DE1137401B

DE1137401B - Process for concentrating and separating finely divided solids from their aqueous suspensions

Info

Publication number: DE1137401B
Application number: DED18976A
Authority: DE
Inventors: David J Pye
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1954-06-22
Filing date: 1954-10-27
Publication date: 1962-10-04
Also published as: DE1122461B; GB761021A; BE533010A; FR1113951A; ES218737A1

Description

Verfahren zum Konzentrieren und Abtrennen feinverteilter Festkörper aus ihren wäßrigen Suspensionen Zusatz zur Patentanmeldung D 18977 VI a / 1 a (Auslegeschrift 1122 46l.) Das Ausflocken von in einer Flüssigkeit suspendierten Feststoffen mittels Flockungsmitteln ist an sich bekannt. Als. Flockungsmittel sind bisher folgende Stoffe vorgeschlagen worden: Xanthate, wasserlösliche Salze von ungesättigten Fettsäuren oder ihre Derivate, Kalk, Pottasche, Stärke, Harz- oder Ölemulsionen, Gelatine, Leim, Kartoffelmehl, wäßrige Auszüge von Caraghenmoos, Leinsamenauszüge in wäßriger oder alkalischer Lösung, bestimmte Mineral- oder Syntheseöle, Aluminiumsulfat und Natriumaluminat. Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen wasserlöslichen, hochmolekularen Acrylamidpolymerisate sind diesen bekannten Flockungsmitteln insofern erheblich überlegen, als bei ihrer Verwendung die Flockungs- und Sedimentationszeiten ganz außerordentlich abgekürzt werden. Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß die ausflockenden Acrylamidpolymerisate direkt als wäßrige Lösungen eingesetzt werden, wohingegen die bekannten Flockungsmittel meistens als. Festkörper, Aufschlämmungen oder kolloide Suspensionen verwendet werden mußten.A method of concentrating and separating finely divided solids from aqueous suspensions addition to the patent application 18977 D VI a / 1 a (Auslegeschrift 1 122 46l.) The flocculation of suspended solids in a liquid by means of flocculants is known per se. As. So far, the following substances have been proposed for flocculants: xanthates, water-soluble salts of unsaturated fatty acids or their derivatives, lime, potash, starch, resin or oil emulsions, gelatine, glue, potato flour, aqueous extracts of caraghen moss, linseed extracts in aqueous or alkaline solution, certain minerals - or synthetic oils, aluminum sulfate and sodium aluminate. The water-soluble, high molecular weight acrylamide polymers proposed according to the invention are considerably superior to these known flocculants in that when they are used, the flocculation and sedimentation times are extremely shortened. Another advantage of the present process is that the flocculating acrylamide polymers are used directly as aqueous solutions, whereas the known flocculants are mostly used as. Solids, slurries or colloidal suspensions had to be used.

Es wurde gefunden, daß bei der Verwendung wasserlöslicher, hochmolekularer Polymerisate des Acrylamids gemäß Patentanmeldung D 18977 VI a/1 a zum Konzentrieren und Abtrennen feinverteilter Festkörper aus ihren wäßrigen Suspensionen im Hinblick auf die Absetz- und Filtrationsgeschwindigkeit derartiger wäßriger Suspensionen eine merkliche Verbesserung erreicht werden kann, wenn das Vermischen des polymeren Produktes so vorgenommen wird, daß nur eine möglichst geringfügige turbulente Rührbewegung bei dem gründlichen Durchmischen eintritt, bis das Konzentrieren bzw. Abtrennen vervollständigt ist. Weiter wurde gefunden, daß konzentrierte Suspensionen von erhöhter Dichte erhalten werden, wenn die bei den obigen Arbeiten entstehenden Ablagerungen nach der anfänglichen Periode verhältnismäßig freien Absetzens einer mäßigen mechanischen Durcharbeitung unterworfen werden.It has been found that when using water-soluble, high molecular weight Polymers of acrylamide according to patent application D 18977 VI a / 1 a for concentration and separating finely divided solids from their aqueous suspensions with a view to on the settling and filtration rate of such aqueous suspensions a noticeable improvement can be achieved when blending the polymer Product is made so that only a slight turbulent stirring movement occurs with thorough mixing until concentration or separation is completed. It was also found that concentrated suspensions of increased Density can be obtained if the deposits resulting from the above work after the initial period of relatively free discontinuation of a moderate mechanical Be subjected to working through.

Erfindungsgemäß wird eine Verbesserung des Verfahrens zum Konzentrieren und Abtrennen feinverteilter Festkörper aus ihren wäßrigen Suspensionen gemäß Patentanmeldung D 18977 VI/ 1 a vorgeschlagen. Dieses verbesserte Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Polymerisat mit dem suspendierten Feststoffgemisch in Form einer wäßriaen, nicht mehr als 0;5 Gewichtsprozent des Polymerisats enthaltenden Lösung ohne heftige Bewegung schnell und gründlich vermischt und die Mischung anschließend äußerst gelinde rührt, bis, die gewünschte Ausflockung erfolgt ist.According to the invention there is an improvement in the method for concentrating and separating finely divided solids from their aqueous suspensions according to the patent application D 18977 VI / 1 a proposed. This improved method is characterized by that the polymer with the suspended solid mixture in the form of an aqueous, no more than 0.5 percent by weight of the solution containing the polymer without violent Motion mixed quickly and thoroughly and then mixed extremely gently stir until the desired flocculation has taken place.

