CN112236207A - 采矿副产品中水的再循环 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制备待回收的金属矿石、金属矿渣或金属的矿物颗粒的水悬浮液(S)的方法，所述水悬浮液(S)包含特定的聚合物(P)和再循环水，该再循环水来自待回收的含水金属矿渣、金属矿渣水悬浮液或金属水悬浮液。本发明还涉及一种用于控制、改善或降低源自水悬浮液(S)的上清水的浊度的方法。本发明还提供了水悬浮液(S)。

Description

采矿副产品中水的再循环
说明书
本发明涉及一种用于制备包含特定聚合物(P)的矿石、金属矿渣或可用金属的矿物颗粒的水悬浮液(S)并从含水金属矿渣、金属矿石的水悬浮液或可用金属的水悬浮液中回收利用水的方法。本发明还涉及控制、提高或降低来自水悬浮液(S)的上清水的浊度的方法。本发明还提供了水悬浮液(S)。
根据本发明的方法用于涉及至少一种矿床的采矿过程中。这些采矿方法通常使得可以从金属矿石中获得至少一种可用金属。金属矿石还包含该金属矿石的残渣。采矿方法通常使用水作为处理或输送干固体成分的介质来实施。这些采矿方法可用于各种采矿衍生物，这些衍生物可以是金属矿石、可用金属、可用金属衍生物或金属矿渣。
因此，根据本发明，含水金属矿渣是由至少一个步骤产生的，在该步骤中，将可用金属或可用金属衍生物与金属矿石，特别是通过矿山开采而产生的金属矿石分离。根据本发明，可用金属矿石的部分是金属或几种金属或金属衍生物或几种金属的衍生物。
当使用根据本发明的制备方法时，必要的步骤为将至少一种聚合物(P)加入采矿衍生物的颗粒中。因此，该步骤通常在采矿方法中使用，该采矿方法包括用于处理金属矿石的各种步骤以及用于处理金属矿渣和可用金属或可用金属衍生物的各种步骤。
通常，采矿方法包括用于处理金属矿石的几个步骤、用于处理可用金属或用于处理可用金属衍生物的几个步骤以及用于处理金属矿渣的几个步骤。
采矿方法通常包括以下步骤中的一个或多于一个：
-使金属矿石破碎，
-研磨金属矿石，特别是干磨或湿磨，通常在水中进行，
-从金属矿渣特别是含水矿渣中分离特别是通过浮选分离出可用金属或可用金属衍生物，
-净化或富集可用金属或可用金属衍生物，特别是通过浮选进行净化或富集，
-例如通过过滤、沉降、重力、使用浓缩机、絮凝来浓缩金属矿渣或可用金属或可用金属衍生物，
-部分分离含水金属矿渣和部分水，
-输送金属矿石、含水金属矿渣或可用金属或可用金属衍生物，
-储存金属矿石、含水金属矿渣或可用金属或可用金属衍生物。
根据具体情况，不会导致沉降速度降低的有效方法是重要的。
由采矿衍生物制备矿物水悬浮液的方法是已知的，特别是用于处理、输送或储存这种衍生物的方法。采矿衍生物的悬浮液可以具有干固体成分的颗粒，其粒度分布相对较粗或不是很均匀。
文献EP636578描述了在拜耳法制造铝土矿中使用絮凝剂和分散剂(D)使赤泥的絮凝悬浮液流化。
文献GB1414964涉及一种使颗粒材料解絮凝的方法，该方法包括将共聚物或乙烯基共聚物的水溶性衍生物添加到颗粒材料的浆料中。
文献WO2007-082797描述了一种结合使用絮凝剂聚合物和使用辐射或自由基试剂、氧化剂或酶来浓缩固体颗粒的水悬浮液的方法。
文献WO2017-097799公开了一种用于处理由油砂采矿作业产生的含水流出物的方法，该方法包括添加磺化的分散剂，然后添加絮凝剂。
为了便于它们的处理，已知的悬浮液通常具有较低的固体含量。实际上，加水可能有助于降低这些悬浮液的黏度或流动阈值。
然而，加水导致水消耗和能量消耗的问题。
与由采矿衍生物制备的矿物水悬浮液中各种成分的相容性也是所寻求的重要性质，特别是与可用于处理含水金属矿渣的絮凝剂的相容性，特别是与聚丙烯酰胺或聚丙烯酰胺衍生物的相容性。
还重要的是能够控制由采矿衍生物制备的矿物水悬浮液的黏度，特别是使其更易于泵送、搅拌或输送。
此外，能够控制所制备的悬浮液的流动阈值的方法是重要的。特别重要的是，对悬浮液设置流动阈值，其最小阈值使得能够在没有剪切力或剪切力很低的情况下消除或降低残渣的固体部分沉降的风险。
最重要的是，还应追求在处理采矿衍生物时减少水的消耗。因此，在采矿方法的各个步骤中的水回收利用或再循环至关重要。既要追求经分离或再循环的水的量，又要追求经分离或再循环的水的质量，特别是其有限的浊度。
在实施采矿方法时，再循环水是经分离的水，特别是经分离的上清水。再循环水可以来自采矿过程中的步骤，该步骤使用待浓缩的材料的浓缩机，也可以来自存储池，例如用于存储含水金属矿渣或用于存储金属矿渣泥浆的水池。
能够控制由采矿衍生物制备的矿物水悬浮液的性状也很重要，以避免处理、存储或运输设备出现问题。实际上，如果由采矿衍生物制备的矿物水悬浮液的黏度或流动阈值有漂移或无法控制，则该设备可能会被损坏、堵塞或阻塞。
因此，需要一种改进的方法，该方法用于由采矿衍生物制备矿物水悬浮液，特别是用于制备金属矿石、金属矿渣或可用金属或可用金属衍生物的矿物颗粒的水悬浮液。
如果所用的水是再循环水，则这一需求会更强烈。特别地，更加需要由采矿过程中的至少一个步骤回收利用水的方法。
根据本发明的方法提供了解决现有技术中由采矿衍生物制备矿物水悬浮液的方法的全部或部分问题的解决方案。
因此，本发明提供了一种制备矿物颗粒的矿物水悬浮液(S)的方法，该矿物颗粒选自至少一种金属矿石的颗粒、至少一种金属矿渣的颗粒、至少一种可用金属或至少一种可用金属衍生物的颗粒及其组合，该方法包括在选自以下的混合物(ME)中添加再循环水：
-包含水和至少一种金属矿石的颗粒的混合物(ME1)，
-包含水和至少一种金属矿渣的颗粒的混合物(ME2)，
-包含水和至少一种可用金属或至少一种可用金属衍生物的颗粒的混合物(ME3)，
-包含选自(ME1)、(ME2)和(ME3)中的至少两种混合物的混合物(ME4)；
再循环水来自至少一种含水金属矿渣或至少一种金属矿石水悬浮液或至少一种可用金属或可用金属衍生物的水悬浮液，以及
其中再循环水包含至少一种通过GPC测量的分子量Mw为2000g/mol至20000g/mol的聚合物(P)，该聚合物(P)在至少一种产生自由基的化合物的存在下，在高于50℃的温度下，通过至少一种阴离子单体(M)的至少一种自由基聚合反应制备，阴离子单体(M)包含至少一种可聚合的烯属不饱和键和至少一个羧酸基团或其盐，产生自由基的化合物选自过氧化氢、过氧化苯甲酰、乙酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、过硫酸铵、碱金属过硫酸盐，优选过硫酸钠或过硫酸钾、偶氮化合物，例如2,2'-偶氮双(2-(4,5-二氢咪唑基)丙烷、2,2'-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐、重氮-戊腈、4,4'-偶氮双-(4-氰基戊)酸、AZDN或2,2'-偶氮二异丁腈，以及它们各自的组合或它们与选自FeII、FeIII、CuI、CuII的离子的缔合物及其混合物。
根据本发明的方法使得可以由各种采矿衍生物制备矿物颗粒的水悬浮液(S)。根据本发明，采矿衍生物选自金属矿石、金属矿渣、可用金属和可用金属衍生物。
根据本发明的混合物(ME)选自混合物(ME1)、(ME2)、(ME3)和(ME4)。
根据本发明，通过将水和至少一种金属矿石的颗粒混合来制备混合物(ME1)。
