BRPI0609046B1 - Method for floculation and separation of suspended solids from an industrial process current containing suspended solids - Google Patents

Description

“MÉTODO PARA FLOCULAÇÃO E SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS SUSPENSOS DE UMA CORRENTE DE PROCESSO INDUSTRIAL CONTENDO SÓLIDOS SUSPENSOS” Campo da Invenção A presente invenção se refere aos floculantes e métodos par usá-los e mais particular mente aos floculantes de emulsão polimérica com hidroxamaio e métodos para o processo de floculação de sólidos em correntes de processo industrial. Os floculantes e métodos da presente invenção são usados em tais processos industriais como o processo Bayer para a recuperação de alumina a partir do minério de bauxita.

Fundamentos da Invenção Os processos industriais que utilizam meio líquido mais freqüenteinente empregam técnicas de separação de sólidos-líquidos. No caso de sistemas aquosos, os floculantes são frequentemente usados para melhorar o processo de separação. Estes processos são praticados em diversas indústrias tais como na separação de sólidos minerais de sistemas aquosos, na produção de polpa e papel e para o tratamento de sobras de papel assim como para o tratamento de resíduos industriais e municipais. Correntemente os floculantes são fabricados e vendidos ou como formas em pó sólidas que são difíceis de se dissolver, ou como formas líquidas que são mais fáceis de manusear e utilizar. As formas líquidas incluem emulsões de água em óleo de polímeros solúveis em água. Estes foram usados durante muitas décadas em muitas aplicações industriais diversas. No entanto, estas formas de produto sofrem de várias desvantagens, Um dos problemas de uso da forma de produto de água cm óleo ocorre quando temperaturas baixas (abaixo do ponto de congelamento da emulsão) são encontradas. Freqüentemente, o subterfúgio de água em óleo se inverterá durante o processo de descongelamento que forma géis insolúveis que toma o produto não utilizável. As soluções aquosas de polímeros solúveis em água também tendem a congelar quando expostos às temperaturas baixas o que as tomam inadequadas para climas adversos. As formas de emulsão de água em óleo sofrem da necessidade de pré-diluir em um meio aquoso antes do uso, desta maneira adicionando ao custo tanques de armazenagem e equipamento de dissolução especializado. Quando o processo for um processo Bayer, a etapa de pré-diluição resulta em um problema adicional visto que ele adiciona água ao processo que necessita a adição de soda cáustica adicional de modo a manter a alcalinidade do sistema.

Existe portanto uma necessidade de formas de produto floculantes melhoradas que possam ser usadas nos processos industriais para superar estas deficiências. O processo Bayer é quase universalmente usado para a fabricação de alumina a partir de bauxita. Neste processo, o minério de bauxita em estado natural é primeiro aquecido com solução de soda cáustica em temperaturas na faixa de 140 a 250 °C. Isto resulta na dissolução (digestão) da maioria dos minerais que transportam alumínio, especialmente o triidrato de alumina AI (OHh (gibbsita) e boemita de monoidrato de alumina, para fornecer uma solução supersaturada de aluminato de sódio (líquido latente). As concentrações resultantes de materiais dissolvidos são muito elevadas, com concentrações de hidróxido de sódio sendo maiores do que 150 gramas/litro e alumina dissolvida sendo maior do que 120 g/1. Quaisquer sólidos não dissolvidos, geralmente óxidos de ferro que são conhecidos como lamas vermelhas, são depois fisicamente separados da solução de aluminato. Tipicamente um floculante polimérico é usado para intensificar a sedimentação e remoção das- partículas sólidas finas. Os sólidos suspensos residuais são removidos por uma etapa de filtração. A solução ou líquido claro filtrado é esfriado e semeado com triidrato de alumina para precipitar uma parte da alumina dissolvida. Após a precipitação de alumina, esta substância líquida esgotada ou gasta é reaquecida e reutilizada para dissolver a bauxita mais nova. A substância líquida de aluminato de sódio clarificada é semeada com cristais de triidrato de alumina para induzir a precipitação de alumina na forma de triidrato de alumina, AI (OH)3. As partículas ou cristais de triidrato de alumina são depois separadas da substância líquida cáustica concentrada. Os cristais de triidrato de alumina são geralmente separados da substância líquida em que eles são formados por sedimentação e/ou filtração. As partículas não refinadas se sedimentam facilmente, mas as partículas finas se sedimentam lentamente resultando em perdas de rendimento. As partículas finas podem também blindar os filtros. As partículas finas de triidrato de alumina que não sedimentam facilmente, são mais freqüentemente recicladas de volta à digestão com a substância líquida gasta. O triidrato de alumina não recuperado é depois re-digerido e re-precipitado em um segundo ciclo através do processo Bayer, não necessariamente consumindo energia e reduzindo a r capacidade de extração de alumina da substância líquida gasta. E portanto altamente desejável sedimentar tanto do triidrato quanto possível de modo a limitar as conseqüências adversas destes problemas. A Patente Canadense no. 825.234, Outubro de 1969, utiliza dextrano, sulfato de dextrano e combinações com estes contendo sais aniônicos para melhorar a floculação e filtração do triidrato de alumina a partir de suas soluções alcalinas. A Patente U.S. n~ 5.041.269, Agosto de 1991, Moody et al., utiliza um floculante para a recuperação de cristais de triidrato de alumina compreendendo uma combinação de dextrano, ou certos outros polissacarídeos, juntamente com um polímero floculante aniônico incluindo monômero acrílico. O dextrano tem, no entanto, provado ser um floculante fraco par cristais de triidrato resultando em claridades de sobrenadante fracas. A patente US 4767540 descreve o uso de polímeros com hidroxamato para a floculação de sólidos suspensos no processo Bayer. O pedido de patente Australiana AU-B-46114/93 descreve o uso de certos polímeros com hidroxamato para a clarifícação de sólidos de hidrato no processo Bayer. A US 6.608.137 descreve emulsões de água em óleo de polímeros com hidroxamato. Estes polímeros devem em primeiro lugar ser dissolvidos e pré-diluídos em um meio aquoso (frequentemente uma substância líquida de processo Bayer) antes que eles possam ser adicionados à substância líquida do processo Bayer a ser sedimentada/clarificada.

