BR112019015604A2 - TREATMENT OF WATER COMPOSITIONS INCLUDING FINE PARTICLES - Google Patents

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Abstract

processos de consolidação de composições aquosas incluindo partículas finas e água de processo são descritos. os processos incluem a mistura da composição com um sal altamente solúvel em água ou uma solução aquosa do mesmo para desestabilizar e consolidar sólidos nas composições, por exemplo, para desestabilizar e consolidar partículas finas, e separar os sólidos consolidados a partir da água de processo. um polímero solúvel em água e partículas grossas, por exemplo, areia, podem também ser usados no tratamento das composições.consolidation processes of aqueous compositions including fine particles and process water are described. processes include mixing the composition with a highly water-soluble salt or an aqueous solution thereof to destabilize and consolidate solids in the compositions, for example, to destabilize and consolidate fine particles, and to separate the consolidated solids from the process water. a water-soluble polymer and coarse particles, for example, sand, can also be used in the treatment of the compositions.

Description

TRATAMENTO DE COMPOSIÇÕES AQUOSAS INCLUINDO PARTÍCULAS FINASTREATMENT OF WATER COMPOSITIONS INCLUDING FINE PARTICLES

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS [0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório U.S. N° 62/452784, depositado em 31 de janeiro de 2017; Pedido Provisório U.S. N° 62/535398, depositado em 21 de Julho de 2017; Pedido Provisório U.S. N° 62/554220, depositado em 5 de Setembro de 2017; e Pedido Provisional U.S. N° 62/583360, depositado em 8 de Novembro de 2017; todas as descrições de cada um deles são aqui incorporadas por referência.CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS [0001] This application claims the benefit of U.S. Provisional Application No. 62/452784, filed January 31, 2017; U.S. Provisional Application No. 62/535398, filed July 21, 2017; U.S. Provisional Application No. 62/554220, filed September 5, 2017; and U.S. Provisional Application No. 62/583360, filed November 8, 2017; all descriptions of each are incorporated herein by reference.

CAMPO TÉCNICO [0002] A presente invenção refere-se ao desaguamento e à consolidação de composições aquosas incluindo partículas finas tais como rejeitos do minério de processamento.TECHNICAL FIELD [0002] The present invention relates to the dewatering and consolidation of aqueous compositions including fine particles such as tailings from the processing ore.

FUNDAMENTO [0003] Vários processos de mineração e extração produzem um fluxo de rejeito caracterizado como uma pasta semifluida de material particulado em água. Esses rejeitos geralmente contêm componentes que são perigosos e não podem ser descarregados diretamente em rios e córregos. Uma prática comum é armazenar rejeitos em reservatórios, que podem ser muito grandes ou abranger vários locais. Por exemplo, estimase recentemente que os reservatórios de rejeitos de areias betuminosas do Canadá cobrem uma área de cerca de 200 quilômetros quadrados. Nos EUA, a Agência de Proteção Ambiental identificou mais de 500 reservatórios de cinzas e de pasta semifluida de carvão, principalmente na região de mineração de carvão dos Apalaches. Na Flórida, a mineração de fosfato resulta na produção de aproximadamente 100.000BACKGROUND [0003] Various mining and extraction processes produce a waste stream characterized as a semi-fluid paste of particulate material in water. These tailings often contain components that are hazardous and cannot be discharged directly into rivers and streams. A common practice is to store tailings in reservoirs, which can be very large or span multiple locations. For example, Canada's tar sands tailings reservoirs have recently been estimated to cover an area of about 200 square kilometers. In the USA, the Environmental Protection Agency has identified more than 500 reservoirs of coal ash and slurry, mainly in the Appalachian coal mining region. In Florida, phosphate mining results in the production of approximately 100,000

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2/49 toneladas por dia de argilas fosfáticas na forma de uma pasta semifluida que também é armazenada em reservatórios . É muito difícil desaguá-la e a indústria de fosfato deixa cerca de 40% da terra minerada em áreas de assentamento de argila instáveis. Os processos de mineração e extração de minérios de alumínio, cobre, zinco, chumbo, ouro, prata, etc., também criam fluxos de rejeito.2/49 tons per day of phosphate clays in the form of a semi-fluid paste that is also stored in reservoirs. It is very difficult to dewater it and the phosphate industry leaves around 40% of the land mined in unstable clay settlement areas. The mining and extraction processes of aluminum, copper, zinc, lead, gold, silver, etc., also create tailings flows.

[0004] O gerenciamento e a sustentabilidade dos reservatórios de rejeitos representam problemas significativos e crescentes. As barragens ou represas usadas para formar os reservatórios são, muitas vezes, construídas a partir de material local e representam um perigo potencial significativo. O fracasso de uma barragem de pasta semifluida de carvão na Virgínia Ocidental resultou na inundação de Buffalo Creek, que matou mais de 125 pessoas. Várias outras, mais recentes, falhas de barragens em reservatórios de contenção de rejeitos resultaram em danos ambientais significativos, se não catastróficos. Por exemplo, em 2016, a falha de uma barragem de rejeitos na província de Henan, na China, liberou cerca de 2 milhões de metros cúbicos de lama vermelha, imergindo totalmente em uma aldeia próxima. Em 2015, um monte de lixo da mineração Jade falhou em Myanmar, matando pelo menos 113 pessoas.[0004] The management and sustainability of the tailings reservoirs represents significant and growing problems. Dams or dams used to form reservoirs are often built from local material and pose a significant potential hazard. The failure of a coal slurry dam in West Virginia resulted in the flooding of Buffalo Creek, which killed more than 125 people. Several other, more recent, failures of dams in tailings containment reservoirs have resulted in significant, if not catastrophic, environmental damage. For example, in 2016, the failure of a tailings dam in China's Henan province, released about 2 million cubic meters of red mud, fully immersing itself in a nearby village. In 2015, a pile of garbage from Jade mining failed in Myanmar, killing at least 113 people.

[0005] Na indústria das areias betuminosas, as partículas finas são definidas como partículas com um diâmetro igual ou inferior a 44 μιη. Elas fazem parte de um fluxo de resíduos que se instala muito mais lentamente do que a areia grossa, deixando uma camada de água com algumas partículas finas arrastadas perto da superfície dos reservatórios. Essa água é reutilizada no processo de extração de betume.[0005] In the oil sands industry, fine particles are defined as particles with a diameter of 44 μιη or less. They are part of a waste stream that settles much more slowly than coarse sand, leaving a layer of water with some fine particles entrained near the surface of the reservoirs. This water is reused in the bitumen extraction process.

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3/493/49

Inicialmente, a maioria das partículas finas (principalmente partículas de silica e argila) forma uma camada intermediária dos chamados rejeitos de fluidos finos (FFT). Este fluido tem um baixo teor de sólidos, entre 15% e 30% e é também referido como rejeitos finos de partículas finas (TFT). Ao longo do tempo, ocorre acomodação adicional, mas a carga superficial negativa das partículas minerais limita a agregação e uma camada distinta dos chamados rejeitos finos maduros (MFT) é formada. O teor de sólidos do MFT é, em média, cerca de 30%, mas varia com a profundidade. O mesmo tem propriedades similares a gel que dificulta o manuseio e o desaguamento. Estima-se que, sob a ação apenas da gravidade, esse componente de rejeitos podería levar décadas a séculos para se consolidar e se assentar e, assim, permitir a recuperação da terra. Os rejeitos da mineração de fosfato na Flórida formam uma estrutura similar a gel. Abaixo de uma crosta superficial, esses rejeitos têm um teor de sólidos de cerca de 25% com uma consistência do tipo fluida.Initially, most fine particles (mainly silica and clay particles) form an intermediate layer of so-called fine fluid tailings (FFT). This fluid has a low solids content, between 15% and 30% and is also referred to as fine particulate waste (TFT). Over time, additional accommodation occurs, but the negative surface charge of the mineral particles limits aggregation and a distinct layer of so-called mature fine tailings (MFT) is formed. The solids content of the MFT is, on average, around 30%, but varies with depth. It has gel-like properties that make handling and dewatering difficult. It is estimated that, under the action of gravity alone, this component of tailings could take decades to centuries to consolidate and settle and, thus, allow the land to recover. The tailings from phosphate mining in Florida form a gel-like structure. Below a superficial crust, these tailings have a solids content of about 25% with a fluid type consistency.

[0006] Os chamados reservatórios de captação são usados para armazenar dois tipos de resíduos do manuseio e combustão do carvão. A cinza de carvão que é um resíduo da combustão é um desses materiais e inclui vários componentes (cinzas volantes, cinza de fundo, etc.) . A EPA estimou que 100 milhões de toneladas de cinzas de carvão foram geradas nos EUA em 2012. Há métodos secos de descarte e cinzas de carvão também podem ser recicladas em materiais de construção, mas por razões econômicas a disposição úmida de cinzas em reservatórios de cinzas tem sido prática comum. A EPA estimou que existem mais de 500 unidades, presumivelmente, reservatórios de cinzas, em mais de 200 usinas. Há crescentes[0006] The so-called capture reservoirs are used to store two types of waste from the handling and combustion of coal. Carbon ash, which is a combustion residue, is one of these materials and includes several components (fly ash, bottom ash, etc.). The EPA estimated that 100 million tonnes of coal ash was generated in the USA in 2012. There are dry methods of disposal and coal ash can also be recycled in construction materials, but for economic reasons the wet disposal of ash in ash reservoirs has been common practice. The EPA estimated that there are more than 500 units, presumably, ash reservoirs in more than 200 plants. There are growing

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 72/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 72/130

4/49 preocupações ambientais com relação ao lixiviado desses reservatórios.4/49 environmental concerns regarding leachate from these reservoirs.

[0007] O segundo tipo de reservatório de captação para resíduos de processamento de carvão armazena material que é um produto de plantas de preparação de carvão, onde o solo e a rocha são removidos do carvão da mina para reduzir seu teor de cinzas e aumentar seu valor. Isso é feito lavando. No entanto, este processo de limpeza de carvão produz um fluxo de rejeito na forma de lama ou pasta semifluida. Esta pasta semifluida contém partículas muito finas de carvão juntamente com outro material (tais como, argilas) e, como com os fluxos de rejeitos acima mencionados, é muito difícil desaguá-la economicamente usando métodos padrão. Existem agora cerca de 600 represamentos de pasta semifluida nos E.U.A., onde este material residual é armazenado, principalmente na região de mineração de carvão dos Apalaches. Os represamentos podem ter até 50 acres (202343 m2) de área e conter bilhões de galões de lodo tóxico. Este material representa um custo econômico em termos de perda de um recurso valioso (na forma de partículas de carvão finas) e um grande risco ambiental. O Washington Post (24 de abril de 2013) relatou que um estudo realizado pelo Escritório de Recuperação e Fiscalização de Mineração de Superfície descobriu que muitas paredes de represamento de lodo são fracas e são conhecidas por vazamentos. Historicamente, um número de falhas catastróficas de reservatórios de cinzas e lama ocorreu, resultando em perda significativa de vidas e devastação ambiental. Com a indústria do carvão em declínio e as empresas de mineração entrando em falência, os reservatórios de represamento, tanto aqueles que permanecem[0007] The second type of capture reservoir for coal processing residues stores material that is a product of coal preparation plants, where soil and rock are removed from the coal in the mine to reduce its ash content and increase its value. This is done by washing. However, this coal cleaning process produces a waste stream in the form of slurry or slurry. This slurry contains very fine particles of coal together with other material (such as clays) and, as with the aforementioned waste streams, it is very difficult to drain it economically using standard methods. There are now about 600 slurry dams in the USA, where this residual material is stored, mainly in the Appalachian coal mining region. The dams can be up to 50 acres (202343 m 2 ) in size and contain billions of gallons of toxic sludge. This material represents an economic cost in terms of the loss of a valuable resource (in the form of fine coal particles) and a great environmental risk. The Washington Post (April 24, 2013) reported that a study by the Surface Mining Recovery and Inspection Office found that many sludge dam walls are weak and are known to leak. Historically, a number of catastrophic failures of ash and mud reservoirs have occurred, resulting in significant loss of life and environmental devastation. With the coal industry in decline and mining companies going bankrupt, damming reservoirs, both those that remain

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5/49 em uso quanto aqueles que foram abandonados, são um problema significativo e crescente.5/49 in use and those that have been abandoned are a significant and growing problem.

[0008] A produção de alumina a partir de bauxita também resulta na geração de um grande fluxo de rejeitos. Aproximadamente 77 milhões de toneladas de um produto de residue altamente alcalino composto principalmente de óxido de ferro e conhecido como lodo vermelho ou lama vermelha é gerado a cada ano. Isso representa um problema significativo de descarte e uma falha na barragem de rejeitos levou a consequências catastróficas, conforme descrito acima.[0008] The production of alumina from bauxite also results in the generation of a large flow of tailings. Approximately 77 million tons of a highly alkaline residue product composed mainly of iron oxide and known as red sludge or red sludge is generated each year. This represents a significant disposal problem and a failure at the tailings dam has led to catastrophic consequences, as described above.

[0009] Existe uma necessidade contínua de gerenciamento e tratamento de partículas finas aquosas, por exemplo, rejeitos, para reduzir o volume de tais rejeitos e/ou para desaguar e consolidar sólidos em tais rejeitos e de uma forma preferida para recuperação e remediação de terras.[0009] There is a continuing need for management and treatment of fine aqueous particles, for example, tailings, to reduce the volume of such tailings and / or to empty and consolidate solids in such tailings and in a preferred way for land reclamation and remediation. .

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0010] Vantagens da presente invenção incluem processos para desaguar composições aquosas incluindo partículas finas, por exemplo, rejeitos, para produzir materiais com alto teor de sólidos.SUMMARY OF THE INVENTION [0010] Advantages of the present invention include processes for pouring aqueous compositions including fine particles, for example, tailings, to produce materials with a high solids content.

[0011] Estas e outras vantagens são satisfeitas, pelo menos em parte, por um processo de consolidação de sólidos na composição aquosa. O processo compreende o tratamento da composição, que inclui partículas finas e água de processo, com um sal altamente solúvel em água. Vantajosamente, o processo pode incluir o tratamento da composição com, pelo menos, um sal ou solução altamente solúvel em água do mesmo e pode opcionalmente incluir um ou ambos de (i) pelo menos um polímero floculante ou solução do mesmo e/ou (ii) opcionalmente partículas grossas, por exemplo, areia, para[0011] These and other advantages are satisfied, at least in part, by a process of consolidating solids in the aqueous composition. The process comprises treating the composition, which includes fine particles and process water, with a highly water-soluble salt. Advantageously, the process can include treating the composition with at least one highly water-soluble salt or solution of the same and can optionally include one or both of (i) at least one flocculating polymer or solution of the same and / or (ii ) optionally coarse particles, eg sand, for

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 74/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 74/130

6/49 formar uma composição tratada. A composição tratada pode incluir um material consolidado na água de processo, que pode em seguida, ser vantajosamente separado do material consolidado.6/49 form a treated composition. The treated composition can include a material consolidated in the process water, which can then be advantageously separated from the consolidated material.

[0012] As implementações do processo da presente invenção incluem, por exemplo, (i) tratar a composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado na água de processo, (ii) tratar a composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e, pelo menos, um polimero floculante para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado na água de processo, (iii) tratamento da composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e particulas grossas para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado na água de processo, e (iv) tratamento da composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água, pelo menos, um polimero floculante e particulas grossas para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado na água de processo. Cada uma destas implementações pode incluir soluções aquosas do sal e/ou polimero floculante para tratar a composição. Cada uma dessas implementações pode incluir a separação da água de processo do material consolidado. Vantajosamente, o material consolidado tem uma densidade maior que a água de processo.[0012] Implementations of the process of the present invention include, for example, (i) treating the composition with at least one highly water-soluble salt to form a treated composition including material consolidated in the process water, (ii) treating the composition with at least one highly water-soluble salt and at least one flocculating polymer to form a treated composition including material consolidated in the process water, (iii) treating the composition with at least one highly soluble salt in water and coarse particles to form a treated composition including a material consolidated in the process water, and (iv) treating the composition with at least one highly water-soluble salt, at least one flocculating polymer and coarse particles to form a treated composition including a material consolidated in the process water. Each of these implementations can include aqueous solutions of the salt and / or flocculant polymer to treat the composition. Each of these implementations may include separating process water from consolidated material. Advantageously, the consolidated material has a higher density than process water.

[0013] As modalidades dos processos incluem uma ou mais das seguintes características individualmente ou combinadas. Por exemplo, a composição aquosa incluindo partícula fina pode ser rejeito. Em algumas modalidades, o pelo menos um sal altamente solúvel em água pode ter uma solubilidade em[0013] The modalities of the processes include one or more of the following characteristics individually or in combination. For example, the aqueous composition including fine particle may be discarded. In some embodiments, at least one highly water-soluble salt may have a solubility in

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 75/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 75/130

7/49 água (uma solubilidade de sal/água) de, pelo menos, cerca de 5 g/100 g a 20°C, por exemplo, pelo menos cerca de 10 g/100 g a 20°C. Em outras modalidades, o pelo menos um sal altamente solúvel em água é um sal não hidrolisante. Ainda em outras modalidades, o pelo menos um sal altamente solúvel em água pode ter um cátion monovalente e pode incluir um sal à base de amônio, um sal à base de fosfato, ou um sal à base de sulfato ou combinações dos mesmos.7/49 water (a salt / water solubility) of at least about 5 g / 100 g at 20 ° C, for example, at least about 10 g / 100 g at 20 ° C. In other embodiments, the at least one highly water-soluble salt is a non-hydrolyzing salt. In yet other embodiments, the at least one highly water-soluble salt may have a monovalent cation and may include an ammonium-based salt, a phosphate-based salt, or a sulfate-based salt or combinations thereof.

