nessas e em várias outras modalidades, o polímero contendo ácido borônico pode compreender um biopolímero, um polímero sintético ou misturas dos mesmos. Em algumas modalidades, o polímero contendo ácido borônico é poliacrilamida contendo ácido borônico solúvel em água. A poliacrilamida pode ser preparada a partir da polimerização radical de acrilamida e pelo menos um monômero de vinila que contêm uma porção química de ácido borônico. Em outras modalidades, o polímero contendo ácido borônico pode ser polimerizado com o uso de um monômero escolhido a partir do grupo que consiste em ácido acrílico ou seus sais, ácido 2- acrilamido-2-metilpropano sulfônico (AMPS) ou seus sais, 2-(acriloiloxi)- N,N,N-trimetiletanamínio (DMAEA.MCQ). Em algumas modalidades, o monômero de ácido borônico é ácido 3-(acrilamido)fenilborônico (APBA). Em várias modalidades, o polímero contendo ácido borônico é não iônico, aniônico, catiônico, anfotérico ou associativo. O polímero contendo ácido borônico pode ser linear ou não linear; e reticulado ou não reticulado. Em algumas modalidades, o polímero contendo ácido borônico está na forma de látex, solução aquosa ou forma de pó seco.

[0025] Em algumas modalidades da invenção, o produto de reação é introduzido no licor do Processo Bayer, aprimorando, assim, o rendimento de sequestro de tri-hidrato de alumina de um processo de tri-hidrato de alumina. O produto de reação pode ser introduzido no licor do Processo Bayer em um ou mais locais e, assim, efetuar floculação aprimorada de partículas de tri- hidrato em relação ao uso de dextrano não reticulado. O produto de reação pode ser, ainda, introduzido no licor do Processo Bayer em um ou mais locais e, assim, inibir a taxa de nucleação de um ou mais cristais de tri-hidrato de alumina no processo. A invenção inclui, ainda, modalidades em que o produto de reação pode ser introduzido no licor ou pasta fluida do Processo Bayer em um ou mais locais para facilitar a clarificação de lama vermelha no processo.

[0026] Em pelo menos uma modalidade, é revelado um método direcionado à precipitação de tri-hidrato de alumina no Processo Bayer. O método compreende adicionar uma quantidade eficaz de um floculante de tri- hidrato ao licor de processo Bayer do Processo Bayer. O floculante de tri- hidrato é preparado combinando-se um polissacarídeo, um polímero contendo ácido borônico e uma quantidade de licor ou pasta fluida para formar um produto de reação reticulado. Em algumas modalidades, o polissacarídeo é dextrano e o produto de reação é acionado por pH pelo licor ou pasta fluida, reticulação do dextrano com os polímeros contendo ácido borônico. O nível de pH necessário para acionar a reticulação pode ser o nível encontrado no licor ou pasta fluida do processo Bayer. O uso do floculante de tri-hidrato resulta em floculação aprimorada de partículas de tri-hidrato de alumina e overflow reduzido de sólidos.

[0027] Pelo menos uma modalidade da invenção é direcionada a um método para deposição de tri-hidrato de alumina em um sistema de processo Bayer. O método compreende adicionar ao sistema uma quantidade eficaz de dextrano reticulado. A reticulação é o resultado da reação do dextrano com uma composição de polímero contendo ácido borônico que compreende polímeros contendo ácido borônico IN SITU, em que o dextrano e a composição de polímero contendo ácido borônico são combinados em uma solução que tem um nível de pH e a reação de reticulação é acionada pelo nível de pH. Em algumas modalidades, a solução é uma quantidade de licor de processo Bayer do sistema. Nessas e em várias outras modalidades, o dextrano e a composição de polímero contendo ácido borônico são combinados na corrente de fluido do sistema de Processo Bayer. O uso de tais floculantes de dextrano reticulado/polímero contendo ácido borônico resulta em deposição aprimorada de tri-hidrato de alumina em comparação com o uso de floculantes convencionais empregados nesse processo.

[0028] A solução de dextrano reticulado com polímero contendo ácido borônico pode ser adicionada ao licor de Processo Bayer em um circuito de classificação de tri-hidrato de um processo de produção de alumina. A solução pode ser adicionada ao licor em um ou mais locais no processo em que ocorre a separação entre sólido e líquido. Os locais de adição podem facilitar a inibição da taxa de nucleação de um ou mais cristais de tri-hidrato de alumina no processo. O local de adição pode facilitar a redução da taxa de formação de incrustação no processo. A solução pode aprimorar, ainda, o rendimento de sequestro de tri-hidrato de alumina.

[0029] Acima e em outras várias modalidades, o Processo Bayer é realizado em uma instalação de produção de alumina e a reticulação de dextrano com polímeros contendo ácido borônico é realizada na instalação de produção de alumina. Em várias modalidades, a reticulação é realizada em uma quantidade do licor de Processo Bayer. Em algumas modalidades, o dextrano é reticulado com os polímeros contendo ácido borônico em uma quantidade de solução de licor cáustico de Processo Bayer removida da corrente de fluido de Processo Bayer e, depois disso, adicionado à corrente de fluido de Processo Bayer. Em algumas modalidades, a composição de dextrano e a composição de polímeros contendo ácido borônico são combinadas e adicionadas à corrente de fluido de Processo Bayer.

[0030] Nessa e em várias modalidades, a reticulação do agente de floculação, tal como dextrano, com polímeros contendo ácido borônico reduz significativamente o tempo de produção necessário para a reticulação de dextrano em comparação com a reticulação com agentes convencionais, por exemplo, aqueles que usam epicloroidrina. Os níveis de pH do licor cáustico de Processo Bayer acionam a reação de reticulação instantânea entre dextrano e polímeros contendo ácido borônico para floculação de sólido de tri-hidrato de alumínio. Em algumas modalidades, o tempo de reticulação na preparação do floculante aprimorado é 1 a 30 minutos, em comparação com os produtos comerciais, que é de 1 a 20 horas. A reticulação de dextrano com polímeros contendo ácido borônico pode aumentar, ainda, a concentração ativa de produto, reduzindo os custos de transporte e produto total.

[0031] Outras vantagens das composições e os métodos da presente invenção incluem, porém sem limitação, uma redução nos custos associados ao processo de produto de hidróxido de alumínio, ao mesmo tempo em que melhora a eficácia e a efetividade do processo de produção de hidróxido de alumínio. Os presentes métodos e composições auxiliam na maximização da eficácia do processo e atingem a concentração mais baixa possível de sólidos no overflow do último estágio de classificação.

[0032] A reticulação de dextrano com polímeros contendo ácido borônico em uma instalação de produção de alumina para produzir um floculante de tri-hidrato para uso na precipitação de tri-hidrato de alumina em um Processo Bayer é, ainda, vantajosa pelo fato de que pode resultar em efetividade de floculação maior, tempo de reação mais curto, aumento da dose eficaz máxima, deposição mais rápida e melhor resistência ao cisalhamento do floculante de tri-hidrato. A reticulação de dextrano com polímeros contendo ácido borônico no sítio ou IN SITU, em uma instalação de produção de alumina, fornece, ainda, custos de transporte e processo mais baixos.

[0033] Em pelo menos uma modalidade, o processo de mineração é um processo de minério de ferro e a separação entre sólido e líquido é a separação de rejeito de minério de ferro. Similarmente, o método compreende combinar o agente floculante e a segunda composição que compreende o polímero contendo ácido borônico para formar uma mistura; e acionar uma reação de reticulação entre o agente floculante e o polímero contendo ácido borônico expondo a mistura a um nível de pH 8 ou mais, formando, assim, um produto de reação. O produto de reação é usado no sítio de produção como um floculante em uma corrente de fluido do processo de minério de ferro em um ou mais locais em que ocorre a separação entre sólido e líquido.