Assim, é um objetivo desta invenção fornecer novas composições de alto desempenho de matéria, dispersões de água em óleo em água de polímeros solúveis em água, que podem ser adicionados diretamente em correntes do processo industriais tais como correntes de processo Bayer sem pré-diluição, desta maneira eliminando a necessidade de recipientes de armazenagem caros e equipamento de bombeamento e diluição associado. As emulsões de água em óleo em água de um polímero com hidroxamato da invenção corrente também apresentam estabilidade de armazenagem intensificada sobre a solução da técnica anterior e polímeros em emulsão de água em óleo particularmente quando se submete a extremos de temperatura baixa. É também um objetivo da presente invenção fornecer um processo Bayer mais eficaz em que a floculação, sedimentação, clarificação e separação de sólidos do processo Bayer, incluindo triidrato de alumina e sólidos de lama vermelha das correntes do processo é melhorada mediante a adição à corrente de processo de uma emulsão de água em óleo em água de um polímero com hidroxamato.

Estes e outros objetivos da presente invenção são descritos com detalhes abaixo.

Descrição Detalhada da Invenção Em uma forma de realização, a presente invenção fornece uma composição de uma emulsão de água em óleo em água de um polímero solúvel em água em que a fase aquosa ou de água contínua é compreendida de uma solução aquosa de sal solúvel em água. Preferivelmente a emulsão de água em óleo em água de um polímero solúvel em água é uma emulsão de água em óleo em água de um polímero com hidroxamato. A fase descontínua é uma emulsão de água em óleo de um polímero solúvel em água, preferivelmente um polímero com hidroxamato solúvel em água. Os termos emulsão, microemulsão ou dispersão são usados sinonimicamente para indicar que o polímero está presente na forma de partículas pequenas ou gotículas dispersas em uma fase oleosa contínua da emulsão de óleo em água. O tamanho de partícula pode variar de 0,01 mícron a 50 mícrons e pode estar na forma de uma microemulsão ou microdispersão. As partículas podem também conter pouca ou alguma água variando de 0 a 90 %, o resíduo sendo polímero. Preferivelmente a faixa de tamanho de partícula é de 0,05 a 10 mícrons. As emulsões de água em óleo em água com hidroxamato da presente invenção podem ser preparadas mediante a mistura de uma emulsão de água em óleo ou dispersão de um polímero com hidroxamato com água ou uma solução aquosa de sal solúvel em água. O sal solúvel em água pode ser qualquer sal que impeça o polímero de se dissolver. Preferivelmente o sal é um sal contendo alumínio ou cálcio.