[0014] Em certas modalidades, a composição tratada pode ter uma concentração da composição salina de, pelo menos, 0,5% em peso de, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e, de preferência, não menos que 1% em peso, tal como pelo menos cerca de 2% em peso e ainda superior a cerca de 3% em peso, 4% em peso, 5% em peso, etc. do pelo menos um sal altamente solúvel em água. Em algumas modalidades, o pelo menos um polímero floculante é uma poliacrilamida ou copolímero do mesmo. A composição tratada pode ter uma concentração de composição de polímero de, pelo menos, um polímero floculante não menos do que cerca de 0,001% em peso, por exemplo, não menos do que cerca de 0,003% em peso, 0,005% em peso, 0,01% em peso ou 0,04% em peso. Em outras modalidades, a composição é tratada com partículas grossas, por exemplo, areia, em uma relação entre areia a partículas finas inferior a 4:1, por exemplo, entre cerca de 2,5:1,0 a cerca de 0,5:1 ou entre cerca de 2,25:1 a cerca de 0,75:1. Vantajosamente, o polímero floculante forma flocos de alta densidade, por exemplo, tendo uma densidade maior do que a água de processo, o que facilita a separação e desaguamento dos sólidos consolidados.[0014] In certain embodiments, the treated composition may have a concentration of the saline composition of at least 0.5% by weight of at least one highly water-soluble salt and preferably not less than 1% by weight. weight, such as at least about 2% by weight and still greater than about 3% by weight, 4% by weight, 5% by weight, etc. at least one highly water-soluble salt. In some embodiments, the at least one flocculating polymer is a polyacrylamide or copolymer thereof. The treated composition may have a polymer composition concentration of at least one flocculating polymer of not less than about 0.001% by weight, for example, not less than about 0.003% by weight, 0.005% by weight, 0 , 01% by weight or 0.04% by weight. In other embodiments, the composition is treated with coarse particles, for example, sand, in a ratio of sand to fine particles of less than 4: 1, for example, between about 2.5: 1.0 to about 0.5 : 1 or between about 2.25: 1 to about 0.75: 1. Advantageously, the flocculant polymer forms high-density flakes, for example, having a higher density than process water, which facilitates the separation and dewatering of the consolidated solids.

[0015] Em várias modalidades, o tratamento da composição[0015] In various modalities, the treatment of the composition

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 76/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 76/130

8/49 pode incluir a combinação da composição com uma solução incluindo o, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e o, pelo menos, um polímero floculante. Em algumas modalidades, o tratamento da composição pode incluir a combinação de um fluxo da composição, por exemplo, rejeitos, com um fluxo de uma solução incluindo o, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e um fluxo separada de uma solução incluindo o, pelo menos, um polímero floculante.8/49 may include combining the composition with a solution including at least one highly water-soluble salt and at least one flocculating polymer. In some embodiments, treatment of the composition may include combining a flow of the composition, for example, tailings, with a flow of a solution including at least one highly water-soluble salt and a separate flow of a solution including the at least one flocculating polymer.

Alternativamente, Alternatively, ou em or in combinação, combination, o O tratamento treatment da gives composição composition pode can incluir include a combinação the combination de in um one fluxo flow da gives composição, composition, por per exemplo, example, rejeitos, com tailings, with um one fluxo de flow of uma an solução incluindo tanto o solution including both the , pelo menos, , at least, um one sal salt altamente highly

solúvel em água quanto o, pelo menos, um polímero floculante. Partículas grossas (por exemplo, areia) podem também ser adicionadas à composição ou fluxo do mesmo e/ou a qualquer ou todos dos fluxos de solução. Vantajosamente, os fluxos podem ser misturados em linha e/ou com o auxílio de um misturador em linha. Em certas modalidades, o tratamento da composição pode ser realizado a uma temperatura não mais do que cerca de 50°C, por exemplo, não mais do que cerca de 40°C ou cerca de 30°C. Em outras modalidades, o tratamento da composição inclui a utilização de uma solução de um ou mais sais altamente solúveis provenientes de uma fonte natural ou existente, tal como água do mar ou um corpo de água hipersalina.water-soluble with at least one flocculating polymer. Coarse particles (e.g., sand) can also be added to the composition or flow of the same and / or to any or all of the solution flows. Advantageously, the flows can be mixed in-line and / or with the aid of an in-line mixer. In certain embodiments, treatment of the composition can be carried out at a temperature of not more than about 50 ° C, for example, not more than about 40 ° C or about 30 ° C. In other embodiments, treatment of the composition includes the use of a solution of one or more highly soluble salts from a natural or existing source, such as sea water or a body of hypersaline water.

[0016] Em ainda outras modalidades, a água de processo pode ser separada do material consolidado por qualquer um ou mais de decantação, filtragem, aspiração, drenagem por gravidade, eletrofiltragem, etc. ou combinações dos mesmos. Em várias modalidades, a separação da água de processo do[0016] In still other modalities, the process water can be separated from the consolidated material by any one or more of decantation, filtration, aspiration, gravity drainage, electrofiltration, etc. or combinations thereof. In several modalities, the separation of process water from the

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 77/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 77/130

9/49 material consolidado pode incluir o desaguamento mecânico do material consolidado, por exemplo, o desaguamento mecânico do material consolidado por um parafuso de desaguamento. Uma vez separado, o material consolidado pode ser transferido para desaguamento posterior ou descarte.9/49 consolidated material may include the mechanical dewatering of the consolidated material, for example, the mechanical dewatering of the consolidated material by a dewatering screw. Once separated, the consolidated material can be transferred for further dewatering or disposal.

[0017] Em aspectos práticos dos processos da presente invenção e as várias modalidades dos mesmos, a água de processo separada pode incluir o, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e o processo pode ainda compreender recuperar, pelo menos, uma porção da água de processo separada. Em algumas modalidades, o processo pode ainda compreender a reciclagem de, pelo menos, uma porção da água de processo separada recuperada para tratar rejeitos adicionais. Em outras modalidades, o processo pode ainda incluir a purificação de, pelo menos, uma porção da água de processo recuperada.[0017] In practical aspects of the processes of the present invention and the various modalities thereof, the separate process water may include at least one highly water-soluble salt and the process may further comprise recovering at least a portion of the separate process water. In some embodiments, the process may further comprise recycling at least a portion of the separate process water recovered to treat additional waste. In other embodiments, the process may also include purifying at least a portion of the recovered process water.

[0018] Ainda, outro aspecto da presente invenção inclui a recuperação de materiais valiosos da composição aquosa de partículas finas, por exemplo, rejeitos. Os materiais valiosos podem incluir elementos de terras raras (REE) associados a sólidos, tais como argilas em rejeitos de vários tipos de partículas finas aquosas, tal como o fluxo de rejeitos. Por conseguinte, na prática de certos aspectos dos processos da presente invenção e das várias modalidades dos mesmos, as composições aquosas podem ainda incluir materiais de elementos de terras raras que podem ser recuperados tratando a composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água, por exemplo, um sal com base em amônio tal como sulfato de amônio, para formar uma composição tratada incluindo REE na água de processo e/ou nos materiais[0018] Yet, another aspect of the present invention includes the recovery of valuable materials from the aqueous composition of fine particles, for example, tailings. Valuable materials may include rare earth elements (REE) associated with solids, such as clays in tailings of various types of fine aqueous particles, such as the flow of tailings. Therefore, in the practice of certain aspects of the processes of the present invention and the various modalities thereof, the aqueous compositions may further include materials from rare earth elements that can be recovered by treating the composition with at least one highly water-soluble salt. , for example, an ammonium based salt such as ammonium sulfate, to form a treated composition including REE in the process water and / or materials

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 78/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 78/130

10/49 consolidados. Em algumas modalidades, o processo inclui ainda separar a água de processo do material consolidado e recuperar o REE da água de processo separada e/ou dos materiais consolidados.10/49 consolidated. In some embodiments, the process also includes separating process water from consolidated material and recovering the REE from separate process water and / or from consolidated materials.

[0019] Vantajosamente, os processos da presente invenção podem consolidar os sólidos da composição para produzir um material consolidado com um teor de sólidos em excesso de cerca de 45% em peso, por exemplo, um teor de sólidos superior a cerca de 50% e superior a cerca de 60%, 65%, 70% e 75% em peso.[0019] Advantageously, the processes of the present invention can consolidate the solids of the composition to produce a consolidated material with a solids content in excess of about 45% by weight, for example, a solids content greater than about 50% and greater than about 60%, 65%, 70% and 75% by weight.

[0020] Ao praticar certos aspectos dos processos da presente invenção e as várias modalidades dos mesmos, o material consolidado formado na composição tratada, de acordo com certas modalidades, pode resultar em um alto teor de sólidos após a mistura e/ou desaguamento da composição tratada em um curto período de tempo. Em algumas modalidades, o material consolidado pode ter um teor de sólidos superior a cerca de 50% e, pelo menos, cerca de 60%, 65%, 70%, 75% e 80% em peso após mistura e/ou desaguamento.[0020] When practicing certain aspects of the processes of the present invention and the various modalities thereof, the consolidated material formed in the treated composition, according to certain modalities, can result in a high content of solids after mixing and / or dewatering the composition treated in a short period of time. In some embodiments, the consolidated material may have a solids content greater than about 50% and at least about 60%, 65%, 70%, 75% and 80% by weight after mixing and / or dewatering.

[0021] Outro aspecto da presente invenção inclui uma solução aquosa para o tratamento de partículas finas aquosas. A solução aquosa inclui um sal à base de amônio altamente solúvel em água e um polímero floculante, por exemplo, um polímero solúvel em água. As modalidades incluem, em conjunto ou individualmente, uma solução aquosa de um ou mais sais altamente solúveis em água e tendo uma concentração não inferior a 1% em peso, por exemplo, pelo menos 2% em peso, 5% em peso, 10% em peso, 20% em peso, 30% em peso e até mesmo 40% em peso ou como uma lama de sal aquosa. A solução aquosa também pode incluir um ou mais dos polímeros floculantes e[0021] Another aspect of the present invention includes an aqueous solution for the treatment of aqueous fine particles. The aqueous solution includes a highly water-soluble ammonium-based salt and a flocculant polymer, for example, a water-soluble polymer. The embodiments include, together or individually, an aqueous solution of one or more salts highly soluble in water and having a concentration of not less than 1% by weight, for example, at least 2% by weight, 5% by weight, 10% by weight, 20% by weight, 30% by weight and even 40% by weight or as an aqueous salt slurry. The aqueous solution can also include one or more of the flocculating polymers and

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 79/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 79/130

11/49 com uma concentração não menos do que cerca de 0,005% em peso, por exemplo, não menos do que cerca de 0,01% em peso, 0,04% em peso, 0,05% em peso, 0,1% em peso, 0,2% em peso, 0,4% em peso, por exemplo.11/49 with a concentration of not less than about 0.005% by weight, for example, not less than about 0.01% by weight, 0.04% by weight, 0.05% by weight, 0.1 % by weight, 0.2% by weight, 0.4% by weight, for example.

[0022] Vantagens adicionais da presente invenção tornarse-ão prontamente evidentes para os técnicos no assunto a partir da seguinte descrição detalhada, em que apenas a modalidade preferida da invenção é mostrada e descrita, simplesmente a titulo de ilustração da melhor forma contemplada de realizar a invenção. Como será percebido, a invenção é capaz de outras e diferentes modalidades, e os seus vários detalhes são capazes de modificações em vários aspectos óbvios, todos sem se afastar da invenção. Desta maneira, os desenhos e a descrição devem ser considerados como ilustrativos por natureza e não como restritivos.[0022] Additional advantages of the present invention will become readily apparent to those skilled in the art from the following detailed description, in which only the preferred embodiment of the invention is shown and described, simply by way of illustration of the best way to carry out the invention. As will be noticed, the invention is capable of other and different modalities, and its various details are capable of modifications in several obvious aspects, all without departing from the invention. In this way, the drawings and the description should be considered as illustrative in nature and not as restrictive.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0023] É feita referência aos desenhos anexos, em que os elementos com as mesmas designações numéricas de referência representam elementos similares no todo e em que:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0023] Reference is made to the accompanying drawings, in which the elements with the same numerical reference designations represent similar elements as a whole and in which:

A Figura 1 ilustra esquematicamente uma modalidade exemplar de um processo de consolidação de uma composição aquosa incluindo partículas finas e água de processo.Figure 1 schematically illustrates an exemplary embodiment of a process for consolidating an aqueous composition including fine particles and process water.

[0024] A Figura 2 mostra imagens de frascos contendo pasta semifluida de carvão de residue tratado de acordo com uma modalidade da presente invenção. As imagens mostram pasta semifluida de carvão após a adição de uma solução iônica (esquerda), em seguida, a centrifugação (meio) e após a remoção da solução sobrenadante (direita).[0024] Figure 2 shows images of bottles containing waste coal slurry treated in accordance with an embodiment of the present invention. The images show coal slurry after adding an ionic solution (left), then centrifuging (medium) and after removing the supernatant solution (right).

[0025] A Figura 3 mostra imagens da pasta semifluida de carvão desaguada da Figura 2 após a remoção do frasco[0025] Figure 3 shows images of the dewatered coal slurry in Figure 2 after removing the bottle

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 80/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 80/130

12/49 (esquerda) e subsequente prensagem manual entre toalhas de papel.12/49 (left) and subsequent manual pressing between paper towels.

[0026] A Figura 4 mostra imagens de frascos contendo residues finos maduros de processamento de areias betuminosas tratadas com uma solução salina de amônio, incluindo um floculante de poliacrilamida nas concentrações indicadas na figura.[0026] Figure 4 shows images of flasks containing fine mature residues from processing bituminous sands treated with an ammonium saline solution, including a polyacrylamide flocculant in the concentrations indicated in the figure.

[0027] A Figura 5 mostra imagens de frascos contendo residues finos maduros tratados com um sal de amônio e um floculante de poliacrilamida e ilustra os efeitos do aumento da concentração de sal e redução da concentração de polimero sob as condições testadas.[0027] Figure 5 shows images of vials containing fine mature residues treated with an ammonium salt and a polyacrylamide flocculant and illustrates the effects of increasing the salt concentration and reducing the polymer concentration under the conditions tested.

[0028] A Figura 6 mostra uma imagem de frascos contendo residues finos maduros de processamento de areias betuminosas tratadas com água do mar, que incluiu quantidades variáveis de um floculante de poliacrilamida.[0028] Figure 6 shows an image of flasks containing fine mature residues from processing oil sands treated with sea water, which included varying amounts of a polyacrylamide flocculant.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0029] A presente invenção refere-se ao tratamento de composição aquosa incluindo partículas finas para consolidar e desaguar a composição. As composições aquosas de partículas finas podem estar na forma de rejeitos, que são tipicamente produzidas ao minerar e processar minérios tais como minérios metálicos, por exemplo, aluminio, cobre, zinco, chumbo, ouro, prata, etc., minério de fosfato, areias betuminosas, etc. Composições aquosas de partículas finas também podem ser produzidas durante o processamento de carvão. Por exemplo, certos processos moem finamente o carvão antes da combustão para liberar mais prontamente a pirita (um composto à base de enxofre) e, portanto, reduzir as emissões de enxofre após a combustão do carvão moido. Tais processosDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0029] The present invention relates to the treatment of aqueous composition including fine particles to consolidate and empty the composition. Aqueous fine particle compositions can be in the form of tailings, which are typically produced by mining and processing ores such as metallic ores, for example, aluminum, copper, zinc, lead, gold, silver, etc., phosphate ore, sands bituminous, etc. Aqueous compositions of fine particles can also be produced during coal processing. For example, certain processes finely grind coal before combustion to more readily release pyrite (a sulfur-based compound) and therefore reduce sulfur emissions after combustion of ground coal. Such processes

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 81/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 81/130

13/49 podem produzir partículas de carvão finas, bem como outras matérias minerais ou minerais finos, em uma composição aquosa, que são difíceis de recapturar e reutilizar.13/49 can produce fine coal particles, as well as other fine mineral or mineral materials, in an aqueous composition, which are difficult to recapture and reuse.

[0030] Os sólidos particulados nas composições aquosas da presente invenção podem ser materiais minerais e do tipo minerais, isto é, matéria mineral, argilas, fenda e em tamanhos que variam de partículas finas a sólidos grossos. O termo finos, como aqui utilizado, é consistente com o sistema de classificação de areias betuminosas Canadense e significa partículas sólidas com tamanhos iguais ou menores que 44 micra (gm) . A areia é considerada como partículas sólidas com tamanhos superiores a 44 μπι. A composição das partículas finas depende da fonte dos materiais, mas geralmente as partículas finas são compostas principalmente de material de lodo e argila e, às vezes, matérias minerais ou minerais, dependendo do minério. Os rejeitos podem ter vários teores de sólidos e várias quantidades de partículas finas como seu teor de sólidos. Os rejeitos tratados, de acordo com modalidades da presente invenção, podem incluir uma quantidade significativa de partículas finas em peso (> 5% em peso) como seu teor de sólidos. Tais rejeitos podem incluir, pelo menos, cerca de 10% em peso, 20% em peso, 30% em peso, 40% em peso, 50% em peso, 60% em peso, 70% em peso ou mais partículas finas como o seu teor de sólidos.[0030] The particulate solids in the aqueous compositions of the present invention can be mineral and mineral-type materials, that is, mineral matter, clays, crevices and in sizes ranging from fine particles to coarse solids. The term fines, as used here, is consistent with the Canadian tar sands classification system and means solid particles with sizes equal to or less than 44 microns (gm). Sand is considered to be solid particles larger than 44 μπι. The composition of the fine particles depends on the source of the materials, but generally the fine particles are composed mainly of mud and clay material and sometimes mineral or mineral materials, depending on the ore. Tailings can have varying solids content and varying amounts of fine particles as their solids content. Treated waste according to the modalities of the present invention can include a significant amount of fine particles by weight (> 5% by weight) as its solids content. Such tailings may include at least about 10% by weight, 20% by weight, 30% by weight, 40% by weight, 50% by weight, 60% by weight, 70% by weight or more fine particles such as its solids content.

[0031] Vantajosamente, o processo da presente invenção pode consolidar os sólidos de composições aquosas incluindo partículas finas, por exemplo, rejeitos, para produzir material consolidado com um teor de sólidos em excesso de cerca de 45% em peso, por exemplo, um teor de sólidos maior que cerca de 70% em peso.[0031] Advantageously, the process of the present invention can consolidate solids from aqueous compositions including fine particles, for example, tailings, to produce consolidated material with a solids content in excess of about 45% by weight, for example, a content solids greater than about 70% by weight.

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 82/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 82/130

14/49 [0032] Os termos coagulação e floculação são frequentemente usados de forma intercambiável na literatura. Como aqui utilizado, no entanto, a coagulação significa agregação de partícula provocada pela adição de sais hidrolisantes, enquanto a floculação significa agregação de partícula induzida por polímeros floculantes. Os sais hidrolisantes sofrem hidrólise quando adicionados à água para formar hidróxidos metálicos, que precipitam da solução, aprisionando partículas finas e outros minerais na massa coagulante. Sais hidrolisantes tipicamente têm baixa solubilidade em água e são usados como coagulantes. Acreditase que a agregação induzida por floculação, em contraste, seja o resultado da ligação do polímero às partículas, ligando assim as partículas em conjunto no chamado floco, provocando a agregação das partículas.14/49 [0032] The terms coagulation and flocculation are often used interchangeably in the literature. As used herein, however, coagulation means particle aggregation caused by the addition of hydrolyzing salts, while flocculation means particle aggregation induced by flocculating polymers. Hydrolyzing salts undergo hydrolysis when added to water to form metal hydroxides, which precipitate from the solution, trapping fine particles and other minerals in the coagulant mass. Hydrolyzing salts typically have low water solubility and are used as coagulants. Flocculation-induced aggregation, in contrast, is believed to be the result of binding the polymer to the particles, thus linking the particles together in the so-called flake, causing the aggregation of the particles.