根据本发明，通过将水和至少一种金属矿渣的颗粒混合来制备混合物(ME2)。
根据本发明，通过将水和至少一种可用金属的颗粒混合或通过将水和至少一种可用金属衍生物的颗粒混合来制备混合物(ME3)。
根据本发明，通过混合选自(ME1)、(ME2)和(ME3)中的至少两种混合物来制备混合物(ME4)。混合物(ME4)也可以通过将水和至少一种金属矿石的颗粒混合，或通过将水和至少一种金属矿渣的颗粒混合，或通过将水和至少一种可用金属的颗粒混合，或通过将水和至少一种可用金属衍生物的颗粒混合来制备。
根据本发明，优选的混合物(ME)是混合物(ME2)。
优选地，根据本发明，金属矿石选自锂矿石、锶矿石、镧系元素矿石、锕系元素矿石、铀矿石、稀土元素矿石、钛矿石、锆矿石、钒矿石、铌矿石、铬矿石、钼矿石、钨矿石、锰矿石、铁矿石、钴矿石、铑矿石、铱矿石、镍矿石、钯矿石、铂矿石、铜矿石、银矿石、金矿石、锌矿石、镉矿石、锡矿石和铅矿石。更优选地，金属矿石不是铝矿石。更优选地，根据本发明，金属矿石选自铀矿石、钼矿石、锰矿石、铁矿石、钴矿石、镍矿石、铜矿石、银矿石和金矿石。更优选地，它为铜矿石。它也可以是包括铜、锌和钴的几种可用金属的衍生物。
根据本发明，金属矿石包括通过从金属矿石中分离全部或部分矿渣而获得的至少一种可用金属或至少一种可用金属衍生物。优选地，根据本发明，金属矿石包括金属氧化物、金属硫化物或金属碳酸盐。
还优选地，根据本发明，金属矿渣来自至少一种选自以下的金属矿石：锂矿石、锶矿石、镧系元素矿石、锕系元素矿石、铀矿石、稀土元素矿石、钛矿石、锆矿石、钒矿石、铌矿石、铬矿石、钼矿石、钨矿石、锰矿石、铁矿石、钴矿石、铑矿石、铱矿石、镍矿石、钯矿石、铂矿石、铜矿石、银矿石、金矿石、锌矿石、镉矿石、锡矿石和铅矿石。更优选地，它来自选自以下的金属矿石：铀矿石、钼矿石、锰矿石、铁矿石、钴矿石、镍矿石、铜矿石、银矿石和金矿石。更优选地，它来自铜矿石。
还优选地，根据本发明，金属矿渣来自包含金属氧化物、金属硫化物或金属碳酸盐的至少一种金属矿石。
根据本发明，金属矿渣可以包含一定残余量的金属。特别地，相对于金属矿渣的量，金属矿渣可以包含的金属残余量小于每吨2000g(干重/干重)。相对于金属矿渣的量，金属矿渣中的金属量通常可以为每吨10g至2000g(干重/干重)或每吨10g至1000g(干重/干重)。
根据本发明，可用金属选自锂、锶、镧系元素、锕系元素、铀、稀土元素、钛、锆、钒、铌、铬、钼、钨、锰、铁、钴、铑、铱、镍、钯、铂、铜、银、金、锌、镉、锡和铅，优选铀、钼、锰、铁、钴、镍、铜、银和金。更优选地，它为铜。
同样地，根据本发明，可用金属衍生物包含至少一种选自以下的金属：锂、锶、镧系元素、锕系元素、铀、稀土元素、钛、锆、钒、铌、铬、钼、钨、锰、铁、钴、铑、铱、镍、钯、铂、铜、银、金、锌、镉、锡和铅。优选地，它包含选自以下的至少一种金属：铀、钼、锰、铁、钴、镍、铜、银和金。更优选地，它包含铜。
根据本发明的方法主要使用再循环水。
优选地，根据本发明使用的再循环水包含聚合物(P)。还优选地，根据本发明使用的再循环水包含引入混合物(ME)中的聚合物(P)部分。更优选地，该聚合物部分(P)相对于引入到混合物(ME)中的聚合物(P)的量为5干重％至30干重％，优选15干重％至25干重％，特别是20干重％。
优选地，根据本发明，再循环水的浊度小于1000NTU，优选小于800NTU，更优选小于600NTU或小于400NTU，小于300NTU或小于200NTU。
通常，再循环水的浊度大于0NTU或大于10NTU或大于20NTU。根据本发明，再循环水的浊度因此为0NTU至1000NTU、0NTU至800NTU、0NTU至600NTU、0NTU至400NTU、0NTU至300NTU、0NTU至200NTU。根据本发明，再循环水的浊度因此也可以为10NTU至1000NTU、10NTU至800NTU、10NTU至600NTU、10NTU至400NTU、10NTU至300NTU、10NTU至200NTU，甚至为20NTU至1000NTU、20NTU至800NTU、20NTU至600NTU、20NTU至400NTU、20NTU至300NTU、20NTU至200NTU。
特别有利地，与不包含该聚合物(P)的水相比，使用根据本发明的聚合物(P)使得可以改善再循环水的浊度。优选地，根据本发明，相对于不包含任何聚合物的悬浮液的浊度，再循环水的浊度降低了至少30％至50％或降低了至少30％至60％。更优选地，根据本发明，相对于不包含任何聚合物的悬浮液的浊度，再循环水的浊度降低了至少30％至75％或降低了至少30％至80％或至少30％至90％。
优选地，根据本发明的再循环水是经分离的水，特别是在采矿处理步骤中分离的上清水。
根据本发明，再循环水，优选上清水，特别地可以来自浓缩机，特别是用于浓缩金属矿石的悬浮液、金属矿渣的悬浮液或可用金属或可用金属衍生物的悬浮液的浓缩机。
根据本发明，再循环水，优选上清水也可以来自储存池，特别是用于储存含水金属矿渣的水池。
优选地，对于根据本发明的方法，再循环水由水悬浮液(S)的至少一个浓缩步骤中的预分离产生。更优选地，对于根据本发明的方法，再循环水由在至少一个选自以下的浓缩步骤中的预分离产生：
·重力浓缩，优选在至少一个储存含水悬浮液(S)的水池中的重力浓缩，或使用选自常规浓缩机、高密度浓缩机、高产率浓缩机的至少一种装置进行重力浓缩；
·密度浓缩，优选使用选自常规浓缩机、高密度浓缩机、高产率浓缩机的至少一种装置的密度浓缩；
·通过过滤浓缩，优选使用选自过滤器、压滤机、旋转过滤器的至少一种装置进行过滤浓缩。
特别优选地，对于根据本发明的方法，再循环水由在至少一个选自以下的浓缩步骤中的预分离产生：
·重力浓缩，优选在至少一个储存含水悬浮液(S)的水池中的重力浓缩，或使用选自常规浓缩机、高密度浓缩机、高产率浓缩机的至少一种装置进行重力浓缩；
·密度浓缩，优选使用选自常规浓缩机、高密度浓缩机、高产率浓缩机的至少一种装置的密度浓缩。
还优选地，对于根据本发明的方法，再循环水来自浓缩水悬浮液(S)的至少一种浓缩机，或者来自储存水悬浮液(S)的至少一个水池。
还优选地，对于根据本发明的方法，再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离所产生的上清水，更优选在水悬浮液(S)的至少一个浓缩步骤中产生的上清水。
根据本发明，在进行浓缩步骤期间，悬浮液(S)的干固体含量可能变化很大。还优选地，悬浮液(S)的浓度增加10重量％至50重量％、或20重量％至50重量％、或10重量％至40重量％、或甚至20重量％至40重量％。
更优选地，悬浮液(S)的浓度增加10重量％至60重量％或增加20重量％至60重量％。
还更优选地，悬浮液(S)的浓度增加10重量％至70重量％或增加20重量％至70重量％。
根据本发明，使用的倾析可以是逆流倾析(CCD)，特别是可用金属或可用金属衍生物的水悬浮液的逆流倾析。
优选地，根据本发明，再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水。更优选地，根据本发明，再循环水是以下由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水，其具有：