De acordo com um outro aspecto da invenção, é fornecido um método melhorado para a floculação, clarificação e separação de sólidos de uma corrente de processo industrial que compreende a adição à corrente de processo de uma emulsão de água em óleo em água ou dispersão de um polímero solúvel em água. Quando a corrente de processo for uma corrente de processo Bayer, os sólidos consistem de uma lama vermelha (resíduo) ou sólidos de triidrato de alumina (produto). A emulsão de água em óleo em água ou a dispersão do polímero solúvel em água é adicionada em uma quantidade eficaz para melhorar a clarificação de dita corrente de processo mediante a redução da quantidade de sólidos suspensos presentes no sobrenadante.

Quando o processo for uma corrente de processo Bayer o floculante preferido é uma emulsão de água em óleo em água de um polímero com hidroxamato, mas pode incluir outros floculantes tais como polímeros de ácido acrílico.

Os polímeros com hidroxamato são bem conhecidos por aqueles qualificados na técnica e são especificamente divulgados, como são os métodos para a sua produção, no Pedido de Patente U.K. 2171127 e Pat. U.S. nos. 3.345.344; 4.480.067; 4.532.046; 4.536.296 e 4.587.306, 4767540, e 6.608.137 que são por meio desta aqui incorporadas por referência. Geralmente, estes polímeros com hidroxamato podem ser produzidos pela reação de um grupo reativo pendente, em solução, com uma hidroxilamina ou seu sal em uma temperatura variando de cerca de 50 °C a 100 °C. De cerca de 1 a 90 % dos grupos reativos pendentes disponíveis do polímero podem ser substituídos por grupos hidroxâmicos de acordo com ditos procedimentos.

As emulsões de água em óleo em água de polímeros desta invenção podem ser preparadas mediante a adição em uma solução aquosa de sal solúvel em água de uma emulsão de água em óleo de um polímero mais preferivelmente um polímero com hidroxamato. Preferivelmente, a ordem de adição pode ser invertida, isto é, a solução aquosa de sal solúvel em água pode ser adicionada à emulsão de água em óleo de um polímero que é mais preferivelmente um polímero com hidroxamato. Altemativamente a ordem de adição pode ser invertida, isto é, a solução aquosa de sal solúvel em água pode ser adicionada à emulsão de água em óleo de um polímero com hidroxamato. Preferivelmente o polímero é um polímero com hidroxamato quando o substrato a ser tratado for uma corrente de processo Bayer. Os métodos de preparação da emulsão de água em óleo de um polímero com hidroxamato são descritos na US 6.608.137 que é por meio desta aqui .. incorporado por referência.. Geralmente um polímero da cadeia principal é preparado pela formação de uma emulsão de água em óleo de um monômero solúvel em água tal como acrilamida mediante a dispersão da fase monomérica dentro de uma fase de óleo e tensoativo e condução da polimerização na ausência de oxigênio por técnicas de polimerização convencionais, por exemplo, pela adição de oxi-redução, iniciadores térmicos, por exemplo, azo, ou pela aplicação de irradiação UV na presença de iniciadores UV. A cadeia principal polimérica é depois reagida com hidroxilamína para formar o polímero com hidroxamato. A concentração de polímero com hidroxamato presente na emulsão de água em óleo do polímero com hidroxamato pode variar de 1 a 60 %, geralmente na faixa de 10 a 30 %. A concentração de sal presente na solução aquosa deve ser tal como para impedir a dissolução da dispersão de água em óleo de um polímero com hidroxamato. Uma faixa preferida para a concentração de sal solúvel em água é de 0,1 a 10 % com base na emulsão de água em óleo em água. Mais preferivelmente a faixa é de 1 a 5 %. Os sais solúveis em água adequados incluem aluminato de sódio, sulfato de alumínio, cloreto de sódio, cloreto de potássio e outros mais. Os sais de alumínio são preferidos. A relação de emulsão de água em óleo de um polímero com hidroxamato para solução aquosa de sal solúvel em água que é usada para preparar a dispersão de água em óleo em água de um polímero com hidroxamato pode variar de 1:99 a 99:1, preferivelmente de 10:90 a 90:10, mais preferivelmente de 20 a 50 %.