[0034] O método acima similarmente compreende, ainda, alimentar a corrente de fluido com produto de reação, em que a reação de reticulação é acionada no sítio de produção antes da alimentação; alimentar a corrente de fluido com a mistura, em que a corrente de fluido tem um nível de pH de 8 ou mais, em que a reação de reticulação é acionada na corrente de fluido; ou alimentar a corrente de fluido com a primeira e a segunda composições, em que a corrente de fluido tem um nível de pH de 8 ou mais, em que a mistura é formada e a reação de reticulação é acionada na corrente de fluido. Conforme descrito acima, o polímero contendo ácido borônico compreende o produto de reação de polimerização de pelo menos um monômero de vinila solúvel em água e pelo menos um monômero de vinila contendo uma porção química de ácido borônico.

[0035] Em pelo menos uma modalidade, a presente invenção inclui uma composição de floculante para separação entre sólido e líquido em um Processo Bayer para produção de alumina. O floculante compreende uma reticulação produto de reação acionada por pH de uma reação de reticulação entre um agente floculante e um polímero contendo ácido borônico. A reação de reticulação que é acionada expondo-se uma mistura do agente floculante e o polímero contendo ácido borônico a um nível de pH de 8 ou mais, em que o polímero contendo ácido borônico é o produto de reação de polímero de pelo menos um monômero de vinila solúvel em água e pelo menos um monômero de vinila contendo uma porção química de ácido borônico.

[0036] Em algumas modalidades, o polímero contendo ácido borônico tem uma viscosidade específica reduzida de pelo menos cerca de 0,2 dl/g e compreende pelo menos cerca de 0,01% em peso de monômero de ácido borônico. Nessa e em várias outras modalidades, o polímero contendo ácido borônico pode compreender cerca de 1,0% em peso a cerca de 2,0% em peso de monômero de ácido borônico e compreender pelo menos cerca de 0,01% em peso da mistura. Em ainda outras modalidades, o polímero contendo ácido borônico compreende 0,10% em peso a cerca de 10% em peso da mistura e a reação de reticulação tem um tempo de reação de cerca de 30 minutos ou menos. Em pelo menos algumas modalidades, a composição de floculante é útil para melhorar a produção de aglomerados de cristal de um processo de cristalização de licor de precipitação.

[0037] Em pelo menos uma modalidade, é revelado no presente documento uma embalagem comercial contendo uma composição que compreende um polímero contendo ácido borônico e material impresso. O material impresso indica o uso da composição como um aditivo de separação entre sólido e líquido em um processo de mineração. Em algumas modalidades, o material impresso indica que o polímero contendo ácido borônico é o produto de reação de polimerização de pelo menos um monômero de vinila solúvel em água e pelo menos um monômero de vinila contendo uma porção química de ácido borônico. O material impresso pode adicionalmente fornecer a ou direcionar usuário às instruções para uso da composição. As instruções podem incluir um método para separação entre sólido e líquido em um processo de mineração para produção de um produto de mineração em um sítio de produção, conforme é revelado no presente documento.

[0038] Em pelo menos algumas modalidades, as instruções indicam que o método compreende combinar uma primeira composição que compreende um agente floculante e a composição que compreende o polímero contendo ácido borônico para formar uma mistura. O método indicado compreende, ainda, acionar uma reação de reticulação entre o agente floculante e o polímero contendo ácido borônico exposto a mistura a um nível de pH de 8 ou mais, formando, assim, um produto de reação. As instruções podem indicar, ainda, que o produto de reação é usado no sítio de produção como um floculante em uma corrente de fluido do processo de mineração em um ou mais locais em que ocorre a separação entre sólido e líquido.

[0039] Em pelo menos algumas modalidades, as instruções compreendem, ainda, indicar que o método compreende: alimentar a corrente de fluido com produto de reação, em que a reação de reticulação é acionada no sítio de produção antes da alimentação; alimentar a corrente de fluido com a mistura, em que a corrente de fluido tem um nível de pH de 8 ou mais, em que a reação de reticulação é acionada na corrente de fluido; ou alimentar a corrente de fluido com a primeira e a segunda composições, em que a corrente de fluido tem um nível de pH de 8 ou mais, em que a mistura é formada e a reação de reticulação é acionada na corrente de fluido.

[0040] Nessas e em outras várias modalidades, o processo de mineração é um Processo Bayer e o produto de mineração é alumina. O material impresso indica o uso da composição como um aditivo de separação entre sólido e líquido no Processo Bayer e as instruções indicam um método para separação entre sólido e líquido no Processo Bayer para produção de alumina em um sítio de produção de alumina. Em várias outras modalidades, o processo de mineração é um processo de minério de ferro. O material impresso indica o uso da composição como um aditivo de separação entre sólido e líquido no processo de minério de ferro e as instruções indicam um método para separação entre sólido e líquido no processo de minério de ferro em um sítio de produção de ferro.

[0041] O sumário acima de vários aspectos da revelação não se destina a descrever cada aspecto ilustrado ou todas as implementações da revelação. Ainda outros objetivos e vantagens da presente invenção e os métodos de construção dos mesmos serão tornados evidentes para aqueles versados na técnica a partir da descrição detalhada a seguir. Conforme será percebido, a invenção tem a capacidade de outras e diferentes modalidades e métodos de construção e seus diversos detalhes podem ser modificados em diversos sentidos óbvios, todos sem se afastar do escopo da invenção. Consequentemente, os desenhos e a descrição devem ser considerados como de natureza ilustrativa e não restritiva.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0042] Uma descrição detalhada da invenção é descrita doravante com referência específica sendo feita aos desenhos nos quais:

[0043] A Figura 1 é um gráfico que mostra os resultados de uma comparação de amostras em um teste de redução de sólidos de overflow.

[0044] A Figura 2 é um gráfico que mostra os resultados de uma comparação de amostras em um teste de redução de sólidos de overflow.

[0045] A Figura 3 é um gráfico que mostra os resultados de uma comparação de amostras de coadição em um teste de deposição de lama vermelha.

[0046] A Figura 4 é um gráfico que mostra os resultados de uma comparação de amostras de coadição em um teste de deposição de rejeito de minério de ferro.

[0047] Apesar de a presente invenção ser receptiva a várias modificações e formas alternativas, especificidades das mesmas foram mostradas a título de exemplo nos desenhos e serão descritas em detalhes. Deve-se entender, no entanto, que a intenção não é limitar a presente invenção aos aspectos particulares descritos. Pelo contrário, a intenção é a abranger todas as modificações, os equivalentes e as alternativas que estejam dentro do espírito e do escopo da presente invenção, conforme definido pelas reivindicações anexas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0048] Embora a presente invenção possa ser incorporada em diferentes formas, são descritas em detalhes no presente documento modalidades específicas da invenção. Essa descrição é uma exemplificação dos princípios da invenção e não pretende limitar a invenção às modalidades particulares ilustradas.

[0049] Os seguintes são definições que se aplicam aos termos relevantes conforme usados por todo este relatório descritivo. A organização das definições é apenas para conveniência e não se destina a limitar qualquer uma das definições a qualquer categoria particular.

[0050] “Consiste essencialmente em” significa que os métodos e composições podem incluir etapas, componentes, ingredientes adicionais ou similares, mas apenas se as etapas, componentes e/ou ingredientes adicionais não alterarem materialmente as características básicas e inovadoras dos métodos e composições reivindicadas.

[0051] “Dextrano” é um glucano α-D-1,6 glucose-ligado com cadeias laterais 1-3 ligadas às unidades de cadeia principal do biopolímero.

[0052] “Di-hidroxipropil celulose” é um derivado de celulose com a adição de grupo éter 1,2-di-hidroxipropílico à cadeia principal de celulose.

[0053] “Licor” ou “Licor Bayer” significa meio líquido cáustico que correu através de pelo menos uma porção de um processo Bayer em uma instalação industrial.

[0054] “Licor de Alimentação de Precipitação” significa o licor de precipitação que flui para um precipitador de um processo de precipitação de hidróxido de alumínio.

