EA005875B1 - Oil sands separation process - Google Patents

Oil sands separation process Download PDF

Info

Publication number
EA005875B1
EA005875B1 EA200400108A EA200400108A EA005875B1 EA 005875 B1 EA005875 B1 EA 005875B1 EA 200400108 A EA200400108 A EA 200400108A EA 200400108 A EA200400108 A EA 200400108A EA 005875 B1 EA005875 B1 EA 005875B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
clay
water
waste
sediment
diluted
Prior art date
Application number
EA200400108A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200400108A1 (en
Inventor
Доналд Аллен Льюк
Original Assignee
Циба Спешалти Кемикэлз Уотер Тритментс Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23168056&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA005875(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Циба Спешалти Кемикэлз Уотер Тритментс Лимитед filed Critical Циба Спешалти Кемикэлз Уотер Тритментс Лимитед
Publication of EA200400108A1 publication Critical patent/EA200400108A1/en
Publication of EA005875B1 publication Critical patent/EA005875B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/04Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by extraction
    • C10G1/047Hot water or cold water extraction processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0027Floating sedimentation devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/01Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation using flocculating agents

Abstract

Oil bearing sands recovery process is described comprising a main separation stage. The oil bearing sands is slurried in the main separation stage with water to produce an enriched fraction and a dilute aqueous clay waste. The aqueous clay waste is sedimented in a waste sedimentation stage in one or more settling lagoons to provide a substantially solid clay sediment and supernatant. The dilute aqueous clay waste is fed into a well and flocculated by addition of a polymeric flocculant. The flocculated dilute aqueous clay sediments to provide a pumpable thickened clay sediment layer in the base of the well.

Description

Настоящее изобретение относится к способу извлечения ценных компонентов из битуминозного песка, включающему основную стадию разделения и стадию седиментации отходов. Цель изобретения состоит в поиске нового и эффективного подхода к обработке отходов, образующихся в виде осадка в установке для переработки битуминозного песчаника.The present invention relates to a method for extracting valuable components from tar sand, comprising a main separation step and a waste sedimentation step. The purpose of the invention is to find a new and effective approach to the treatment of waste generated in the form of sediment in the installation for the processing of bituminous sandstone.

Битуминозные песчаники (называемые также нефтеносными песками или битуминозными песками) представляют собой песчаные отложения, насыщенные плотной, вязкой нефтью. Битуминозные песчаники обнаружены по всему миру, часто в тех же географических зонах, в которых находятся и залежи обычной нефти. Наиболее крупное и единственное представляющее в настоящий момент коммерческий интерес месторождение битуминозных песков находится в Канаде в районе Атабаски в северо-западной части провинции Альберта. Запасы битума в этом месторождении по оценке составляют от 700 миллиардов до 1 триллиона баррелей. Преобладающая часть залежей этих битуминозных песков расположена на поверхности земли или очень близко к поверхности земли, где их добыча и переработка в синтетическое нефтяное сырье не представляет особых проблем. Коммерческая крупномасштабная добыча и переработка битуминозных песков ведется вблизи г. Форт-Мак-Мюррей, провинция Альберта.Bituminous sandstones (also called oil sands or tar sands) are sandy sediments saturated with dense, viscous oil. Bituminous sandstones are found throughout the world, often in the same geographical areas in which conventional oil deposits are located. The largest and only commercially interesting tar sands deposit is located in Canada in the Athabasca region in the northwestern part of Alberta province. The reserves of bitumen in this field are estimated at between 700 billion and 1 trillion barrels. Most of the deposits of these tar sands are located on the surface of the earth or very close to the surface of the earth, where their extraction and processing into synthetic petroleum feedstock does not present any particular problems. Commercial large-scale extraction and processing of tar sands is carried out near Fort McMurray, Alberta.

Битуминозные пески Атабаски представляют собой трехкомпонентную смесь из битума, минеральных компонентов и воды. Ценным компонентом этой смеси является битум, для извлечения которого собственно и ведется разработка битуминозных песков и их переработка. Содержание битума в битуминозном песке, встречающемся в указанном районе, колеблется около среднего значения, составляющего примерно 12 мас.%, однако может варьироваться от 0 до 18 мас.%. Содержание воды в вышеназванной смеси обычно колеблется от 3 до 6 мас.% и в целом увеличивается с уменьшением содержания в этой смеси битума. Содержание минеральных компонентов в смеси находится на относительно постоянном уровне и составляет от 84 до 86 мас.%.Athabasca tar sands are a three-component mixture of bitumen, minerals and water. A valuable component of this mixture is bitumen, for the extraction of which the tar sands are actually being developed and processed. The content of bitumen in tar sands found in this region varies around an average of about 12% by weight, but can vary from 0 to 18% by weight. The water content in the above mixture usually ranges from 3 to 6 wt.% And generally increases with a decrease in the content of bitumen in this mixture. The content of mineral components in the mixture is at a relatively constant level and ranges from 84 to 86 wt.%.