Qualquer emulsão de água em óleo de polímero hidroxâmico pode ser usada. Os polímeros hidroxâmicos, ou polímeros com hidroxamato, são bem conhecidos na técnica e podem ser preparados pela derivação pós-polimerização de polímeros contendo grupos reativos pendentes, tais como grupos de éster, amida, anidrido e nitrila pendentes e outros mais, pela reação destes com hidroxilamina ou seu sal em uma temperatura dentro da faixa de cerca de 20 graus C a cerca de 100 graus C durante várias horas. Os monômeros adequados para a preparação de polímeros precursores incluem acrilamida e ésteres de ácido (met)acrílico tais como acrilato de metila. De cerca de 1 a cerca de 90 por cento molar dos grupos reativos pendentes disponíveis do polímero precursor podem ser substituídos por grupos hidroxâmicos de acordo com tais procedimentos. Tal derivação de pós-polimerização pode ser realizada na forma de emulsão ou dispersão de água em óleo como descrito na US 6.608.137. O peso molecular do polímero com hidroxamato pode variar de 100 a 50 x 106. O polímero com hidroxamato preferivelmente possui um peso molecular médio ponderado de pelo menos cerca de 0,5 a cerca de 40 dl/g quando medido em M NaCl a 30 graus C. O grau de formação de hidroxamato pode variar de cerca de 1 a cerca de 90 por cento molar, e preferivelmente está dentro da faixa de cerca de 5 a cerca de 75 por cento molar, e mais preferivelmente de cerca de 10 a cerca de 50 por cento molar. O polímero com hidroxamato na forma de realização preferida é predominantemente aniônico, embora possa também conter unidades não iônicas ou catiônicas. As unidades monoméricas aniônicas diferentes das unidades monoméricas hidroxâmicas podem ser incorporadas no polímero e são geralmente ácidos carboxílicos ou ácidos sulfonicos e são geralmente derivadas de ácidos (met)acrílicos, acrilamidas de sulfoalquila, tais como 2-sulfopropilacrilamida ou ácido acrilamidodimetilpropilsulfõnico.

Os polímeros usados na presente invenção são empregados por adicioná-los, ou diretamente à corrente de processo como emulsão de água em óleo em água de um polímero com hidroxamato ou na forma de soluções aquosas pré-diluídas. A corrente de processo pode ser qualquer corrente de processo industrial da qual os sólidos necessitam ser separados. Estes processos podem incluir processos de beneficiamento mineral tais como são usados na extração de alumina, fosfato, e outros minerais industriais, cobre, zinco, chumbo, e metais preciosos, na produção de polpa e papel, para o tratamento de refugos de papel assim como para o tratamento de resíduos" industriais e municipais. Preferivelmente a corrente de processo é uma corrente de processo Bayer, por exemplo, aquela contendo sólidos de lama vermelha ou triidrato de alumína. A emulsão de água em óleo em água de um polímero com hidroxamato é adicionada à corrente de processo contendo sólidos de lama vermelha ou triidrato de alumína em uma quantidade pelo menos suficiente para sedimentar ditos sólidos suspensos. Geralmente, para melhores resultados, pelo menos cerca de 0,1 mg do polímero com hidroxamato, per litro da corrente de processo deve ser empregado. Mais preferivelmente, pelo menos 1,0 mg do polímero com hidroxamato é adicionado. Fica entendido que quantidades mais elevadas do que aquelas exatamente mencionadas podem ser empregadas sem divergir do escopo da invenção, embora geralmente um ponto é alcançado em que quantidades adicionais de polímero com hidroxamato não melhoram a taxa de separação sobre as taxas máximas anteriormente alcançadas. Assim, não é econômico utilizar quantidades excessivas quanto este ponto é alcançado. A adição da emulsão de água em óleo em água de polímero com hidroxamato melhora a clareza do sobrenadante dessem modo reduzindo a quantidade de sólidos suspensos que são tipicamente muito finos. Melhorando a clareza de sobrenadante minimiza as perdas de triidrato de alumína e melhora a filtração de sobrenadante mediante a redução da blindagem do filtro, ou elimina a necessidade de filtração.

Acredita-se também que a clarificação de polímero com hidroxamato ajuda a melhorar a separação de líquida cáustico de alumina em um filtro a vácuo mediante a formação de uma massa de filtro mais porosa.

Quando a corrente de processo for uma corrente de lama vermelha, taxas de sedimentação superiores e clarezas de sobrenadante são obtidas comparadas com os polímeros da técnica anterior. Da mesma forma, foi surpreendentemente observado que as emulsões poliméricas com hidroxamato de água em óleo em água da presente invenção são floculantes mais eficazes para o tratamento de lamas vermelhas que são contaminadas com minerais contendo silício comumente conhecidos como produtos de dessilicação ou DSP.