[0055] “Licor de Precipitação” significa licor contendo aluminato em uma etapa de precipitação de hidróxido de alumínio de um processo de produção de alumina. O licor de aluminato pode ser denominado por vários termos conhecidos por aqueles de habilidade comum na técnica, por exemplo, solução cáustica, licor verde e alimentação de precipitação de hidróxido de alumínio. O processo Bayer é um exemplo de um processo de produção de alumina. O termo licor de precipitação pode também incluir a solução de aluminato direcionada à decomposição em um processo de sinterização- carbonatação ou processo Bayer-sinterização combinado conforme realizado pelos métodos bem conhecidos por aqueles versados na técnica, conforme descrito, por exemplo, nas Patentes nos US 4.256.709, 3.642.437, 2.184.703, 2.257.347 e 2.181.695.

[0056] “Rendimento de produto” significa a quantidade de teor de sólido de hidróxido de alumínio dentro do vaso de precipitação ao final de uma rodada de precipitação. Um rendimento de produto aumentado é, de modo geral, indicado por uma concentração de hidróxido de alumínio de licor mais baixa para o vaso correspondente.

[0057] “Pasta fluida” significa uma mistura que compreende um meio líquido dentro do qual produtos finos (que podem ser líquido e/ou sólidos finamente divididos) são dispersos ou suspensos, quando a pasta fluida é espargida, os rejeitos permanecem na pasta fluida e pelo menos parte do concentrado adere às bolhas espargidas e eleva-se para fora da pasta fluida em uma camada de espuma acima da pasta fluida, o meio líquido pode ser inteiramente água, parcialmente água ou pode não conter qualquer água.

[0058] “Licor Gasto” refere-se ao licor resultante da remoção de valores de alumínio precipitados após o estágio de classificação final que retorna para a digestão no processo Bayer.

[0059] “Viscosidade Específica Reduzida” ou “RSV”, conforme usado no presente documento, é a viscosidade específica dividida pela concentração particularmente conforme medida em concentrações de 0,45 gramas de polímero em uma solução normal de nitrato de sódio.

[0060] “Espessante” ou “Depositor” significa um vaso usado para efetuar uma separação entre sólido e líquido de uma pasta fluida, frequentemente com a adição de floculantes, em que o vaso é construído e disposto para receber uma pasta fluida, reter a pasta fluida por um período de tempo suficiente para permitir que as porções sólidas da pasta fluida se depositem para baixo (underflow) na direção oposta a uma porção mais líquida da pasta fluida (overflow), decantar o overflow e remover o underflow. O underflow de espessante e o overflow de espessante são frequentemente passados nos filtros para separar adicionalmente sólidos de líquidos.

[0061] “Razão Por Cento em Peso” significa a fração de peso total de um reagente dentro de 100 gramas da composição ou da mistura.

[0062] Caso as definições acima ou uma descrição mencionada em outro lugar acima neste pedido seja inconsistente com um significado (explícito ou implícito) que é comumente usado, em um dicionário ou mencionado em uma fonte incorporada a título de referência neste pedido, o pedido e os termos de reivindicação são, em particular, compreendidos como interpretados de acordo com a definição ou descrição neste pedido, e não de acordo com a definição comum, definição de dicionário ou a definição que foi incorporada a título de referência. À luz do que foi supracitado, no caso de um termo poder apenas ser entendido se for interpretado por um dicionário, se o termo for definido por Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, (Enciclopédia de Tecnologia Química de Kirk-Othmer) 5a Edição, (2005), (Publicada por Wiley, John & Sons, Inc.), essa definição deve controlar a forma como o termo deve ser definido nas reivindicações.

[0063] São descritos no presente documento métodos e composições que usam polímeros contendo ácido borônico para aprimorar a efetividade e a eficácia do floculante e processos industriais. Em pelo menos algumas modalidades, um componente de polímero contendo ácido borônico (ou “Componente de Polímero Borônico”) é combinado com um componente de agente floculante (ou “Componente de Agente Floculante”) no sítio ou IN SITU para formar uma mistura. A mistura é combinada com ou introduzida em fluido alcalino que tem um pH de 8 ou mais. O pH do fluido alcalino aciona uma reação de reticulação entre o Componente de Agente Floculante e o Componente de Polímero Borônico que forma um produto de reação. O acionamento pode ser realizado antes ou mediante a introdução em uma corrente de fluido de um processo industrial, tal como um processo Bayer. O produto de reação é usado em separação entre sólido e líquido no processo industrial.

[0064] A reação acionada por pH dos métodos revelados no presente documento, seja antes da introdução/aplicação na corrente de fluido ou IN SITU, é um aprimoramento em relação a tempos de preparação e reação mais longos de outros floculantes, agentes de floculação ou métodos de floculação. Os métodos de aplicação da invenção fornecem maior flexibilidade e a capacidade de realizar alterações rápidas para abordar diferentes aplicações de dosagem. Os métodos fornecem, ainda, custos de transporte e armazenamento reduzidos.

[0065] Em pelo menos algumas modalidades, os Componentes Floculantes, tais como polímero contendo ácido borônico e dextrano, são reagidos e reticulados IN SITU. Ou seja, os Componentes Floculantes são fornecidos separadamente e são reagidos e reticulados em uma corrente de fluido no sítio de aplicação para formar o floculante. Os Componentes Floculantes são misturados e adicionados à corrente de fluido do processo particular em questão. O pH da corrente de fluido, que é 8 ou mais, aciona a reticulação dos Componentes Floculantes misturados. No caso do processo Bayer, em algumas modalidades, os Componentes Floculantes são adicionados ao licor de Bayer em um circuito de classificação de tri-hidrato do processo de produção de tri-hidrato de alumina. Os Componentes Floculantes podem ser adicionados ao licor em um ou mais locais no processo Bayer em que ocorre a separação entre sólido e líquido.

[0066] Em algumas modalidades, a reação ou a reticulação envolve misturar os componentes com uma quantidade de solução alcalina que tem um pH de 8 ou mais, por exemplo, uma quantidade da corrente de fluido do presente processo particular. O pH da solução alcalina aciona a reticulação dos Componentes Floculantes que formam os polímeros contendo ácido borônico. Os Componentes Floculantes reagidos ou reticulados são, então, adicionados diretamente à corrente de fluido. No caso do processo Bayer, em algumas modalidades, uma quantidade do licor alcalino de Bayer da corrente de fluido do processo Bayer de sítio pode ser usada. Os Componentes Floculantes reagidos ou reticulados na quantidade do licor alcalino de Bayer são, então, adicionados diretamente ao licor de Bayer em um circuito de classificação de tri-hidrato do processo de produção de tri-hidrato de alumina. Os Componentes Floculantes podem ser adicionados ao licor em um ou mais locais no processo Bayer em que ocorre a separação entre sólido e líquido.

[0067] Em pelo menos uma modalidade, os Componentes Floculantes são adicionados ao licor em um circuito de classificação de tri-hidrato do processo de produção de tri-hidrato de alumina. Os Componentes Floculantes podem ser adicionados ao licor em um ou mais locais em um processo Bayer em que ocorre a separação entre sólido e líquido. Em pelo menos uma modalidade, os Componentes Floculantes podem ser adicionados ao dito licor em um ou mais locais em um processo Bayer, em que os mesmos inibem a taxa de nucleação de um ou mais cristais de hidrato de alumina no processo. Em pelo menos uma modalidade, os Componentes Floculantes podem ser adicionados ao licor em um ou mais locais em um Processo Bayer, em que os mesmos reduzem a taxa de formação de incrustação no processo. Em pelo menos uma modalidade, os Componentes Floculantes podem ser adicionados ao licor em um ou mais locais em um processo Bayer, em que os mesmos facilitam a clarificação de lama vermelha no processo.