Die in der vorliegenden Erfindung benutzten wasserlöslichen, hochmolekularen Polymerisate des Acrylamids, die in der Folge kurz »Acrylamidpolymerisate« genannt werden, sind Polyacrylamide, die praktisch nicht vernetzt und durch eine Viskosität von wenigstens 1,0 eP gekennzeichnet sind. Brauchbare Polyacrylamide sind das Homopolymerisat des Acrylamids, ferner Mischpolymerisate des Acrylamids mit bis zu 15 Gewichtsprozent an anderen geeigneten Monomeren, z. B. Acrylsäure, Alkylester der Acryl-und der Methacrylsäure, Methacrylamid, Styrol, Vinylacetat, Acrylsäurenitril, Methacrylsäurenitril, Vinylalkyläther, Vinyl- und Vinyhdenchlarid u. dgl., wobei Bedingung ist, daß die entstehenden Polymerisate wasserlöslich sind, keine Vernetzung besitzen und die angegebene Mindestviskosität aufweisen. Der Ausdruck »Viskosität« bezieht sich in dieser Anmeldung auf die Viskosität einer 0,5gewichtsprozentigen Lösung des Polymerisats in destilliertem Wasser bei pH 3 bis 3,5 und 21,5° C, wie sie mit dem Ostwald-Viskosimeter bestimmt wird.The water-soluble, high molecular weight ones used in the present invention Acrylamide polymers, hereinafter referred to as "acrylamide polymers" for short are polyacrylamides, which are practically not crosslinked and due to a viscosity are characterized by at least 1.0 eP. Polyacrylamides that can be used are homopolymers of acrylamide, also copolymers of acrylamide with up to 15 percent by weight on other suitable monomers, e.g. B. acrylic acid, alkyl esters of acrylic and the Methacrylic acid, methacrylamide, styrene, vinyl acetate, acrylonitrile, methacrylonitrile, Vinyl alkyl ethers, vinyl and vinyl chloride and the like, with the proviso that the resulting polymers are water-soluble, have no crosslinking and the have specified minimum viscosity. The term "viscosity" refers to this application on the viscosity of a 0.5 percent by weight solution of the polymer in distilled water at pH 3 to 3.5 and 21.5 ° C, as with the Ostwald viscometer is determined.

Wasserlösliche Acrylamidpolymerisate sind oft dadurch gekennzeichnet, daß sie eine mehr oder weniger starke Hydrolyse erfahren haben, also bis zu einem gewissen Grade freie Carboxylgruppen enthalten: Das hängt von dem Herstellungsverfahren des Polymerisats, der An- oder Abwesenheit kleiner Mengen Acrylsäure in dem Ausgangsmonomer und den Lagerungsbedingungen des Polymeriats ab: Die polymeren Produkte scheinen gleichwertig zu sein, unabhängig, ob die Carboxylgruppen von der Mischpolymerisation des Acrylamids mit Acrylsäure oder von der Hydrolyse der Amidgruppen nach erfolgter Polymerisation herrühren. Bei der Durchführung der Erfindung sind diejenigen Acrylamidpolymerisatebrauchbar, in denen nicht mehr als 15111o der Amidgruppen durch Carboxylgruppen ersetzt sind. , Bei der Durchführung der Erfindung wird die Lösung des Acrylämidpolymerisats innig in der Suspension der feinverteilten Mineralteilchen verteilt, was schnell und unter möglichst geringer heftiger bzw. turbulenter Rührbewegung geschehen soll, worauf die behandelte Suspension in eine zuhige Zone übergeführt wird, damit sich Agglomerate des feinverteilten Minerals entwickeln können. Diese Agglomeratentwicklung scheint begünstigt zu werden; wenn man Scherkräfte vermeidet, die diese in Bildung begriffenen Agglomerate zu zerbrechen drohen. Um dieses gründliche Vermischen des Polymerisats mit der Suspension gemäß der Erfindung zu erreichen, wird das Aerylamidpolymerisat in Form der verdünnten wäßrigen Lösung zugesetzt. Diese Lösung wird dann mit der Suspension der feinverteilten Mineralkörper so vermischt, daß ohne heftige Bewegung eine schnelle Verteilung in der Suspension erreicht wird. So kann z. B. die Polymerisatlösung in eine Rinne oder eine ähnliche Leitung versprüht werden, durch die die Suspension fließt. Dabei kann diese Leitung an der Einführungsstelle der Polymerisatlösung oder unmittelbar danach mit Prellplatten, sich langsam bewegenden Rührblättern od. dgl. ausgerüstet sein, um eine gründliche Durchmischung sicherzustellen. Oder man kann die Acrylamidpolymerisatlösung und die Suspension der feinverteilten Körper zusammen in eine Mischkammer pumpen und sich dabei die Kräfte des Zusammentretens der Flüssigkeiten zunutze machen, um eine glatte und gründliche Durchmischung zu erreichen. In einem bevorzugten Mischverfahren wird die Lösung des AcrylamidpolymeTisats in Anteilen zu der Suspension gegeben, während diese leicht gerührt wird. Nach dem Vermischen läßt man die behandelte Suspension unter möglichst geringer Bewegung in die Vorrichtung gelangen, in der die anschließende Abtrennung durchgeführt wird.Water-soluble acrylamide polymers are often characterized by that they have experienced a more or less strong hydrolysis, so up to one conscience Grade free carboxyl groups included: that depends on the manufacturing process of the Polymerisats, the presence or absence of small amounts of acrylic acid in the starting monomer and the storage conditions of the polymer: the polymeric products appear to be equivalent regardless of whether the carboxyl groups from the interpolymerization of the acrylamide with acrylic acid or of the hydrolysis of the amide groups after Polymerization originate. In the practice of the invention, those acrylamide polymers can be used in which no more than 15111o of the amide groups are replaced by carboxyl groups. When carrying out the invention, the solution of the acrylamide polymer becomes intimate in the suspension of finely divided mineral particles distributed what quickly and under The least possible violent or turbulent stirring movement should happen, whereupon the treated suspension is transferred into a suitable zone so that agglomerates are formed of the finely divided mineral can develop. This agglomerate development appears to be favored; if one avoids shear forces that these were in formation Agglomerates threaten to break apart. To this thorough mixing of the polymer To achieve with the suspension according to the invention, the Aerylamidpolymerisat added in the form of the dilute aqueous solution. This solution is then used with the Suspension of finely divided mineral bodies mixed in such a way that without vigorous agitation rapid distribution in the suspension is achieved. So z. B. the polymer solution be sprayed into a gutter or similar line through which the suspension flows. This line can be at the point of introduction of the polymer solution or immediately afterwards with baffle plates, slowly moving stirring blades or. Like. Be equipped to ensure thorough mixing. Or one can the acrylamide polymer solution and the suspension of the finely divided body pump together into a mixing chamber and thereby the forces of coming together Make use of the liquids to ensure a smooth and thorough mixing reach. In a preferred mixing process, the solution of the acrylamide polymer added in portions to the suspension while gently stirring it. After this The treated suspension is allowed to mix with as little agitation as possible get into the device in which the subsequent separation is carried out.