Exemplo Comparativo A

Superfloc® HF80 é uma emulsão de água em óleo comercialmente disponível contendo polímero tendo cerca de 60 % molar de grupos de hidroxamato. E fabricado pela Cytec Industries Inc. of Garret Mountain, NJ.

Exemplos de 1 a 6: Preparação de emulsões poliméricas de água em óleo em água com hidroxamato Seis (6) amostras de emulsões poliméricas de água em óleo em água com hidroxamato estáveis são preparadas mediante o uso do seguinte procedimento. Concentrações de componentes em cada uma das seis amostras são apresentadas na Tabela 1. Triidrato de aluminato de sódio e hidróxido de sódio em pó são dissolvidos em água deionizada. O Superfloc® HF80 é depois adicionado rapidamente a uma solução vigorosamente agitada do aluminato de sódio e hidróxido de sódio para formar emulsões de água em óleo em água estável de polímero com hidroxamato.

Tabela 1 Exemplo de 7 a 15: Preparação de emulsões poliméricas de água em óleo em água com hidroxamato Emulsões de água em óleo em água estáveis de polímeros com hidroxamato são preparadas mediante o uso do seguinte procedimento. Uma solução de 250 gramas/litro de sulfato hidrato de alumínio (ATIS04)3.18H2C>) e 100 % hidróxido de sódio é dissolvida em água deionizada. O Exemplo A é depois adicionado rapidamente à solução de sulfato de alumínio cáustico vigorosamente agitada. A Tabela 2 lista várias formulações de água em óleo em água que são preparadas por este procedimento.

Tabela 2 Exemplo 16: Preparação de uma emulsão polimérica de água em óleo em água com hidroxamato Uma emulsão polimérica com hidroxamato de água em óleo em água estável é preparada mediante o uso do seguinte procedimento. Cento e cinqüenta (150) partes de uma solução de sulfato de alumínio são adicionadas com agitação vigorosa e em uma taxa constante de 30 a 40 minutos para 150 partes de Exemplo A. A solução de sulfato de alumínio é preparada usando 18,6 partes de hidrato de sulfato de alumínio a 48 % (Al2 (804)3.14H20) e 131,4 partes de água deionizada. A concentração de Exemplo A no produto final é de 50 %, e a concentração de Al2 (804)3.14H20 é de 2,97 %. A viscosidade de carga do produto final é 780 cps e o pH é 10,1. Este exemplo demonstra que a fase aquosa pode ser adicionada à emulsão polimérica com hidroxamato de água em óleo para produzir uma emulsão polimérica com hidroxamato de água em óleo em água estável.

Exemplo 17: Preparação de emulsão polimérica de água em óleo em água com hidroxamato Uma emulsão polimérica com hidroxamato de água em óleo em água estável é preparada mediante 0 uso do seguinte procedimento. Cento e cinqüenta (150) partes de uma solução 2,2 % de cloreto de cálcio (CaClo) em água Dl são adicionadas com agitação vigorosa e em uma taxa constante de 43 minutos, para 150 partes de Exemplo A. A concentração de Exemplo A no produto final é de 50 %, e a concentração de CaCE é de 1,1 %. A concentração de Exemplo A no produto final é 50 % e a concentração de CaCl2 é 1,1 %. O produto final, emulsão polimérica com hidroxamato de água em óleo em água estável, tinha uma viscosidade de carga de 10.750 cps e pH de 10,1.

Exemplo 18 O Exemplo 15 é termicamente girado por 4 ciclos de temperatura ambiente a uma temperatura entre -20 °C e - 30 °C para simular ciclos de congelamento em que o produto pode ser submetido quando usado em climas extremos. Após o descongelamento para a temperatura ambiente o produto é re-misturado para formar emulsão de água em óleo em água estável de polímero com hidroxamato.