COMPONENTES FLOCULANTES

[0068] Em pelo menos algumas modalidades, os Componentes Floculantes compreendem um Componente de Agente Floculante ou agente floculante, que, nas modalidades exemplificativas, é um polissacarídeo, e um Componente de Polímero Borônico, que, nas modalidades exemplificativas, é um polímero contendo ácido borônico. Os componentes passam por uma reação de reticulação em resposta a um acionador por pH para formar a composição de floculante. Em algumas modalidades, o tempo de reticulação na preparação do floculante aprimorado é 1 a 30 minutos. A eficácia da reticulação acionada por pH da presente invenção permite que essa reação seja conduzida no sítio ou IN SITU, enquanto a reticulação convencional de polissacarídeos é realizada fora do sítio por uma duração de 1 a 20 horas. A composição de floculante reticulada funciona como um aditivo de processo para melhorar a deposição e a eficácia em um processo de separação. Em algumas várias modalidades, o acionador por pH pode ser uma solução que tem um pH na faixa de 8 ou mais alto, incluindo o fluido de processo do processo industrial. Em algumas modalidades, o processo industrial é um Processo Bayer e os Componentes Floculantes reticulados são usados no licor de processo para melhorar a deposição dos cristais de tri-hidrato de alumina e reduzir a quantidade de sólidos no licor gasto.

COMPONENTE DE AGENTE FLOCULANTE

[0069] Em várias modalidades, o Componente de Agente Floculante compreende um agente floculante, que, em pelo menos algumas modalidades, pode ser um polímero sintético, um polissacarídeo ou misturas dos mesmos. Em algumas modalidades, o agente floculante contém um ou mais polissacarídeos. Os polissacarídeos podem compreender monossacarídeos de glicose, incluindo, por exemplo, um ou misturas de dextrano, amido, goma guar, di-hidroxipropil celulose, pululano, escleroglucano, zooglano, lactama, ransana, etc. Em pelo menos algumas modalidades, o agente floculante é solúvel ou dispersível no líquido de processo, tal como dextrano em licor de processo Bayer, e pode ser adicionado sozinho como um aditivo de processo. COMPONENTE DE POLÍMERO BORÔNICO

[0070] Em várias modalidades da invenção, o Componente de Polímero Borônico compreende um ou mais polímeros contendo ácido borônico (ou “Polímero (ou Polímeros) Borônico”) e pode ser um biopolímero ou um polímero sintético. O polímero contendo ácido borônico pode ser sintetizado ou o produto de reação de polimerização, tal como polimerização de radical livre, de pelo menos um monômero de vinila solúvel em água e pelo menos um monômero de vinila contendo uma porção química de ácido borônico (“monômero ácido borônico”).

[0071] Em pelo menos algumas modalidades, os exemplos de monômeros de vinila solúvel em água adequados, incluindo acrilamida; ácido acrílico ou seus sais; ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfônico ou seus sais (AMPS ou ATBS); cloreto de N,N,N-Trimetil-2-[(1-oxo-2-propenil)oxi]- etanamínio (DMAEA.MCQ), cloreto de N,N-dimetil-N-propenil-2-propen-1- amínio (DADMAC) e misturas dos mesmos.

[0072] Em pelo menos algumas modalidades, o monômero ácido borônico inclui pelo menos um grupo vinila e uma porção química de ácido borônico. Nessas e em várias outras modalidades, a porção química de boronato é fornecida por ácidos fenilborônicos substituídos (PBA). Os exemplos de monômeros de ácido borônico adequados incluem, porém sem limitação, ácido 3-(acrilamido)fenilborônico (APBA), ácido 4- (acrilamido)fenilborônico, ácido 2-(acrilamida)fenilborônico, ácido 4- vinilfenilborônico, ácido 3-vinilfenilborônico, ácido 2-vinilfenilborônico e misturas dos mesmos.

[0073] Nessas e em várias modalidades, o polímero contendo ácido borônico sintetizado pode ter uma ou mais das seguintes propriedades: não iônico, aniônico, catiônico, anfotérico e associativo. O polímero contendo ácido borônico pode ser, ainda, linear ou não linear; e pode ser reticulado ou não reticulado.

[0074] Em algumas modalidades, incluindo as modalidades usadas em um processo Bayer, o Polímero Borônico é poliacrilamida contendo ácido borônico solúvel em água. A poliacrilamida pode ser preparada a partir da polimerização radical de acrilamida (monômero de vinila solúvel em água) e um monômero de ácido borônico (pelo menos um monômero de vinila que contêm uma porção química de ácido borônico).

[0075] Acima e em várias outras modalidades, o monômero de vinila solúvel em água (acrilamida) pode ser substituído ou combinado com um monômero de vinila solúvel em água escolhido a partir do grupo que consiste em: ácido acrílico ou seus sais, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfônico (AMPS) ou seus sais, 2-(acriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamínio (DMAEA.MCQ), cloreto de N,N-dimetil-N-propenil-2-propen-1amínio (DADMAC) e misturas dos mesmos.

[0076] Acima e em várias outras modalidades, o monômero ácido borônico pode ser ácido 3-(acrilamido)fenilborônico (APBA), ácido 4- (acrilamido)fenilborônico, ácido 2-(acrilamida)fenilborônico, ácido 4- vinilfenilborônico, ácido 3-vinilfenilborônico, ácido 2-vinilfenilborônico ou misturas dos mesmos.

[0077] Em pelo menos uma modalidade, o Polímero Borônico é preparado a partir de polimerização de radical de um monômero de vinila solúvel em água e APBA. Nessa e em outras várias modalidades, o monômero de vinila solúvel em água pode ser escolhido a partir de um grupo que consiste em: acrilamida (AM), ácido acrílico ou seus sais (AA), ácido 2- acrilamido-2-metilpropano sulfônico ou seus sais (AMPS ou ATBS), 2- (acriloiloxi)-N,N,N-trimetiletanamínio (DMAEA.MCQ), cloreto de N,N- dimetil-N-propenil-2-propen-1amínio (DADMAC) e misturas dos mesmos.

[0078] Em pelo menos algumas modalidades, o Polímero Borônico compreende pelo menos 0,01% de monômero de ácido borônico. Em outras modalidades, o Polímero Borônico compreende cerca de 0,5% em peso a cerca de 2,5% em peso de monômero de ácido borônico, em que o restante compreende o monômero (ou monômeros) de vinila solúvel em água. Em pelo menos algumas modalidades, o Polímero Borônico compreende cerca de 1,0% em peso a cerca de 2,0% em peso de monômero de ácido borônico. Em algumas modalidades, o Polímero Borônico compreende 1,0% em peso a cerca de 2,0% em peso de monômero de ácido borônico e cerca de 98,0% em peso a cerca de 99% em peso de monômero (ou monômeros) de vinila solúvel em água.

[0079] Nessa e em outras várias modalidades, o Componente de Polímero Borônico pode ter uma RSV na faixa de cerca de 0,2 dl/g a cerca de 50 dl/g. Em algumas modalidades, a faixa é cerca de 0,2 dl/g a cerca de 35 dl/g. Em outras modalidades, a faixa é cerca de 1,0 dl/g a cerca de 35 dl/g. Em ainda outras modalidades, a faixa é cerca de 5 dl/g a cerca de 30 dl/g.

[0080] O polímero contendo ácido borônico pode ser fornecido ou entregue de várias formas. Os exemplos de tais formas incluem látex, solução aquosa ou forma de pó seco.

MISTURA DE COMPONENTES FLOCULANTES

[0081] O componente de Agente Floculante e o Componente de Polímero Borônico são combinados para formar uma mistura. Em pelo menos algumas modalidades, a mistura é formada obtendo-se uma quantidade do Componente de Agente Floculante e uma quantidade do Componente de Polímero Borônico e combinando-se os componentes no sítio no local de produção de mineração. Em algumas modalidades, a mistura é formada fora da corrente de fluido do processo de produção. Em algumas outras modalidades, a mistura é formada IN SITU adicionando-se os dois componentes diretamente na corrente de fluido do processo de produção. Em ainda outras modalidades, a mistura é obtida ou entregue ao sítio de produção. Em pelo menos algumas modalidades, os componentes na mistura permanecem não reagidos até uma reação ser acionada por pH.