-在100rpm和25℃下测得的布氏黏度小于1800mPa.s；或
-使用配备叶片式转子并具有施加的剪切力的流变仪在25℃的温度下测得的对于特定扭转载荷的流动阈值小于80Pa；或
-在100rpm和25℃下测得的布氏黏度小于1800mPa.s，和使用配备叶片式转子并具有施加的剪切力的流变仪在25℃的温度下测得的对于特定扭转载荷的流动阈值小于80Pa。
根据本发明，对矿物水悬浮液的样品测量表征流动阻力的流动阈值。流动阈值是必须施加到悬浮液以使其流动的剪切力。如果剪切力不足，则悬浮液会弹性变形，而如果剪切力足够，则悬浮液会像液体一样流动。
根据本发明，使用配备有合适的叶片式转子并具有施加的剪切力的BrookfieldDV3T流变仪在25℃的温度下测量以帕斯卡(Pa)为单位表示的流动阈值。在不破坏基础结构的情况下，将叶片式转子浸入材料中，直至达到第一浸入标记。五分钟等待时间后，无需预剪切即可以0.5rpm的速度进行测量。相对较低的速度是优选的，以最小化叶片式转子的惯性作用。随时间跟踪由仪器测量的为保持旋转速度为0.5rpm的扭转载荷变化。当该变化为零时，仪器会指示含水矿渣的流动极限值或流动阈值。
还更优选地，根据本发明，再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水，其具有：
-小于70Pa或小于60Pa，优选小于50Pa或小于40Pa，更优选小于30Pa或小于20Pa的流动阈值；或
-大于10Pa，优选大于12Pa，更优选大于15Pa的流动阈值；或
-大于10Pa，优选大于12Pa，更优选大于15Pa且小于70Pa或小于60Pa，优选小于50Pa或小于40Pa，更优选小于30Pa或小于20Pa的流动阈值；或
-小于1500mPa.s，优选小于1200mPa.s，更优选小于1000mPa.s或小于900mPa.s，更优选小于800mPa.s或小于700mPa.s，或甚至更优选小于500mPa.s的黏度。
还更优选地，根据本发明，再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水。
根据本发明的方法可以使用一种或多于一种聚合物(P)。优选地，所制备的悬浮液(S)因而包含一种、两种或三种不同的聚合物(P)。根据本发明的方法还可以包括进一步添加选自木质素磺酸盐衍生物、硅酸盐、未改性的多糖和改性的多糖中的至少一种化合物。
根据本发明的方法使得可以制备含水悬浮液(S)，所述含水悬浮液特别包括再循环水、聚合物(P)和混合物(ME)。因此，含水悬浮液(S)包含至少一种采矿衍生物的颗粒。优选地，根据本发明，水悬浮液(S)的干固体含量大于10重量％、或大于15重量％、或大于20重量％。还优选地，根据本发明，水悬浮液(S)的干固体含量小于50重量％、或小于40重量％、或小于35重量％。
还优选地，根据本发明，水悬浮液(S)的干固体含量为10重量％至50重量％、或15重量％至50重量％、或15重量％至40重量％、或15重量％至35重量％、或20重量％至50重量％、或20重量％至40重量％、或20重量％至35重量％。
当根据本发明使用时，聚合物(P)可以不同的量使用。优选地，根据本发明，包含混合物(ME)和再循环水的水悬浮液(S)包含0.01重量％至2重量％的聚合物(P)(相对于含水悬浮液(S)的干重％)，更优选0.01重量％至1.8重量％或0.01重量％至1.5重量％，更优选0.01重量％至1.2重量％或0.01重量％至1重量％，或0.02重量％至0.8重量％或0.03重量％至0.5重量％，甚至更优选0.04重量％至0.25重量％或0.04重量％至0.15重量％。
根据本发明的方法使用至少一种特定聚合物(P)。它是在至少一种产生自由基的化合物存在下通过聚合反应制备的，该产生自由基的化合物选自过氧化氢、过氧化苯甲酰、乙酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、过硫酸铵、碱金属过硫酸盐，优选过硫酸钠或过硫酸钾、偶氮化合物，例如2,2'-偶氮双(2-(4,5-二氢咪唑基)丙烷、2,2'-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐、重氮-戊腈、4,4'-偶氮双-(4-氰基戊)酸、AZDN或2,2'-偶氮二异丁腈，以及它们各自的组合或它们与选自FeII、FeIII、CuI、CuII的离子的缔合物及其混合物。优选地，该聚合反应不使用过氧化苯甲酰。
除了该产生自由基的化合物之外，聚合反应还可以在至少一种包含I价氧化态的磷的化合物的存在下进行，包含I价氧化态的磷的化合物优选选自次磷酸(H3PO2)和次磷酸(H3PO2)衍生物的化合物，优选包含至少一个次磷酸根离子(H2PO2 -)的化合物，更优选选自次磷酸钠(NaH2PO2)、次磷酸钾(KH2PO2)、次磷酸钙(Ca[H2PO2]2)的化合物及其混合物。
同样地，聚合反应可以在至少一种包含III价氧化态的磷的化合物的存在下进行，包含III价氧化态的磷的化合物优选选自亚磷酸和亚磷酸衍生物的化合物，更优选包含至少一个亚磷酸根离子的化合物，特别是选自亚磷酸钠、亚磷酸钙、亚磷酸钾、亚磷酸铵的化合物及其组合。
聚合反应也可以在至少一种包含亚硫酸氢根离子的化合物的存在下进行，包含亚硫酸氢根离子的化合物优选选自亚硫酸氢铵、碱金属亚硫酸氢盐的化合物，特别是亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢钙、亚硫酸氢镁及其组合。
聚合反应还可以在相对于单体总量为0.05重量％至5重量％的至少一种选自黄原酸酯衍生物、硫醇化合物和式(I)化合物的化合物的存在下进行，
Figure BDA0002816580120000101
其中：
οX独立地表示H、Na或K，且
οR独立地表示C1-C5烷基，优选甲基；特别是式(I)的化合物，其为二异丙酸二钠三硫代碳酸酯(DPTTC)。
根据本发明，聚合反应在高于50℃的温度下进行。优选地，聚合反应在50℃至98℃或50℃至95℃或50℃至85℃的温度下进行。可以使用更高的温度，特别是高于100℃的温度，从而通过调节反应介质的压力以防止蒸发。
优选地，聚合反应在水中进行。它也可以在溶剂中进行或在与水混合的溶剂中进行，所述溶剂特别是醇溶剂，特别是异丙醇。更优选地，它在水中进行。
有利地，根据本发明使用的聚合物(P)具有通过GPC测量的2200g/mol至10000g/mol的分子量Mw。优选地，根据本发明使用的聚合物(P)的分子量Mw为2400g/mol至9500g/mol或2400g/mol至8000g/mol，更优选2400g/mol至6500g/mol。因此，根据本发明使用的聚合物(P)不是絮凝剂。
根据本发明，分子量Mw通过凝胶渗透色谱法(GPC)确定。该技术使用配备有检测器的Waters液相色谱仪。该检测器是Waters折射率检测器。该液相色谱仪配有尺寸排阻柱，以分离所研究的各种分子量的共聚物。液相洗脱相是使用含0.05M NaHCO3、0.1M NaNO3、0.02M三乙醇胺和0.03％NaN3的1N氢氧化钠调节至pH 9.00的水相。