Zur Durchführung des Verfahrens wird das Acrylamidpolymerisat in Wasser zu einer Lösung gelöst, die nicht mehr als 0,5 Gewichtsprozent und vorzugsweise nicht mehr als 0,1 Gewichtsprozent des Polymerisats enthält. Die so hergestellten Lösungen sind homogen, fließen frei und lassen sich in der üblichen Vorrichtung, z. B. in den Aufgabevorrichtungen, in den Pumpen usw., gut und leicht handhaben. Dabei ist es oft zweckmäßig, ein wäßriges Konzentrat des Acrylamidpolymerisats mit 1 bis 5 Gewichtsprozent Polymerisat herzustellen und dieses Konzentrat für die Verwendung zu verdünnen.To carry out the process, the acrylamide polymer is in water dissolved into a solution that is no more than 0.5 percent by weight and preferably contains no more than 0.1 percent by weight of the polymer. The so produced Solutions are homogeneous, flow freely and can be z. B. in the feeding devices, in the pumps, etc., good and easy to handle. It is often expedient to use an aqueous concentrate of the acrylamide polymer Prepare 1 to 5 percent by weight of polymer and use this concentrate to dilute.

Bekannt ist, daß technische. Filtriervorrichtungen, wenn man sie unter dem Gesichtspunkt betrachtet; welche Gewichtsmenge Festkörper pro Einheit Filteroberfläche in der Zeiteinheit abgetrennt wird, im allgemeinen bei Breien mit höherem Festkörpergehalt besser arbeiten als bei verdünnten Breien. Es ist aus diesem Grunde überraschend, daß man eine bessere Filtrierleitung durch Zusatz verdünnter wäßriger Lösungen der in dieser Erfindung benutzten Polymerisate zu Mineralbreien und -schlämmen vor der Filtration erhält, obgleich ein derartiger Zusatz eine beachtliche Verdünnung der Mineralsuspension zur Folge hat. Dabei wird in Abhängigkeit von der Konzentration und den Eigenschaften der festen Körper in der zu behandelnden Suspension gewöhnlich beobachtet, daß mit zunehmender Verdünnung der Acrylamidpolymerisatlösung die Filtrationsgeschwindigkeit, wenn man sie durch das Gewicht der je 0,1 qm Filterfläche je Zeiteinheit filtrierten Festkörper ausdrückt, durch ein Maximum geht. Wenn die behandelte Suspension unmittelbar nach dem Zusatz des Acrylamidpolymerisats filtriert werden soll, bevorzugt man die Verwendung des Acrylamidpolymerisats in Form einer wäßrigen Lösung mit wenigstens 0.,2. Gewichtsprozent des Polymerisats. Wenn jedoch dem Zusatz des Acrylamidpolymerisats erst eine Ablagerungsstufe folgt, werden gute Ergebnisse erhalten, wenn man eine Lösung benutzt, die wenigstens 0,0025 Gewichtsprozent Polymerisat enthält.It is known that technical. Filtration devices if you put them under considered the point of view; what weight of solids per unit of filter surface is separated in the unit of time, generally in the case of pulps with a higher solids content work better than with thinned porridges. For this reason it is surprising that you can get a better filter line by adding dilute aqueous solutions of the in this invention used polymers for mineral pulps and slurries before Filtration, although such an addition, gives a considerable dilution of the Mineral suspension. It depends on the concentration and the properties of the solid bodies in the suspension to be treated usually observed that with increasing dilution of the acrylamide polymer solution the filtration rate, if they are filtered by the weight of the 0.1 square meter filter area per unit of time Solid expresses going through a maximum. If the treated suspension immediately after the addition of the acrylamide polymer is to be filtered, preference is given to the Use of the acrylamide polymer in the form of an aqueous solution with at least 0., 2. Percent by weight of the polymer. However, if the addition of the acrylamide polymer only followed by a deposition stage, good results are obtained if one Used solution containing at least 0.0025 percent by weight polymer.