[0082] Em pelo menos algumas modalidades, a mistura compreende cerca de 0,01% em peso a cerca de 50% em peso de Componente de Polímero Borônico, em que o restante é Componente de Agente Floculante. Em algumas modalidades, a mistura compreende cerca de 0,01% em peso a cerca de 30% em peso de Componente de Polímero Borônico. Em ainda outras modalidades, a mistura compreende cerca de 0,10% em peso a cerca de 10% em peso de Componente de Polímero Borônico. Em pelo menos algumas modalidades, as misturas com um Componente de Polímero Borônico que têm uma RSV mais alta compreendem quantidades do Componente de Polímero Borônico nas extremidades inferiores das faixas.

REAÇÃO DE RETICULAÇÃO DE FLOCULANTE

[0083] A mistura é, depois disso, exposta a um pH de 8 ou mais para acionar uma reação de reticulação entre o Componente de Agente Floculante e o Componente de Polímero Borônico. Em algumas modalidades, a mistura é acionada expondo-se a mistura a um pH de 10 ou mais. Mediante exposição, os componentes passam por uma reação de reticulação para formar a composição de floculante. Em algumas modalidades, o tempo de reação ou tempo de reticulação na preparação do floculante aprimorado é 1 a 30 minutos, em comparação com os produtos comerciais, que é de 1 a 20 horas.

[0084] Em pelo menos algumas modalidades, o floculante é preparado formando-se a mistura e, depois disso, introduzindo-se a mistura em uma corrente de fluido do processo de produção em um ou mais locais em que ocorre a separação entre sólido e líquido. A reação de reticulação dos componentes da mistura para formar o floculante é acionada IN SITU pelo pH de 8 ou mais da corrente de fluido.

[0085] Em pelo menos algumas modalidades, tanto a mistura dos componentes é formada como a reação de reticulação dos componentes da mistura é acionada IN SITU pelo pH de 8 ou mais da corrente de fluido. Em tal caso, o floculante é preparado introduzindo-se o primeiro e o segundo componentes individualmente na corrente de fluido do processo de produção em um ou mais locais em que ocorre a separação entre sólido e líquido. Os componentes são introduzidos de tal maneira que o primeiro e o segundo componentes mesclem-se na corrente de fluido. A mistura é, assim, formada na corrente de fluido. A corrente de fluido tem um pH de 8 ou mais, acionando a reação de reticulação dos componentes para formar o floculante.

[0086] Em algumas modalidades, a mistura é formada e a reação de reticulação dos Componentes Floculantes da mistura é acionada antes da introdução em uma corrente de fluido do processo de produção. Em algumas modalidades, os Componentes Floculantes são expostos a um pH de 8 ou mais durante a formação da mistura. Em algumas modalidades, a mistura dos Componentes Floculantes é formada e subsequentemente exposta a um pH de 8 ou mais. Após ou durante a reação de reticulação, a mistura é, então, introduzida na corrente de fluido do processo de produção em um ou mais locais em que ocorre a separação entre sólido e líquido.

[0087] Em algumas modalidades, o acionamento da reação de reticulação dos Componentes Floculantes antes da introdução em uma corrente de fluido do processo de produção é realizado combinando-se uma quantidade de uma solução que tem um pH de 8 ou mais com os Componentes Floculantes ou a mistura dos Componentes Floculantes. Em algumas modalidades, a solução é adicionada a um ou ambos os componentes, em que os componentes são, depois disso, combinados. Em pelo menos algumas modalidades, a solução que tem um pH de 8 ou mais alto está em uma quantidade de fluido do processo de produção. Em algumas modalidades, o processo de produção industrial é um processo Bayer e o fluido usado como o fluido de acionamento é licor de processo.

[0088] Em algumas modalidades, uma mistura de um polímero contendo ácido borônico e um agente floculante pode ser fornecida, em que o polímero contendo ácido borônico e um agente floculante na mistura não são reagidos, pode ser entregue ao local de aplicação. A mistura pode ser acionada por pH fora da corrente de fluido e, depois disso, introduzida na corrente de fluido ou introduzindo-se a mistura diretamente na corrente de fluido, de modo que ocorra a reticulação acionada por pH IN SITU.

[0089] Em pelo menos algumas modalidades, o processo industrial é um processo Bayer para a produção de alumina a partir de minério de bauxita. Nessas e em várias modalidades, a invenção refere-se ao uso de um floculante de tri-hidrato para aprimorar o desempenho de operações unitárias dentro do processo Bayer, em particular para melhorar a deposição de cristais de tri- hidrato de alumina finos. O floculante de tri-hidrato pode ser produzido por reticulação acionada por pH de dextrano com polímeros contendo ácido borônico. A reticulação pode ser realizada no sítio ou IN SITU, com o uso de licor de processo Bayer disponível como o acionador por pH.

[0090] Em pelo menos uma modalidade, um dextrano reticulado e um polímero contendo ácido borônico são mesclados por adição de polímero contendo ácido borônico ao dextrano para formar uma solução, em que o polímero contendo ácido borônico e o dextrano são amplamente não reagidos. A solução não reagida é, então, adicionada a uma solução alcalina contendo hidróxido de sódio, hidróxido de potássio ou outros metais alcalinos ou hidróxido de metal alcalino-terroso solúvel em água e que tem um pH na faixa de 8 a 14. O pH da solução alcalina aciona a reação de reticulação do polímero contendo ácido borônico e do dextrano. Em algumas modalidades, a solução torna-se uma solução altamente viscosa ou pasta. Em algumas modalidades, a reticulação adequada é atingida conforme medida por um aumento na viscosidade da solução.

[0091] Em algumas modalidades da invenção, o uso dos métodos no presente documento melhora a produção e a recuperação de aglomerados de cristais de um processo de cristalização de licor de precipitação. O uso do dextrano reticulado em conformidade com a presente invenção efetua um aumento em tamanho de partícula dos aglomerados de cristais recuperados em comparação com outros métodos convencionais.

[0092] As modalidades incluem, ainda, um método para a produção de hidróxido de alumínio a partir de um licor de processo Bayer contendo uma fase aquosa de aluminato de sódio. O licor pode ser produzido por separação de sólidos suspensos insolúveis cáusticos. O método pode incluir as etapas de (i) introduzir quantidades de dextrano e polímero contendo ácido borônico em conformidade com a presente invenção ao licor de precipitação do processo Bayer e distribuir o mesmo através do licor de precipitação; e (ii) precipitar aglomerados de cristais do licor de precipitação. No método, o dextrano e o polímero borônico são adicionados em uma quantidade eficaz para mudar a distribuição de tamanho de partícula de cristais de hidróxido de alumínio de modo que os cristais resultantes tenham uma formação reduzida de finos de produto.

[0093] Nas modalidades dos métodos, o dextrano e o polímeros contendo ácido borônico podem ser adicionados em conformidade com os métodos da presente invenção ao licor de precipitação em uma ou mais das seguintes fases do processo: (i) a um licor de alimentação de precipitação; (ii) a uma pasta fluida de semente; (iii) em um tanque de precipitação; e (iv) em uma corrente de entrada existente de um tanque de precipitação. Em algumas modalidades, os componentes são distribuídos dentro do licor de precipitação pelo meio de mistura convencional, de alto cisalhamento ou ultrassônica.

[0094] Em algumas modalidades, os componentes adicionados em conformidade com a presente revelação a um processo Bayer para produzir cristais de hidróxido de alumínio efetuam uma formação reduzida de finos de produto concomitante com uma mudança crescente na distribuição de tamanho de partícula de hidróxido de alumínio, sem redução substancial no rendimento geral de produto de hidróxido de alumínio.