В настоящее время известно несколько использующихся на протяжении многих лет основных методов извлечения битума из содержащих его песков, наиболее значимым из которых является метод обработки горячей водой. Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено каким-либо конкретным методом отделения битума от содержащих его песков, и поэтому последующее описание одного из таких процессов носит исключительно иллюстративный характер. Метод обработки горячей водой для первичного извлечения битума из битуминозного песка состоит из трех основных технологических стадий (четвертая стадия, стадия окончательной экстракции, используется для очистки извлеченного битума при последовательной переработке сырья). На первой стадии, называемой кондиционированием, битуминозный песок смешивают с водой и нагревают острым паром с образованием суспензии с содержанием твердого вещества от 70 до 85 мас.%. Затем к полученной суспензии в необходимых количествах добавляют гидроксид натрия или иные реагенты для установления и поддержания значения ее рН на уровне 8,0-8,5. На второй стадии, называемой разделением, кондиционированную суспензию дополнительно разбавляют, благодаря чему может происходить ее расслоение. При этом в осадок быстро выпадает преобладающая часть минеральных компонентов, частицы которых имеют характерную для частиц песка крупность и которые удаляют в виде песчаных хвостов. Большая же часть битума быстро всплывает на поверхность воды (в результате расслоения суспензии), образуя сплошную массу, известную как пенный продукт, который снимают с остальной жидкости, находящейся в емкости для отстаивания (иногда называемой также резервуаром для первичного разделения или разделительной камерой). После этого из емкости для отстаивания можно отводить третий поток, называемый потоком загрязненной средней или разделительной фазы, и подвергать ее обработке на третьей стадии, стадии очистки, для извлечения дополнительных количеств суспендированного битума.Currently, there are several main methods used for many years to extract bitumen from sands containing it, the most important of which is the hot water treatment method. It should be noted that the present invention is not limited to any particular method of separating bitumen from sands containing it, and therefore the following description of one of these processes is for illustrative purposes only. The hot water treatment method for the primary extraction of bitumen from tar sand consists of three main technological stages (fourth stage, final extraction stage, used to clean the extracted bitumen during the sequential processing of raw materials). In the first stage, called conditioning, tar sand is mixed with water and heated with live steam to form a suspension with a solids content of from 70 to 85% by weight. Then, sodium hydroxide or other reagents are added to the resulting suspension in the required amounts to establish and maintain its pH at a level of 8.0-8.5. In the second stage, called separation, the conditioned suspension is further diluted, due to which it can be stratified. At the same time, the predominant part of the mineral components precipitates quickly, the particles of which have a size characteristic of sand particles and which are removed in the form of sandy tails. Much of the bitumen quickly floats to the surface of the water (as a result of separation of the suspension), forming a solid mass, known as a foamy product, which is removed from the remaining liquid in the sedimentation tank (sometimes also called the primary separation tank or separation chamber). Thereafter, a third stream, called the contaminated medium or separation phase, can be removed from the settling tank and treated in a third stage, the purification stage, to extract additional quantities of suspended bitumen.

Как указано выше, кондиционирование битуминозных песков для извлечения из них битума заключается в нагревании исходной смеси битуминозного песка с водой до рабочей температуры (180-200°Е), в физическом перемешивании суспензии до получения массы однородного состава и однородной консистенции и в расходовании (в результате химической реакции) каустической соды или других добавляемых к суспензии реагентов. При обработке в таких условиях битум десорбируется из отдельных песчинок и примешивается к суспензии в виде дискретных капель, размер которых имеет тот же порядок величин, что и размер песчинок. Было установлено, что такие же рабочие или технологические условия оптимальны также для дефлокуляции мелкодисперсных частиц, в частности частиц глины, которая является естественной примесью, присутствующей в исходном битуминозном песке. При этом под дефлокуляцией, или диспергированием, подразумевается разрушение естественных агрегатов, образованных глинистыми частицами, с образованием суспензии отдельных частиц. В соответствии с этим на стадии кондиционирования происходит равномерное диспергирование значительной части глинистых частиц и их смешение с суспензией во всем ее объеме.As indicated above, the conditioning of tar sands to extract bitumen from them consists in heating the initial mixture of tar sand with water to an operating temperature (180–200 ° E), in physically mixing the suspension to obtain a homogeneous mass and a uniform consistency, and in spending chemical reaction) of caustic soda or other reagents added to the suspension. When processing in such conditions, bitumen is desorbed from individual grains of sand and mixed into the suspension in the form of discrete droplets, the size of which is of the same order of magnitude as the size of the grains of sand. It was found that the same operating or technological conditions are also optimal for the deflocculation of fine particles, in particular clay particles, which is a natural impurity present in the original bituminous sand. In this case, by deflocculation, or dispersion, is meant the destruction of the natural aggregates formed by clay particles, with the formation of a suspension of individual particles. In accordance with this, at the conditioning stage, a uniform dispersion of a significant part of the clay particles occurs and they are mixed with the suspension in its entire volume.