根据第一步，共聚物溶液在GPC的溶解溶剂中稀释至0.9干重％，这对应于GPC的液相洗脱相，向其中添加0.04％的二甲基甲酰胺(用作流量指示剂或内标)。然后使用0.2μm过滤器过滤。然后将100μL注入色谱仪(洗脱液：用含0.05M NaHCO3、0.1M NaNO3、0.02M三乙醇胺和0.03％NaN3的1N氢氧化钠调节至pH 9.00的水相)。
液相色谱仪具有等度泵(Waters 515)，其流速设定为0.8mL/min。色谱仪还包括柱温箱，柱温箱本身包括以下串联的色谱柱系统：长6cm、内径40mm的Waters UltrahydrogelGuard预柱，和长30cm、内径7.8mm的Waters Ultrahydrogel线性柱。检测系统由Waters410RI折射率检测器组成。将柱温箱加热至60℃，折射仪加热至45℃。
使用供应商：聚合物标准服务或美国聚合物标准公司认证的不同分子量的粉末状聚丙烯酸钠粉末标准品(分子量900g/mol至2.25×106g/mol，多分散性指数1.4至1.8)校准色谱仪。
可以完全或部分中和根据本发明使用的聚合物(P)，特别是在聚合反应结束时。根据本发明，通过中和存在于聚合物中的全部或部分羧酸基团或使存在于聚合物中的全部或部分羧酸基团成盐来进行聚合物的中和。优选地，该中和使用碱进行，例如使用碱金属的衍生物或碱土金属的衍生物。优选的碱选自ZnO、MgO、NaOH、KOH、NH4OH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、单异丙胺、三乙醇胺、三异丙胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、三乙胺、二乙胺、单乙胺。特别优选地，单独或组合使用ZnO、MgO、NaOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2进行中和。
根据本发明，聚合反应使用至少一种阴离子单体(M)，其包含至少一种可聚合的烯属不饱和键和至少一个羧酸基团或其盐。优选地，包含至少一种可聚合的烯属不饱和键的阴离子单体(M)包含一个或两个羧酸基团，特别是单个羧酸基团。更优选地，它选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐及其混合物，更优选丙烯酸。
优选地，聚合反应使用100重量％的阴离子单体(M)或70重量％至99.5重量％的阴离子单体(M)和0.5重量％至30重量％的至少一种其他单体。
有利地，聚合反应还可以使用选自以下的至少一种其他单体：
-其他阴离子单体，优选选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、马来酸酐及其混合物的单体；
-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸盐、2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸、2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸盐、甲基烯丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸盐、其组合或混合物；
-非离子单体，其包含至少一种可聚合的烯属不饱和键，优选至少一种可聚合的乙烯属不饱和键，特别是可聚合的乙烯基基团，更优选地，非离子单体选自苯乙烯、乙烯基己内酰胺、包含至少一个单羧酸基团的酸的酯，特别是选自丙烯酸、甲基丙烯酸的酸的酯及其混合物，例如丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸烷醇酯，特别是丙烯酸C1-C10烷醇酯，优选丙烯酸C1-C4烷醇酯，更优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸烷醇酯，特别是甲基丙烯酸C1-C10烷醇酯，优选甲基丙烯酸C1-C4烷醇酯，更优选甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯，丙烯酸芳酯，优选丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸苯氧基乙酯，甲基丙烯酸芳酯，优选甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯；
-式(II)的单体：
Figure BDA0002816580120000131
其中：
-R1和R2相同或不同，独立地表示H或CH3，
-L1独立地表示选自C(O)、CH2、CH2-CH2和O-CH2-CH2-CH2-CH2的基团，
-L2独立地表示选自(CH2-CH2O)x、(CH2CH(CH3)O)y、(CH(CH3)CH2O)z的基团及其组合，并且
-x、y和z相同或不同，独立地表示0至150的整数或小数，x+y+z之和为10至150。
特别优选地，式(II)的单体为：
-R1表示CH3，
-R2表示H，
-L1表示C(O)基团，
-L2独立地表示选自(CH2-CH2O)x、(CH2CH(CH3)O)y、(CH(CH3)CH2O)z的基团的组合，并且
-x、y和z相同或不同，独立地表示0至150的整数或小数，x+y+z之和为10至150。
优选地，根据本发明使用的聚合物(P)是非磺化的聚合物。
当制备根据本发明使用的聚合物(P)时，也可以进行分离步骤。根据本发明，分离可以在聚合物(P)完全中和或部分中和之后进行。也可以在中和聚合物(P)之前进行。
可以使用已知的静态或动态分离方法处理完全中和或部分中和的聚合物(P)的水溶液。然后，可以使用极性溶剂，从而导致两相分离，极性溶剂特别是甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、丙酮和四氢呋喃中的一种或多于一种。在分离过程中，密度最小的相包含极性溶剂的最大部分和低分子量的聚合物部分，并且密度最大的水相包含具有最高分子量的聚合物部分。处理聚合物部分选择的温度可影响分配系数。温度通常为10℃至80℃，优选20℃至60℃。在分离过程中，重要的是控制稀释水和极性溶剂的量的比例。
当使用动态分离方法，例如离心时，提取部分的比例通常取决于离心条件。通过使用新一批的极性溶剂再处理密度最大的水相也可以改善聚合物部分的选择，所述极性溶剂可以是不同的。极性溶剂也可以是极性溶剂的混合物。最后，处理后得到的液相可以被蒸馏以除去处理中使用的溶剂。
根据本发明的制备方法使得能够制备包含至少一种聚合物(P)的悬浮液(S)，所述聚合物具有特别有利的性质，特别是特别有利的流变性质。
因此，本发明还提供一种矿物颗粒的矿物水悬浮液(S)，该矿物颗粒选自至少一种金属矿石的颗粒、至少一种金属矿渣的颗粒、至少一种可用金属或至少一种可用金属衍生物的颗粒及其组合，该方法包括在选自以下的混合物(ME)：
-包含水和至少一种金属矿石的颗粒的混合物(ME1)，
-包含水和至少一种金属矿渣的颗粒的混合物(ME2)，
-包含水和至少一种可用金属或至少一种可用金属衍生物的颗粒的混合物(ME3)，
-包含选自(ME1)、(ME2)和(ME3)中的至少两种混合物的混合物(ME4)；中添加再循环水，所述再循环水
·来自至少一种含水金属矿渣或至少一种金属矿石水悬浮液或至少一种可用金属或可用金属衍生物的水悬浮液中，以及