[0095] Em pelo menos uma modalidade, a presente invenção compreende um kit de aditivo químico para separação entre sólido e líquido em um processo de mineração. O kit de aditivo químico compreende: uma primeira composição que compreende um polissacarídeo e uma segunda composição separada que compreende um polímero contendo ácido borônico. O polissacarídeo e o polímero contendo ácido borônico do primeiro e do segundo componentes, em combinação com uma quantidade de licor ou pasta fluida do processo de mineração que tem um nível de pH de 8 ou mais, passam por uma reação de reticulação instantânea acionada pelo nível de pH do licor ou pasta fluida para formar um produto de reação para uso em uma corrente de fluido do processo de mineração em um ou mais locais em que ocorre a separação entre sólido e líquido. O kit de aditivo químico compreende, ainda, instruções para usar a primeira e a segunda composições na separação entre sólido e líquido no processo de mineração. Em outras modalidades, o polissacarídeo é dextrano e o polímero contendo ácido borônico é uma poliacrilamida contendo ácido solúvel em água. Em algumas modalidades, o processo de mineração é um processo Bayer ou um processo de rejeito de minério de ferro.

[0096] Em pelo menos uma modalidade, a presente invenção compreende uma embalagem comercial. A embalagem comercial compreende: uma primeira composição que compreende um polissacarídeo e uma segunda composição separada que compreende um polímero contendo ácido borônico; e identificação que tem instruções impressas que indicam o uso da mesma como um aditivo de separação entre sólido e líquido no processo de mineração, tal como um processo Bayer. O polissacarídeo e o polímero contendo ácido borônico do primeiro e do segundo componentes, em combinação com uma quantidade de licor ou pasta fluida do processo de mineração que tem um nível de pH de 8 ou mais, passam por uma reação de reticulação instantânea acionada pelo nível de pH do licor ou pasta fluida para formar um produto de reação para uso em uma corrente de fluido do processo de mineração em um ou mais locais em que ocorre a separação entre sólido e líquido. Nessas e em outras várias modalidades, a embalagem comercial compreende, ainda, instruções para uso. Em outras modalidades, o polissacarídeo é dextrano e o polímero contendo ácido borônico é uma poliacrilamida contendo ácido solúvel em água.

[0097] Em pelo menos uma modalidade, a presente invenção refere-se a um método para comercializar a primeira composição que compreende um polissacarídeo e a segunda composição separada que compreende um polímero contendo ácido borônico, que compreende embalar a primeira e a segunda composições juntamente com a identificação que identifica as composições como sendo úteis como um aditivo de separação entre sólido e líquido no processo de mineração, tal como um processo Bayer. Em outras modalidades, o polissacarídeo é dextrano e o polímero contendo ácido borônico é uma poliacrilamida contendo ácido solúvel em água.

[0098] Reticulando-se o dextrano com polímero contendo ácido borônico, aprimoramentos superiores e inesperados são observados na atividade de material reticulado em comparação com polissacarídeos convencionalmente reticulados ou os análogos não reticulados. Os usos de polissacarídeos são prejudicados pelo fato de que dosagens crescentes de polissacarídeos em licor de Bayer resultam em floculação superior apenas até uma dosagem máxima. Após a dosagem máxima ter sido atingida, outra adição de tal material de polissacarídeo tipicamente não produz mais aprimoramento de desempenho.

[0099] Quando o dextrano reticulado da presente invenção é usado, um desempenho superior pode ser atingido. Surpreendentemente, o máximo desempenho de dextrano reticulado em conformidade com a presente invenção é superior ao desempenho máximo com o uso de dextrano convencional em qualquer dose.

[00100] Os métodos e composições revelados no presente documento são úteis para uma variedade de aplicações. Tais aplicações incluem, porém sem limitação, floculação de tri-hidrato de alumina, floculação de lama vermelha, reologia de underflow, clareza de overflow, taxa de deposição e taxa de filtração de aplicações de processo Bayer; aplicações de mineração de minério de ferro e minério de chumbo-zinco.

[00101] Nessa e em várias modalidades, as composições e/ou métodos no presente documento podem ser realizados em combinação com ou de acordo com qualquer uma das composições e métodos revelados nas Patentes nos US 8298508 e 8252266 e a publicação WO 2014158381, incluindo aqueles relacionados à floculação e outras aplicações reveladas no presente documento. Estão também incluídas aquelas patentes relacionadas ao uso de dextrano, incluindo as Patentes nos U.S. 6.726.845, 6.740.249, 3.085.853, 5.008.089, 5.041.269, 5.091.159, 5.106.599, 5.346.628 e 5.716.530 e Patentes Australianas 5310690 e 737191. Os métodos, os termos, as ferramentas, os materiais e os ensinamentos revelados nas patentes e publicações mencionadas e quaisquer outros que são de outro modo mencionados abaixo ou de outro modo nesta revelação estão incorporados ao presente documento a título de referência. A técnica descrita no presente documento não se destina a constituir uma admissão de que qualquer patente, publicação ou outras informações mencionadas no presente documento sejam a “técnica anterior” em relação à presente invenção, exceto quando especificamente designado como tal. Adicionalmente, a mesma não deve ser interpretada como significando que uma pesquisa foi realizada ou que não existe nenhuma outra informação conforme definido no Título 37 do CFR § 1.56(a).

EXEMPLOS

[00102] O mencionado anteriormente pode ser mais bem compreendido mediante a referência aos seguintes exemplos que são apresentados para propósitos de ilustração e não se destinam a limitar o escopo da invenção. Em particular, os exemplos demonstram exemplos representativos de princípios inatos à invenção e esses princípios não são estritamente limitados às condições específicas mencionadas nos presentes exemplos. Como resultado, deve ser entendido que a invenção engloba várias alterações e modificações nos exemplos descritos no presente documento e tais alterações e modificações podem ser realizadas sem se afastar do espírito e do escopo da invenção e sem diminuir suas vantagens pretendidas. Pretende-se, portanto, que tais mudanças e modificações sejam abrangidas pelas reivindicações anexas.

[00103] Uma série de estudos foi conduzida sobre a reação de reticulação acionada por pH e sobre a interação entre Polímeros Borônicos e dextrano e o efeito do produto reticulado em aplicações de floculação, em conformidade com a presente invenção. Várias amostras de Polímero Borônico (ou “Amostras de Polímero”), conforme listado na Tabela 1, foram preparadas e reticuladas com dextrano e comparadas em vários testes de deposição, conforme adicionalmente descrito abaixo. As Amostras de Polímero Borônico compreendem APBA como o monômero de ácido borônico, em quantidades listadas na Tabela 1, e compreendem AM, AA, AA/AM ou ATBS como o monômero de vinila solúvel em água, em quantidades listadas na Tabela 1. As soluções de Amostra de Polímero foram não iônicas, catiônicas ou aniônicas.

[00104] A reticulação dos Polímeros Borônicos e dextrano ocorre instantaneamente mediante mistura em pH 8 ou acima. Quatro Polímeros Borônicos não iônicos, incluindo as Amostras A, B, C e D, em que cada um compreende AM como o monômero de vinila solúvel em água e tem valores de RSV conforme mostrados abaixo na Tabela 1, foram separadamente combinados com dextrano UHMW (“DX” ou “dextrano”). Um aumento em viscosidade foi observado para cada solução de dextrano/Polímero Borônico a pH > 10.