Для специалистов в данной области техники, таким образом, очевидно, что в процессе кондиционирования битуминозного песка, которое является основополагающей стадией в подготовке содержащего битум сырья для эффективного извлечения из него битума на последующих технологических стадиях, в суспензию переходят также глинистые частицы, которые создают значительные проблемы при последующем удалении содержащих их хвостов.Thus, it is obvious to those skilled in the art that in the conditioning process tar sand, which is a fundamental step in preparing the raw material containing bitumen to efficiently extract bitumen from it at subsequent technological stages, clay particles also go into suspension, which pose significant problems. upon subsequent removal of tailings containing them.

- 1 005875- 1 005875

Вторая технологическая стадия, называемая разделением, по существу является стадией извлечения битума, поскольку его отделение от битуминозного песка происходит на стадии кондиционирования. На этой второй стадии суспензию кондиционированного битуминозного песка сначала пропускают через сито для отделения от нее крупных кусков горной породы и некондиционируемых комков битуминозного песка и глины и отбракованный материал (надситный материал) направляют в отходы. Затем прошедшую через сито суспензию дополнительно разбавляют водой с целью ускорить процесс расслоения суспензии на две основные фазы, одну из которых образуют капли (глобулы) практически не содержащего минеральных компонентов битума, всплывающие в разделительных камерах на поверхность воды и образующие на ней сплошную массу пенного продукта, а вторую образуют частицы минеральных компонентов, в частности частицы минеральных компонентов, размер которых соответствует типичному размеру частиц песка и которые после их оседания на дно разделительной камеры удаляют из нее в виде хвостов. Среду, которая остается между двумя указанными фазами, образующимися в результате расслоения суспензии, и через которую при расслоении суспензии движутся две эти фазы (одна вверх, а другая вниз), называют средней или разделительной фазой. Эта средняя фаза состоит в основном из воды с суспендированными в ней мелкодисперсными твердыми частицами и частицами битума.The second technological stage, called separation, is essentially a stage for the extraction of bitumen, since its separation from the tar sand occurs at the conditioning stage. At this second stage, the suspension of conditioned tar sand is first passed through a sieve to separate large pieces of rock and unconditioned lumps of tar sand and clay from it and the rejected material (lump material) is sent to waste. Then, the suspension passing through the sieve is further diluted with water in order to speed up the process of separation of the suspension into two main phases, one of which is formed by droplets (globules) containing almost no mineral bitumen components, which rise to the surface of the water in the separation chambers and form a solid mass of foamy product on it, and the second is formed by particles of mineral components, in particular particles of mineral components, the size of which corresponds to the typical size of sand particles and which, after settling to the bottom of the sand zdelitelnoy chamber is removed therefrom in the form of tailings. The medium that remains between these two phases, resulting from the separation of the suspension, and through which, during the separation of the suspension, these two phases move (one up and one down), is called the middle or separation phase. This middle phase consists mainly of water with finely dispersed solid particles and bitumen particles suspended in it.

Песок и битум имеют сравнительно постоянные размеры частиц и плотность. Параметром, который оказывает основное влияние на процесс расслоения суспензии, является вязкость средней или разделительной фазы, а ее вязкость в свою очередь напрямую зависит от содержания в ней мелкодисперсных частиц. Обычно с увеличением содержания таких мелкодисперсных частиц сверх некоторого порогового значения, которое варьируется в зависимости от состава этих мелкодисперсных частиц, вязкость средней или разделительной фазы быстро достигает высоких значений, в результате чего процесс расслоения суспензии практически прекращается. Подобное рабочее состояние разделительной камеры образно называют ее расстройством. В этом рабочем состоянии разделительной камеры количество извлекаемого в ней из битуминозного песка битума незначительно или вообще равно нулю, а все выходящие из разделительной камеры потоки имеют приблизительно тот же состав, что и загруженное в нее исходное сырье. По этой причине для поддержания вязкости средней или разделительной фазы в допустимых для эффективного расслаивания суспензии пределах по мере возрастания содержания мелкодисперсных частиц в исходном сырье необходимо увеличивать количество используемой в технологическом процессе воды.Sand and bitumen have relatively constant particle sizes and densities. The parameter that has the main influence on the suspension stratification process is the viscosity of the middle or separation phase, and its viscosity in turn directly depends on the content of fine particles in it. Usually, with an increase in the content of such fine particles above a certain threshold value, which varies depending on the composition of these fine particles, the viscosity of the middle or separation phase quickly reaches high values, as a result of which the suspension stratification process almost stops. Such a working condition of the separation chamber is figuratively called its disorder. In this working state of the separation chamber, the amount of bitumen extracted from tar sand is insignificant or even zero, and all the flows coming out of the separation chamber have approximately the same composition as the feedstock loaded into it. For this reason, in order to maintain the viscosity of the medium or separation phase within the allowable limits for effective delamination of the suspension as the content of fine particles in the feedstock increases, the amount of water used in the process must be increased.