Exemplo de 19 a 21 A solubilidade das emulsões poliméricas com hidroxamato de água em óleo em água dos Exemplos 8 e 15 é comparada com a solubilidade do Exemplo A em 150 g/1 de hidróxido de sódio em água Dl a 60 °C. Estas condições são similares às condições observadas na alimentação de bandeja terciária em uma refinaria de alumina onde o triidrato de alumína precipitado é floculado, sedimentado e separado da substância líquida. A formação de torque/viscosídade da solução é medida mediante o uso de um motor de mistura capaz de aumentar o torque para manter a velocidade de agitação quando a viscosidade aumenta. A Tabela 3 mostra que o Exemplo comparativo A (Exemplo 20) não se dissolveu na substância líquida de alimentação de bandeja terciária simulada enquanto as emulsões poliméricas com hidroxamato de água em óleo em água da presente invenção rapidamente se dissolveram (Exemplos 19, 21). Portanto as emulsões poliméricas com hidroxamato de água em óleo em água podem ser adicionadas diretamente à corrente de processo Bayer sem o uso de uma etapa de diluição adicional. Tabela 3 Exemplos de 22 a 29 O desempenho de floculação do Exemplo 1 é comparado com aquele de dois floculantes comerciais de hidrato de alumina da técnica anterior, dextrano e Exemplo A, em uma alimentação de bandeja terciária simulada como mostrado na tabela 4. A pasta fluida é preparada usando substância líquida gasta de uma refinaria de alumina. A substância líquida gasta é saturada com 74,8 g/1 de alumina em seu ponto de ebulição. A solução é depois esfriada e mantida a 70 °C e depois 34 g/1 de alumina são suspensos na substância líquida. Os floculantes são diluídos para concentração de polímero a 0,01 % para auxiliar na liberação de doses muito baixas. Uma alíquota de 200 mililitros da pasta fluida é depois tratada com os floculantes. O tempo de sedimentação e a clareza de sobrenadante são medidas como uma função da dose. A Tabela 1 mostra que as emulsões poliméricas com hidroxamato de água em óleo em água são floculantes de triidrato eficazes. Tabela 4 ________________________________________________________ Exemplos de 30 a 38 O desempenho de floculação de emulsões poliméricas com hidroxamato de água em óleo em água, Exemplo 11 e 15, é comparado com aquele de dois floculantes comerciais de hidrato da técnica anterior, dextrano e Exemplo A, na alimentação de bandeja terciária obtida de uma refinaria de alumina. A temperatura de alimentação de bandeja é medida em 70 °C e tinha um teor cáustico de 228 gramas/litro. Os floculantes são todos adicionados à alimentação de bandeja terciária sem a pré-diluição. Os floculantes são adicionados a 1 litro de pasta fluída da bandeja terciária em um cilindro graduado de 1 litro. O floculante e a pasta fluida são completamente misturados com 10 pulsos para cima e para baixo de um êmbolo (disco perfurado de diâmetro ligeiramente menor do que aquele do cilindro com um bastão de 1/8 polegada ligado ao centro de um lado do disco). A interface da sedimentação de hidrato é regulada a partir das graduações de 900 a 700 mililitros. A clareza de sobrenadante é também medida 1 minuto após a interrupção da mistura. A Tabela 5 lista os resultados destas experiências e mostra que as emulsões poliméricas com hidroxamato de água em óleo em água da presente invenção funcionam muito melhor do que os floculantes da técnica anterior.

Tabela 5: Testes de Sedimentação do Tiidrato de Alumina A floculação de lama vermelha obtida de um digestor de refinaria de alumina extraída por sopro com emulsões poliméricas com hidroxamato de água em óleo em água (Exemplos 11 e 15) é demonstrada na Tabela 6. Os sólidos extraídos por sopro são 39,3 gramas/litro, a temperatura de extração por sopro é > 100 °C, a concentração cáustica é de 205 gramas/litro e a relação de alumina para cáustico (A/C) é de 0,675. Os Exemplos 11 e 15 são todos adicionados à corrente de processo extraído por sopro sem a pré-diluição. Os floculantes são adicionados às amostras de 1 litro extraídas por sopro do digestor em um cilindro graduado de 1 litro. O floculante e a pasta fluida são completamente misturados com 5 ou 10 cursos para cima e para baixo de um embolo (disco perfurado de diâmetro ligeiramente menor do que aquele do cilindro com um bastão de 1/8 polegada ligado ao centro de um lado do disco). A interface da sedimentação de hidrato é regulada a partir das graduações de 900 a 700 mililitros. A Tabela 6 mostra que as emulsões poliméricas com hidroxamato de água em óleo em água podem ser adicionadas diretamente a uma corrente de processo Bayer contendo sólidos de lama vermelha sem a necessidade de uma etapa de pré-diluição.