TESTE DE DEPOSIÇÃO DE EXEMPLO

[00105] Os testes de deposição foram também conduzidos em amostras de dextrano reticulado com Polímeros Borônicos e amostras de dextrano não modificado para avaliar e comparar o desempenho de floculação. As amostras de produtos de dextrano reticulado com Polímero Borônico em conformidade com a presente invenção foram avaliadas e comparadas a programas poliméricos comerciais. O desempenho de dextrano reticulado com Polímero Borônico foi avaliado como um floculante para tri-hidrato de alumínio e lama vermelha em processo Bayer e rejeitos de minério de ferro em pastas fluidas de processamento de minério de ferro. Os métodos de teste incluem Teste de Cilindro para Deposição de Tri-hidrato de Alumínio; Teste de Cilindro para Deposição de Lama Vermelha; e Teste de Cilindro para Deposição de Rejeito de Minério de Ferro. Os protocolos para esses métodos de teste são conforme segue:

TESTE DE CILINDRO PARA DEPOSIÇÃO DE TRI-HIDRATO DE ALUMÍNIO:

[00106] No teste de cilindro, garrafas de 200 ml de licor gasto de Bayer (licor de processo Bayer com cáustica total 233,6 g/l como Na2CO3) são coletadas e armazenadas em um banho de água a 60 °C. Para uma amostra de teste, uma garrafa é removida do banho de água e 10 g de semente fina de tri- hidrato de alumínio (semente padrão de tri-hidrato de alumínio, comercialmente disponível junto à RJ Marshall Co, EUA) são adicionados ao licor (50 g/l de sólidos de tri-hidrato de alumínio). A garrafa é, então, agitada para suspender os sólidos de hidrato por 30 segundos e, então, dosada com uma quantidade específica de solução de floculante contendo uma amostra de floculante. A garrafa é, então, misturada à mão para permitir que a amostra de floculante entre em contato com os sólidos por 1,0 minuto. A pasta fluida resultante é, então, transferida para um cilindro graduado de 250 ml. A quantidade de sólidos no overflow de cada amostra é determinada após 3 minutos de deposição tomando-se 60 ml de sobrenadante do topo do cilindro e filtrando-se o mesmo através de um papel-filtro de fibra de vidro.

TESTE DE CILINDRO PARA DEPOSIÇÃO DE LAMA VERMELHA:

[00107] No teste de cilindro, 1.000 ml de pasta fluida de processo Bayer contendo lama vermelha são coletados em um cilindro. Para uma dada amostra de teste, a pasta fluida é dosada com uma quantidade específica de uma solução de floculante de amostra e, então, misturada para permitir que o floculante entre em contato com os sólidos. Um temporizador é iniciado uma vez que a mistura seja interrompida. Em um tempo atribuído “t”, registrar a posição da interface para estimar a taxa de deposição de hidrato.

TESTE DE CILINDRO PARA DEPOSIÇÃO DE REJEITO DE MINÉRIO DE FERRO:

[00108] No teste de cilindro, 1.000 ml de pasta fluida de rejeito de minério de ferro são coletados em um cilindro. Para uma dada amostra de teste, a pasta fluida é dosada com uma quantidade específica de uma solução de floculante de amostra e, então, misturada para permitir que o floculante entre em contato com os sólidos. Um temporizador é iniciado uma vez que a mistura seja interrompida. Em um tempo atribuído “t”, registrar a posição da interface para estimar a taxa de deposição de hidrato.

TESTE DE AMOSTRAS: EXEMPLO 1:

[00109] O Teste de Cilindro para Deposição de Tri-hidrato de Alumínio foi conduzido em tri-hidrato de alumínio em licor de Bayer. As amostras A1, B1, C1 e D1 foram testadas e comparadas a dextrano (Amostra DX) (dextrano UHMW), floculante HyClass (amostra HC), que está comercialmente disponível junto à Nalco Company em Naperville, Ill., e um bloco bruto. As amostras A1, B1, C1 e D1 são reticulações produto de reação de dextrano e cada uma das Amostras A, B, C e D, respectivamente. A Figura 1 ilustra a porcentagem de redução de sólidos de overflow com a adição de dosagens iguais das amostras (DX, A1, B1, C1, D1 e HC). O nível de dextrano ativo foi 3,25 ppm.

[00110] Conforme mostrado na Figura 1, surpreendentemente foi concluído que o aprimoramento significativo foi observado após a reticulação sobre a amostra de dextrano, que não foi reticulada. Mais surpreendentemente, a Amostra A1, que é dextrano reticulado com Amostra A, que tem a RSV mais alta das Amostras A a D, teve desempenho similar ao produto comercial. Isso é pelo menos significativo em termos de eficácia devido ao tempo de reticulação marcadamente reduzido necessário para as Amostras A1 a D1, que, em algumas modalidades, é 1 a 30 minutos, em comparação com produtos comerciais, que é 1 a 20 horas.

EXEMPLO 2:

[00111] O Teste de Cilindro para Deposição de Tri-hidrato de Alumínio foi conduzido para ilustrar o impacto de percentual de incorporação de Polímero Borônico no desempenho de dextrano reticulado em floculação de tri-hidrato de alumínio. Duas amostras (A2A, A2B) foram comparadas com dextrano (Amostra DX). As Amostras A2A e A2B são dextrano reticulado com a Amostra A. O dextrano reticulado com Polímero Borônico (A2A, A2B) foi produzido em diferentes razões entre Polímero Borônico e dextrano. A Amostra A2B teve uma razão mais alta (6% de Polímero Borônico) do que a Amostra A2A (0,6% de Polímero Borônico). O licor gasto de Bayer foi usado como o fluido de processo e a semente de tri-hidrato de alumínio foi usada como o substrato de floculante.

[00112] Conforme mostrado na Figura 2, o dextrano reticulado com percentual mais alto de incorporação de Polímero Borônico (Amostra A2B) superou o dextrano reticulado (Amostra A2A) com percentual mais baixo de incorporação de polímero borônico.

EXEMPLO 3:

[00113] O Teste de Cilindro para Deposição de Lama Vermelha foi conduzido para ilustrar a eficácia de Polímeros Borônicos em aplicações de floculação de Lama Vermelha (lama vermelha de processo Bayer). Três amostras de dextrano reticulado (E3, F3) a partir de Polímeros Borônicos não iônicos ou aniônicos, Amostras E e F, respectivamente, foram preparadas e testadas. Durante o teste, o dextrano reticulado (Amostras E3 e F3) foi codosado com floculante de lama vermelha convencional (RF). Na Figura 3, o eixo geométrico x (ppmXLD) indica o nível de adição (dosagens aumentadas) de dextrano reticulado com amostras de Polímero Borônico E3 e F3 em ppm. “0” na extremidade esquerda do eixo geométrico x indica floculante de lama vermelha convencional apenas (RF). A coadição do floculante convencional (RF) foi realizada em concentrações fixas.

[00114] Conforme mostrado na Figura 3, em comparação com floculante de lama vermelha convencional apenas (x=0), aprimoramento significativo em taxa de deposição (de 609,6 cm/h a 1.219,2 cm/h (20 pés/h a 40 pés/h)) foi observado com coadição de floculante de lama vermelha convencional e dextrano reticulado.

EXEMPLO 4:

[00115] O Teste de Cilindro para Deposição de Rejeito de Minério de Ferro foi conduzido para ilustrar a eficácia de Polímeros Borônicos em aplicações de floculação de rejeito de minério de ferro. Os testes de deposição foram conduzidos em uma pasta fluida de rejeito de minério de ferro em comparação com codosagem de floculante convencional (CF) com dextrano reticulado com Polímeros Borônicos (G4) e codosagem do mesmo floculante convencional (CF) com um coagulante convencional (CC). O floculante convencional (CF) foi floculante Optimer® 83949, que é um floculante aniônico e está comercialmente disponível junto à Nalco Company in Naperville, Ill.; o coagulante convencional (CC) foi CAT-FLOC 8799 PLUS, que é catiônico e está comercialmente disponível junto à Nalco Company in Naperville, Ill.; e o dextrano reticulado com Polímeros Borônicos (G4) foi a amostra de dextrano (DX) reticulada com Amostra de Polímero Borônico G (consultar a Tabela 1). O floculante convencional (CF) foi mantido em uma concentração fixa e G4 e CC foram, cada um, aplicados e medidos em diferentes dosagens, conforme indicado e medido em ppm no eixo geométrico x (polímero cat em ppm).

[00116] Conforme visto na Figura 4, é evidente que a codosagem de dextrano reticulado com Polímero Borônico catiônico (G4) com floculante aniônico convencional (CF) demonstrou aprimoramento de desempenho significativo (taxa de deposição mais alta) em floculante de rejeito de minério de ferro, em comparação com a codosagem convencional de coagulante catiônico convencional (CC) e floculante aniônico convencional (CF).