[0033] Em aspectos práticos da presente invenção, uma composição aquosa de partículas finas e água de processo podem ser consolidadas tratando a composição com um ou mais sais altamente solúveis em água ou uma solução aquosa do mesmo para desestabilizar e consolidar sólidos na composição, por exemplo, para desestabilizar e consolidar partículas finas na composição. Acredita-se que a agregação induzida pela adição de sais seja o resultado da desestabilização das partículas suspensas na partícula fina por uma alteração ou uma proteção da carga elétrica superficial das partículas para reduzir as forças repulsivas de interpartícuias que impedem a agregação. Em certas modalidades, a composição é rejeito, por exemplo, uma suspensão de sólidos particulados em um líquido aquoso que inclui partículas finas e água de processo tais como fluxos[0033] In practical aspects of the present invention, an aqueous composition of fine particles and process water can be consolidated by treating the composition with one or more highly water-soluble salts or an aqueous solution thereof to destabilize and consolidate solids in the composition, for example example, to destabilize and consolidate fine particles in the composition. Aggregation induced by the addition of salts is believed to be the result of destabilizing the particles suspended in the fine particle by altering or protecting the surface electrical charge of the particles to reduce the repulsive forces of interparticues that prevent aggregation. In certain embodiments, the composition is discarded, for example, a suspension of particulate solids in an aqueous liquid that includes fine particles and process water such as flows

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 83/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 83/130

15/49 de rejeitos da extração de metal ou uma pasta semifluida de carvão que inclui partículas de carvão finas e outras matérias. 0 processo inclui o tratamento da composição com os sais altamente solúveis em água ou uma solução aquosa do mesmo para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado, por exemplo, partículas finas consolidadas, em água de processo. A água de processo pode, em seguida, ser separada do material consolidado. Vantajosamente, o material consolidado tem um teor de sólidos de pelo menos 45% em peso, por exemplo, um teor de sólidos superior a cerca de 50% e superior a cerca de 60%, 65%, 70% e 75% em peso.15/49 of tailings from metal extraction or a coal slurry that includes fine coal particles and other materials. The process includes treating the composition with highly water-soluble salts or an aqueous solution thereof to form a treated composition including a consolidated material, for example, fine particles consolidated, in process water. The process water can then be separated from the consolidated material. Advantageously, the consolidated material has a solids content of at least 45% by weight, for example, a solids content greater than about 50% and greater than about 60%, 65%, 70% and 75% by weight.

[0034] Sais que são úteis na prática da presente invenção incluem sais que são altamente solúveis em água. Um sal altamente solúvel em água, tal como aqui utilizado, é aquele que tem uma solubilidade em água superior a 2 g de sal por 100 g de água (isto é, uma solubilidade de sal/água de 2 g/100 g) a 20°C. De preferência, o sal altamente solúvel em água tem uma solubilidade em água de, pelo menos, cerca de 5 g/100 g a 20°C, por exemplo, pelo menos cerca de 10 g/100 g de sal/água a 20°C.[0034] Salts that are useful in the practice of the present invention include salts that are highly soluble in water. A highly water-soluble salt, as used herein, is one that has a water solubility of more than 2 g of salt per 100 g of water (ie a salt / water solubility of 2 g / 100 g) at 20 ° C. Preferably, the highly water-soluble salt has a water solubility of at least about 5 g / 100 g at 20 ° C, for example, at least about 10 g / 100 g of salt / water at 20 ° C .

[0035] Além disso, os sais altamente solúveis em água usados nos processos da presente invenção são, de preferência, não hidrolisantes. Os sais hidrolisantes sofrem hidrólise quando adicionados à água para formar hidróxidos metálicos, que precipitam da solução. Acredita-se que esses sais hidrolisantes formam flocos abertos com teor de sólidos inferior e não podem ser prontamente reciclados para uso com rejeitos adicionais em processos contínuos ou semicontínuos. Além disso, os sais hidrolisantes tipicamente têm baixa[0035] In addition, the highly water-soluble salts used in the processes of the present invention are preferably non-hydrolysing. Hydrolyzing salts undergo hydrolysis when added to water to form metal hydroxides, which precipitate from the solution. These hydrolyzing salts are believed to form open flakes with a lower solids content and cannot be readily recycled for use with additional tailings in continuous or semi-continuous processes. In addition, hydrolyzing salts typically have low

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 84/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 84/130

16/49 solubilidade em água e são usados em temperaturas altas para garantir solubilidade suficiente para agregação, que é um processo intensivo em energia. Veja o documento US 4.225.433, que revela o uso de cal como um agente de coagulação a uma temperatura de 75°C.16/49 solubility in water and are used at high temperatures to ensure sufficient solubility for aggregation, which is an energy-intensive process. See US 4,225,433, which discloses the use of lime as a coagulation agent at a temperature of 75 ° C.

[0036] Além disso, os sais altamente solúveis em água são, de preferência, sais não carboxilados, uma vez que esses sais de ácidos orgânicos tendem a ser mais dispendiosos do que os sais inorgânicos e podem ser prejudiciais para a vida vegetal e/ou animal.[0036] In addition, highly water-soluble salts are preferably non-carboxylated salts, since these salts of organic acids tend to be more expensive than inorganic salts and can be harmful to plant life and / or animal.

[0037] Os sais altamente solúveis em água que não são hidrolisantes e úteis na prática de processos da presente invenção incluem sais que possuem um cátion monovalente, por exemplo, sais de halogenetos alcalinos tais como cloreto de sódio, cloreto de potássio; também sais com cátions monovalentes, tais como nitrato de sódio, nitrato de potássio, fosfatos de sódio e potássio, sulfatos de sódio e potássio, etc. são úteis na prática dos processos da presente invenção. Outros sais catiônicos monovalentes úteis na prática de processos da presente invenção incluem sais à base de amônio tais como acetato de amônio (NH4C2H3O2) , cloreto de amônio (NH4CI), brometo de amônio (NI^Br), carbonato de amônio ((NIULCOs), bicarbonate de amônio (NH4HCO3) , nitrato de amônio (NH4NO3) , sulfato de amônio ((NIULSCú), hidrogenossulfato de amônio (NH4HSO4) , dihidrogenofosfato de amônio (NH4H2PO4), hidrogenofosfato de amônio ( (NH4) 2HPO4) , fosfato de amônio ((NIULPCú), etc. Misturas de tais sais também podem ser usadas.[0037] Highly water-soluble salts that are not hydrolyzers and useful in the practice of processes of the present invention include salts that have a monovalent cation, for example, alkali halide salts such as sodium chloride, potassium chloride; also salts with monovalent cations, such as sodium nitrate, potassium nitrate, sodium and potassium phosphates, sodium and potassium sulphates, etc. are useful in the practice of the processes of the present invention. Other monovalent cationic salts useful in the practice of the processes of the present invention include ammonium based salts such as ammonium acetate (NH4C2H3O2), ammonium chloride (NH4CI), ammonium bromide (NI ^ Br), ammonium carbonate ((NIULCOs) , ammonium bicarbonate (NH4HCO3), ammonium nitrate (NH4NO3), ammonium sulfate ((NIULSCú), ammonium hydrogen sulfate (NH4HSO4), ammonium dihydrogen phosphate (NH4H2PO4), ammonium hydrogen phosphate ((NH4) 2HPO4), ((NIULPCú), etc. Mixtures of such salts can also be used.

[0038] Os sais à base de amônio são úteis para a prática da presente invenção, uma vez que sais residuais à base de[0038] Ammonium-based salts are useful for the practice of the present invention, since residual salts based on

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 85/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 85/130

17/49 amônio no material consolidado após a combinação do sal com as partículas finas aquosas, por exemplo, rejeitos, podem ser benéficos para a vida das plantas. De fato, muitos dos sais à base de amônio são úteis como fertilizantes, por exemplo, cloreto de amônio, nitrato de amônio, sulfato de amônio, etc. Muitos dos sais de sulfato e fosfato monovalentes são também úteis como fertilizantes. Em certas modalidades da presente invenção, o sal ou sais altamente solúveis em água utilizados nos processos da presente invenção podem, de preferência, ser não tóxicos e benéficos para a vida da planta para ajudar na remediação ambiental e na restauração de locais de minas.17/49 ammonium in the consolidated material after combining salt with fine aqueous particles, for example, tailings, can be beneficial for plant life. In fact, many of the ammonium-based salts are useful as fertilizers, for example, ammonium chloride, ammonium nitrate, ammonium sulfate, etc. Many of the monovalent sulfate and phosphate salts are also useful as fertilizers. In certain embodiments of the present invention, the highly water-soluble salt or salts used in the processes of the present invention can preferably be non-toxic and beneficial to the life of the plant to aid in environmental remediation and restoration of mine sites.

[0039] Em um aspecto da presente invenção, o tratamento das composições da presente invenção com um sal altamente solúvel em água desestabiliza e consolida sólidos na composição. Tal processo pode incluir a mistura da composição, que inclui partículas finas e água de processo, com um sal altamente solúvel em água para consolidar as partículas finas, e separar a água de processo das partículas finas consolidadas para produzir um alto teor de sólidos, por exemplo, pelo menos, 45% peso. Em certas modalidades, o sal altamente solúvel em água é um sal à base de amônio.[0039] In one aspect of the present invention, treatment of the compositions of the present invention with a highly water-soluble salt destabilizes and consolidates solids in the composition. Such a process may include mixing the composition, which includes fine particles and process water, with a highly water-soluble salt to consolidate the fine particles, and separating the process water from the consolidated fine particles to produce a high solids content, for example. example, at least 45% weight. In certain embodiments, the highly water-soluble salt is an ammonium-based salt.

[0040] Os sais altamente solúveis em água que podem ser utilizados na prática do presente processo podem também incluir sais tendo cátions multivalentes. Tais sais incluem, por exemplo, sais de cátion divalentes, tais como sais de cátion de cálcio e magnésio, tais como cloreto de cálcio (CaCÍ2) , brometo de cálcio (CaBr2) , nitrato de cálcio (Ca(NOs)2), cloreto de magnésio (MgCÍ2) , brometo de magnésio (MgBr2) , nitrato de magnésio (Mg(NOs)2), sulfato de magnésio[0040] The highly water-soluble salts that can be used in the practice of the present process can also include salts having multivalent cations. Such salts include, for example, divalent cation salts, such as calcium and magnesium cation salts, such as calcium chloride (CaC2), calcium bromide (CaBr2), calcium nitrate (Ca (NOs) 2), chloride magnesium (MgC2), magnesium bromide (MgBr2), magnesium nitrate (Mg (NOs) 2), magnesium sulfate

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 86/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 86/130

18/49 (MgSCU) ; e sais de cátions trivalentes, tais como sais de cátion de alumínio e ferro (III), por exemplo, cloreto de alumínio (AICI3) , nitrato de alumínio (Al(NOs)3), sulfato de alumínio (AÍ2(SC>4)3), cloreto de ferro (III) (FeCls) , nitrato de ferro (III) (Fe(NOs)3), sulfato de ferro (III) (Fe2 (804)3), etc. Como explicado acima, os sais altamente solúveis em água utilizados nos processos da presente invenção são, de preferência, não hidrolisantes. Muitos dos sais de cátion multivalentes são hidrolisantes e assim menos preferidos pelas razões acima indicadas. Além disso, a experimentação com sais multivalentes mostrou incrustação aumentada de recipientes e formação de materiais consolidados menos coesos em comparação com sais altamente solúveis em água com cátions monovalentes. Além disso, alguns sais multivalentes, tais como FeCls e Fe2 (804)3, são particularmente corrosivos e Fe2 (804)3 é formado a partir de pirita oxidante e resulta em escape de mina ácida, o que torna esses sais menos preferíveis para uso em processos da presente invenção.18/49 (MgSCU); and trivalent cation salts, such as aluminum and iron (III) cation salts, for example, aluminum chloride (AICI3), aluminum nitrate (Al (NOs) 3), aluminum sulfate (AÍ2 (SC> 4) 3), iron (III) chloride (FeCls), iron (III) nitrate (Fe (NOs) 3), iron (III) sulfate (Fe2 (804) 3), etc. As explained above, the highly water-soluble salts used in the processes of the present invention are preferably non-hydrolysing. Many of the multivalent cation salts are hydrolysing and therefore less preferred for the reasons given above. In addition, experimentation with multivalent salts showed increased encrustation of containers and formation of less cohesive consolidated materials compared to highly water-soluble salts with monovalent cations. In addition, some multivalent salts, such as FeCls and Fe2 (804) 3, are particularly corrosive and Fe2 (804) 3 is formed from oxidizing pyrite and results in acid mine escape, which makes these salts less preferable for use in processes of the present invention.

[0041] Quando uma concentração suficientemente alta do sal altamente solúvel em água é incluída na composição tratada, o sal pode desestabilizar e consolidar sólidos na composição. Durante tempos de processo relativamente curtos com uma entrada de energia relativamente baixa, a concentração da composição salina de, pelo menos, um sal altamente solúvel em água deve ser, de preferência, pelo menos 0,5% em peso e, de preferência, não menos do que cerca de 1% em peso, tal como pelo menos 2% em peso e até mesmo, pelo menos, cerca de 3% em peso, 4% em peso, 5% em peso, etc. O termo concentração da composição salina como aqui utilizado refere-se à concentração dos sais altamente[0041] When a sufficiently high concentration of highly water-soluble salt is included in the treated composition, the salt can destabilize and consolidate solids in the composition. During relatively short process times with a relatively low energy input, the concentration of the saline composition of at least one highly water-soluble salt should preferably be at least 0.5% by weight and preferably not less than about 1% by weight, such as at least 2% by weight and even at least about 3% by weight, 4% by weight, 5% by weight, etc. The term concentration of the saline composition as used herein refers to the concentration of highly salts

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 87/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 87/130

19/49 solúveis em água nas partículas finas aquosas tratadas, por exemplo, rejeitos, e é determinado realizando a porcentagem da massa de sais altamente solúveis em água dividida pela massa combinada dos sais mais as partículas finas e qualquer água usada para diluir os sais. Por exemplo, a combinação de 1 parte de sal não diluída (isto é, pura) a 99 partes de rejeitos em peso resulta em uma concentração da composição salina de 1% em peso. Alternativamente, o tratamento de rejeitos com um peso igual de uma solução de 2% em peso do sal também resulta em uma concentração da composição salina de 1% em peso nos rejeitos tratados.19/49 water soluble in the treated aqueous fine particles, for example, tailings, and is determined by performing the percentage of the mass of highly water-soluble salts divided by the combined mass of the salts plus the fine particles and any water used to dilute the salts. For example, the combination of 1 part of undiluted (i.e., pure) salt to 99 parts of tailings by weight results in a concentration of the saline composition of 1% by weight. Alternatively, the treatment of tailings with an equal weight of a solution of 2% by weight of the salt also results in a concentration of the saline composition of 1% by weight in the treated tailings.

[0042] Os sais altamente solúveis em água podem ser usados para tratar composições da presente invenção como um sólido, por exemplo, combinando o sal como um pó com a composição. Alternativamente, o sal pode ser usado para tratar como uma solução, por exemplo, combinando uma solução salina aquosa com as composições. Em alguns aspectos da presente invenção, uma solução aquosa do sal altamente solúvel em água pode ser preparada tendo uma concentração não menos do que cerca de 1% em peso, por exemplo, superior a cerca de 2% em peso, 5% em peso, 10% em peso, 20% em peso, 30% em peso e até mesmo 40% em peso ou como uma pasta semifluida de sal aquosa. A composição e solução salina ou pasta semifluida devem ser misturadas em uma relação suficiente para desestabilizar a composição para causar a consolidação dos sólidos na mesma. Em um aspecto da presente invenção, a composição e a solução salina são misturadas em uma relação entre 5,0:1,0 e 1,0:5,0, por exemplo, misturadas em uma relação entre 1,5:1,0 e 1,0:1,5 da composição para solução salina.[0042] The highly water-soluble salts can be used to treat compositions of the present invention as a solid, for example, by combining the salt as a powder with the composition. Alternatively, the salt can be used to treat as a solution, for example, by combining an aqueous saline solution with the compositions. In some aspects of the present invention, an aqueous solution of the highly water-soluble salt can be prepared having a concentration of not less than about 1% by weight, for example, greater than about 2% by weight, 5% by weight, 10% by weight, 20% by weight, 30% by weight and even 40% by weight or as an aqueous salt slurry. The composition and saline solution or semi-fluid must be mixed in a ratio sufficient to destabilize the composition to cause the consolidation of the solids in it. In one aspect of the present invention, the composition and saline are mixed in a ratio between 5.0: 1.0 and 1.0: 5.0, for example, mixed in a ratio between 1.5: 1.0 and 1.0: 1.5 of the composition for saline.