Третьей стадией метода обработки горячей водой является очистка. Содержанием мелкодисперсных частиц в исходном сырье определяется потребность в используемой в процессе расслоения суспензии воде, необходимой для поддержания вязкости средней или разделительной фазы в требуемых пределах, которая (вязкость) зависит от соотношения между глиной и водой. Для поддержания материального баланса в разделительной камере из нее необходимо выводить поток загрязненной средней или разделительной фазы, которую в дальнейшем можно подвергать очистке для извлечения из нее дополнительных количеств битума. Эффективным методом очистки такого потока средней или разделительной фазы является флотация в пневматической флотомашине.The third stage of the hot water treatment method is cleaning. The content of fine particles in the feedstock determines the need for the water used in the suspension process, which is necessary to maintain the viscosity of the middle or separation phase within the required limits, which (viscosity) depends on the ratio between clay and water. To maintain the material balance in the separation chamber, it is necessary to remove from it a stream of contaminated medium or separation phase, which can be further cleaned to extract additional quantities of bitumen from it. An effective method of cleaning such a stream of medium or separation phase is flotation in a pneumatic flotation machine.

Конечную экстракцию или очистку пенного продукта обычно проводят центрифугированием. При этом пенный продукт, полученный при первичном извлечении битума из битуминозного песка, разбавляют лигроином и затем разбавленный пенный продукт подвергают двухстадийному центрифугированию. В результате этого процесса получают практически чистый продукт, представляющий собой разбавленный битум. Отделяемые от пенного продукта на этой стадии вода и минеральные компоненты образуют поток дополнительных хвостов, которые необходимо удалять.The final extraction or purification of the froth product is usually carried out by centrifugation. In this case, the foam product obtained during the initial extraction of bitumen from tar sand is diluted with ligroin and then the diluted foam product is subjected to a two-stage centrifugation. As a result of this process, a practically pure product is obtained which is diluted bitumen. Separated from the foam product at this stage, water and mineral components form a stream of additional tailings that must be removed.

Такие хвосты представляют собой, если использовать принятую в технологии экстракционной обработки терминологию, непригодный для дальнейшего применения материал, который образуется в процессе извлечения ценных материалов из руды. Образующиеся при переработке битуминозных песков хвосты состоят из цельного рудного тела битуминозного песка и всего количества добавлявшейся в ходе технологического процесса воды за исключением лишь извлеченного из песка продукта, которым является битум. Образующиеся при переработке битуминозного песка хвосты можно подразделить на три категории, а именно: (1) на надситный материал, (2) на крупнозернистые или песчаные хвосты (быстро оседающая фракция) и (3) на состоящий из мелкодисперсных частиц или хвостов шлам (медленно оседающая фракция). Надситный материал обычно собирают и выводят из технологического процесса в виде отдельного потока.Such tails represent, if we use the terminology adopted in the technology of extraction processing, the material unsuitable for further use, which is formed in the process of extracting valuable materials from ore. The tails formed during the processing of tar sands consist of the whole ore body of tar sand and the total amount of water added during the process, with the exception of only the product extracted from the sand, which is bitumen. The tails formed during the processing of tar sand can be divided into three categories, namely: (1) for oversize material, (2) for coarse-grained or sandy tails (fast settling fraction) and (3) for sludge consisting of fine particles or tails (slowly settling fraction). Hite material is usually collected and removed from the process as a separate stream.