[00117] Conforme mostrado nos exemplos acima 1 a 4, aprimoramentos de desempenho significativos são vistos em aplicações de deposição de mineração quando dextrano é reticulado com Polímeros Borônicos, conforme fornecido no presente documento. O desempenho combinado com a aplicação IN SITU e vantagens de reação instantânea dos métodos e composições da presente invenção fornecem aprimoramentos substantivos em relação aos processos de floculante convencional. A eficácia e a eficiência os métodos e composições revelados no presente documento fornecem custos reduzidos e dosagem otimizada por desempenho igual ou aprimorado.

[00118] Embora a presente invenção possa ser incorporada de muitas formas diferentes, são mostradas nos desenhos e descritas em detalhes no presente documento modalidades específicas da invenção. A presente revelação é uma exemplificação de antecedentes e princípios da invenção e não se destina a limitar a invenção às modalidades particulares ilustradas. Todas as patentes, os pedidos de patente, os documentos científicos e quaisquer outros materiais mencionados em qualquer lugar no presente documento são incorporados a título de referência em sua totalidade para todos os propósitos, incluindo no fornecimento de materiais, formulações, métodos de formulação e métodos para produção, realização e uso, visto que estão relacionados aos métodos e às composições da presente invenção. Ademais, a invenção engloba qualquer combinação possível de algumas ou todas dentre as várias modalidades descritas no presente documento e incorporadas no presente documento.

[00119] A descrição acima é destinada a ser ilustrativa e não exaustiva. Essa descrição irá sugerir muitas variações e alternativas para um indivíduo versado na técnica. Todas essas alternativas e variações podem estar incluídas no escopo das reivindicações em que o termo “que compreende” significa “incluindo, porém sem limitação”. Aqueles familiarizados com a técnica podem reconhecer outros equivalentes das modalidades específicas descritas no presente documento, sendo que tais equivalentes também são destinados a serem englobados pelas reivindicações.

[00120] As referências à “modalidade (ou modalidades)”, à “revelação”, à “presente revelação”, à “modalidade (ou modalidades) da revelação”, à “modalidade (ou modalidades) revelada” e similares contidas no presente documento se referem ao relatório descritivo (texto, incluindo as reivindicações, e às Figuras) do presente pedido de patente que não são técnica anterior admitida.

[00121] Todas as faixas e parâmetros revelados no presente documento são compreendidos como abrangendo toda e qualquer subfaixa nos mesmos, e cada número entre os pontos finais. Por exemplo, uma faixa declarada de “1 a 10” deve ser considerada como incluindo toda e qualquer subfaixa entre (e que incluem) o valor mínimo de 1 e o valor máximo de 10; isto é, todas as subfaixas que começam com um valor mínimo de 1 ou mais, (por exemplo, 1 a 6,1), e que terminam com um valor máximo de 10 ou menos, (por exemplo, 2,3 a 9,4, 3 a 8, 4 a 7), e finalmente a cada número 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10 contido dentro da faixa.

[00122] Várias modalidades da presente invenção foram descritas. No entanto, será entendido que várias modificações podem ser feitas sem que se afaste do espírito e do escopo da invenção. Os elementos versados na técnica podem reconhecer outros equivalentes à modalidade específica descrita no presente documento, em que tais equivalentes são destinados a serem englobados pelas reivindicações anexas ao presente documento. Para os propósitos de interpretação das reivindicações para a presente invenção, pretende-se expressamente que as provisões da Seção 112, sexto parágrafo do Título 35 do U.S.C. não sejam evocadas a não ser que os termos específicos “meios para” ou “etapa para” sejam mencionados em uma reivindicação.

Claims

1. Método para separação entre sólido e líquido em um processo de mineração compreendendo um processo Bayer ou um processo de minério de ferro, o método caracterizado pelo fato de que compreende: combinar uma primeira composição que compreende um agente floculante e uma segunda composição que compreende um polímero contendo ácido borônico para formar uma mistura; expor a mistura a um nível de pH de 8 ou mais para formar um produto de reação reticulado; colocar em contato o produto de reação reticulado com uma corrente de fluido do processo de mineração em um local em que a separação entre sólido e líquido ocorre; e separar o sólido do líquido.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero contendo ácido borônico compreende o resíduo de pelo menos um monômero de vinila solúvel em água e pelo menos um monômero de vinila contendo uma porção química de ácido borônico.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a porção química de ácido borônico é ácido fenilborônico.

4. Método de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um monômero de vinila contendo uma porção química de ácido borônico é selecionado dentre ácido 3- (acrilamido)fenilborônico, ácido 4-(acrilamido)fenilborônico, ácido 2- (acrilamida)fenilborônico, ácido 4-vinilfenilborônico, ácido 3-vinilfenilborônico, ácido 2-vinilfenilborônico e misturas de dois ou mais dos mesmos.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um monômero de vinila solúvel em água é selecionado dentre acrilamida; ácido acrílico ou seus sais, acrilatos, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfônico ou seus sais, cloreto de N,N,N-trimetil-2-[(1-oxo-2-propenil)oxi]-etanamínio, cloreto de N,N-dimetil- N-propenil-2-propen-1-amínio e misturas de dois ou mais dos mesmos.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a exposição é por um período de 30 minutos ou menos, preferivelmente, 1 minuto a 30 minutos.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o agente floculante é um polissacarídeo selecionado dentre dextrano, amido, goma guar, escleroglucano, di- hidroxipropil celulose, pululano, zooglano, lactano, ransana e misturas de dois ou mais dos mesmos.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o colocar em contato é um de: alimentar a corrente de fluido com o produto de reação; alimentar a corrente de fluido com a mistura, em que a corrente de fluido tem um nível de pH de 8 ou mais; ou alimentar a corrente de fluido com a primeira e a segunda composições separadamente, em que a corrente de fluido tem um nível de pH de 8 ou mais.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o processo de mineração é um processo Bayer.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a separação é nuclear um ou mais cristais de tri-hidrato de alumina.

11. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a separação é clarificar lama vermelha no processo Bayer.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o processo de mineração é um processo de minério de ferro.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a separação é separar rejeito de minério de ferro.

14. Uso do método como definido na reivindicação 9, caracterizado pelo fato de ser para fornecer floculação aprimorada de partículas de tri-hidrato e rendimento de sequestro de tri-hidrato de alumina a partir de um processo de tri-hidrato de alumina em relação ao uso de produto de reação não reticulado, em relação ao uso de um produto de reação reticulado na ausência de um polímero contendo ácido borônico ou em relação a ambos.

15. Uso de um método como definido na reivindicação 9, caracterizado pelo fato de ser para inibir a taxa de nucleação de um ou mais cristais de tri-hidrato de alumina em um processo Bayer, para facilitar a clarificação de lama vermelha no processo Bayer, para melhorar a produção de aglomerados de cristal a partir de um processo de cristalização de licor de precipitação ou dois ou mais dos mesmos.

16. Composição de floculante para realizar um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que compreende uma corrente de fluido de um processo Bayer ou um processo de minério de ferro, a corrente de fluido tendo um pH de 8 ou mais; e o produto de reação de um agente floculante e um polímero contendo ácido borônico, em que o polímero contendo ácido borônico compreende o resíduo de pelo menos um monômero de vinila solúvel em água e pelo menos um monômero de vinila contendo uma porção química de ácido borônico.

17. Composição de floculante de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o polímero contendo ácido borônico tem uma viscosidade específica reduzida de pelo menos 0,2 dl/g e compreende pelo menos 0,01% em peso do resíduo de monômero contendo porção química de ácido borônico.

18. Uso de uma composição de floculante como definida na reivindicação 16, caracterizado pelo fato de ser para inibir a taxa de nucleação de um ou mais cristais de tri-hidrato de alumina em um processo Bayer, para facilitar a clarificação de lama vermelha no processo Bayer, para melhorar a produção de aglomerados de cristal a partir de um processo de cristalização de licor de precipitação ou dois ou mais dos mesmos.