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 88/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 88/130

20/49 [0043] Em algumas modalidades dos presentes processos, pode ser mais vantajoso utilizar uma fonte natural de um sal ou sais altamente solúveis, tal como em um corpo natural de água incluindo esses sais em concentração suficientemente alta, tal como pelo menos cerca de 2% em peso e até pelo menos cerca de 3% em peso ou mais. Por exemplo, a água do mar ou do oceano pode ser usada como uma fonte de sais altamente solúveis, o que pode melhorar significativamente a economia do processo sob certas condições. A grande maioria da água do mar tem uma salinidade entre 31 g/kg e 38 g/kg, ou seja, 3,1-3,8%. Em média, a água do mar nos oceanos do mundo tem uma salinidade de cerca de 3,5% (35 g/L, 599 mM). A água do mar inclui uma mistura de sais, contendo não apenas cátions de sódio e ânions de cloro (juntos totalizando cerca de 85% dos sais dissolvidos presentes), mas também ânions de sulfato e cálcio, cátions de potássio e magnésio. Existem outros ions presentes (tal como, bicarbonate), mas esses são os principais componentes. Outra fonte natural de sais altamente solúveis que podem ser utilizados como uma fonte de sais altamente solúveis inclui um corpo hipersalino de água, por exemplo, um lago, reservatório ou reservatório hipersalino. Um corpo de água hipersalino é um corpo de água que tem uma alta concentração de cloreto de sódio e outros sais altamente solúveis com niveis salinos que ultrapassam a água do oceano, por exemplo, superior a 3,8% em peso e tipicamente superior a cerca de 10% em peso. Tais corpos hipersalinos de água estão localizados na superfície da terra e também na subsuperfície, que podem ser trazidos para a superfície como um resultado das operações de mineração de minério.20/49 [0043] In some embodiments of the present processes, it may be more advantageous to use a natural source of highly soluble salt or salts, such as in a natural body of water including these salts in sufficiently high concentration, such as at least about 2% by weight and up to at least about 3% by weight or more. For example, sea or ocean water can be used as a source of highly soluble salts, which can significantly improve the process economy under certain conditions. The vast majority of seawater has a salinity between 31 g / kg and 38 g / kg, that is, 3.1-3.8%. On average, seawater in the world's oceans has a salinity of about 3.5% (35 g / L, 599 mM). Sea water includes a mixture of salts, containing not only sodium cations and chlorine anions (together totaling about 85% of the dissolved salts present), but also sulfate and calcium anions, potassium and magnesium cations. There are other ions present (such as bicarbonate), but these are the main components. Another natural source of highly soluble salts that can be used as a source of highly soluble salts includes a hypersaline body of water, for example, a lake, reservoir or hypersaline reservoir. A hypersaline body of water is a body of water that has a high concentration of sodium chloride and other highly soluble salts with saline levels that exceed ocean water, for example, greater than 3.8% by weight and typically greater than about 10% by weight. Such hypersaline bodies of water are located on the earth's surface and also on the subsurface, which can be brought to the surface as a result of ore mining operations.

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 89/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 89/130

21/49 [0044] Após o tratamento das partículas finas aquosas com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água, os sólidos na composição podem ser consolidados, tal como por mistura seguida de sedimentação por gravidade em um reservatório de decantação ou por centrifugação para aumentar a taxa de formação de um material consolidado na composição tratada. O material consolidado pode ser separado da água de processo por decantação, filtração, eletrofiltração, filtragem de fluxo cruzado, aspiração e/ou por desaguamento mecânico, ou seja, aplicação de uma força externa ao material consolidado. Uma vez separado, o material consolidado pode ser transferido para posterior desaguamento ou descarte.21/49 [0044] After treating the fine aqueous particles with at least one highly water-soluble salt, the solids in the composition can be consolidated, such as by mixing followed by gravity sedimentation in a settling tank or by centrifugation to increase the rate of formation of a material consolidated in the treated composition. The consolidated material can be separated from the process water by decanting, filtration, electrofiltration, cross-flow filtration, aspiration and / or by mechanical dewatering, that is, applying an external force to the consolidated material. Once separated, the consolidated material can be transferred for further dewatering or disposal.

[0045] Embora sais altamente solúveis em água possam desestabilizar e consolidar sólidos as partículas finas aquosas, verificou-se que o processo podería ser significativamente melhorado pela adição de um ou mais polímeros floculantes. A adição de um polímero floculante ao sal altamente solúvel em água reduziu significativamente o tempo para consolidação das partículas finas. Adicionalmente, os processos da presente invenção podem também incluir o tratamento de partículas finas aquosas com partículas grossas, por exemplo, partículas com tamanhos superiores a 44 pm, tal como areia, para aumentar significativamente o teor de sólidos. A mistura com areia é apropriada para partículas finas aquosas que têm sólidos principalmente como partículas finas, pois as partículas finas podem se acumular nos espaços vazios entre as partículas grossas, aumentando o empacotamento e teor dos sólidos. Verificou-se, no entanto, que para certas composições tal como pasta semifluida de carvão, a adição de[0045] Although highly water-soluble salts can destabilize and solidify the fine aqueous particles, it was found that the process could be significantly improved by the addition of one or more flocculating polymers. The addition of a flocculating polymer to the highly water-soluble salt significantly reduced the time for consolidation of the fine particles. In addition, the processes of the present invention can also include the treatment of aqueous fine particles with coarse particles, for example, particles larger than 44 pm, such as sand, to significantly increase the solids content. The mixture with sand is suitable for fine aqueous particles that have solids mainly as fine particles, since fine particles can accumulate in the voids between the coarse particles, increasing the packaging and content of the solids. However, it has been found that for certain compositions such as coal slurry, the addition of

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 90/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 90/130

22/49 areia não era necessária para alcançar um alto teor de sólidos, uma vez que havia particulas grossas suficientes presentes no fluxo de particulas finas aquosas para fornecer um material de alto teor de sólidos.22/49 sand was not necessary to achieve a high solids content, as there were sufficient coarse particles present in the stream of fine aqueous particles to provide a material with a high solids content.

[0046] Assim, as implementações do processo da presente invenção incluem, por exemplo, (i) tratamento da composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado na água de processo, (ii) tratamento da composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e, pelo menos, um polímero floculante para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado na água de processo, (iii) tratamento da composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e partículas grossas para formar um composição tratada incluindo um material consolidado na água de processo, e (iv) tratamento da composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água, pelo menos, um polímero floculante e partículas grossas para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado na água de processo. Cada uma destas implementações pode incluir soluções aquosas do sal e/ou do polímero floculante para tratar a composição. Cada uma dessas implementações pode incluir a separação da água de processo do material consolidado. Vantajosamente, o material consolidado tem uma densidade maior que a água de processo. A água de processo pode, em seguida, ser prontamente separada do material consolidado como, por exemplo, por um ou mais de decantação, filtração, drenagem por gravidade, eletrofiltração, filtragem de fluxo cruzado, aspiração e outras técnicas de evaporação, etc. e/ou por um ou mais de um dispositivo para[0046] Thus, implementations of the process of the present invention include, for example, (i) treating the composition with at least one highly water-soluble salt to form a treated composition including a material consolidated in the process water, (ii ) treating the composition with at least one highly water-soluble salt and at least one flocculating polymer to form a treated composition including a material consolidated in the process water, (iii) treating the composition with at least one salt highly soluble in water and coarse particles to form a treated composition including a material consolidated in the process water, and (iv) treating the composition with at least one highly water-soluble salt, at least one flocculating polymer and coarse particles for form a treated composition including a material consolidated in the process water. Each of these implementations can include aqueous solutions of the salt and / or the flocculant polymer to treat the composition. Each of these implementations may include separating process water from consolidated material. Advantageously, the consolidated material has a higher density than process water. The process water can then be readily separated from the consolidated material, for example, by one or more settling, filtration, gravity drainage, electrofiltration, cross-flow filtration, aspiration and other evaporation techniques, etc. and / or by one or more of a device to

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 91/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 91/130

23/49 o desaguamento de material consolidado, tais como centrifuga, centrifuga de decantação, parafuso de desaguamento, hidrociclone, filtro de correia a vácuo, prensa de filtro ou dispositivos de prensagem, etc. Além disso, o material consolidado separado pode ser disposto ou depositado em uma estrutura de contenção que permite a remoção da água liberada do material consolidado.23/49 the dewatering of consolidated material, such as centrifuge, settling centrifuge, dewatering screw, hydrocyclone, vacuum belt filter, filter press or pressing devices, etc. In addition, the separate consolidated material can be disposed of or deposited in a containment structure that allows the removal of water released from the consolidated material.

[0047] Os polímeros que são úteis na prática da presente invenção incluem polímeros floculantes solúveis em água tais como poliacrilamidas ou copolimeros dos mesmos tais como poliacrilamida não iônica, uma poliacrilamida aniônica (APAM) tais como um ácido poliacrilamida-co-acrilico e uma poliacrilamida catiônica (CPAM) que podem conter comonômeros tais como cloreto de acriloxietiltrimetilamônio, cloreto de metacriloxietiltrimetilamônio, cloreto de dimetildialilamônio (DMDAAC), etc. Outros polímeros floculantes solúveis em água úteis para praticar a presente invenção incluem uma poliamina, tal como uma poliamina ou forma quaternizada da mesma, por exemplo, poliacrilamida-codimetilaminoetilacrilato na forma quaternizada, uma polietilenoimina, um cloreto de polidialildimetil amônio, uma polidiciandiamida, ou os seus copolimeros, uma poliamida-co-amina, polieletrólitos tal como um poliestireno sulfonado também pode ser usado. Outros polímeros solúveis em água, tais como óxido de polietileno e seus copolimeros, também podem ser usados. Os polímeros floculantes podem ser sintetizados na forma de uma variedade de pesos moleculares (MW) , tipos de carga elétrica e densidade de carga para atender a requisitos específicos. Vantajosamente, o polímero floculante utilizado em processos na prática da presente[0047] Polymers that are useful in the practice of the present invention include water-soluble flocculating polymers such as polyacrylamides or copolymers thereof such as nonionic polyacrylamide, an anionic polyacrylamide (APAM) such as a polyacrylamide-co-acrylic acid and a polyacrylamide cationic (CPAM) which may contain comonomers such as acryloxyethyltrimethylammonium chloride, methacryloxyethyltrimethylammonium chloride, dimethyldiallylammonium chloride (DMDAAC), etc. Other water-soluble flocculating polymers useful for practicing the present invention include a polyamine, such as a polyamine or quaternized form thereof, for example, polyacrylamide-codimethylaminoethylacrylate in quaternized form, a polyethyleneimine, a polydialldimethyl ammonium chloride, a polydiciandiamide, or its copolymers, a polyamide-co-amine, polyelectrolytes such as a sulfonated polystyrene can also be used. Other water-soluble polymers, such as polyethylene oxide and its copolymers, can also be used. Flocculating polymers can be synthesized in the form of a variety of molecular weights (MW), types of electrical charge and charge density to meet specific requirements. Advantageously, the flocculant polymer used in processes in the practice of this

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 92/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 92/130

24/49 invenção não inclui o uso de polissacarideos ativados ou amidos ativados, isto é, polissacarideos e amidos que foram tratados termicamente, em quantidades suficientes para diminuir a densidade do floco para baixar a densidade de água de processo a partir da qual eles são separados. Tais polissacarideos ativados e amidos ativados quando utilizados em dosagens suficientemente altas tendem a formar flocos de baixa densidade que sobem à superfície de uma composição aquosa, o que pode impedir a remoção de sólidos em operações de grande escala envolvendo alto teor de sólidos e também pode impedir o desaguamento de material consolidado.The invention does not include the use of activated polysaccharides or activated starches, that is, polysaccharides and starches that have been heat treated, in amounts sufficient to decrease the flake density to lower the process water density from which they are separated. . Such activated polysaccharides and activated starches when used in sufficiently high dosages tend to form low density flakes that rise to the surface of an aqueous composition, which can prevent the removal of solids in large scale operations involving high solids content and can also prevent the dewatering of consolidated material.

[0048] A quantidade de polímeros usada para tratar partículas finas aquosas deve, de preferência, ser suficiente para flocular os sólidos na composição e quaisquer partículas grossas adicionadas, por exemplo, areia. A quantidade de polímeros utilizada para tratar uma composição aquosa que inclui partículas finas e processos tais como rejeitos pode ser caracterizada como uma concentração com base no peso total da composição ou como uma dosagem com base na percentagem em peso dos sólidos na composição.[0048] The amount of polymers used to treat fine aqueous particles should preferably be sufficient to flocculate the solids in the composition and any coarse particles added, for example, sand. The amount of polymers used to treat an aqueous composition that includes fine particles and processes such as tailings can be characterized as a concentration based on the total weight of the composition or as a dosage based on the weight percentage of the solids in the composition.

[0049] Em algumas modalidades da presente invenção, a[0049] In some embodiments of the present invention, the

concentração de um concentration of one ou or mais more polímeros polymers floculantes na flocculants in composição tratada treated composition tem have uma an concentração concentration de in polímero- polymer- composição não menos composition no less do of que cerca de 0,001 that about 0.001 % em % in peso, por weight, by exemplo, não menos do example, not less than que what cerca fence de 0,003% em of 0.003% in peso, Weight, 0,005% em 0.005% in

peso ou não menos do que cerca de 0,01% em peso. Para tempos de processamento relativamente curtos, a consolidação da partícula fina/mistura de areia pode ser obtida em concentrações de polímero-composição de não menos do que cerca de 0,04% em peso. O termo concentração de polímeroweight or not less than about 0.01% by weight. For relatively short processing times, consolidation of the fine particle / sand mixture can be achieved at polymer-composition concentrations of not less than about 0.04% by weight. The term polymer concentration

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 93/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 93/130

25/49 composição como aqui utilizado refere-se à concentração dos polímeros floculantes na composição tratada e é determinado tomando a percentagem da massa dos polímeros dividida pela massa combinada dos polímeros mais a composição e qualquer água usada para dissolver os polímeros. Por exemplo, a combinação de 1 parte de polímero não diluída (isto é, pura) a 9999 partes de rejeito em peso resulta em uma concentração de polímero-composição de 0,01% em peso. Alternativamente, o tratamento de rejeitos com um peso igual de uma solução de 0,02% em peso do polímero também resulta em uma concentração de polímero-composição de 0,01% em peso. Em certas modalidades, as partículas finas aquosas são tratadas com, pelo menos, um polímero floculante para produzir uma concentração de polímero-composição de não menos do que cerca de 0,02% em peso, tal como não menos do que cerca de 0,03% em peso, 0,04% em peso, 0,05% em peso, e até mesmo pelo menos cerca de 0,07% em peso, 0,09% em peso, 0,1% em peso, 0,2% em peso, etc. A quantidade de polímero floculante pode ser utilizada em maiores concentrações. No entanto, após certas concentrações altas, torna-se difícil dissolver o floculante, a solução torna-se muito viscosa e o processo é menos econômico.The composition as used herein refers to the concentration of the flocculating polymers in the treated composition and is determined by taking the percentage of the mass of the polymers divided by the combined mass of the polymers plus the composition and any water used to dissolve the polymers. For example, the combination of 1 part of undiluted (i.e., pure) polymer to 9999 parts of tailings by weight results in a polymer-composition concentration of 0.01% by weight. Alternatively, the treatment of tailings with an equal weight of a solution of 0.02% by weight of the polymer also results in a polymer-composition concentration of 0.01% by weight. In certain embodiments, the aqueous fine particles are treated with at least one flocculating polymer to produce a polymer-composition concentration of not less than about 0.02% by weight, such as not less than about 0, 03% by weight, 0.04% by weight, 0.05% by weight, and even at least about 0.07% by weight, 0.09% by weight, 0.1% by weight, 0.2 % by weight, etc. The amount of flocculant polymer can be used in higher concentrations. However, after certain high concentrations, it becomes difficult to dissolve the flocculant, the solution becomes very viscous and the process is less economical.

[0050] Em algumas modalidades da presente invenção, a concentração de um ou mais polímeros floculantes na composição tratada, por exemplo, rejeitos, tem dosagem (peso do floculante para peso dos sólidos na composição, por[0050] In some embodiments of the present invention, the concentration of one or more flocculant polymers in the treated composition, for example, tailings, has a dosage (weight of the flocculant for weight of the solids in the composition, for example).

exemplo, rejeitos), de example, tailings), não not menos any less do of que what cerca fence de in 0,005% 0.005% em in peso, por exemplo, de weight, for example, of não not menos any less do of que what cerca fence de in 0,01% 0.01% em in peso e, de preferência, weight and preferably não not menos any less do of que what cerca fence de in 0,015% 0.015% em in

peso, 0,020% em peso, 0,025% em peso, 0,03% em peso ou 0,04%weight, 0.020% by weight, 0.025% by weight, 0.03% by weight or 0.04%

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 94/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 94/130

26/49 em peso.26/49 by weight.

[0051] A quantidade de polímero floculante pode ser reduzida se a concentração da composição salina for aumentada. Embora a razão para este efeito não seja clara, uma concentração de composição polimérica muito baixa de não menos do que cerca de 0,001% em peso, por exemplo, não menos do que cerca de 0,003% em peso, 0,005% em peso, 0,01% em peso, 0,02% em peso, 0,03% em peso, 0,04% em peso, 0,05% em peso, por exemplo, pode alcançar uma consolidação razoavelmente rápida de sólidos na composição, por exemplo, rejeitos, se a concentração da composição salina for aumentada.[0051] The amount of flocculant polymer can be reduced if the concentration of the saline composition is increased. Although the reason for this effect is not clear, a very low polymeric composition concentration of not less than about 0.001% by weight, for example, not less than about 0.003% by weight, 0.005% by weight, 0, 01% by weight, 0.02% by weight, 0.03% by weight, 0.04% by weight, 0.05% by weight, for example, can achieve reasonably rapid consolidation of solids in the composition, for example, tailings if the concentration of the saline composition is increased.

[0052] As partículas grossas úteis para a prática de certos processos, de acordo com a presente invenção, são de preferência, areia e quando utilizadas no tratamento de composições a quantidade de tais partículas está, de preferência, em uma relação de areia para partículas finas (relação de SFR) inferior a 4:1, por exemplo, entre cerca de 2,5:1,0 e cerca de 0,5:1 ou entre cerca de 2,25:1 e cerca de 0,75:1. A relação de SFR é calculada determinando a quantidade de areia adicionada a uma quantidade estimada de partículas finas sólidas nas partículas finas aquosas com base no peso. Acredita-se que o uso de partículas grossas facilita o empacotamento das partículas finas consolidadas que vantajosamente aumenta o teor de sólidos e pode até formar uma estrutura congestionada de sólidos consolidados, isto é, uma estrutura na qual geralmente partículas individuais do sólido consolidado não podem mais se mover livremente para outras partículas.[0052] Coarse particles useful for the practice of certain processes, according to the present invention, are preferably sand and when used in the treatment of compositions the amount of such particles is preferably in a sand-to-particle ratio fines (SFR ratio) less than 4: 1, for example, between about 2.5: 1.0 and about 0.5: 1 or between about 2.25: 1 and about 0.75: 1 . The SFR ratio is calculated by determining the amount of sand added to an estimated amount of solid fine particles in the aqueous fine particles based on weight. It is believed that the use of coarse particles facilitates the packaging of the consolidated fine particles which advantageously increases the solids content and may even form a congested structure of consolidated solids, that is, a structure in which individual particles of the consolidated solid generally can no longer move freely to other particles.