Exemplo 41: Preparação de uma emulsão polimérica de água em óleo em água com hidroxamato Uma emulsão polimérica com hidroxamato de água em óleo em água estável foi preparada mediante o uso do seguinte procedimento. 150 partes de hidrato de sulfato de alumínio (Al2 (S04)3.14H20) foram dissolvidas em 177,5 partes de água DI. Isto foi adicionado com agitação vigorosa em 105 partes de Exemplo A.

Exemplo 42: Preparação de uma emulsão polimérica de água em óleo em água com hidroxamato Seguindo o procedimento do Exemplo 42, uma emulsão polimérica com hidroxamato de água em óleo em água estável foi preparada a partir de uma emulsão de água em óleo de uma emulsão de água em óleo comercialmente disponível de uma poliacrilamida com hidroxamato similar ao Exemplo A exceto que o grau de formação de hidroxamato era de cerca de 25 % molar. Este é designado Exemplo Comparativo B.

Exemplos de 43 a 54: Testes de Floculacão de Lama Vermelha A Tabela 7 mostra os resultados dos testes de sedimentação de lama vermelha que comparam o desempenho dos Exemplos 42 e 43, emulsões poliméricas com hidroxamato de água em óleo em água da presente invenção, com aquele dos produtos da técnica anterior. Os dados claramente mostram que os polímeros da presente invenção produzem taxas e claridades de sedimentação superiores (NTU mais baixo).

Tabela 7 Exemplos de 55 a 58 Testes de sedimentação de lama vermelha similares aos exemplos de 43 a 54 foram realizados exceto que 7,5 %, com base nos sólidos de lama vermelha, de um produto de dessilicação sintético (DSP) comumente observado como um contaminante em circuitos de lama vermelha no processo Bayer, foi adicionado à substância líquida. Os dados claramente mostram que os polímeros da presente invenção produzem taxas e claridades de sedimentação superiores (NTU mais baixo) mesmo quando DSP está presente.

REIVINDICAÇÕES

Claims (13)

1. Método para floculação e separação de sólidos suspensos de uma corrente de processo industrial contendo sólidos suspensos compreendendo as etapas de: adicionar à corrente um polímero solúvel em água em uma quantidade eficaz para flocular os sólidos suspensos; e separar os sólidos floculados, em que o polímero solúvel em água é um polímero em emulsão de água em óleo em água caracterizado pelo fato de que o polímero solúvel em água é adicionado à corrente de processo como um polímero em emulsão de água em óleo em água.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero é um polímero em emulsão de água em óleo em água com hidroxamato.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o polímero com hidroxamato é um polímero de acrilamida.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a corrente de processo é uma corrente de processo Bayer.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que os sólidos suspensos contêm triidrato de alumína.

6. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que os sólidos suspensos contêm lama vermelha.

7. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a corrente de processo é uma corrente de processo industrial a partir da qual os sólidos precisam ser separados e em que os ditos processos incluem processos de beneficiamento mineral usados na extração de alumina, fosfato, e outros minerais industriais, cobre, zinco, chumbo, e metais preciosos, ou em que os ditos processos consistem na produção de polpa e papel, para o tratamento de refugos de papel, ou tratamento de resíduos industriais e municipais.

8. Método de acordo com a reivindicação 2 ou 4, caracterizado pelo fato de que o polímero é um polímero em emulsão de água em óleo em água e no qual a fase contínua do polímero em emulsão de água em óleo em água com hidroxamato contém um sal solúvel em água.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sal solúvel em água é um sal contendo alumínio ou cálcio.

10. Método de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o sal solúvel em água é aluminato de sódio, sulfato de alumínio, cloreto de sódio ou cloreto de potássio.

11. Método de acordo com a reivindicação 8 ou 10, caracterizado pelo fato de que a concentração de sal solúvel em água é de 0,1 - 10% baseado na emulsão de água em óleo em água.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 8, 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que a razão de emulsão de água em óleo de um polímero com hidroxamato para solução aquosa de sal solúvel em água usada para preparar a dispersão de água em óleo em água do polímero com hidroxamato pode variar de 1:99 para 99:1, preferencialmente 10:90 para 90:10, mais preferencialmente 20-50%.

13. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as emulsões de água em óleo em água com hidroxamato são preparadas pela mistura de uma emulsão água em óleo ou dispersão de um polímero com hidroxamato com água ou com uma solução aquosa de sal solúvel em água.