In einigen Fällen, insbesondere solchen, bei denen das Filtrat wertvolle Bestandteile mit sich führt, die in einer späteren Stufe des Verfahrens gewonnen werden sollen; ist es unzweckmäßig, das Filtrat zu verdünnen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die verdünnte Lösung des Acrylamidpolymerisats hergestellt, indem man das Polymerisat in einem Filtrat aus einem früheren Ansatz der behandelten Mineralsuspension auflöst. Bei dieser Arbeitsweise wird eine Verdünnung des Filtrats hinsichtlich der darin enthaltenen wertvollen Bestandteile vermieden. Man kann aber auch die verdünnte Polymerisatlösung mit Hilfe des Filtrats aus einer Waschstufe des Verfahrens herstellen, was den Vorteil der Minderbelastung des Systems in sich birgt.In some cases, especially those where the filtrate is valuable Carries with it constituents that are obtained in a later stage of the process should be; it is inexpedient to dilute the filtrate. In a preferred The dilute solution of the acrylamide polymer is an embodiment of the invention made by putting the polymer in a filtrate from a previous batch the treated mineral suspension dissolves. In this way of working, a dilution is used of the filtrate with regard to the valuable components contained therein. But you can also use the filtrate from a dilute polymer solution Establish the washing stage of the process, which has the advantage of reducing the load on the system holds in itself.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die durch Vermischen mit einer verdünnten Lösung des Acrylamidpolymerisats behandelte Suspension der feinverteilten festen Körper unmittelbar aus der Mischstufe in einen Absetztank, einen ununterbrochen arbeitenden Verdicker od. dgl. übergeführt; in welchem die durch die Behandlung entstandenen Agglomerate sich unter Bildung einer Schicht konzentrierter Mineralteilchen und einer Schicht einer verhältnismäßig klaren, überstehenden Flüssigkeit absetzen können. Die zuletzt genannte Flüssigkeit kann dann zweckmäßig als Ganzes oder zum Teil wieder in den Kreislauf zurückgeführt und zur Herstellung der Polymerisatlösung für die weitere Behandlung benutzt werden.In a further preferred embodiment of the invention, the treated by mixing with a dilute solution of the acrylamide polymer Suspension of the finely divided solid body directly from the mixing stage into a Sedimentation tank, a continuously working thickener or the like. Transferred; in which the agglomerates formed by the treatment to form a Layer of concentrated mineral particles and a layer of a relatively clear, can settle supernatant liquid. The latter liquid can then expediently returned to the cycle as a whole or in part and can be used to prepare the polymer solution for further treatment.

Bei der Ablagerung von Mineralsuspensionen wird im allgemeinen beobachtet, daß die suspensierten Teilchen sich mit einer mit der Zeit schwankenden Geschwindigkeit absetzen. Gewöhnlich gelangen die festen Teilchen nach einer gewissen Zeit verhältnismäßig freien Absetzung in einen Zustand, in welchem eine große Zahl von festen Teilchen sich in physikalischem Kontakt mit anderen Teilchen befinden, wodurch die Absinkgeschwindigkeiten dieser Teilchen verringert wird. Suspensionen der zuletzt genannten Art befinden sich, wie man sagt, in einer Zusammenpreß- oder Verdichtungszone. In einigen Fällen wurde gefunden, daß Suspensionen bei Behandlung mit einer Ausflockung bewirkenden Menge eines Acrylamidpolymerisats gemäß der Erfindung geflockte Agglomerate von erheblicher mechanischer Beständigkeit bilden. Unter diesen Bedingungen erfolgt das weitere Absetzen der festen Teilchen, sobald die Suspension die Verdichtungszone erreicht hat, nur sehr langsam. Es wurde gefunden, daß unter diesen Umständen ein ruhiges Durcharbeiten, wie es durch langsames Bewegen von Rührschaufeln, Rechen od. dgl. in der Verdichtungszone erreicht werden kann, die Bildung eines Absetzproduktes von erhöhtem Festkörpergehalt bewirkt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die wäßrige Suspension der feinverteilten Mineralkörper nach dem Vermischen mit einem Acrylamidpolymerisat und nach dem überführen in eine ruhige Absetzzone in der Verdichtungszone der Suspension ruhig durchgearbeitet.When mineral suspensions are deposited, it is generally observed that that the suspended particles move at a rate that varies with time drop. Usually the solid particles arrive relatively after a certain period of time free settling in a state in which a large number of solid particles are in physical contact with other particles, thereby reducing the rate of descent this particle is decreased. Suspensions of the latter type are located is said to be in a compression or compression zone. In some cases it has been found that suspensions cause flocculation when treated with Amount of an acrylamide polymer flaked according to the invention Form agglomerates of considerable mechanical resistance. Under these conditions The further settling of the solid particles takes place as soon as the suspension has passed the compression zone achieved very slowly. It has been found that under these circumstances a quiet work, as can be achieved by slowly moving paddles and rakes Od. The like. Can be achieved in the compression zone, the formation of a sedimentation product caused by increased solids content. In a preferred embodiment of the Invention is the aqueous suspension of the finely divided mineral body after Mixing with an acrylamide polymer and after converting it into a calm one Settling zone in the compression zone of the suspension worked smoothly.