[0053] O tratamento de uma composição aquosa incluindo[0053] The treatment of an aqueous composition including

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 95/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 95/130

27/49 partículas finas e água de processo, por exemplo, rejeitos, com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e opcionalmente com um ou ambos de, pelo menos, um polímero floculante e/ou opcionalmente areia pode ser realizado em um número de maneiras. Em certas modalidades, o tratamento da composição inclui combinar e/ou misturar os vários componentes. Além disso, o pelo menos um sal pode ser adicionado diretamente à composição como um sólido não diluído em forma de pó ou como uma solução; o pelo menos um polímero floculante pode ser adicionado diretamente à composição como um material não diluído ou como uma solução, e a areia pode ser adicionada à composição diretamente ou com o sal e/ou polímero ou soluções dos mesmos. 0 sal e o polímero podem ser combinados em uma única solução, com ou sem areia, e combinados com a composição. A ordem de combinar o sal, polímero e areia à composição pode fornecer resultados equivalentes e a otimização do processo dependerá do tipo de composição e da escala e equipamento usado no processo.27/49 fine particles and process water, for example, tailings, with at least one highly water-soluble salt and optionally with one or both of at least one flocculating polymer and / or optionally sand can be carried out in a number of ways. In certain embodiments, treatment of the composition includes combining and / or mixing the various components. In addition, at least one salt can be added directly to the composition as an undiluted powdered solid or as a solution; the at least one flocculant polymer can be added directly to the composition as an undiluted material or as a solution, and the sand can be added to the composition directly or with the salt and / or polymer or solutions thereof. The salt and the polymer can be combined in a single solution, with or without sand, and combined with the composition. The order of combining salt, polymer and sand to the composition can provide equivalent results and the optimization of the process will depend on the type of composition and the scale and equipment used in the process.

[0054] No entanto, tende a ser mais conveniente preparar primeiro uma ou mais soluções, incluindo um ou mais sais altamente solúveis em água e um ou mais polímeros floculantes seguidos pela combinação de uma ou mais soluções com a composição e areia. Em certas modalidades, uma solução aquosa de um ou mais sais altamente solúveis em água pode ser preparada tendo uma concentração não menos do que cerca de 0,5% em peso ou 1% em peso, por exemplo, pelo menos 2% em peso, 3% em peso, 4% em peso, 5% em peso, 6% em peso, 7% em peso, 10% em peso, 20% em peso, 30% em peso e mesmo 40% em peso ou como uma pasta semifluida de sal aquosa para uso no tratamento da composição. O um ou mais polímeros floculantes[0054] However, it tends to be more convenient to prepare one or more solutions first, including one or more highly water-soluble salts and one or more flocculant polymers followed by the combination of one or more solutions with the composition and sand. In certain embodiments, an aqueous solution of one or more highly water-soluble salts can be prepared having a concentration of not less than about 0.5% by weight or 1% by weight, for example, at least 2% by weight, 3% by weight, 4% by weight, 5% by weight, 6% by weight, 7% by weight, 10% by weight, 20% by weight, 30% by weight and even 40% by weight or as a slurry of aqueous salt for use in the treatment of the composition. The one or more flocculating polymers

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 96/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 96/130

28/49 podem também ser incluídos na solução aquosa do sal e pode ter uma concentração de não menos do que cerca de 0,005% em peso, por exemplo, não menos do que cerca de 0,01% em peso, 0,04% em peso, 0,05% em peso, 0,1% em peso, 0,2% em peso, 0,4% em peso, por exemplo. A solução aquosa do sal altamente solúvel em água e do polímero floculante pode ser usada para tratar a composição e pode ser combinada com tais composições em uma relação entre 5,0:1,0 e 1,0:5,0, por exemplo, a uma relação entre 1,5:1,0 a 1,0:1,5 da composição para solução aquosa. A areia pode ser combinada com a composição antes, durante ou após a combinação da composição com as soluções.28/49 may also be included in the aqueous salt solution and may have a concentration of not less than about 0.005% by weight, for example, not less than about 0.01% by weight, 0.04% by weight. weight, 0.05% by weight, 0.1% by weight, 0.2% by weight, 0.4% by weight, for example. The aqueous solution of the highly water-soluble salt and the flocculating polymer can be used to treat the composition and can be combined with such compositions in a ratio of 5.0: 1.0 to 1.0: 5.0, for example, at a ratio of 1.5: 1.0 to 1.0: 1.5 of the composition for aqueous solution. The sand can be combined with the composition before, during or after combining the composition with the solutions.

[0055] Como os sais altamente solúveis em água e os polímeros floculantes são, de preferência, solúveis em água são usados no processo da presente invenção, a temperatura das partículas finas aquosas tratadas não precisa ser elevada acima da temperatura ambiente para a prática do processo. Em certas modalidades, o tratamento da composição de acordo com as várias modalidades da presente invenção pode ser realizado a uma temperatura não mais do que cerca de 50°C, por exemplo, não mais do que cerca de 40°C ou cerca de 30°C. Em outras modalidades, tais como areias betuminosas, consolidação de rejeitos de espuma, o fluxo de rejeitos pode já estar morno ou quente como um resultado de processamento prévio. Os processos da presente invenção podem ser aplicados diretamente a esses fluxos de rejeitos.[0055] Since highly water-soluble salts and flocculating polymers are preferably water-soluble are used in the process of the present invention, the temperature of the treated aqueous fine particles need not be raised above room temperature to practice the process . In certain embodiments, the treatment of the composition according to the various embodiments of the present invention can be carried out at a temperature of not more than about 50 ° C, for example, not more than about 40 ° C or about 30 ° Ç. In other modalities, such as tar sands, consolidation of foam tailings, the tailings flow may already be warm or hot as a result of previous processing. The processes of the present invention can be applied directly to these waste streams.

[0056] Em aspectos práticos da presente invenção, composições, por exemplo, uma suspensão de sólidos particulados em um líquido aquoso que inclui partículas finas e água de processo, podem ser consolidadas tratando tais composições com, pelo menos, um sal altamente solúvel em[0056] In practical aspects of the present invention, compositions, for example, a suspension of particulate solids in an aqueous liquid that includes fine particles and process water, can be consolidated by treating such compositions with at least one highly soluble salt in

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 97/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 97/130

29/49 água ou soluções aquosas dos mesmos e podem opcionalmente incluir um ou ambos de, pelo menos, um polímero floculante, por exemplo, um polímero floculante solúvel em água, ou soluções aquosas dos mesmos, e/ou opcionalmente partículas grossas, por exemplo, areia para formar uma composição tratada. 0 tratamento de composições, por exemplo, rejeitos, desta maneira, pode causar desestabilização e consolidação dos sólidos, por exemplo, partículas finas e areia, na composição tratada para formar um material consolidado, que pode se estabelecer sob gravidade relativamente rapidamente, na água de processo.29/49 water or aqueous solutions thereof and may optionally include one or both of at least one flocculating polymer, for example, a water-soluble flocculating polymer, or aqueous solutions thereof, and / or optionally coarse particles, for example , sand to form a treated composition. The treatment of compositions, for example, tailings, in this way, can cause destabilization and consolidation of solids, for example, fine particles and sand, in the composition treated to form a consolidated material, which can settle under gravity relatively quickly, in the water of process.

[0057] As composições tratadas e/ou material consolidado podem ser ainda desaguados para separar ainda mais a água de processo do material consolidado e, em alguns casos, consolidar ainda mais os sólidos. Em algumas modalidades, o material consolidado formado nas composições tratadas pode ser separado da água de processo por qualquer um ou mais de decantação, filtração, por exemplo, eletrofiltração, filtragem de fluxo cruzado, drenagem por gravidade, aspiração e outras técnicas de evaporação, etc. e/ou por qualquer um ou mais de um desaguamento mecânico, isto é, aplicando uma força externa ao material consolidado, com um dispositivo paro desaguamento do material consolidado, tal como aplicando uma centrífuga, centrífuga de decantação, parafuso de desaguamento, hidrociclone, prensa de filtro, dispositivos de prensagem, etc. ou combinações dos mesmos. Em um aspecto dos processos da presente invenção, a água de processo pode ser separada do material consolidado passando um fluxo da composição tratada através de um filtro de fluxo cruzado, por exemplo, um tubo poroso ou ranhurado, que filtra[0057] Treated compositions and / or consolidated material can be further dewatered to further separate process water from consolidated material and, in some cases, further consolidate solids. In some embodiments, the consolidated material formed in the treated compositions can be separated from the process water by any one or more of decantation, filtration, for example, electrofiltration, cross flow filtration, gravity drainage, aspiration and other evaporation techniques, etc. . and / or by any one or more of a mechanical dewatering, that is, applying an external force to the consolidated material, with a device for dewatering the consolidated material, such as applying a centrifuge, settling centrifuge, dewatering screw, hydrocyclone, press filters, pressing devices, etc. or combinations thereof. In one aspect of the processes of the present invention, process water can be separated from the consolidated material by passing a stream of the treated composition through a cross-flow filter, for example, a porous or grooved tube, which filters

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 98/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 98/130

30/49 e desumidifica o fluxo de composição tratada para separar a água de processo do material consolidado. A água de processo pode, em seguida, ser facilmente separada do material consolidado. Em outro aspecto dos processos da presente invenção, a água de processo pode ser separada do material consolidado por gravidade drenante para atingir um teor de sólidos de, pelo menos, cerca de 70% dentro de cerca de um mês após o tratamento dos rejeitos, por exemplo, dentro de cerca de duas semanas ou dentro de cerca de uma semana após a drenagem da gravidade após o tratamento dos rejeitos. Ainda em outro aspecto dos processos da presente invenção, o material consolidado pode ser ainda desidratado após a separação da composição tratada depositando o material consolidado separado em uma deposição de elevação fina.30/49 and dehumidifies the flow of treated composition to separate process water from consolidated material. The process water can then be easily separated from the consolidated material. In another aspect of the processes of the present invention, process water can be separated from the consolidated material by draining gravity to achieve a solids content of at least about 70% within about one month after treatment of the tailings, for example. example, within about two weeks or within about a week after draining gravity after treatment of the tailings. In yet another aspect of the processes of the present invention, the consolidated material can be further dehydrated after separation of the treated composition by depositing the separated consolidated material in a fine elevation deposition.

[0058] O material consolidado formado nas composições tratadas pode vantajosamente ter um alto teor de sólidos, por exemplo, um teor de sólidos superior a cerca de 50% e, pelo menos, cerca de 60%, 65%, 70% e 75% em peso. Além disso, o material consolidado formado nas composições tratadas, de acordo com certas modalidades, pode resultar em um alto teor de sólidos após a mistura e/ou desaguamento das composições tratadas em um curto periodo. Em modalidades da presente invenção, o material consolidado pode ter um teor de sólidos superior a cerca de 50% e, pelo menos, cerca de 60%, 65%, 70%, 75% e 80% em peso após mistura e/ou desaguamento. Em certas modalidades obtém-se um teor de sólidos de, pelo menos, cerca de 70% dentro de um mês de drenagem da gravidade após o tratamento da composição, por exemplo, dentro de cerca de duas semanas ou dentro de cerca de uma semana de drenagem da gravidade após o tratamento da composição.[0058] The consolidated material formed in the treated compositions can advantageously have a high solids content, for example, a solids content greater than about 50% and at least about 60%, 65%, 70% and 75% in weight. In addition, the consolidated material formed in the treated compositions, according to certain modalities, can result in a high solids content after mixing and / or dewatering the treated compositions in a short period. In embodiments of the present invention, the consolidated material can have a solids content greater than about 50% and at least about 60%, 65%, 70%, 75% and 80% by weight after mixing and / or dewatering . In certain embodiments, a solids content of at least about 70% is obtained within a month of gravity drainage after treatment of the composition, for example, within about two weeks or within about a week. gravity drainage after treatment of the composition.

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 99/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 99/130

31/49 [0059] Em uma modalidade da presente invenção, o processo inclui misturar a composição com um sal altamente solúvel em água, por exemplo, um sal à base de amônio, um polímero solúvel em água, por exemplo, uma poliacrilamida e opcionalmente areia, tal como em uma areia para relação de partículas finas entre cerca de 2,25:1 a cerca de 0,75:1 para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado com um alto teor de sólidos, por exemplo, um teor de sólidos superior a cerca de 50% em peso, por exemplo, pelo menos cerca de 60%, 65%, 70% em peso ou mais em menos de 10 minutos, dependendo do método de desaguamento utilizado.[0059] In one embodiment of the present invention, the process includes mixing the composition with a highly water-soluble salt, for example, an ammonium-based salt, a water-soluble polymer, for example, a polyacrylamide and optionally sand, such as sand for fine particle ratio between about 2.25: 1 to about 0.75: 1 to form a treated composition including a consolidated material with a high solids content, for example, a solids greater than about 50% by weight, for example, at least about 60%, 65%, 70% by weight or more in less than 10 minutes, depending on the dewatering method used.

[0060] Outra vantagem dos processos da presente invenção é a recuperação de materiais de rejeitos que incluem elementos de terras raras. Por exemplo, certos rejeitos podem incluir minerais valiosos que incluem elementos de terras raras. Um elemento de terra rara (REE), como definido pela IUPAC, é um conjunto de dezessete elementos químicos na tabela periódica, especificamente os quinze lantanídeos, além do escândio e do ítrio. O escândio e o ítrio são considerados elementos de terras raras porque tendem a ocorrer nos mesmos depósitos de minério que os lantanídeos e exibem propriedades químicas similares. Muitos dos REE são usados em dispositivos eletrônicos, ímãs, revestimentos de alto desempenho. Tais REE incluem cério (Ce), disprósio (Dy), érbio (Er), európio (Eu), gadolínio (Gd), hólmio (Ho), lantânio (La), lutécio (Lu), neodímio (Nd), praseodímio (Pr) , promécio (Pm), samário (Sm), escândio (Sc), térbio (Tb), túlio (Tm), itérbio (Yb) e ítrio (Y).[0060] Another advantage of the processes of the present invention is the recovery of waste materials that include rare earth elements. For example, certain tailings can include valuable minerals that include rare earth elements. A rare earth element (REE), as defined by IUPAC, is a set of seventeen chemical elements in the periodic table, specifically the fifteen lanthanides, in addition to scandium and yttrium. Scandium and yttrium are considered rare earth elements because they tend to occur in the same ore deposits as lanthanides and exhibit similar chemical properties. Many of the REE are used in electronic devices, magnets, high performance coatings. Such REE include cerium (Ce), dysprosium (Dy), erbium (Er), europium (Eu), gadolinium (Gd), holmium (Ho), lanthanum (La), lutetium (Lu), neodymium (Nd), praseodymium ( Pr), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Scandium (Sc), Terbium (Tb), Thulium (Tm), Ytterbium (Yb) and Yttrium (Y).

[0061] Os REE em partículas finas aquosas estão[0061] WEE in fine aqueous particles are

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32/49 tipicamente na forma de um ion ou óxido. Por exemplo, zircônio pode estar presente como zircônio, ZrSiCú, titânio pode estar presente como os minerais ilmenita, leucoxênio e rutilo. As cinzas de carvão e os resíduos de limpeza de carvão contêm elementos de terras raras. As cinzas de carvão da argila do fogo têm concentrações extraordinariamente altas de itrio e zircônio. Os rejeitos de areias betuminosas também contêm REE.32/49 typically in the form of an ion or oxide. For example, zirconium may be present as zirconium, ZrSiCú, titanium may be present as the minerals ilmenite, leukoxen and rutile. Coal ash and coal cleaning residues contain rare earth elements. The coal ash from the fire clay has extraordinarily high concentrations of yttrium and zirconium. Tar sands tailings also contain REE.

[0062] Os processos da presente invenção são úteis na recuperação de REE. Acredita-se que em alguns rejeitos, os REEs absorvem na superfície de argilas nos rejeitos. Em outros rejeitos, os REEs são predominantemente incluídos entre os sólidos dos rejeitos, mas também podem estar na água de processo. Os REEs absorvidos podem ser trocados com os sais altamente solúveis em água da presente invenção, por exemplo, sais à base de amônio devido a uma troca de íons de amônio para os íons de REE. Os REEs dos sólidos dos rejeitos podem ser obtidos por lixiviação dos sólidos com ácido seguidos por extração e precipitação ou por decomposição cáustica seguida por lixiviação ácida.[0062] The processes of the present invention are useful in the recovery of REE. In some tailings, REEs are believed to absorb the clay surface in the tailings. In other tailings, REEs are predominantly included among the tailings solids, but they can also be in the process water. The absorbed REEs can be exchanged with the highly water-soluble salts of the present invention, for example, ammonium-based salts due to an exchange of ammonium ions for REE ions. REEs from tailings solids can be obtained by leaching the solids with acid followed by extraction and precipitation or by caustic decomposition followed by acid leaching.

[0063] Outro aspecto dos processos da presente invenção inclui a consolidação de uma composição aquosa incluindo partículas finas e água de processo, por exemplo, rejeitos, que incluem materiais de REE por tratamento da composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água, por exemplo, um sal à base de amônio tal como sulfato de amônio, para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado na água de processo que inclui os materiais de REE na água de processo e/ou entre os materiais consolidados. Em um aspecto da presente invenção, a composição tratada[0063] Another aspect of the processes of the present invention includes the consolidation of an aqueous composition including fine particles and process water, for example, tailings, which include REE materials by treating the composition with at least one highly water-soluble salt. , for example, an ammonium-based salt such as ammonium sulfate, to form a treated composition including a material consolidated in the process water that includes the REE materials in the process water and / or among the consolidated materials. In one aspect of the present invention, the treated composition

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 101/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 101/130

33/49 consolida as partículas finas e também separa os materiais de REE dos sólidos e na água de processo. A água de processo pode, em seguida, ser separada do material consolidado e os materiais de REE podem ser recuperados da água de processo separada. Os materiais de REE podem ser recuperados da água de processo por precipitação, por exemplo, usando ácido oxálico, ou extração. Outros métodos para recuperar REE da água de processo incluem processamento mineral e beneficiamento físico, extração de solventes eutéticos profundos/líquidos iônicos, dissolução ácida, separações de fase de alta temperatura, uso de absorventes seletivos de REE, fotoforese, injeção e extração de salmoura in-situ, moagem reativa, etc. Em um outro aspecto da presente invenção, a composição tratada consolida as partículas finas e os REEs estão entre os materiais consolidados. A água de processo pode, em seguida, ser separada do material consolidado. 0 material consolidado pode, em seguida, ser lixiviado com ácido, por exemplo, ácido nítrico, ácido sulfúrico, etc., seguido pela extração com solvente e/ou resinas de troca iônica e precipitado. Alternativamente, o material consolidado pode, em seguida, ser tratado com um reagente cáustico, tal como hidróxido de sódio, para decompor alguns dos materiais para formar hidróxidos dos REEs, seguido por lixiviação em ácido, por exemplo, HC1.33/49 consolidates fine particles and also separates REE materials from solids and process water. The process water can then be separated from the consolidated material and the REE materials can be recovered from the separate process water. REE materials can be recovered from the process water by precipitation, for example, using oxalic acid, or extraction. Other methods for recovering REE from process water include mineral processing and physical processing, extraction of deep eutectic solvents / ionic liquids, acid dissolution, high temperature phase separations, use of selective REE absorbents, photophoresis, injection and brine extraction in -situ, reactive grinding, etc. In another aspect of the present invention, the treated composition consolidates the fine particles and the REEs are among the consolidated materials. The process water can then be separated from the consolidated material. The consolidated material can then be leached with acid, for example, nitric acid, sulfuric acid, etc., followed by extraction with solvent and / or ion exchange resins and precipitate. Alternatively, the consolidated material can then be treated with a caustic reagent, such as sodium hydroxide, to decompose some of the materials to form hydroxides from the REEs, followed by acid leaching, for example, HCl.