·包括含水金属矿渣和至少一种通过GPC测量的分子量Mw为2000g/mol至20000g/mol的聚合物(P)，该聚合物(P)在至少一种产生自由基的化合物的存在下，在高于50℃的温度下，通过至少一种阴离子单体(M)的自由基聚合反应制备，该阴离子单体(M)包含至少一种可聚合的烯属不饱和键和至少一个羧酸基团或其盐，所述产生自由基的化合物选自过氧化氢、过氧化苯甲酰、乙酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、过硫酸铵、碱金属过硫酸盐，优选过硫酸钠或过硫酸钾、偶氮化合物，例如2,2'-偶氮双(2-(4,5-二氢咪唑基)丙烷、2,2'-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐、重氮-戊腈、4,4'-偶氮双-(4-氰基戊)酸、AZDN或2,2'-偶氮二异丁腈，以及它们各自的组合或它们与选自FeII、FeIII、CuI、CuII的离子的缔合物及其混合物。
优选地，根据本发明，对于矿物水悬浮液(S)，再循环水是由产生上清相和沉降层的预分离，优选在水悬浮液(S)的至少一个浓缩步骤中的预分离得到的上清水。
更优选地，根据本发明，对于矿物水悬浮液(S)，再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水，其：
·在100rpm和25℃下测得的布氏黏度小于1800mPa.s；或
·使用配备叶片式转子并具有施加的剪切力的流变仪在25℃的温度下测得的对于特定扭转载荷的流动阈值小于80Pa；或
·在100rpm和25℃下测得的布氏黏度小于1800mPa.s，和使用配备叶片式转子并具有施加的剪切力的流变仪在25℃的温度下测得的对于特定扭转载荷的流动阈值小于80Pa。
更优选地，根据本发明，对于水矿物悬浮液(S)，再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水，其：
·流动阈值小于70Pa或小于60Pa，优选小于50Pa或小于40Pa，更优选小于30Pa或小于20Pa；或
·流动阈值大于10Pa，优选大于12Pa，更优选大于15Pa；或
·流动阈值大于10Pa，优选大于12Pa，更优选大于15Pa且小于70Pa或小于60Pa，优选小于50Pa或小于40Pa，更优选小于30Pa或小于20Pa；或
·黏度小于1500mPa.s，优选小于1200mPa.s，更优选小于1000mPa.s或小于900mPa.s，更优选小于800mPa.s或小于700mPa.s，或甚至小于500mPa.s。
更优选地，根据本发明，对于水矿物悬浮液(S)，再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水。
此外，本发明还提供了一种控制、改善或降低矿物颗粒的水悬浮液(S)中的上清水的浊度的方法，所述上清水由产生上清相和沉降层的分离获得，该矿物颗粒选自至少一种金属矿石的颗粒、至少一种金属矿渣的颗粒、至少一种可用金属或至少一种可用金属的衍生物的颗粒及其组合，该方法包括在选自以下的混合物(ME)：
-包含水和至少一种金属矿石的颗粒的混合物(ME1)，
-包含水和至少一种金属矿渣的颗粒的混合物(ME2)，
-包含水和至少一种可用金属或至少一种可用金属衍生物的颗粒的混合物(ME3)，
-混合物(ME4)，其包含选自(ME1)、(ME2)和(ME3)中的至少两种混合物；中添加再循环水，其中包含至少一种通过GPC测量的分子量Mw为2000g/mol至20000g/mol的聚合物(P)，该聚合物(P)在至少一种产生自由基的化合物的存在下，在高于50℃的温度下，通过至少一种阴离子单体(M)的至少一种自由基聚合反应制备，阴离子单体(M)包含至少一种可聚合的烯属不饱和键和至少一个羧酸基团或其盐，所述产生自由基的化合物选自过氧化氢、过氧化苯甲酰、乙酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、过硫酸铵、碱金属过硫酸盐，优选过硫酸钠或过硫酸钾、偶氮化合物，例如2,2'-偶氮双(2-(4,5-二氢咪唑基)丙烷、2,2'-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐、重氮-戊腈、4,4'-偶氮双-(4-氰基戊)酸、AZDN或2,2'-偶氮二异丁腈，以及它们各自的组合或它们与选自FeII、FeIII、CuI、CuII的离子的缔合物及其混合物。
优选地，该方法使用由水悬浮液(S)产生上清相和沉降层的分离步骤，该水悬浮液(S)在含水悬浮液(S)的至少一个浓缩步骤中获得。
还优选地，上清液相因此是再循环水。该水可在至少一种含水金属矿渣中或在至少一种金属矿石水悬浮液中或在至少一种可用金属或可用金属的衍生物的含水悬浮液中回收利用。
根据本发明的用于制备悬浮液(S)的方法的特定、有利或优选的特征限定了根据本发明的特定、有利或优选的悬浮液(S)。同样，根据本发明的用于制备悬浮液(S)的方法的特定、有利或优选的特征限定了控制、改善或减少根据本发明的水悬浮液(S)中的上清水的浊度的方法，所述上清水由产生上清相和沉降层的分离获得，它们也是特别、有利或优选的。
以下实施例说明了本发明的各个方面。
制备用于根据本发明的方法的聚合物。
在机械搅拌和油浴加热下将156g的水和0.013g的七水合硫酸铁放入一升玻璃反应器中来制备聚合物(P1)。
使用计量泵，将100重量％的271g丙烯酸称入500mL烧杯中。
使用计量泵，将在15g水中稀释的3.3g过硫酸盐称入20mL试管中。
使用计量泵，将115g 40重量％的亚硫酸氢钠称入200mL试管中。
将反应器加热至80℃。
快速注入30％的过硫酸盐溶液，然后注入该溶液的剩余部分，在以下时间内并行注入丙烯酸和亚硫酸氢盐溶液，
-丙烯酸3小时，
-过硫酸盐和亚硫酸氢盐3.5小时。
反应介质在80℃下保温。
然后用0.3g过硫酸盐在4g水中的溶液和4.5g过氧化氢在130v下进行30分钟热处理。
最后，用水冲洗泵。
将介质再次在80℃下加热60分钟。
然后使用50重量％的氢氧化钠水溶液中和该溶液直至其达到pH 8，然后稀释至固体含量为42重量％。得到具有通过GPC测量的分子量Mw为2500g/mol的聚合物(P1)。
在机械搅拌和油浴加热下将212g的水和0.08g的七水合硫酸铁放入一升玻璃反应器中来制备聚合物(P2)。
使用计量泵，将100重量％的303g丙烯酸和15g水称入500mL烧杯中。
使用计量泵，将用30g水稀释的25.6g次磷酸钠称入100mL试管中。
使用计量泵，将130V下21g的过氧化氢和35g水称入100mL试管中。
将反应器加热至95℃，并在120分钟内并行加入单体、次磷酸盐溶液和过氧化氢溶液，同时将反应介质的温度保持在95℃。
最后，用水冲洗泵。
将介质再次在95℃下加热60分钟。
然后使用50重量％的氢氧化钠水溶液中和该溶液直至其达到pH 8，然后稀释至固体含量为42重量％。得到具有通过GPC测量的分子量Mw 4500g/mol的聚合物(P2)。
用于这一系列测试的原材料是位于智利北部的智利铜矿的含水金属矿渣。这是从矿山开采的岩石中分离出含有可用金属的矿石而产生的废物。