В настоящее время с учетом высокого уровня экологического сознания в Канаде, Соединенных Штатах и иных государствах все большее внимание уделяется поиску промышленного решения проблемы удаления хвостов, образующихся в процессе разработки и переработки битуминозных песков, а также в различных других процессах, связанных с добычей и переработкой руд. Удаление хвостов, образующихся при переработке битуминозных песков, не вызывает особых сложностей. При извлечении одного кубического фута битуминозного песка в породе остается полость, объем которой также равен одному кубическому футу. В результате последующей переработки руды для извлечения из нее содержащей битум фракции образуется остаток, который состоит из технологических материалов и пустой породы и который представляет собой хвосты, которые не представляют какой-либо ценности и которые необходимо ликвидировать. При переработке битуминозного песка основным технологическим материаCurrently, given the high level of environmental awareness in Canada, the United States and other countries, increasing attention is being paid to finding an industrial solution to the problem of removing tailings formed during the development and processing of tar sands, as well as to various other processes associated with the mining and processing of ores . Removal of tailings formed during the processing of tar sands does not cause any particular difficulties. When extracting one cubic foot of tar sand in the rock, a cavity remains, the volume of which is also equal to one cubic foot. As a result of the subsequent processing of the ore to extract from it the fraction containing bitumen, a residue is formed, which consists of technological materials and waste rock and which represents tails that do not represent any value and which must be eliminated. In the processing of tar sands, the main technological material

- 2 005875 лом является вода, а пустая порода преимущественно представляет собой песок с некоторым количеством ила и глины. С физической точки зрения хвосты (за исключением надситного материала) частично состоят из твердого материала (песчаные хвосты) и частично из более или менее жидкого материала (шлама). Оптимальным местом размещения подобных отходов является, как очевидно, та же самая полость объемом в один кубический фут, которая остается в породе в результате извлечения из нее битуминозного песка. Однако одни только песчаные хвосты, остающиеся после переработки одного кубического фута руды, занимают объем, который также равен примерно одному кубическому футу. Количество же шлама в отходах варьируется в зависимости от качества руды и технологических условий, но обычно составляет порядка 0,3 кубических фута. Таким образом, хвосты просто не поместятся в полном объеме в той же полости, которая осталась в породе после извлечения из нее битуминозного песка.- 005875 Scrap is water, and waste rock is mainly sand with some silt and clay. From a physical point of view, the tails (with the exception of the suprate material) are partly composed of solid material (sandy tails) and partly of more or less liquid material (sludge). The optimum location for such waste is, obviously, the same cavity of one cubic foot, which remains in the rock as a result of tar sand extraction. However, the sandy tails alone, remaining after processing one cubic foot of ore, occupy a volume that is also approximately equal to one cubic foot. The amount of sludge in the waste varies depending on the quality of the ore and process conditions, but is usually about 0.3 cubic feet. Thus, the tails simply do not fit in full in the same cavity that remained in the rock after extracting tar sand from it.

Данные, полученные в ходе коммерческой разработки битуминозных песков, свидетельствуют о том, что в месте хранения хвостов постепенно накапливается слой шлама, процесс оседания и уплотнения которого протекает, если вообще протекает, исключительно медленно и длится несколько лет. По целому ряду причин такой слой шлама, который имеет много общего с аналогичными слоями шлама, скапливающегося в прудах-хвостохранилищах, куда сбрасывают хвосты, образующиеся в самых разнообразных процессах добычи и извлечения полезных ископаемых, приобретает особое значение и сложен в обращении с ним. Одним из методов удаления хвостов является сооружение из них дамб, для чего их гидравлически транспортируют к месту их хранения и сбрасывают на вершину песчаной дамбы, возводимой в качестве своего рода запруды для скапливающейся в ограниченном ею пространстве жидкости. На дамбе песок быстро оседает, а суспензия из мелкодисперсных частиц, воды и небольших количеств битума стекает в пруд-хвостохранилище. Оседающий песок механически уплотняют для укрепления дамбы по мере увеличения ее высоты. Суспензия, которая стекает в пруд-хвостохранилище, начинает расслаиваться, на что может уходить от нескольких месяцев до нескольких лет.The data obtained during the commercial development of tar sands suggests that a layer of sludge gradually accumulates at the tailings storage site, the process of sedimentation and compaction of which proceeds, if at all, proceeds, exceptionally slowly and lasts several years. For a variety of reasons, such a layer of sludge, which has much in common with similar layers of sludge accumulating in tailing ponds, where tailings formed in a wide variety of mineral extraction and extraction processes, takes on special significance and is difficult to handle. One of the methods for removing tailings is the construction of dams from them, for which they are hydraulically transported to the place of their storage and dumped onto the top of a sand dam built as a kind of dam for fluid accumulating in the space confined by it. On the dam, sand quickly settles, and a suspension of fine particles, water and small amounts of bitumen flows into the tailing pond. The settling sand is mechanically compacted to strengthen the dam as its height increases. Suspension, which flows into the tailing pond, begins to stratify, which can take from several months to several years.