[0064] Além disso, a composição que inclui materiais de REE pode ser tratada com, pelo menos, um polímero floculante e opcionalmente areia para formar a composição tratada. A composição tratada pode ter uma concentração da composição salina de, pelo menos, 0,5% em peso de pelo menos um sal altamente solúvel em água e, de preferência, não menos do[0064] In addition, the composition that includes REE materials can be treated with at least one flocculating polymer and optionally sand to form the treated composition. The treated composition may have a concentration of the saline composition of at least 0.5% by weight of at least one highly water-soluble salt, and preferably not less than

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34/49 que cerca de 1% em peso, tal como pelo menos cerca de 2% em peso e até maior que cerca de 3% em peso, 4% em peso, 5% em peso, etc. de pelo menos um sal altamente solúvel em água.34/49 than about 1% by weight, such as at least about 2% by weight and even greater than about 3% by weight, 4% by weight, 5% by weight, etc. of at least one highly water-soluble salt.

[0065] O processo da presente invenção permite o tratamento em larga escala de partículas finas aquosas em um processo continuo ou semicontinuo com posterior recuperação, reciclagem e purificação de, pelo menos, uma porção da água de processo nas partículas finas aquosas e, opcionalmente, recuperação dos materiais de REE. Quando não hidrolisados, sais altamente solúveis em água são utilizados nos processos da presente invenção, a água de processo separada de uma composição tratada inicialmente pode incluir vantajosamente uma quantidade significativa de um ou mais sais altamente solúveis em água inicialmente utilizados para tratar a composição. Em certas modalidades, a água de processo separada inclui o, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e o processo inclui a recuperação de, pelo menos, uma porção da água de processo separada; reciclagem de, pelo menos, uma porção da água de processo separada recuperada para tratar partículas finas aquosas adicionais; e/ou purificar pelo menos uma porção da água de processo recuperada. Em outras modalidades, a água de processo separada inclui sal de materiais de REE e o processo inclui ainda a recuperação de, pelo menos, uma porção da água de processo separada; reciclar pelo menos uma porção da água de processo separada recuperada para tratar partículas finas[0065] The process of the present invention allows large-scale treatment of fine aqueous particles in a continuous or semi-continuous process with subsequent recovery, recycling and purification of at least a portion of the process water in the fine aqueous particles and, optionally, recovery of REE materials. When not hydrolyzed, highly water-soluble salts are used in the processes of the present invention, process water separated from an initially treated composition can advantageously include a significant amount of one or more highly water-soluble salts initially used to treat the composition. In certain embodiments, the separate process water includes at least one highly water-soluble salt and the process includes recovering at least a portion of the separate process water; recycling at least a portion of the separate process water recovered to treat additional aqueous fine particles; and / or purify at least a portion of the recovered process water. In other embodiments, the separate process water includes salt from REE materials and the process further includes recovering at least a portion of the separate process water; recycle at least a portion of the recovered separate process water to treat fine particles

aquosas adicionais; additional aqueous; recuperar os materiais recover the materials de in REE e/ou REE and / or purificar, pelo menos, uma purify at least one porção da água portion of water de in processo process recuperada. recovered. [0066] A Figura 1 [0066] Figure 1 ilustra illustrates esquematicamente schematically tal such processo process

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 103/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 103/130

35/49 contínuo ou semicontínuo exemplar. Como mostrado na figura, composições aquosas incluindo partículas finas e água de processo são tratadas com um ou mais sais altamente solúveis em água, e opcionalmente um ou mais polímeros floculantes e partículas opcionalmente grossas (areia) combinando um fluxo do sal (101a), que pode ser uma solução aquosa com um fluxo da composição (103a). Para esta modalidade, a composição é uma composição de rejeitos, mas outras composições finas aquosas podem ser processadas da mesma maneira. Opcionalmente, a composição também pode ser tratada com um ou mais polímeros floculantes combinando um fluxo dos floculantes (102a) , que pode ser como uma solução aquosa, com o fluxo de composição (103a). Alternativamente, os sais e floculante podem ser combinados em conjunto como uma solução para tratar os rejeitos como um fluxo do mesmo. Partículas grossas (areia) podem também ser adicionadas à composição ou fluxo da mesma e/ou a qualquer ou todos os fluxos da solução.Exemplary continuous or semi-continuous 35/49. As shown in the figure, aqueous compositions including fine particles and process water are treated with one or more highly water-soluble salts, and optionally one or more flocculating polymers and optionally coarse particles (sand) combining a flow of salt (101a), which it can be an aqueous solution with a flow of the composition (103a). For this embodiment, the composition is a waste composition, but other fine aqueous compositions can be processed in the same way. Optionally, the composition can also be treated with one or more flocculating polymers by combining a flow of the flocculants (102a), which can be as an aqueous solution, with the composition flow (103a). Alternatively, the salts and flocculant can be combined together as a solution to treat the waste as a stream of it. Coarse particles (sand) can also be added to the composition or flow of the same and / or to any or all flows of the solution.

[0067] Os fluxos da solução de sais e polímeros podem ser provenientes dos reservatórios de retenção 101 e 102 e os fluxos de partículas finas aquosas e areia podem ser provenientes dos reservatórios de retenção 103 e 105, respectivamente. Alternativamente, os rejeitos podem ser provenientes de uma operação de extração de areias betuminosas.[0067] The fluxes of the salts and polymers solution can come from the retention reservoirs 101 and 102 and the flows of fine aqueous particles and sand can come from the retention reservoirs 103 and 105, respectively. Alternatively, the tailings may come from an oil sands extraction operation.

[0068] Para esta modalidade, o fluxo de sal (101a) e polímero (102a) e fluxo de rejeitos (103a) são transportados para o dispositivo de mistura 107, onde um fluxo de areia (105a) é adicionado e a combinação misturada. O dispositivo de mistura 107 pode ser um misturador em linha, um tanque de[0068] For this modality, the salt flow (101a) and polymer (102a) and tailings flow (103a) are transported to the mixing device 107, where a sand flow (105a) is added and the combination mixed. The mixing device 107 can be an in-line mixer, a mixing tank

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 104/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 104/130

36/49 mistura, misturador ribbon ou outro dispositivo de mistura que possa misturar os fluxos 101a, 102a, 103a e 105a. Para esta modalidade, as partículas finas aquosas são combinadas com os sais e polímeros como soluções seguidas pela adição de areia para tratar as partículas finas aquosas. No entanto, a ordem pode ser alterada, por exemplo, a areia pode ser combinada com as partículas finas aquosas (105b) seguindose a mistura com as soluções de sais e polímero. A areia pode ser adicionada como um fluxo úmido ou seco. Em algumas modalidades, a combinação dos fluxos em uma linha pode provocar mistura suficiente para eliminar a necessidade de um dispositivo de mistura separado, por exemplo, mistura em linha, e os fluxos combinados podem ser transportados diretamente para um dispositivo de desaguamento mecânico para separar o material consolidado da água de processo e, em alguns casos, para consolidar ainda mais os sólidos no material consolidado.36/49 mixing, ribbon mixer or other mixing device that can mix streams 101a, 102a, 103a and 105a. For this modality, the fine aqueous particles are combined with the salts and polymers as solutions followed by the addition of sand to treat the fine aqueous particles. However, the order can be changed, for example, the sand can be combined with the fine aqueous particles (105b) followed by mixing with the salt and polymer solutions. Sand can be added as a wet or dry stream. In some embodiments, the combination of flows in a line can cause sufficient mixing to eliminate the need for a separate mixing device, for example, in-line mixing, and the combined flows can be transported directly to a mechanical dewatering device to separate the consolidated material from the process water and, in some cases, to further consolidate the solids in the consolidated material.

[0069] Como mostrado na modalidade da Figura 1, após o misturador 107, as partículas finas aquosas tratadas, que incluem um material consolidado e água de processo, são transferidas para o dispositivo de desaguamento 109 para separar a água de processo do material consolidado. Tais dispositivos de desaguamento incluem, por exemplo, um ou mais dispositivos de decantação, filtração, eletrofiltração, filtragem de fluxo cruzado, drenagem por gravidade ou aspiração ou combinação do mesmo e/ou por um ou mais dispositivos paro desaguamento de materiais consolidados, tais como centrifuga, centrifuga de decantação, parafuso de desaguamento, hidrociclone, filtro de correia de vácuo, prensa de filtro ou dispositivos de prensagem, etc. ou[0069] As shown in the embodiment of Figure 1, after the mixer 107, the treated aqueous fine particles, which include a consolidated material and process water, are transferred to the dewatering device 109 to separate the process water from the consolidated material. Such dewatering devices include, for example, one or more devices for settling, filtration, electrofiltration, cross-flow filtration, gravity or suction drainage or combination thereof and / or for one or more devices for dewatering consolidated materials, such as centrifuge, settling centrifuge, dewatering screw, hydrocyclone, vacuum belt filter, filter press or pressing devices, etc. or

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 105/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 105/130

37/49 combinações dos mesmos.37/49 combinations thereof.

[0070] Água de processo separada pode ser recuperada e coletada no reservatório 111 e material consolidado separado pode ser recuperado e coletado no recipiente 113. Para esta modalidade, a água de processo recuperada no reservatório 111 inclui a água de processo das particulas finas aquosas, por exemplo, rejeitos, diluídos com o fluxo 101a e, assim, inclui sais residuais de um ou mais sais altamente solúveis em água e pode possivelmente incluir polímeros residuais de um ou mais polímeros floculantes, bem como, contaminantes das partículas finas aquosas. Se as partículas finas aquosas incluem materiais de REE, a água de processo recuperada no reservatório 111 e/ou o material consolidado em 113 também podem incluir materiais de REE. Existem também sais altamente solúveis em água que são constituintes das partículas finas aquosas originais e estes tornam-se parte da água de processo recuperada. A água de processo recuperada no reservatório 111 pode em seguida, ser transferida para um sistema de purificação de água 115 para purificar, pelo menos, uma porção da água de processo recuperada que é transferida para o reservatório 117. Sistemas de purificação de água que podem ser usados para modalidades dos processos da presente revelação incluem sistemas de osmose reversa, sistemas de destilação a vácuo, eletrodiálise, sistemas de filtração, etc. A água de processo não purificada, recuperada restante é transferida para o reservatório 119 para recuperar a água de processo incluindo um ou mais sais altamente solúveis em água e sais altamente solúveis em água que são constituintes das partículas finas aquosas originais. Esta água de processo recuperada, não purificada, restante, pode ser reciclada de[0070] Separate process water can be recovered and collected in reservoir 111 and separate consolidated material can be recovered and collected in container 113. For this modality, the process water recovered in reservoir 111 includes the process water of fine aqueous particles, for example, tailings, diluted with flow 101a and thus includes residual salts of one or more highly water-soluble salts and may possibly include residual polymers of one or more flocculating polymers, as well as contaminants of the fine aqueous particles. If the fine aqueous particles include REE materials, the process water recovered in reservoir 111 and / or the material consolidated in 113 can also include REE materials. There are also highly water-soluble salts that are constituents of the original aqueous fine particles and these become part of the recovered process water. The process water recovered in reservoir 111 can then be transferred to a water purification system 115 to purify at least a portion of the recovered process water which is transferred to reservoir 117. Water purification systems that can be used for modalities of the processes of the present disclosure include reverse osmosis systems, vacuum distillation systems, electrodialysis, filtration systems, etc. The remaining unpurified, recovered process water is transferred to reservoir 119 to recover the process water including one or more highly water-soluble salts and highly water-soluble salts that are constituents of the original aqueous fine particles. This recovered, unpurified, remaining process water can be recycled

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 106/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 106/130

38/49 volta ao processo de tratamento. Para esta modalidade, pelo menos, uma porção da água de processo recuperada, não purificada, pode ser reciclada de volta para o reservatório de retenção 101 e a deficiência na concentração dos sais ou polímeros pode ser corrigida pela adição de sais adicionalmente solúveis em água ou polímeros floculantes de um ou mais reservatórios de reposição, tais como os recipientes de reposição 121 e 122.38/49 returns to the treatment process. For this modality, at least a portion of the recovered, non-purified process water can be recycled back to the retention reservoir 101 and the deficiency in the concentration of salts or polymers can be corrected by adding additional water-soluble salts or flocculating polymers from one or more replacement reservoirs, such as replacement containers 121 and 122.

[0071] O processo da presente invenção também pode incluir a recuperação de materiais de REE da água de processo separada reciclada ou dos sólidos consolidados. Os materiais de REE podem ser recuperados da água de processo por precipitação, por exemplo, usando ácido oxálico ou extração. Outros métodos para recuperar REE da água de processo incluem processamento mineral e beneficiamento físico, extração de solventes eutéticos profundos/líquidos iônicos, dissolução ácida, separações de fase de alta temperatura, uso de absorventes seletivos de REE, fotoforese, injeção e extração de salmoura in-situ, moagem reativa, etc. O processo da presente invenção também pode incluir a recuperação de materiais de REE a partir dos sólidos consolidados por lixiviação ácida ou decomposição cáustica.[0071] The process of the present invention may also include recovering REE materials from separate recycled process water or consolidated solids. REE materials can be recovered from the process water by precipitation, for example, using oxalic acid or extraction. Other methods for recovering REE from process water include mineral processing and physical processing, extraction of deep eutectic solvents / ionic liquids, acid dissolution, high temperature phase separations, use of selective REE absorbents, photophoresis, injection and brine extraction in -situ, reactive grinding, etc. The process of the present invention can also include recovering REE materials from consolidated solids by acid leaching or caustic decomposition.

[0072] O processo da presente invenção pode incluir a adição de um solvente orgânico (por exemplo, nafta, querosene ou um hidrocarboneto C5-8, tais como pentano, hexano, heptano, benzeno, tolueno, etc. ou misturas dos mesmos) para diluir o material orgânico incluído com as partículas finas aquosas, por exemplo, rejeitos tais como hidrocarbonetos residuais, solventes orgânicos, óleo, betume. A adição de um solvente orgânico forma uma mistura orgânica com o material orgânico[0072] The process of the present invention can include the addition of an organic solvent (for example, naphtha, kerosene or a C5-8 hydrocarbon, such as pentane, hexane, heptane, benzene, toluene, etc. or mixtures thereof) dilute the organic material included with the fine aqueous particles, for example, tailings such as residual hydrocarbons, organic solvents, oil, bitumen. The addition of an organic solvent forms an organic mixture with the organic material

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 107/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 107/130

39/49 que pode ser removido.39/49 that can be removed.

[0073] Além disso, os sólidos consolidados podem ser recuperados. Os sólidos consolidados recuperados podem incluir sal(is) residual altamente solúvel em água do tratamento dos rejeitos. Quando o sal usado no tratamento dos rejeitos é benéfico para a vida da planta, tal como sal à base de amônio ou sal à base de sulfato ou sal à base de fosfato, o sal residual pode atuar como um fertilizante com os sólidos consolidados. Os sólidos consolidados recuperados podem incluir materiais de REE que podem ser separados dos sólidos consolidados, como explicado em outra parte.[0073] In addition, consolidated solids can be recovered. The recovered consolidated solids may include highly water-soluble residual salt (s) from waste treatment. When the salt used in the treatment of tailings is beneficial for the life of the plant, such as ammonium-based salt or sulfate-based salt or phosphate-based salt, the residual salt can act as a fertilizer with the consolidated solids. The recovered consolidated solids may include REE materials that can be separated from the consolidated solids, as explained elsewhere.

EXEMPLOS [0074] Os seguintes exemplos são destinados a ilustrar ainda mais certas modalidades preferidas da invenção e não são limitativos na natureza. Os técnicos no assunto reconhecerão, ou serão capazes de determinar, utilizando não mais do que experimentação de rotina, numerosos equivalentes às substâncias e procedimentos específicos aqui descritos.EXAMPLES [0074] The following examples are intended to further illustrate certain preferred embodiments of the invention and are not limiting in nature. Those skilled in the art will recognize, or be able to determine, using no more than routine experimentation, numerous equivalents to the specific substances and procedures described herein.

Consolidação de Pasta Semifluida de Cinza de Carvão [0075] Uma amostra inicial de uma lama de cinza de carvão foi analisada por espectroscopia de infravermelho para determinar o teor de sólidos. Além disso, estimou-se que a amostra tinha 30% ou mais de partículas de carvão finas presentes, isto é, uma mistura de partículas de carvão finas e partículas de minerais finas. Aproximadamente 5 g da pasta semifluida de carvão foram colocados em um frasco e foi adicionado um peso igual de uma solução iônica aquosa e a pasta semifluida diluída foi agitada para misturar os componentes. O líquido iônico foi composto de água, 10% em peso de sulfato de amônio e 0,1% em peso de poliacrilamidaCoal Ash Slurry Consolidation [0075] An initial sample of a coal ash slurry was analyzed by infrared spectroscopy to determine the solids content. In addition, the sample was estimated to have 30% or more fine coal particles present, i.e., a mixture of fine coal particles and fine mineral particles. Approximately 5 g of the coal slurry was placed in a flask and an equal weight of an aqueous ionic solution was added and the diluted slurry was stirred to mix the components. The ionic liquid was composed of water, 10% by weight of ammonium sulfate and 0.1% by weight of polyacrylamide

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 108/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 108/130

40/49 (PAM). O assentamento começou imediatamente, como pode ser visto na figura à esquerda na Figura 2. O frasco foi, em seguida, centrifugado durante 30 segundos a 3000 rpm e as partículas consolidadas em uma massa compacta, como mostrado na figura no centro da Figura 2. O líquido sobrenadante parecia claro, sem partículas suspensas visíveis. Após a remoção do líquido, verificou-se que os sólidos compactados têm resistência coesiva suficiente para manter sua forma quando o frasco foi invertido, como pode ser visto na figura à direita na Figura 2.40/49 (PAM). The settlement started immediately, as can be seen in the figure on the left in Figure 2. The flask was then centrifuged for 30 seconds at 3000 rpm and the particles consolidated into a compact mass, as shown in the figure in the center of Figure 2. The supernatant liquid appeared clear, with no visible suspended particles. After removing the liquid, it was found that the compacted solids have sufficient cohesive strength to maintain their shape when the flask was inverted, as can be seen in the figure on the right in Figure 2.