该含水铜矿渣为基于水的悬浮液形式。
在不存在根据本发明的聚合物的情况下，预先对含水矿渣进行各种测定：
-使用Mastersizer 2000激光粒度仪(Malvern)测量粒径分布：D(80)243.1μm，
-使用Mettler-Toledo干式天平测量固体含量：63.5％。
然后进行测试以评估聚合物在通过沉降浓缩含水铜矿渣悬浮液时对矿渣沉降的有效性。使用固体含量为30重量％的悬浮液进行该沉降测试。通过稀释固体含量为63.5重量％的含水矿渣悬浮液来制备固体含量为30重量％的该悬浮液。
将含水铜矿渣的30重量％的悬浮液样品转移到500mL烧杯中，然后用Raynerie混合器机械搅拌。以500rpm进行搅拌。
然后，相对于干残渣，以0.05干重％的量加入根据本发明的聚合物(P1)，并将混合物在搅拌下放置15分钟。
然后将分散的悬浮液加入带有机械搅拌器的2升刻度试管中，以0.8rpm搅拌。
以等于12g/T干重/干矿渣的量加入固定量的丙烯酰胺絮凝剂。
使用聚合物(P1)进行测试，并且在悬浮液中没有任何聚合物的情况下进行比较测试。
在制备悬浮液的样品之后，由于含水铜矿渣中包含的固体颗粒的絮凝现象，随着时间的推移逐渐发生沉降。这些颗粒聚结形成较重的颗粒簇。然后这些簇更快地沉降。上清液的水相在表面，沉降相在试管的底部。然后在准备小瓶以测量浊度之前，将上清水取样并放入50mL烧杯中。
使用便携式浊度计(Hatch 2100Q)测量悬浮液中上清水的浊度(以NTU或浑浊度单位(Nephelometric Turbidity Units)表示)。这些测量对应于在矿渣通过沉降浓缩的阶段中，浓缩机顶部的含水矿渣悬浮液中的上清水的浊度。还使用试管上的刻度和秒表来测量沉降速度。通过观察上清水相和沉降相的分离来进行该测量。它以厘米/分钟为单位进行测量，然后转换为米/小时。
结果如表1所示。
悬浮液 沉降速度，以m/h为单位 浊度，以NTU为单位 固体含量％
无聚合物 7.6 109 64.6
含聚合物(P1) 7.1 47 63.7
表1
此外，使用半工业设备进行测试。沉降器是具有透明壁的圆柱形。它的容量为30L，并通过提供1rpm搅拌速度的低功率电机进行搅拌。
所用的含水铜矿渣的悬浮液的固体含量为69干重％。
以等于12g/T干重/干残渣的量加入固定量的丙烯酰胺絮凝剂。
使用便携式浊度计(Hatch 2100Q)测量悬浮液中上清水的浊度(以NTU或浊度浊度单位表示)。这些措施对应于在通过沉降浓缩残渣的步骤中，含水残渣在浓缩机顶部的悬浮液的上清水的浊度(溢流)。充分浓缩沉降层并获得沉淀物和相对澄清的上清水的分离大约需要三个小时。结果如表2所示。
悬浮液 浊度，以NTU为单位 固体含量％
无聚合物 868 69
含聚合物(P1) 253 69
表2
当通过沉降测试含水铜矿渣的浓度时，根据本发明的聚合物(P1)系统地改善了上清水(无论是地表水还是溢流水)的浊度。因此，该上清水可以容易地再循环，特别是在采矿方法的步骤中。实际上，由于这种水包含的细小颗粒较少，因此更加澄清。因此，载有较少量细小颗粒的水可以更快地再循环，因为它需要较少的澄清步骤。

Claims (21)

1.一种制备矿物颗粒的矿物水悬浮液(S)的方法，所述矿物颗粒选自至少一种金属矿石的颗粒、至少一种金属矿渣的颗粒、至少一种可用金属或至少一种可用金属衍生物的颗粒及其组合，所述方法包括在选自以下的混合物(ME)中添加再循环水：
-包含水和至少一种金属矿石的颗粒的混合物(ME1)，
-包含水和至少一种金属矿渣的颗粒的混合物(ME2)，
-包含水和至少一种可用金属或至少一种可用金属衍生物的颗粒的混合物(ME3)，
-包含选自(ME1)、(ME2)和(ME3)中的至少两种混合物的混合物(ME4)；
所述再循环水来自至少一种含水金属矿渣或至少一种金属矿石的水悬浮液或至少一种可用金属或可用金属衍生物的水悬浮液，以及
所述再循环水包含至少一种通过GPC测量的分子量Mw为2000g/mol至20000g/mol的聚合物(P)，所述聚合物(P)在至少一种产生自由基的化合物的存在下，在高于50℃的温度下，通过至少一种阴离子单体(M)的至少一种自由基聚合反应制备，所述阴离子单体(M)包含至少一种可聚合的烯属不饱和键和至少一个羧酸基团或其盐，所述产生自由基的化合物选自过氧化氢、过氧化苯甲酰、乙酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、过硫酸铵、碱金属过硫酸盐，优选过硫酸钠或过硫酸钾、偶氮化合物，例如2,2'-偶氮双(2-(4,5-二氢咪唑基)丙烷、2,2'-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐、重氮-戊腈、4,4'-偶氮双-(4-氰基戊)酸、AZDN或2,2'-偶氮二异丁腈，以及它们各自的组合或它们与选自FeII、FeIII、CuI、CuII的离子的缔合物及其混合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
·金属矿石选自锂矿石、锶矿石、镧系元素矿石、锕系元素矿石、铀矿石、稀土元素矿石、钛矿石、锆矿石、钒矿石、铌矿石、铬矿石、钼矿石、钨矿石、锰矿石、铁矿石、钴矿石、铑矿石、铱矿石、镍矿石、钯矿石、铂矿石、铜矿石、银矿石、金矿石、锌矿石、镉矿石、锡矿石、铅矿石；或
·金属矿石包括金属氧化物、金属硫化物或金属碳酸盐；或
·金属矿渣获得自至少一种选自以下的金属矿石：锂矿石、锶矿石、镧系元素矿石、锕系元素矿石、铀矿石、稀土元素矿石、钛矿石、锆矿石、钒矿石、铌矿石、铬矿石、钼矿石、钨矿石、锰矿石、铁矿石、钴矿石、铑矿石、铱矿石、镍矿石、钯矿石、铂矿石、铜矿石、银矿石、金矿石、锌矿石、镉矿石、锡矿石、铅矿石；或
·金属矿渣获得自包含金属氧化物、金属硫化物或金属碳酸盐的至少一种金属矿石；或
·相对于金属矿渣的量，金属矿渣包含的金属残留量小于每吨2000g(干重/干重)；优选地，相对于金属矿渣的量，金属的量为每吨10g至2000g(干重/干重)或每吨10g至1000g(干重/干重)。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中再循环水：
·浊度小于1000NTU，优选小于800NTU，更优选小于600NTU或小于400NTU、小于300NTU或小于200NTU；或
·浊度大于0NTU、或大于10NTU、或大于20NTU；或
·浊度为0NTU至1000NTU、0NTU至800NTU、0NTU至600NTU、0NTU至400NTU、0NTU至300NTU、0NTU至200NTU，或10NTU至1000NTU、10NTU至800NTU、10NTU至600NTU、10NTU至400NTU、10NTU至300NTU、10NTU至200NTU，或甚至20NTU至1000NTU、20NTU至800NTU、20NTU至600NTU、20NTU至400NTU、20NTU至300NTU、20NTU至200NTU；或
·相对于不包含任何聚合物的悬浮液的浊度，其浊度降低至少30％至50％、或降低至少30％至60％、或降低至少30％至75％、或降低至少30％至80％、或降低至少30％至90％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中再循环水由在水悬浮液(S)的至少一个浓缩步骤中的预分离产生，优选由在选自以下的至少一个浓缩步骤中的预分离产生：