Die Mengen Acrylamidpolymerisat, die hier angewandt werden müssen, hängen von der Zusammensetzung der Suspension der feinverteilten festen Körper und der gewünschten Verbesserung hinsichtlich der Absetz-, Filtrier- und/oder Klärgeschwindigkeit der Flüssigkeit ab. Im allgemeinen werden je Tonne Festkörper in der Suspension 0,00045 bis 0,9 kg des Acrylamidpolymerisats angewandt, wobei die Mindestmenge die Menge darstellt, die zur Erreichung der Ausflockung und Absetzung der suspendierten festen Teilchen erforderlich ist. So werden z. B. bei ununterbrochen arbeitenden Verdickern wertvolle Verbesserungen schon mit niedrigeren Mengen des polymeren Mittels erreicht; es können aber auch, wenn gewünscht, größere Mengen des Polymerisats bei gutem Ergebnissen benutzt werden, obwohl aus wirtschaftlichen Gründen solche größeren Mengen nur unter besonderen Umständen angewandt werden sollen.The quantities of acrylamide polymer that must be used here depend on the composition of the suspension of the finely divided solid and the desired improvement in terms of settling, filtering and / or clarifying speed the liquid. In general, there are solids per ton in the suspension 0.00045 to 0.9 kg of the acrylamide polymer used, the minimum amount being the Represents the amount necessary to achieve the flocculation and settling of the suspended solid particles is required. So z. B. when working continuously Thicken valuable improvements with even lower amounts of the polymeric agent achieved; however, if desired, larger amounts of the polymer can also be used good results, although larger ones for economic reasons Quantities should only be used in special circumstances.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie- zu begrenzen. Beispiel 1 Ein Golderz aus Südafrika, Witwatersrand, war vermahlen und nach dem Cyanidverfahren behandelt worden. um die Goldbestandteile zu gewinnen. Das verbleibende feinteilige Produkt wurde in Wasser zu einem Brei verteilt, der 50 Gewichtsprozent enthielt. Es wurde dann ein Acrylamidpolymerisat das durch 4o/oige Hydrolyse und eine Viskosität von 9,8 cP gekennzeichnet war, in Wasser aufgelöst, um Lösungen mit 2, 0,4, 0,2, 0,1, 0,07, 0,04, 0,03, 0,02, 0,01 und 0,005 Gewichtsprozent des Polymeris.ats herzustellen. Jede dieser Lösungen wurde mit einem Teil des Goldschlammes in so ausreichender Menge vermischt, daß 0,09 kg Polymerisat je Tonne fester Teilchen in dem Brei vorlagen. Die behandelten Schlämme wurden 1. Minute nach dem Vermischen mit der Polymerisatlösung auf einem Vakuumfilter filtriert, bei dem sich der Filterkuchen innerhalb von 15 Sekunden bildete. Während des Zusatzes der Polymerisatlösung und der anschließenden Filtration wurden die festen Teilchen durch einen mit 100 Umdrehungen in der Minute arbeitenden Flügelrührer in Suspension gehalten. Zuvor war durch einen Versuch festgestellt worden, daß diese Rührgeschwindigkeit das notwendige Mindestmaß darstellte, um eine gleichmäßige Suspension der festen Teilehen in Berührung mit deT Filteroberfläche zu halten. Die Filtration eines unbehandelten Schlammteiles. in gleicher Weise diente als Kontrolle. Die Filtrationsgeschwindigkeiten sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; sie wurden an Hand eines ununterbrochen arbeitenden Rotaryfilters bei 30o/oigem Eintauchen und 35o/oigem Leerlauf berechnet. Konzentration o/o feste Teilchen Filtrationsgeschwin- des Acrylamid- in dem digkeit Kilogramm polymerisats behandelten fester Teilchen in Gewichtsprozent Schlamm je 0,1 qm je Tag 0,0 (Blindprobe) 50 675 2,0 50 846 0,4 49,5 972 0,2 49,0 1008 0,1 47,6 1224 0,07 46,7 1260 0,04 44,6 1494 0,03 42,2 1440 0,02 40,2 1332 0,01 33,6 999 0,005 25,3 418,5 Beispiel 2 Aus dem Acrylamidpolymerisat des Beispiels 1 wurden in Wasser Lösungen mit 0,4, 0,1, 0,04, 0,02, 0,005 und 0,0025 Gewichtsprozent Polymerisat hergestellt. Jede dieser Lösungen wurde zu einem gleichen Teil Schlamm mit 40,2 Gewichtsprozent fester Erzteilchen wie im Beispiel 1 gegeben. Die Menge einer jeden Polymerisatmenge war so bemessen, daß 0,09 kg Polymerisat je Tonne fester Teilchen vorlagen. Unter Rühren wurde in kurzer Zeit eine gründliche Vermischung der Polymeirisatlösung mit dem Schlamm bewirkt. Danach wurde das Rühren eingestellt, um die festen Teilchen absitzen zu lassen, was schnell erfolgte. Anschließend wurde von der klaren überstehenden Flüssigkeit ein dem Volumen der zugesetzten Polymerisatlösung entsprechendes Volumen abgenommen, so daß jeder behandelte Schlamm den ursprünglichen Festkörpergehalt von 40,2°/o aufwies. Die Festkörper in dem Schlamm wurden dann durch Flügelrührer in Suspension gehalten und anschließend filtriert, wie das im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Filtration begann 5 Minuten nach Anstellen des Rührers. Die wie oben berechneten Filtrationsgeschwindigkeiten sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt: Konzentration des Filtrationsgeschwindigkeit Acrylamidpolymerisats Kilogramm fester Körper in Gewichtsprozent je 0,1 qm je Tag 0,0 (Blindprobe) 324 0,4 405 0,1 540 0,04 675 0,02 828 0,005 891 0,0015 900 Beispiel 3 Rückstände von der Goldgewinnung aus einem südafrikanischen Erz nach dem Cyanidverfahren wurden mit Schwefelsäure ausgelaugt, um lösliche Mineralbestandteile zu gewinnen. Dadurch entstand ein Schlamm mit 50 Gewichtsprozent feinverteilten festen Köpern in einem sauren wäßrigen Medium mit einem PH von 1;3 bis 1,9. Ein Acrylamidpolymerisa4 das zu 0,8511/o hydrolysiert war und eine Viskosiät von 7,7 cP besaß, wurde in Wasser zu Lösungen mit 0,4, 0,059 und 0,04 Gewichtsprozent Polymerisat gelöst. Jede dieser Lösungen wurde mit einem Anteil des Schlammes in solchen Menge vermischt, daß 0,045 kg Polymerisat je Tonne fester Erzteilchen vorlagen. Die behandelten Schlämme und eine unbehandelte Probe wurden dann wie im Beispiel 1 filtriert. Die wie oben berechneten Filtrationsgeschwindigkeiten (Vakuumfilter bei 30@o/oigem Eintauchen, Filterkuchenbildung in 30 Sekunden _und 35o/oigem Leerlauf) sind in der folgenden Tabelle zusammengeste 11t: Konzentration des Filtrationsgeschwindigkeit Acrylamidpolymerisats Kilogramm fester Stoffe in Gewichtsprozent je 0,1 qm je Tag 0,0 (Blindprobe) 85,5 0,4 342 0,059 423 0;04 558 Beispiel 4 Ein Phosphatmineral aus, der sogenannten »Auslaugezone« über einem Floridaphosphat wurde ausgebeutet, indem man es zermahlte und naß siebte, um die Fraktion zu entfernen, deren Teilchen kleiner als 28 Maschen und größer als 3280 Maschen waren. Die größeren Teile bestanden in der Hauptsache aus Siliciumdioxyd. Die verbleibenden festen Teilchen, die hauptsächlich aus Calciumphosphat und Ton (unter 3280 Maschen) bestanden, wurden in Wasser zu einem Schlamm mit 20 Gewichtsprozent fester Teilchen suspendiert. Zu einzelnen Teilchen dieses Schlammes wurde das Acrylamidpolymerisat des Beispiels 1 unter Rühren in einer Menge von 0,45 kg je Tonne Festkörper und in Form von wäßrigen Lösungen mit 0,04 bzw. 0,02 Gewichtsprozent des. Polymerisats gegeben. Die behandelten Schlämme und ein Teil des unbehandelten Schlammes wurden dann 1 Stunde lang unberührt in Absetzgefä en stehengelassen. Danach wurde die Konzentration der festen Teilchen in der abgesetzten Schicht bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle enthalten: Konzentration des Konzentration Acrylamidpolymerisats der abgesetzten Teilchen nach in Gewichtsprozent 1 Stunde in Gewichtsprozent 0;0 (Blindprobe) 22 0,04 34,3 0,02 41,8 Beispiel 5 Das ausgebeutete Material des Beispiels 4 wurde in Wasser zu einem Schlamm mit 45 Gewichtsprozent Festkörpergehält dispergiert. Dieser Schlamm ließ sich nur sehr langsam filtrieren und ergab einen Filterkuchen mit nur 501/o. festen Teilchen. Ein Teil dieses Schlammes wurde mit einer wäßrigen, 0,04 Gewichtsprozent des Beispiels 1 enthaltenden Lösung in solcher Menge gemischt, daß 0';81 kg Polyacrylamid je Tonne fester Teilchen vorlagen. Daraufhin setzten sich die festen Teilchen sehr schnell ab; nach 24 Stunden war eine klare überstehende flüssige Schicht und darunter eine Schicht mit 77,3 Gewichtsprozent Festteilchen entstanden. Die überstehende Flüssigkeit wurde abgegossen; die festen Teilchen wurden mit einem Rührer ruhig durchgearbeitet, wobei in Zwischenräumen die überstehende Flüssigkeit abgegossen wurde, so daß schließlich ein pastenartig festes Produkt mit 12,7 Gewichtsprozent Wasser erhalten wurde. Beispiel 6 Teile des 45 Gewichtsprozent Festkörper enthaltenden Schlammes des Beispiels 5 wurden mit einer 0,2 Gewichtsprozent des Acrylamidpolymerisats des Beispiels 1. enthaltenden Lösung in solcher Mischung gemischt, daß 0,45 kg Polymerisat je Tonne fester Teilchen vorlagen. Zu einem Teil dieses Schlammes wurde die Polymorisatlösung unter leichtem Rühren auf einmal gegeben, während der andere Teil des Schlammes nacheinander mit fünf Zugaben von 0,09 kg je Tonne - unter leichtem Umrühren zwischen den Zugaben - versetzt wurde. Nach einer ungestörten Ablagerung wurde der Festkörpergehalt der abgesetzten Schicht mit folgendem Ergebnis bestimmt: Konzentration Art der Zugabe der Festteilchen der Polymerisatlösung in Gewichts- prozent Zugabe auf einmal . . . . . . . . . . . . ... . . 