[0076] O material foi removido do frasco (Figura 3, à esquerda) e uma porção foi seca. O material consolidado tinha um teor de sólidos inicial de 54%. Parte do restante foi pressionado (à mão) entre toalhas de papel (Figura 3, à direita). Este material prensado tinha um teor de sólidos de 74% .[0076] The material was removed from the bottle (Figure 3, left) and a portion was dried. The consolidated material had an initial solids content of 54%. Part of the rest was pressed (by hand) between paper towels (Figure 3, right). This pressed material had a solids content of 74%.

Variação de Sal e Concentração de Sal no Tratamento de Rejeitos de Areias Betuminosas [0077] Experimentos adicionais foram realizados com vários sais altamente solúveis em água e em diferentes concentrações e com e sem areia para tratar rejeitos de areias betuminosas. Uma série de soluções salinas/polímero foi preparada. Todas as soluções salinas/polímero incluíram 0,1% em peso de poliacrilamida (PAM) mas variaram o tipo e a concentração do sal. Por exemplo, uma série de soluções de cloreto de cálcio de 10% em peso, 5% em peso e 2% em peso, cada uma, com 0,1% em peso de PAM, foi preparada e usada para tratar MFT. Outras soluções salinas de 10% em peso, 5% em peso e 2% em peso de sulfato de amônio, cloreto de potássio, etc. foram preparadas, cada uma, com 0,1% em pesoVariation of Salt and Salt Concentration in the Treatment of Bituminous Sand Tailings [0077] Additional experiments were carried out with various salts highly soluble in water and in different concentrations and with and without sand to treat bituminous sand tailings. A number of saline / polymer solutions were prepared. All saline / polymer solutions included 0.1% by weight of polyacrylamide (PAM) but the type and concentration of the salt varied. For example, a series of calcium chloride solutions of 10% by weight, 5% by weight and 2% by weight, each with 0.1% by weight of PAM, was prepared and used to treat MFT. Other saline solutions of 10% by weight, 5% by weight and 2% by weight of ammonium sulfate, potassium chloride, etc. were prepared, each, with 0.1% by weight

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 109/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 109/130

41/49 de PAM. Um peso igual de uma solução salina/polimero particular foi, em seguida, combinado com MFT, com ou sem areia, em um frasco seguido por mistura vigorosa. Os frascos foram, em seguida, centrifugados a 3000 rpm em uma centrifuga de laboratório de LW Scientific durante 30 segundos para formar um material consolidado na forma de uma pasta semifluida. Após a centrifugação, o liquido sobrenadante foi separado do material consolidado por uma pipeta. O material consolidado foi, em seguida, pesado, seco e novamente pesado para determinar um teor de sólidos do material consolidado. Os vários sais e as suas concentrações que foram utilizadas para tratar MFT e os dados de teor de sólidos resultantes estão resumidos nas Tabelas 1 e 2 abaixo.41/49 of PAM. An equal weight of a particular saline / polymer solution was then combined with MFT, with or without sand, in a flask followed by vigorous mixing. The vials were then centrifuged at 3000 rpm in a LW Scientific laboratory centrifuge for 30 seconds to form a consolidated material in the form of a slurry. After centrifugation, the supernatant liquid was separated from the consolidated material by a pipette. The consolidated material was then weighed, dried and weighed again to determine a solid content of the consolidated material. The various salts and their concentrations that were used to treat MFT and the resulting solids content data are summarized in Tables 1 and 2 below.

Tabela 1: Teor de sólidos de MFT tratados com um peso igual de uma solução salina/PAM sem a adição de areia e após centrifugação.Table 1: Content of MFT solids treated with an equal weight of a saline / PAM solution without the addition of sand and after centrifugation.

Sal (+ 0,1% em peso de PAM) Sem areia salt (+ 0.1% by weight of MAP) Without sand 10% de Concentração1 10% Concentration 1 5% de Concentração2 5% Concentration 2 2% de Concentração3 2% Concentration 3 Cloreto férrico (FeCla) Ferric chloride (FeCla) 34, 9% 34.9% - 35, 6% 35.6% Sulfato de alumínio (AÍ2 (S04) 3)Aluminum sulphate (AÍ2 (S0 4 ) 3) 33, 1% 33, 1% - 34,1% 34.1% Cloreto de cálcio (CaCÍ2> Calcium chloride (CaCÍ2> 36, 8% 36, 8% 37, 1% 37, 1% 35,8% 35.8% Sulfato de amônio (NH4SO4) Ammonium sulfate (NH4SO4) 33, 1% 33, 1% 31, 8% 31, 8% 31,4% 31.4% Cloreto de potássio (KC1) Potassium chloride (KC1) 35, 4% 35.4% 32, 4% 32, 4% 33,5% 33.5%

Tabela 2: Teor de sólidos de MFT tratados com um peso igual de uma solução salina/PAM com a adição de areia (relação deTable 2: Content of MFT solids treated with an equal weight of saline / PAM with the addition of sand (ratio of

SFR 1:1) após centrifugação.SFR 1: 1) after centrifugation.

Sal (+ 0,1% em peso de PAM) Com areia salt (+ 0.1% by weight of MAP) With sand 10% de Concentração1 10% Concentration 1 5% de Concentração2 5% Concentration 2 2% de Concentração3 2% Concentration 3 Cloreto Chloride 45,7% 45.7% - 52, 8% 52.8%

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 110/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 110/130

42/4942/49

férrico (FeCl3)ferric (FeCl 3 ) Sulfato de alumínio (Alz (S04) 3)Aluminum sulfate (Alz (S0 4 ) 3) 51, 4% 51.4% - 53, 7% 53.7% Cloreto de cálcio (CaCl2)Calcium chloride (CaCl 2 ) 58% 58% 56, 8% 56.8% 56, 1% 56, 1% Sulfato de amônio (NH4SO4) Ammonium sulfate (NH4SO4) 53, 6% 53.6% 52,3% 52.3% 53, 5% 53.5% Cloreto de potássio (KC1) Potassium chloride (KC1) 53, 4% 53.4% 52,5% 52.5% 53, 9% 53.9%

de rejeitos de sal foi de cerca de 5%of salt tailings was about 5%

1. A concentração em peso .1. Concentration by weight.

2. A concentração de rejeitos de sal foi de cerca de 2,5% em peso .2. The concentration of salt tailings was about 2.5% by weight.

3. A concentração de rejeitos de sal foi de cerca de 1% em peso .3. The concentration of salt tailings was about 1% by weight.

[0078] A Tabela 1 relata o teor de sólidos do material consolidado seco após o tratamento de MFT com as várias soluções salinas/polimero sem areia. Após centrifugação durante apenas 30 segundos, os sais altamente solúveis em água forneceram conteúdos sólidos para os materiais consolidados em uma faixa entre cerca de 31% - 37%. No entanto, o uso de sais altamente solúveis em água com um cátion multivalente, tais como os cátions de aluminio e férrico, pareceu causar entupimento das paredes do frasco e forneceu um material consolidado menos coeso em comparação com os sais altamente solúveis em água com um cátion monovalente sob as condições testadas. Em alguns testes usando concentrações de sal de 10%, a água clarificada sobre a parte superior dos materiais consolidados foi removida usando uma pipeta e os sólidos úmidos pressionados entre toalhas de papel. Descobriu-se que os sais com cátions multivalentes, cloreto de aluminio (AICI3) , cloreto férrico[0078] Table 1 reports the solid content of the consolidated dry material after the treatment of MFT with the various salt solutions / polymer without sand. After centrifugation for only 30 seconds, the highly water-soluble salts provided solid contents for the consolidated materials in a range between about 31% - 37%. However, the use of highly water-soluble salts with a multivalent cation, such as aluminum and ferric cations, appeared to cause clogging of the flask walls and provided a less cohesive consolidated material compared to highly water-soluble salts with a monovalent cation under the conditions tested. In some tests using 10% salt concentrations, the clarified water over the top of the consolidated materials was removed using a pipette and the wet solids pressed between paper towels. It was found that salts with multivalent cations, aluminum chloride (AICI3), ferric chloride

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 111/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 111/130

43/49 (FeCls) e cloreto de cálcio (CaCl2) , que forneciam depósitos significativos de material viscoso nas paredes do frasco, eram menos coesos que os sólidos prensados obtidos utilizando sais com cátions monovalentes, tais como os sais de amônio de NH4C1 e (NH4)2SO4.43/49 (FeCls) and calcium chloride (CaCl 2 ), which provided significant deposits of viscous material on the walls of the flask, were less cohesive than the pressed solids obtained using salts with monovalent cations, such as NH 4 ammonium salts C1 and (NH 4 ) 2 SO 4 .

[0079] A Tabela 2 relata o teor de sólidos de material consolidado seco após o tratamento de MFT com as várias soluções salinas/polímero e areia. Adicionou-se areia com uma relação de areia para partículas finas de 1:1 (isto é, adicionaram-se 1,5 g de areia aos 5 g de MFT com 30% de sólidos para fornecer uma relação de 1:1 do peso da areia ao dos sólidos no MFT) . Após a centrifugação por apenas 30 segundos, os sais altamente solúveis em água forneceram teores de sólidos para os materiais consolidados em uma faixa entre cerca de 46%-58%, que foi significativamente maior do que a faixa de teores de sólidos sem uso de areia. Embora o teor de sólidos dos frascos contendo areia adicionada seja o dobro daqueles sem areia, o volume da pasta semifluida centrifugada é aproximadamente o mesmo.[0079] Table 2 reports the solid content of consolidated dry material after the treatment of MFT with the various saline / polymer solutions and sand. Sand with a 1: 1 sand to fine particle ratio (that is, 1.5 g of sand was added to 5 g of MFT with 30% solids to provide a 1: 1 ratio of the weight of the sand to that of solids in the MFT). After centrifugation for only 30 seconds, the highly water-soluble salts provided solids content for the consolidated materials in a range between about 46% -58%, which was significantly greater than the range of solids without using sand . Although the solids content of flasks containing added sand is double those without sand, the volume of the centrifuged slurry is approximately the same.

[0080] Os dados nas Tabelas 1 e 2 mostram que a adição de solução salina a 2% em peso para tratar MFT foi tão eficaz quanto uma solução salina a 10% em peso. Ou seja, uma concentração de rejeitos de sal a 1% em peso foi tão eficaz quanto uma concentração de rejeitos de sal a 5% em peso. Uma vez que um peso igual da solução salina/polímero foi usado para tratar MFT, a concentração de sal do sal adicionado nos rejeitos tratados é metade da concentração na solução salina/polímero, isto é, a solução salina adicionada de 2% em peso proporcionou uma concentração de rejeitos de sal de 1% em peso e a solução salina de 10% em peso proporcionou[0080] The data in Tables 1 and 2 show that the addition of 2% by weight saline to treat MFT was as effective as a 10% by weight saline. That is, a concentration of salt rejects at 1% by weight was as effective as a concentration of salt rejects at 5% by weight. Since an equal weight of the saline / polymer was used to treat MFT, the salt concentration of the added salt in the treated wastes is half that of the saline / polymer, that is, the added 2% by weight saline provided a concentration of salt wastes of 1% by weight and the saline solution of 10% by weight provided

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 112/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 112/130

44/49 uma concentração de rejeitos de sal de 5% em peso. A concentração de rejeitos de sal no MFT tratado pode ser alcançada de várias maneiras. Para facilitar o manuseio nos testes de frascos anteriores, foi conveniente combinar pesos iguais de soluções salinas/polímero para MFT. No entanto, quantidades menores de soluções salinas/polímero com concentrações maiores das mesmas forneceram a mesma concentração de rejeitos de sal fornecendo resultados equivalentes de materiais consolidados.44/49 a salt wastes concentration of 5% by weight. The concentration of salt tailings in the treated MFT can be achieved in several ways. To facilitate handling in previous flask tests, it was convenient to combine equal weights of saline / polymer solutions for MFT. However, smaller amounts of saline / polymer solutions with higher concentrations of them provided the same concentration of salt tailings providing equivalent results for consolidated materials.

[0081] A centrifugação em frascos de fundo plano não é tão eficaz em termos de produção de um material com alto teor de sólidos como usando tubos de centrífuga. Deve-se ter em mente que, para todos os conjuntos de frascos de laboratório e tubos de teste, há sempre solução remanescente nos vazios entre as partículas. Será mostrado mais tarde que o teor de sólidos do material consolidado pode ser facilmente aumentado da faixa de 46%-58% por simples drenagem ou o uso de métodos de desaguamento mecânicos conhecidos na técnica, tais como filtros-prensa, filtros de correia, filtração de fluxo cruzado, parafusos de desaguamento de areia, centrífugas de decantação, hidrociclones, etc.[0081] Centrifugation in flat bottom flasks is not as effective in terms of producing a material with a high solids content as using centrifuge tubes. It should be borne in mind that, for all sets of laboratory flasks and test tubes, there is always solution remaining in the voids between the particles. It will be shown later that the solid content of the consolidated material can be easily increased from the range of 46% -58% by simple drainage or the use of mechanical dewatering methods known in the art, such as filter presses, belt filters, filtration cross flow, sand dewatering screws, settling centrifuges, hydrocyclones, etc.

Variação de Concentração de Sal e Concentração de Polímero no Tratamento de Rejeitos de Areias Betuminosas [0082] Quando o sal, polímero e areia são utilizados em conjunto, concentrações de rejeitos de sal em excesso de 0,5% em peso e, de preferência, não menos de cerca de 1% devem ser usadas para alcançar uma consolidação razoavelmente rápida dos sólidos nos rejeitos. Além disso, embora um grau de consolidação da mistura de partículas finas/areia seja obtido em concentrações de rejeitos deVariation of Salt Concentration and Polymer Concentration in the Treatment of Bituminous Sand Tailings [0082] When salt, polymer and sand are used together, salt tailings concentrations in excess of 0.5% by weight and, preferably, not less than about 1% should be used to achieve reasonably rapid consolidation of the solids in the tailings. In addition, although a degree of consolidation of the fine particle / sand mixture is obtained at

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 113/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 113/130

45/49 polímeros tão baixos quanto 0,01% em peso para tempos de processamento relativamente curtos, resultados superiores são obtidos em concentrações de rejeitos de polímero de 0,05% e superiores. Essas preferências foram determinadas por um conjunto de experimentos de frascos. O conjunto superior de frascos na Figura 4 mostra os resultados obtidos adicionando 5 g de uma solução de sulfato de amônio a 2% em peso ((NH4)2SC>4) contendo PAM a 5 g de MFT. A areia também foi adicionada para fornecer uma relação de areia para partículas finas de 1:1 (isto é, adicionaram-se 1,5 g de areia) . A quantidade de PAM nas soluções foi variada entre 0,1% (em peso) e 0,02% (em peso) . O conjunto inferior de frascos mostra o que é observado quando um 1% em peso do sulfato de amônio foi usado. Os frascos foram centrifugados a 3000 rpm durante 30 segundos para acelerar a sedimentação.45/49 polymers as low as 0.01% by weight for relatively short processing times, superior results are obtained at polymer tailings concentrations of 0.05% and higher. These preferences were determined by a set of flask experiments. The upper set of flasks in Figure 4 shows the results obtained by adding 5 g of a 2% by weight ammonium sulfate solution ((NH4) 2SC> 4) containing PAM to 5 g of MFT. The sand was also added to provide a fine particle sand ratio of 1: 1 (i.e., 1.5 g of sand was added). The amount of PAM in the solutions was varied between 0.1% (by weight) and 0.02% (by weight). The bottom set of vials shows what is observed when 1% by weight of ammonium sulphate was used. The vials were centrifuged at 3000 rpm for 30 seconds to accelerate sedimentation.

[0083] Pode ser visto que, para todos os frascos tratados com soluções de (NH4)2SO4 a 1% em peso há um grau de sedimentação das partículas finas e areia, mas o líquido sobrenadante contém uma quantidade significativa de partículas suspensas. Além disso, visualmente parece haver um grau de segregação da areia e partículas finas. Em contraste, o MFT tratado com uma solução de (NH4)2SO4 a 2% em peso contendo 0,1% em peso de PAM apresentou sólidos assentados e compactados em contato com um sobrenadante claro. À medida que a quantidade de polímero na solução é reduzida do frasco A4 para E4, a claridade do sobrenadante diminui, à medida que mais partículas suspensas permanecem na fase líquida. Maior claridade do líquido sobrenadante deve ser alcançada em tempos de centrifugação mais longos, mas para tempos de processamento curtos, tratamento de MFT[0083] It can be seen that for all vials treated with 1% by weight (NH4) 2SO4 solutions there is a degree of sedimentation of fine particles and sand, but the supernatant liquid contains a significant amount of suspended particles. In addition, visually there appears to be a degree of segregation of sand and fine particles. In contrast, the MFT treated with a solution of (NH4) 2SO4 at 2% by weight containing 0.1% by weight of PAM showed solids settled and compacted in contact with a clear supernatant. As the amount of polymer in the solution is reduced from bottle A4 to E4, the clarity of the supernatant decreases as more suspended particles remain in the liquid phase. Greater clarity of the supernatant liquid should be achieved in longer centrifugation times, but for short processing times, MFT treatment

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 114/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 114/130

46/49 para resultar em uma concentração de rejeitos de sal de não menos do que cerca de 0,5% em peso e uma concentração de rejeitos de polímero de não menos do que cerca de 0,04% em peso são preferíveis.46/49 to result in a salt tailing concentration of not less than about 0.5% by weight and a polymer tailing concentration of not less than about 0.04% by weight is preferable.

[0084] O teor de sólidos dos materiais consolidados em cada um dos frascos mostrados na Figura 4 foi determinado por secagem, isto é, o material consolidado, centrifugado foi separado do seu líquido sobrenadante, a massa úmida foi pesada, seca e pesada novamente para determinar um teor de sólidos. O teor de sólidos dos materiais consolidados para os conjuntos de frascos está resumido na Tabela 3.[0084] The solid content of the consolidated materials in each of the flasks shown in Figure 4 was determined by drying, that is, the consolidated, centrifuged material was separated from its supernatant liquid, the wet mass was weighed, dried and weighed again to determine a solids content. The solids content of the consolidated materials for the bottle sets is summarized in Table 3.

Tabela 3: O teor de sólidos do MFT tratado com sulfato de amônio centrifugado/PAM, como determinado por separação e secagem do material consolidado.Table 3: The solids content of the MFT treated with centrifuged ammonium sulfate / PAM, as determined by separation and drying of the consolidated material.