Другой метод удаления хвостов заключается в их сбросе непосредственно в жидкость, находящуюся в пруду-хвостохранилище, путем их перебрасывания через верх песчаной дамбы. В этом случае могут протекать быстрые и медленные процессы осаждения, однако различия между ними выражены не столь же четко, как при удалении хвостов путем сооружения из них дамб, при этом хвосты не подвергают механическому уплотнению. Присутствующий в хвостах песок быстро оседает с образованием слоя пологого намывного материала, который простирается от места сброса хвостов к внутренней части пруда-хвостохранилища. После оседания песка в пруду-хвостохранилище начинается длительный процесс расслоения суспензии на мелкодисперсные частицы и воду.Another method for removing tailings is to dump them directly into the liquid in the tailing pond by throwing them over the top of a sand dam. In this case, fast and slow precipitation processes can occur, but the differences between them are not as clearly expressed as when removing the tailings by building dams from them, and the tails are not subjected to mechanical compaction. The sand present in the tails quickly settles to form a layer of gentle alluvial material that extends from the point of tailings discharge to the inside of the tailing pond. After the sand has settled in the tailing pond, a long process of separation of the suspension into fine particles and water begins.

Хвосты, образующиеся при обработке битуминозного песка горячей водой, представляют собой разбавленную суспензию мелкодисперсных частиц в воде, которую вместе с песком сбрасывают в прудхвостохранилище. Образование шлама в результате расслоения такой суспензии хвостов объясняется в первую очередь присутствием диспергированных в них глинистых минералов. Скорость оседания этих глинистых минералов, а также свойства образующегося шлама зависят от множеством факторов, определяемых условиями сброса хвостов в пруд-хвостохранилище. К подобным факторам относятся начальная концентрация глины (соотношение между глиной и водой), относительное соотношение между различными типами глинистых минералов, крупность глинистых частиц, состояние поверхности глинистых частиц и химия поровой воды. Опыты и лабораторные исследования показывают, что все эти факторы подвержены значительным периодическим колебаниям в зависимости от состава битуминозных песков и от технологических условий процесса их переработки.Tails formed during the processing of tar sand with hot water are a dilute suspension of fine particles in water, which, together with the sand, is discharged into the storage pond. The formation of sludge as a result of the separation of such a suspension of tails is due primarily to the presence of clay minerals dispersed in them. The sedimentation rate of these clay minerals, as well as the properties of the resulting sludge, depend on many factors determined by the conditions of tailings discharge into the tailings pond. Such factors include the initial clay concentration (the ratio between clay and water), the relative ratio between different types of clay minerals, the size of clay particles, the state of the surface of clay particles, and the chemistry of pore water. Experiments and laboratory studies show that all these factors are subject to significant periodic fluctuations depending on the composition of the tar sands and on the technological conditions of the process of their processing.

Обычно хвосты при их сбросе попадают на поверхность намывного материала (либо непосредственно, либо в результате сползания с дамбы), где оседает большая часть песка. При этом отходы непрерывно стекают в заполненный жидкостью пруд-хвостохранилище или грязевик, из которого одновременно отбирают воду в качестве рециклового материала, возвращаемого обратно в процесс экстракции битуминозных песков для извлечения из них битума. При этом на характер протекания процесса осаждения шлама влияет и целый ряд дополнительных важных факторов. К таким факторам относятся расход подаваемого в пруд-хвостохранилище и отводимого из него потоков в пересчете на площадь прудахвостохранилища, объем осветленной воды, глубина пруда-хвостохранилища и степень перемешивания его содержимого, которое происходит под воздействием входного и выходного потоков либо под влиянием перепада температур или под воздействием ветра. В этом отношении следует отметить, что в отличие от начальной температуры, которая характерна для подаваемых в отстойник потоков хвостов и которая имеет более или менее постоянное значение, температура содержимого пруда-хвостохранилища зависит, как очевидно, от множества иных различных факторов.Usually, when they are dumped, the tails fall on the surface of the alluvial material (either directly or as a result of slipping from the dam), where most of the sand settles. At the same time, the waste continuously flows into the liquid-filled pond-tailings pond or sump, from which water is simultaneously taken as recycling material, which is returned back to the extraction process of bituminous sands to extract bitumen from them. At the same time, a number of additional important factors influence the nature of the sludge deposition process. These factors include the flow rate in the pond-tailing and the discharge from it in terms of the area of the reservoir ponds, the volume of clarified water, the depth of the tailing pond and the degree of mixing of its contents, which occurs under the influence of input or output exposure to wind. In this regard, it should be noted that, unlike the initial temperature, which is characteristic of tailings flows into the settling tank and which has a more or less constant value, the temperature of the contents of the tailings pond depends, obviously, on many different factors.