58,8 Anteilweise (fünf Zusätze) . . . .. . . . . . 78,8 Beispiel 7 Ein Acrylamidpolymerisat, das zu 2,911/o hydrolysiert war und eine Viskosität von 5;8 eP aufwies, wurde in Wasser zu einer 0,04 Gewichtsprozent Polymerisat enthaltenden Lösung aufgelöst. Diese Lösung wurde nach verschiedenen Verfahren zu Anteilen des mit Säure ausgelaugten Erzschlammes des Beispiels 3 in solcher Menge gegeben, däß 0;09 kg Polymerisat je Tonne fester Teilchen vorlagen. Die Zumischverfahren der Polymerisatlösung zu dem Schlamm waren folgende: 1: Die Lösung wurde langsam und ununterbrochen innerhalb von 20 Minuten zu dem Schlamm gegeben, der dabei heftig gerührt wurde.The following examples explain the invention without limiting it. Example 1 A gold ore from South Africa, Witwatersrand, had been ground and treated by the cyanide process. to extract the gold components. The remaining finely divided product was distributed in water to form a slurry which contained 50 percent by weight. An acrylamide polymer which was characterized by 40% hydrolysis and a viscosity of 9.8 cP was then dissolved in water to obtain solutions with 2, 0.4, 0.2, 0.1, 0.07, 0.04 , 0.03, 0.02, 0.01 and 0.005 percent by weight of the polymer. Each of these solutions was mixed with a portion of the gold sludge in sufficient quantity that 0.09 kg of polymer per ton of solid particles was present in the slurry. The treated sludge was filtered 1 minute after mixing with the polymer solution on a vacuum filter, on which the filter cake formed within 15 seconds. During the addition of the polymer solution and the subsequent filtration, the solid particles were kept in suspension by a paddle stirrer operating at 100 revolutions per minute. It had previously been established by an experiment that this stirring speed represented the minimum necessary to keep a uniform suspension of the solid particles in contact with the filter surface. Filtration of an untreated part of the sludge. served in the same way as a control. The filtration rates are compiled in the following table; they were calculated on the basis of a continuously operating rotary filter at 30% immersion and 35% idle. Concentration o / o solid particles filtration speed of acrylamide in the kilogram polymer treated solid particles in percent by weight of sludge per 0.1 square meter per day 0.0 (blank) 50 675 2.0 50 846 0.4 49.5 972 0.2 49.0 1008 0.1 47.6 1224 0.07 46.7 1260 0.04 44.6 1494 0.03 42.2 1440 0.02 40.2 1332 0.01 33.6 999 0.005 25.3 418.5 EXAMPLE 2 Solutions with 0.4, 0.1, 0.04, 0.02, 0.005 and 0.0025 percent by weight of polymer were prepared from the acrylamide polymer of Example 1 in water. Each of these solutions was added to an equal part of slurry containing 40.2% by weight of solid ore particles as in Example 1. The amount of each amount of polymer was such that 0.09 kg of polymer was present per ton of solid particles. The polymer solution was thoroughly mixed with the sludge in a short time while stirring. The stirring was then stopped to allow the solid particles to settle, which was done quickly. A volume corresponding to the volume of the added polymer solution was then removed from the clear supernatant liquid, so that each treated sludge had the original solids content of 40.2%. The solids in the sludge were then kept in suspension by paddle stirrers and then filtered as described in Example 1. Filtration began 5 minutes after the stirrer was switched on. The filtration speeds calculated as above are compiled in the following table: Concentration of the filtration rate Acrylamide polymer kilogram solid in percent by weight per 0.1 sqm per day 0.0 (blank) 324 0.4 405 0.1 540 0.04 675 0.02 828 0.005 891 0.0015 900 Example 3 Residues from gold mining from a South African ore by the cyanide process were leached with sulfuric acid in order to obtain soluble mineral components. This produced a sludge with 50 percent by weight of finely divided solid bodies in an acidic aqueous medium with a pH of 1; 3 to 1.9. An acrylamide polymer which was hydrolyzed to 0.8511 / o and had a viscosity of 7.7 cP was dissolved in water to form solutions with 0.4, 0.059 and 0.04 percent by weight of polymer. Each of these solutions was mixed with a portion of the sludge in such an amount that 0.045 kg of polymer was present per ton of solid ore particles. The treated sludge and an untreated sample were then filtered as in Example 1. The filtration speeds calculated as above (vacuum filter at 30% immersion, filter cake formation in 30 seconds and 35% idle) are summarized in the following table: Concentration of the filtration rate Acrylamide polymer kilograms of solids in percent by weight per 0.1 sqm per day 0.0 (blank) 85.5 0.4 342 0.059 423 0; 04 558 Example 4 A phosphate mineral from the so-called "leach zone" above a Florida phosphate was exploited by grinding and wet sieving to remove the fraction whose particles were smaller than 28 mesh and larger than 3280 mesh. The larger parts consisted mainly of silica. The remaining solid particles, consisting mainly of calcium phosphate and clay (under 3280 mesh), were suspended in water to form a slurry containing 20 weight percent solids. The acrylamide polymer of Example 1 was added to individual particles of this sludge with stirring in an amount of 0.45 kg per ton of solids and in the form of aqueous solutions containing 0.04 or 0.02 percent by weight of the polymer. The treated sludge and part of the untreated sludge were then left untouched in settling vessels for 1 hour. The concentration of the solid particles in the deposited layer was then determined. The results are shown in the following table: Concentration of concentration Acrylamide polymer according to the settled particles in percent by weight 1 hour in percent by weight 0; 0 (blank sample) 22 0.04 34.3 0.02 41.8 Example 5 The extracted material of Example 4 was dispersed in water to form a slurry with a solids content of 45 percent by weight. This sludge could only be filtered very slowly and gave a filter cake with only 501 / o. solid particles. A portion of this sludge was mixed with an aqueous solution containing 0.04 percent by weight of Example 1 in such an amount that 0 '; 81 kg of polyacrylamide were present per ton of solid particles. The solid particles then settled very quickly; after 24 hours a clear supernatant liquid layer had formed and underneath a layer with 77.3 percent by weight of solid particles. The supernatant liquid was poured off; the solid particles were smoothly worked through with a stirrer, the supernatant liquid being poured off in the interstices, so that finally a paste-like solid product containing 12.7 percent by weight of water was obtained. EXAMPLE 6 Parts of the 45 weight percent solids sludge of Example 5 were mixed with a solution containing 0.2 weight percent of the acrylamide polymer of Example 1 in such a mixture that 0.45 kg of polymer were present per ton of solid particles. The polymorisate solution was added all at once to part of this sludge with gentle stirring, while the other part of the sludge was successively mixed with five additions of 0.09 kg per ton - with gentle stirring between the additions. After undisturbed deposition, the solids content of the deposited layer was determined with the following result: concentration Type of addition of the solid particles of the polymer solution in weight percent Encore all at once. . . . . . . . . . . . ... . 58.8 Partly (five additions). . . ... . . . . 78.8 Example 7 An acrylamide polymer which was hydrolyzed to the extent of 2.911 / o and had a viscosity of 5.8 eP was dissolved in water to form a solution containing 0.04 percent by weight of polymer. This solution was added by various methods to proportions of the acid-leached ore sludge of Example 3 in such an amount that 0.09 kg of polymer were present per ton of solid particles. The method of admixing the polymer solution to the sludge was as follows: 1: The solution was slowly and continuously added to the sludge over a period of 20 minutes, which was vigorously stirred.