0,1% de PAM % de sólidos 0.1% of WFP % solids 0,08% de PAM % de sólidos 0.08% of WFP % solids 0,06% de PAM % de sólidos 0.06% of WFP % solids 0,04% de PAM % de sólidos 0.04% of WFP % solids 0,02% de PAM % de sólidos 0.02% of WFP % solids 2% 2% 60, 3% 60.3% 58,8% 58.8% 58,1% 58.1% 52, 0% 52, 0% 48,5% 48.5% (NH4) 2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 1% 1% 54, 4% 54.4% 57,2% 57.2% 58,1% 58.1% 56, 3% 56.3% 44,6% 44.6% (NH4) 2SO4 (NH4) 2SO4

[0085] Pode-se observar que para a solução de (NH4)2SC>4 a 2% em peso contendo 0,1% em peso de PAM, um teor de sólidos de pouco mais de 60% foi alcançado. Isto diminuiu apenas ligeiramente quando tratou-se MFT com soluções incluindo concentrações de PAM de 0,08% em peso e 0,06% em peso, mas significativamente em soluções concentradas de PAM inferiores. O tratamento de MFT com um peso igual das soluções de (NH4) 2SC>4/polímero resultou em uma concentração de rejeitos de sal de cerca de 1% em peso para cada um dos frascos A4-E4, e para o frasco A4, uma concentração de rejeitos de polímero de cerca de 0,05% em peso de PAM, para o frasco B4 uma concentração de resíduos de polímero de cerca[0085] It can be seen that for the solution of (NH4) 2SC> 4 to 2% by weight containing 0.1% by weight of PAM, a solids content of just over 60% was achieved. This decreased only slightly when treating MFT with solutions including PAM concentrations of 0.08% by weight and 0.06% by weight, but significantly in lower concentrated PAM solutions. The treatment of MFT with an equal weight of (NH 4 ) 2SC> 4 / polymer solutions resulted in a concentration of salt rejects of about 1% by weight for each of the A4-E4 flasks, and for the A4 flask, a concentration of polymer waste of about 0.05% by weight of PAM, for bottle B4 a concentration of polymer residues of about

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 115/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 115/130

47/49 de 0,04% em peso de PAM, para o frasco C4 uma concentração de rejeitos de polímero de cerca de 0,03% em peso de PAM, para o frasco D4 uma concentração de rejeitos de polímero de cerca de 0,02% em peso de PAM, e para frasco E4 uma concentração de rejeitos de polímero de cerca de 0,01% de PAM. Para as soluções de (NHéUSCU de 1% em peso, o teor de sólidos foi muito variável, refletindo os problemas com a segregação de partículas grossas e finas nos materiais consolidados nestas experiências.47/49 of 0.04% by weight of PAM, for bottle C4 a concentration of polymer tailings of about 0.03% by weight of PAM, for bottle D4 a concentration of polymer tailings of about 0, 02% by weight of PAM, and for flask E4 a concentration of polymer waste of about 0.01% of PAM. For the solutions of (NHéUSCU of 1% by weight, the solids content was very variable, reflecting the problems with the segregation of coarse and fine particles in the materials consolidated in these experiments.

Concentração de Sal Aumentada permite uma Menor Concentração de Polímero [0086] Quando sal, polímero e areia são utilizados em conjunto para tratar rejeitos, observou-se que a concentração de rejeitos de polímero pode ser reduzida se a concentração de rejeitos de sal for aumentada sob certas circunstâncias. Assim, uma concentração muito baixa de rejeitos de polímero pode alcançar uma consolidação razoavelmente rápida de sólidos nos rejeitos se a concentração de rejeitos de sal for aumentada. A Figura 5 ilustra que à medida que a concentração de sal aumenta, é necessário menos polímero floculante para obter soluções sobrenadantes límpidas. Para estes testes, a concentração de rejeitos de polímero aumenta de 0,01% para 0,05% em incrementos de 0,01% da direita para a esquerda enquanto a concentração de rejeitos de sal aumenta de 1% para 2% de cima para baixo.Increased Salt Concentration Enables Less Polymer Concentration [0086] When salt, polymer and sand are used together to treat tailings, it has been observed that the concentration of polymer tailings can be reduced if the concentration of salt tailings is increased under certain circumstances. Thus, a very low concentration of polymer tailings can achieve reasonably rapid consolidation of solids in the tailings if the concentration of salt tailings is increased. Figure 5 illustrates that as the salt concentration increases, less flocculant polymer is needed to obtain clear supernatant solutions. For these tests, the concentration of polymer tailings increases from 0.01% to 0.05% in increments of 0.01% from right to left while the concentration of salt tailings increases from 1% to 2% from top to bottom. low.

Variação da Concentração de Polímero no Tratamento de Rejeitos de Areias Betuminosas com Água do Mar [0087] Para estes experimentos, soluções de água do mar (provenientes da costa leste dos EUA do Oceano Atlântico)Variation of Polymer Concentration in the Treatment of Bituminous Sand Tailings with Seawater [0087] For these experiments, seawater solutions (from the eastern US coast of the Atlantic Ocean)

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 116/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 116/130

48/49 foram preparadas com várias concentrações de uma poliacrilamida não iônica (disponível a partir de SNF como FA920) entre 0,1% (em peso) e 0,02% (em peso). Acredita-se que a concentração de sais altamente solúveis na água do mar seja superior a 3% em peso. As soluções de polímero de água do mar foram usadas para tratar MFT do processamento de areias betuminosas. Uma quantidade igual da solução de água do mar - polímero foi usada para tratar MFT (cerca de 5 g de solução de água do mar - polímero para cerca de 5 g de MFT) em um frasco. As misturas tratadas foram primeiro agitadas e, em seguida, os frascos foram centrifugados a 3000 rpm durante 30 segundos para acelerar a sedimentação. Os resultados são mostrados na figura da Figura 6. Da esquerda para a direita, a água do mar usada para tratar MFT incluía cerca de 0,1% em peso, 0,08% em peso, 0,06% em peso, 0,04% em peso e 0,02% em peso do polímero floculante, respectivamente. Estas experiências mostram que uma mistura de sais altamente solúveis provenientes de um oceano pode ser utilizada no processo da presente invenção.48/49 were prepared with various concentrations of a nonionic polyacrylamide (available from SNF as FA920) between 0.1% (by weight) and 0.02% (by weight). The concentration of highly soluble salts in sea water is believed to be greater than 3% by weight. Seawater polymer solutions were used to treat MFT from oil sands processing. An equal amount of the seawater - polymer solution was used to treat MFT (about 5 g of seawater - polymer solution to about 5 g of MFT) in a bottle. The treated mixtures were first stirred and then the flasks were centrifuged at 3000 rpm for 30 seconds to accelerate sedimentation. The results are shown in the figure in Figure 6. From left to right, the seawater used to treat MFT included about 0.1% by weight, 0.08% by weight, 0.06% by weight, 0, 04% by weight and 0.02% by weight of the flocculant polymer, respectively. These experiments show that a mixture of highly soluble salts from an ocean can be used in the process of the present invention.

[0088] Apenas a modalidade preferida da presente invenção e exemplos de sua versatilidade são mostrados e descritos na presente revelação. É para ser entendido que a presente invenção é capaz de ser utilizada em várias outras combinações e ambientes e é capaz de alterações ou modificações dentro do escopo do conceito inventivo como aqui expresso. Assim, por exemplo, os técnicos no assunto reconhecerão, ou serão capazes de determinar, utilizando não mais do que experimentação de rotina, numerosos equivalentes às substâncias, procedimentos e disposições específicas aqui descritas. Tais equivalentes são considerados dentro do[0088] Only the preferred embodiment of the present invention and examples of its versatility are shown and described in the present disclosure. It is to be understood that the present invention is capable of being used in various other combinations and environments and is capable of alterations or modifications within the scope of the inventive concept as expressed herein. Thus, for example, those skilled in the art will recognize, or be able to determine, using no more than routine experimentation, numerous equivalents to the specific substances, procedures and provisions described herein. Such equivalents are considered within the

Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 117/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 117/130

49/49 escopo desta invenção, e são cobertos pelas reivindicações seguintes.49/49 scope of this invention, and are covered by the following claims.

Claims (6)

REIVINDICAÇÕES 1. Processo de consolidação de uma composição aquosa que inclui partículas finas e água de processo, o processo caracterizado pelo fato de que compreende:1. Process of consolidation of an aqueous composition that includes fine particles and process water, the process characterized by the fact that it comprises: tratar a composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado na água de processo; e separar a água de processo do material consolidado.treating the composition with at least a highly water-soluble salt to form a treated composition including a material consolidated in the process water; and separating process water from consolidated material. 2. Processo de consolidação de uma composição aquosa que inclui partículas finas e água de processo, o processo caracterizado pelo fato de que compreende:2. Process of consolidation of an aqueous composition that includes fine particles and process water, the process characterized by the fact that it comprises: tratar a composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e, pelo menos, um polimero floculante para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado na água de processo; e separar a água de processo do material consolidado.treating the composition with at least a highly water-soluble salt and at least one flocculating polymer to form a treated composition including a material consolidated in the process water; and separating process water from consolidated material. 3. Processo de consolidação de uma composição aquosa que inclui partículas finas e água de processo, o processo caracterizado pelo fato de que compreende:3. Process of consolidation of an aqueous composition that includes fine particles and process water, the process characterized by the fact that it comprises: tratar a composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e partículas grossas para formar uma composição tratada incluindo um material consolidado na água de processo; e separar a água de processo do material consolidado.treating the composition with at least a highly water-soluble salt and coarse particles to form a treated composition including a material consolidated in the process water; and separating process water from consolidated material. 4. Processo de consolidação de uma composição aquosa que inclui partículas finas e água de processo, o processo caracterizado pelo fato de que compreende:4. Process of consolidation of an aqueous composition that includes fine particles and process water, the process characterized by the fact that it comprises: tratar a composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água, pelo menos, um polimero floculante e partículas grossas para formar uma composição tratada treating the composition with at least one highly water-soluble salt, at least one flocculating polymer and coarse particles to form a treated composition Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 124/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 124/130 2/6 incluindo um material consolidado na água de processo; e separar a água de processo do material consolidado.2/6 including material consolidated in the process water; and separating process water from consolidated material. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a caracterizado pelo fato de que a composição é rejeito.Process according to any one of claims 1 to characterized by the fact that the composition is discarded. 6.6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4 caracterizado pelo fato de que o pelo menos, um sal altamente solúvel em água é um sal não hidrolisante.Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one highly water-soluble salt is a non-hydrolyzing salt. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o pelo menos, um sal altamente solúvel em água tem uma solubilidade em água superior a 10 g/100 g a 20°C.Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one highly water-soluble salt has a water solubility greater than 10 g / 100 g at 20 ° C. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4 caracterizado pelo fato de que o, pelo menos, um sal altamente solúvel em água tem um cátion monovalente.Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one highly water-soluble salt has a monovalent cation. 9.9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a composição tratada tem uma concentração da composição salina de, pelo menos, um sal altamente solúvel em água de pelo menos, 0,5% em peso.Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the treated composition has a concentration of the saline composition of at least one highly water-soluble salt of at least 0.5% by weight. 10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4 caracterizado pelo fato de que o pelo menos, um sal altamente solúvel em água é um sal à base de amônio.Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one highly water-soluble salt is an ammonium-based salt. 11. Processo, de acordo com a reivindicação 10 caracterizado pelo fato de que o sal à base de amônio é selecionado a partir de cloreto de amônio brometo de amônio carbonato de amônio, bicarbonato de amônio, nitrato de11. Process according to claim 10 characterized by the fact that the ammonium-based salt is selected from ammonium chloride ammonium bromide ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, nitrate Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 125/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 125/130 3/6 amônio, sulfato de amônio, fosfato de amônio ou uma combinação dos mesmos.3/6 ammonium, ammonium sulfate, ammonium phosphate or a combination thereof. 12. Processo, de acordo com a reivindicação 2 ou 4, caracterizado pelo fato de que o, pelo menos, um polimero floculante é uma poliacrilamida ou copolímero do mesmo.Process according to claim 2 or 4, characterized by the fact that the at least one flocculating polymer is a polyacrylamide or copolymer thereof. 13. Processo, de acordo com a reivindicação 2 ou 4, caracterizado pelo fato de que a composição tratada tem uma concentração de polímero-composição de, pelo menos, um polímero floculante não menos do que cerca de 0,04% em peso.Process according to claim 2 or 4, characterized in that the treated composition has a polymer-composition concentration of at least one flocculating polymer of not less than about 0.04% by weight. 14. Processo, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a composição é tratada com areia em uma relação entre areia e partículas finas entre 2,5:1,0 e 0,5:1.14. Process according to claim 3 or 4, characterized in that the composition is treated with sand in a ratio between sand and fine particles between 2.5: 1.0 and 0.5: 1. 15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o tratamento da composição inclui a combinação de um fluxo da composição com um fluxo de uma solução aquosa incluindo o, pelo menos, um sal altamente solúvel em água para produzir um fluxo da composição tratada.Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the treatment of the composition includes combining a flow of the composition with a flow of an aqueous solution including at least one highly soluble salt in water to produce a flow of the treated composition. 16. Processo, de acordo com a reivindicação 2 ou 4, caracterizado pelo fato de que o tratamento da composição inclui a combinação de um fluxo da composição com uma solução incluindo o, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e o, pelo menos, um polímero floculante para produzir um fluxo da composição tratada.16. Process according to claim 2 or 4, characterized in that the treatment of the composition includes combining a flow of the composition with a solution including at least one highly water-soluble salt and at least , a flocculating polymer to produce a flow of the treated composition. 17. Processo, de acordo com a reivindicação 2 ou 4, caracterizado pelo fato de que o tratamento da composição inclui a combinação de um fluxo da composição com um fluxo de uma solução aquosa incluindo o, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e um fluxo de uma solução aquosa 17. Process according to claim 2 or 4, characterized in that the treatment of the composition includes combining a flow of the composition with a flow of an aqueous solution including at least one highly water-soluble salt and a flow of an aqueous solution Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 126/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 126/130 4/6 incluindo o, pelo menos, um polímero floculante para produzir um fluxo da composição tratada.4/6 including at least one flocculating polymer to produce a flow of the treated composition. 18. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o tratamento da composição inclui a combinação de um fluxo da composição com um fluxo de uma solução aquosa incluindo o, pelo menos, um sal altamente solúvel em água e um fluxo de uma solução aquosa incluindo o, pelo menos, um polímero floculante e adicionando areia à composição e/ou o, pelo menos, um dos fluxos para produzir um fluxo da composição tratada.18. Process according to claim 4, characterized in that the treatment of the composition includes combining a flow of the composition with a flow of an aqueous solution including at least one highly water-soluble salt and a flow of an aqueous solution including at least one flocculating polymer and adding sand to the composition and / or at least one of the streams to produce a stream of the treated composition. 19. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que os fluxos são misturados em linha e opcionalmente com um misturador em linha para produzir o fluxo da composição tratada.19. Process according to claim 15, characterized in that the flows are mixed in line and optionally with an in-line mixer to produce the flow of the treated composition. 20. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o fluxo da composição tratada é passado através de um filtro de fluxo cruzado para separar a água de processo do material consolidado.20. Process according to claim 15, characterized by the fact that the flow of the treated composition is passed through a cross flow filter to separate the process water from the consolidated material. 21. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende a separação da água de processo do material consolidado por qualquer um ou mais de decantação, filtração, aspiração, drenagem por gravidade, ou combinações dos mesmos.21. Process according to any one of claims 1 to 4, characterized by the fact that it comprises the separation of process water from the consolidated material by any one or more of decantation, filtration, aspiration, gravity drainage, or combinations thereof . 22. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a separação da água de processo do material consolidado inclui o desaguamento mecânica do material consolidado.22. Process according to any one of claims 1 to 4, characterized by the fact that the separation of process water from the consolidated material includes the mechanical dewatering of the consolidated material. 23. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a 23. Process according to any one of claims 1 to 4, characterized by the fact that the Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 127/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 127/130 5/6 separação da água de processo do material consolidado inclui a drenagem por gravidade para desidratar ainda mais o material consolidado.5/6 separation of process water from the consolidated material includes gravity drainage to further dehydrate the consolidated material. 24. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o material consolidado tem um teor de sólidos de, pelo menos, 45% em peso.24. Process according to any of claims 1 to 4, characterized in that the consolidated material has a solids content of at least 45% by weight. 25. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a recuperação de, pelo menos, uma porção da água de processo separada.25. Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it further comprises recovering at least a portion of the separate process water. 26. Processo, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a reciclagem de, pelo menos, uma porção da água de processo separada recuperada para tratar composições adicionais.26. Process according to claim 25, characterized in that it further comprises recycling at least a portion of the separate process water recovered to treat additional compositions. 27. Processo, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a purificação de, pelo menos, uma porção da água de processo recuperada.27. Process according to claim 25, characterized by the fact that it still comprises the purification of at least a portion of the recovered process water. 28. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a composição inclui elementos de terras raras (REE) e o tratamento da composição com, pelo menos, um sal altamente solúvel em água, forma uma composição tratada incluindo REE na água de processo e/ou no material consolidado.28. Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the composition includes rare earth elements (REE) and the treatment of the composition with at least one highly water-soluble salt forms a composition treated including REE in process water and / or consolidated material. 29. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a separação da água de processo do material consolidado; e recuperação de REE da água de processo separada.29. Process, according to claim 28, characterized by the fact that it still comprises the separation of process water from the consolidated material; and REE recovery from separate process water. 30. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que ainda compreende separação da 30. Process, according to claim 28, characterized by the fact that it still comprises separation of the Petição 870190072623, de 29/07/2019, pág. 128/130Petition 870190072623, of 7/29/2019, p. 128/130 6/6 água de processo do material consolidado; e recuperação do REE dos materiais consolidados.6/6 process water of the consolidated material; and recovery of the REE from consolidated materials. 31. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que ainda compreende separação da água de processo do material consolidado; e recuperação do REE da água de processo separada e dos materiais consolidados.31. Process, according to claim 28, characterized by the fact that it still comprises separation of process water from the consolidated material; and recovery of the REE from separate process water and consolidated materials. 32. Material consolidado, caracterizado pelo fato de ser obtido conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4.32. Consolidated material, characterized by the fact that it is obtained as defined in any one of claims 1 to 4. 33. Material consolidado, caracterizado pelo fato de ser obtido conforme definido na reivindicação 28.33. Consolidated material, characterized by the fact that it is obtained as defined in claim 28.
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