В том случае, когда частично осевший шлам остается в сравнительно глубоком прудухвостохранилище в спокойном состоянии в течение периода времени, составляющего от нескольких месяцев до примерно двух лет, он разделяется на два различающихся между собой слоя, а именно, на слой практически чистой воды сверху и расположенный под ним слой шлама. Плотность слоя шлама постепенно возрастает по глубине пруда-хвостохранилища, что обусловлено в основном увеличением количества частиц песка и ила по глубине пруда-хвостохранилища. Из-за высокого предела текучести застоявшегося шлама подобные частицы не оседают на дно пруда-хвостохранилища вовсе или оседают лишьIn the case when the partially settled sludge remains in a relatively deep prudovostoyazvoditelny in a calm state for a period of time ranging from several months to about two years, it is divided into two distinct layers, namely, a layer of almost pure water on top and located under it is a layer of sludge. The density of the sludge layer gradually increases in the depth of the tailing pond, which is mainly due to the increase in the number of sand and silt particles in the depth of the tailing pond. Because of the high yield strength of the stagnant sludge, such particles do not settle to the bottom of the tailing pond at all or only

- 3 005875 очень медленно. Соотношение же между глиной и водой увеличивается по глубине прудахвостохранилища лишь незначительно в верхней его части и практически не изменяется в нижней его части. По истечении одного или двух лет объем слоя шлама в последующем изменяется лишь незначительно. Процесс уплотнения осадка на дне пруда-хвостохранилища протекает столь медленно, что проанализировать количество уплотнившегося материала достаточно сложно. Образовавшийся в подобных условиях шлам остается практически неизменным на протяжении нескольких лет или даже десятилетий и с точки зрения его возможного практического применения может рассматриваться как окончательно сформировавшийся шлам.- 3 005875 very slowly. The ratio between clay and water increases along the depth of the ponds of the storage pond only slightly in its upper part and practically does not change in its lower part. After one or two years, the volume of the sludge layer subsequently changes only slightly. The process of sediment compaction at the bottom of the tailing pond proceeds so slowly that it is quite difficult to analyze the amount of compacted material. Formed in such conditions, the sludge remains almost unchanged for several years or even decades, and from the point of view of its possible practical application can be considered as a completely formed sludge.

Более сложную систему представляет собой активный пруд-хвостохранилище с непрерывной подачей в него и отбором из него потоков. После сброса хвостов в такой пруд-хвостохранилище начинается процесс старения присутствующих в них глинистых частиц, который может длиться от нескольких дней до нескольких недель. Глинистые частицы до завершения такого процесса их старения не оседают на дно пруда-хвостохранилища. Однако, начавшись, процесс оседания глинистых частиц протекает достаточно быстро в соответствии с законом Стокса до тех пор, пока соотношение между глиной и водой не достигнет примерно 0,13:1, после чего над законом Стокса начинают явно преобладать иные факторы. В результате подобных эффектов в самой верхней части пруда-хвостохранилища, эксплуатируемого с соблюдением всех установленных правил и требований, образуются верхний слой более или менее чистой воды и расположенный непосредственно под ним слой сравнительно разбавленного шлама с более или менее четко выраженной границей между ними. Такой слой разбавленного шлама можно назвать зоной седиментации, объем которой определяется расходом поступающей в пруд-хвостохранилище глины и необходимым средним временем ее старения. При уменьшении соотношения между объемом слоя воды и расходом поступающей в пруд-хвостохранилище глины, количеством отбираемой из него воды и временем старения глины до слишком малой величины в верхней части пруда-хвостохранилища происходит перегрузка, слой чистой воды практически исчезает, а зона седиментации значительно увеличивается в объеме, поскольку в этом случае глина начинает рециркулировать через весь процесс.A more complex system is an active tailing pond with a continuous flow into it and the selection of streams from it. After the tailings are dumped into such a tailing pond, the aging of the clay particles present in them begins, which can last from several days to several weeks. Clay particles do not settle to the bottom of the tailing pond until the completion of such an aging process. However, having begun, the process of sedimentation of clay particles proceeds fairly quickly in accordance with Stokes’s law until the ratio between clay and water reaches approximately 0.13: 1, after which other factors clearly begin to prevail over Stokes’s law. As a result of similar effects in the uppermost part of the tailing pond, operated in compliance with all established rules and requirements, an upper layer of more or less pure water and a layer of relatively diluted sludge with a more or less clearly defined boundary between them are formed. Such a layer of diluted sludge can be called a sedimentation zone, the volume of which is determined by the flow of clay entering the tailings pond and the necessary average time for its aging. With a decrease in the ratio between the volume of the water layer and the flow of clay entering the pond-tailing, the amount of water taken from it and the aging time of clay to a too small value in the upper part of the tailing pond there is an overload, the layer of pure water almost disappears, and the sedimentation zone increases significantly volume, since in this case the clay begins to recycle through the whole process.