2. Die Polymerisatlösung wurde schnell in weniger als 1 Minute in den Schlamm einlaufen gelassen, wobei dieser heftig gerührt wurde. 3. Lösung und Schlamm wurden gleichzeitig in eine Mischkammer eingeführt, so daß dadurch ein schnelles Vermischen bewirkt wurde. Das Gemisch wurde dann mit einem Flügelrührer 15 Sekunden lang ruhig gerührt und anschließend auf das Filter gegeben.2. The polymer solution was rapidly in less than 1 minute let the sludge run in while vigorously agitating it. 3rd solution and Sludge was introduced into a mixing chamber at the same time, thus making a rapid Mixing was effected. The mixture was then stirred with a paddle for 15 seconds stirred for a long time and then poured onto the filter.

Alle behandelten Schlämme wurden durch ein Vakuumfilter filtriert (Filterkuchenbildungszeit 30 Sekunden). Die wie im Beispiel 1 berechneten Filtrationsgeschwindigkeiten sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt: Filtrations- Art des Zusatzes geschwindigkeit der Polymerisatlösung Kilogramm Feststoffe je 0,1 qm je Tag 1. Langsamer Zusatz unter heftigem Rühren ....................... 864 2. Schneller Zusatz unter heftigem Rühren ........................ 1125 3. Schneller Zusatz unter leichtem Rühren ........................I 1800 Beispiel 8 Eine durch Säure ausgelaugter Schlamm eines afrikanischen Erzes (wie im Beispiel 3) ließ sich mit einer Geschwindigkeit von 153 kg Festkörpern je 0,1 qm je Tag filtrieren. Das dabei erhaltene Filtrat wurde zur Auflösung des Acrylamidpolymerisats des Beispiels 6 zu einer Lösung mit 0,04 Gewichtsprozent Polymerisat benutzt. Diese Lösung wurde schnell mit einem Teil des obigen Erzschlammes in solcher Menge vermischt, daß 0,09 kg Polymerisat je Tonne Festkörper vorlagen. Der behandelte Schlamm wurde 1 Minute nach dem Vermischen mit der Polymerisatlösung filtriert; die Filtergeschwindigkeit, die wie im Beispiel 7 berechnet wurde, betrug dann 1188 kg Festkörper je 0,1 qm je Tag. Beispiel 9 Der Erzschlamm und die Acrylamidpolymerisatlösung des Beispiels 8 wurden miteinander vermischt, wodurch ein behandelter Schlamm entstand, der 0,09 kg des Polymerisats je Tonne Festkörper enthielt. Dieser Schlamm wurde heftig mit einem Rührer (300 Umdrehungen je Minute) gerührt. Nach verschieden langen Zeiten nach Einsetzen des Rührers wurde die Filtrationsgeschwindigkeit des Schlammes bestimmt. Die Ergebnisse waren folgende: Filtrationsgeschwindigkeit Minuten Rühren Kilogramm fester Stoffe je 0,1 qm je Tag 0,5 1719 1,0 1503 1,5 _ 1188 2,0 1021,5 3,0 616,5 6,0 544,5 75,0 297 All treated slurries were filtered through a vacuum filter (cake formation time 30 seconds). The filtration speeds calculated as in Example 1 are summarized in the following table: Filtration Type of add-on speed of the polymer solution kilograms Solids 0.1 sqm per day 1. Slow addition under violent Stirring ....................... 864 2. Quick addition under violent Stirring ........................ 1125 3. Quick addition under light weight Stirring ........................ I 1800 Example 8 An acid-leached sludge of an African ore (as in Example 3) could be filtered at a rate of 153 kg solids per 0.1 square meter per day. The filtrate obtained was used to dissolve the acrylamide polymer of Example 6 to form a solution with 0.04 percent by weight of polymer. This solution was quickly mixed with part of the above ore sludge in such an amount that 0.09 kg of polymer was present per ton of solids. The treated sludge was filtered 1 minute after mixing with the polymer solution; the filter speed, which was calculated as in Example 7, was then 1188 kg solids per 0.1 square meter per day. Example 9 The ore sludge and the acrylamide polymer solution from Example 8 were mixed with one another, resulting in a treated sludge which contained 0.09 kg of the polymer per ton of solids. This slurry was vigorously stirred with a stirrer (300 revolutions per minute). The filtration rate of the sludge was determined after various times after the stirrer had been started. The results were as follows: Filtration rate Minutes stirring kilograms of solids 0.1 sqm per day 0.5 1719 1.0 1503 1.5 _ 1188 2.0 1021.5 3.0 616.5 6.0 544.5 75.0 297