·重力浓缩，优选在至少一个储存水悬浮液(S)的池中的重力浓缩，或使用选自常规浓缩机、高密度浓缩机、高产率浓缩机的至少一种装置进行的重力浓缩；
·密度浓缩，优选使用选自常规浓缩机、高密度浓缩机、高产率浓缩机的至少一种装置的密度浓缩；
·通过过滤进行浓缩，优选使用选自过滤器、压滤机、旋转过滤器的至少一种装置过滤来进行浓缩。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中再循环水来自至少一种浓缩水悬浮液(S)的浓缩机，或者来自至少一个储存水悬浮液(S)的池。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水，所述上清水：
-在100rpm和25℃下测得的布氏黏度小于1800mPa.s；或
-使用配备叶片式转子并具有施加的剪切力的流变仪在25℃的温度下测得的对于特定扭转载荷的流动阈值小于80Pa；或
-在100rpm和25℃下测得的布氏黏度小于1800mPa.s，和使用配备叶片式转子并具有施加的剪切力的流变仪在25℃的温度下测得的对于特定扭转载荷的流动阈值小于80Pa。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水，所述上清水：
-流动阈值小于70Pa或小于60Pa，优选小于50Pa或小于40Pa，更优选小于30Pa或小于20Pa；或
-流动阈值大于10Pa，优选大于12Pa，更优选大于15Pa；或
-流动阈值大于10Pa，优选大于12Pa，更优选大于15Pa且小于70Pa或小于60Pa，优选小于50Pa或小于40Pa，更优选小于30Pa或小于20Pa；或
-黏度小于1500mPa.s，优选小于1200mPa.s，更优选小于1000mPa.s或小于900mPa.s，更优选小于800mPa.s或小于700mPa.s，或甚至小于500mPa.s。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中再循环水是在水悬浮液(S)的至少一个浓缩步骤中由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其包括添加一种、两种或三种不同的聚合物(P)或选自木质素磺酸盐衍生物、硅酸盐、未改性的多糖和改性的多糖中的至少一种其他化合物。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述水悬浮液(S)的干固体含量：
-大于10重量％、或大于15重量％、或大于20重量％；或
-小于50重量％、或小于40重量％、或小于35重量％；或
-为10重量％至50重量％、或15重量％至50重量％、或15重量％至40重量％、或15重量％至35重量％、或20重量％至50重量％、或20重量％至40重量％、或20重量％至35重量％。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中包含混合物(ME)和再循环水的水悬浮液(S)包含0.01重量％至2重量％的聚合物(P)(相对于水悬浮液(S)的干重％)，优选0.01重量％至1.8重量％或0.01重量％至1.5重量％，更优选0.01重量％至1.2重量％或0.01重量％至1重量％，更优选0.02重量％至0.8重量％或0.03重量％至0.5重量％，甚至更优选0.04重量％至0.25重量％或0.04重量％至0.15重量％。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中
-聚合反应还在至少一种包含I价氧化态的磷的化合物的存在下进行，包含I价氧化态的磷的化合物优选选自次磷酸(H3PO2)和次磷酸(H3PO2)衍生物的化合物，优选包含至少一个次磷酸根离子(H2PO2 -)的化合物，更优选选自次磷酸钠(NaH2PO2)、次磷酸钾(KH2PO2)、次磷酸钙(Ca[H2PO2]2)的化合物及其混合物；或
-聚合反应可以在至少一种包含III价氧化态的磷的化合物的存在下进行，包含III价氧化态的磷的化合物优选选自亚磷酸和亚磷酸衍生物的化合物，更优选包含至少一个亚磷酸根离子的化合物，特别是选自亚磷酸钠、亚磷酸钙、亚磷酸钾、亚磷酸铵的化合物及其组合；或
-聚合反应还在至少一种包含亚硫酸氢根离子的化合物的存在下进行，包含亚硫酸氢根离子的化合物优选选自亚硫酸氢铵、碱金属亚硫酸氢盐的化合物，特别是亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢钙、亚硫酸氢镁及其组合；或
-聚合反应还在相对于单体总量为0.05重量％至5重量％的至少一种选自黄原酸酯衍生物、硫醇化合物和式(I)化合物的化合物的存在下进行，
Figure FDA0002816580110000051
其中：
o X独立地表示H、Na或K，
o R独立地表示C1-C5烷基，优选甲基；特别是式(I)的化合物，其为二异丙酸二钠三硫代碳酸酯(DPTTC)；或
-聚合反应在50℃至98℃，优选50℃至95℃或50℃至85℃的温度下进行；或
-聚合反应在水中、在溶剂中、或溶剂与水的混合物中进行，所述溶剂特别是醇溶剂，特别是异丙醇，优选在水中进行；或
-聚合物(P)通过GPC测量的分子量Mw为2200g/mol至10000g/mol，优选为2400g/mol至9500g/mol或2400g/mol至8000g/mol，更优选为2400g/mol至6500g/mol；或
-完全中和或部分中和聚合物(P)，特别是在聚合反应结束时；或
-聚合反应使用：
o 100重量％的阴离子单体(M)，或
o 70重量％至99.5重量％的阴离子单体(M)和0.5重量％至30重量％的至少一种其他单体。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中包含至少一种可聚合的烯属不饱和键的阴离子单体(M)包含一个或两个羧酸基团，优选包含单个羧酸基团，阴离子单体(M)优选地选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐及其混合物，更优选丙烯酸。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中聚合反应还使用至少一种选自以下的其他单体：
-其他阴离子单体，优选选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、马来酸酐及其混合物的单体；
-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸盐、2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸、2-(甲基丙烯酰氧基)乙磺酸盐、甲基烯丙基磺酸钠、苯乙烯磺酸盐、其组合物或混合物；