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for concentrating and separating finely divided Solids from their aqueous suspensions according to patent application D 18977 VI a! 1 a, characterized in that the polymer with the suspended solid mixture in the form of an aqueous containing no more than 0.5 percent by weight of the polymer Mix the solution quickly and thoroughly without vigorous agitation and then mix the mixture stirred extremely gently until the desired flocculation has taken place.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that the mixing step is carried out by adding the aqueous polymorizate solution to the solid suspension with gentle stirring in Shares is carried out.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that an aqueous polymer solution with about 0.0025 to 0.1 percent by weight of polymer is used.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the suspension immediately after the mixing step in a sedimentation vessel without Stirring is left to itself until there is a clarified aqueous layer and a have formed a concentrated layer with respect to the solids, and both of these Layers are separated from each other.

5. The method according to claim 4, characterized in that that the separated concentrated layer to further concentrate the solid Particle is subjected to a slow mechanical working through.

6. Procedure according to claims 1 to 4, characterized in that for the preparation of the polymer solution part of the clarified aqueous layer used wind.

7. Procedure after a of claims 1 to 3 and 6, characterized in that the mixing and flocculation stage be carried out continuously and from this latter stage a fraction concentrated in solid particles and a clarified aqueous fraction are also continuously separated and the clarified aqueous fraction to Production of the polymer solution is continuously returned to the cycle. In Publications considered: German Patent Nos. 497 693, 463 869; French Patent Nos. 917 478, 952 092; U.S. Patent No. 2,394 083.