-非离子单体，其包含至少一种可聚合的烯属不饱和键，优选至少一种可聚合的乙烯属不饱和键，特别是可聚合的乙烯基基团，更优选地，非离子单体选自苯乙烯，乙烯基己内酰胺，包含至少一个单羧酸基团的酸的酯，特别是选自丙烯酸、甲基丙烯酸的酸的酯及其混合物，例如丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯，丙烯酸烷醇酯，特别是丙烯酸C1-C10烷醇酯，优选丙烯酸C1-C4烷醇酯，更优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸烷醇酯，特别是甲基丙烯酸C1-C10烷醇酯，优选甲基丙烯酸C1-C4烷醇酯，更优选甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯，丙烯酸芳酯，优选丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸苯氧基乙酯，甲基丙烯酸芳酯，优选甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯；
-式(II)的单体：
Figure FDA0002816580110000061
其中：
-R1和R2相同或不同，独立地表示H或CH3，
-L1独立地表示选自C(O)、CH2、CH2-CH2和O-CH2-CH2-CH2-CH2的基团，
-L2独立地表示选自(CH2-CH2O)x、(CH2CH(CH3)O)y、(CH(CH3)CH2O)z的基团及其组合，并且
-x、y和z相同或不同，独立地表示0至150的整数或小数，x+y+z之和为10至150。
16.一种矿物颗粒的矿物水悬浮液(S)，所述矿物颗粒选自至少一种金属矿石的颗粒、至少一种金属矿渣的颗粒、至少一种可用金属或至少一种可用金属衍生物的颗粒及其组合，所述矿物水悬浮液(S)包含在选自以下的混合物(ME)中添加的再循环水：
-包含水和至少一种金属矿石的颗粒的混合物(ME1)，
-包含水和至少一种金属矿渣的颗粒的混合物(ME2)，
-包含水和至少一种可用金属或至少一种可用金属衍生物的颗粒的混合物(ME3)，
-包含选自(ME1)、(ME2)和(ME3)中的至少两种混合物的混合物(ME4)；
所述再循环水
·来自至少一种含水金属矿渣或至少一种金属矿石的水悬浮液或至少一种可用金属或可用金属衍生物的水悬浮液，以及
·包含至少一种通过GPC测量的分子量Mw为2000g/mol至20000g/mol的聚合物(P)，所述聚合物(P)在至少一种产生自由基的化合物的存在下，在高于50℃的温度下，通过至少一种阴离子单体(M)的至少一种自由基聚合反应制备，所述阴离子单体(M)包含至少一种可聚合的烯属不饱和键和至少一个羧酸基团或其盐，所述产生自由基的化合物选自过氧化氢、过氧化苯甲酰、乙酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、过硫酸铵、碱金属过硫酸盐，优选过硫酸钠或过硫酸钾、偶氮化合物，例如2,2'-偶氮双(2-(4,5-二氢咪唑基)丙烷、2,2'-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐、重氮-戊腈、4,4'-偶氮双-(4-氰基戊)酸、AZDN或2,2'-偶氮二异丁腈，以及它们各自的组合或它们与选自FeII、FeIII、CuI、CuII的离子的缔合物及其混合物。
17.根据权利要求16所述的矿物水悬浮液(S)，其中所述再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离，优选在所述水悬浮液(S)的至少一个浓缩步骤中的预分离得到的上清水。
18.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中
·再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水，所述上清水：
o在100rpm和25℃下测得的布氏黏度小于1800mPa.s；或
o使用配备叶片式转子并具有施加的剪切力的流变仪在25℃的温度下测得的对于特定扭转载荷的流动阈值小于80Pa；或
o在100rpm和25℃下测得的布氏黏度小于1800mPa.s，和使用配备叶片式转子并具有施加的剪切力的流变仪在25℃的温度下测得的对于特定扭转载荷的流动阈值小于80Pa；或其中
·再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水，所述上清水的：
o流动阈值小于70Pa或小于60Pa，优选小于50Pa或小于40Pa，更优选小于30Pa或小于20Pa；或
o流动阈值大于10Pa，优选大于12Pa，更优选大于15Pa；或
o流动阈值大于10Pa，优选大于12Pa，更优选大于15Pa且小于70Pa或小于60Pa，优选小于50Pa或小于40Pa，更优选小于30Pa或小于20Pa；或
o黏度小于1500mPa.s，优选小于1200mPa.s，更优选小于1000mPa.s或小于900mPa.s，更优选小于800mPa.s或小于700mPa.s，或甚至小于500mPa.s；或其中
·再循环水是由产生上清液相和沉降层的预分离得到的上清水。
19.一种控制、改善或降低矿物颗粒的水悬浮液(S)中的上清水的浊度的方法，所述上清水由产生上清液相和沉降层的分离得到，所述矿物颗粒选自至少一种金属矿石的颗粒、至少一种金属矿渣的颗粒、至少一种可用金属或至少一种可用金属衍生物的颗粒及其组合，所述方法包括在选自以下的混合物(ME)中添加至少一种聚合物(P)：
-包含水和至少一种金属矿石的颗粒的混合物(ME1)，
-包含水和至少一种金属矿渣的颗粒的混合物(ME2)，
-包含水和至少一种可用金属或至少一种可用金属衍生物的颗粒的混合物(ME3)，
-包含选自(ME1)、(ME2)和(ME3)中的至少两种混合物的混合物(ME4)；
所述聚合物(P)通过GPC测量的分子量Mw为2000g/mol至20000g/mol，所述聚合物(P)在至少一种产生自由基的化合物的存在下，在高于50℃的温度下，通过至少一种阴离子单体(M)的至少一种自由基聚合反应制备，所述阴离子单体(M)包含至少一种可聚合的烯属不饱和键和至少一个羧酸基团或其盐，所述产生自由基的化合物选自过氧化氢、过氧化苯甲酰、乙酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、过硫酸铵、碱金属过硫酸盐，优选过硫酸钠或过硫酸钾、偶氮化合物，例如2,2'-偶氮双(2-(4,5-二氢咪唑基)丙烷、2,2'-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐、重氮-戊腈、4,4'-偶氮双-(4-氰基戊)酸、AZDN或2,2'-偶氮二异丁腈，以及它们各自的组合或它们与选自FeII、FeIII、CuI、CuII的离子的缔合物及其混合物。
20.根据权利要求18所述的方法，其中在所述水悬浮液(S)的至少一个浓缩步骤中实现由所述水悬浮液(S)产生上清液相和沉降层的分离。
21.根据权利要求18或19所述的方法，其中上清液相是再循环水，优选在至少一种含水金属矿渣中或至少一种金属矿石的水悬浮液中或至少一种可用金属或可用金属衍生物的水悬浮液中的再循环水。
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