Шлам, находящийся в нижней части глубокого активного пруда-хвостохранилища, эксплуатировавшегося в течение нескольких лет, аналогичен шламу, образующемуся в неактивном прудухвостохранилище, т. е. его можно рассматривать как окончательно сформировавшийся шлам. Пространство, расположенное ниже зоны седиментации и выше слоя окончательно сформировавшегося шлама, можно обозначить как переходная зона, которая не имеет четких верхней и нижней границ. Наличие такой переходной зоны, для которой характерно постепенное уменьшение соотношения между глиной и водой по глубине пруда-хвостохранилища, обусловлено длительным периодом времени, необходимым для достижения шламом состояния окончательно сформировавшегося шлама. Толщина этой переходной зоны главным образом пропорциональна среднему расходу поступающей в пруд-хвостохранилище глины, отнесенному к объему.The sludge located in the lower part of the deep active pond-tailing, operated for several years, is similar to the sludge formed in an inactive pond storage facility, i.e. it can be considered as a finally formed sludge. The space located below the sedimentation zone and above the layer of finally formed sludge can be designated as a transition zone that does not have a clear upper and lower boundaries. The presence of such a transition zone, which is characterized by a gradual decrease in the ratio between clay and water along the depth of the tailing pond, is due to the long period of time necessary for the slurry to reach the state of a finally formed slime. The thickness of this transition zone is mainly proportional to the average consumption of clay flowing into the pond-tailing, referred to the volume.

В целом же в активном пруду-хвостохранилище при правильной его эксплуатации обычно присутствует верхний четко ограниченный слой чистой воды, который, однако, исчезает при описанной выше перегрузке. Под этим слоем воды располагается слой шлама, плотность которого увеличивается по глубине пруда-хвостохранилища. Обычно по толщине этого слоя шлама отсутствуют четко выраженные границы, за исключением случая, когда вблизи границы раздела между слоем шлама и слоем воды присутствует слой выделившегося битума. Вместе с тем слой шлама условно можно рассматривать как состоящий из трех зон, длительность измеримого обезвоживания шлама в каждой из которых последовательно возрастает на порядок величин по мере удаления от поверхности пруда-хвостохранилища и для каждой из которых характерно преобладание различных параметров обезвоживания шлама. Три эти зоны можно обозначить соответственно как зона седиментации, переходная зона и зона окончательно сформировавшегося шлама.In general, in the active tailing pond with its proper operation, there is usually a top clearly defined layer of pure water, which, however, disappears during the above-described overload. Under this layer of water is a layer of sludge, the density of which increases along the depth of the tailing pond. Usually there are no clearly defined boundaries over the thickness of this sludge layer, except for the case when a layer of released bitumen is present near the interface between the sludge layer and the water layer. At the same time, the sludge layer can be considered as consisting of three zones, the duration of measurable sludge dewatering in each of which gradually increases by an order of magnitude with the distance from the surface of the tailings pond and for each of which the prevalence of various sludge dewatering parameters is characteristic. These three zones can be designated respectively as a sedimentation zone, a transition zone and a zone of finally formed sludge.

С учетом всего сказанного выше в данной области продолжает сохраняться необходимость в поиске долгосрочных экономически и экологически приемлемых мер, обеспечивающих удаление отложений шлама, минимизацию их количества или постоянное их хранение. Решение данной проблемы требует разностороннего подхода, в соответствии с чем в настоящем изобретении предлагается один из возможных путей решения этой проблемы, состоящий в более тщательном и эффективном обезвоживании слоя шлама, что в свою очередь исключает необходимость в использовании активного прудахвостохранилища одновременно в качестве места размещения твердых отходов и в качестве места очистки воды и тем самым позволяет хранить полутвердые или пастообразные отходы в месте их первичного размещения.Taking into account all the above, the need to search for long-term, economically and environmentally acceptable measures to remove sludge deposits, minimize their number or keep them permanently continues in this area. Solving this problem requires a versatile approach, in accordance with which the present invention proposes one of the possible ways to solve this problem, which consists in more thorough and effective dewatering of the sludge layer, which in turn eliminates the need to use active ponds at the same time as a solid waste disposal site. and as a place of water purification and thus allows you to store semi-solid or pasty waste in the place of their initial placement.

Одним из известных из уровня техники и нашедших широкое применение на практике методов улучшения характеристик процесса отстаивания хвостов в промышленных прудах-хвостохранилищах является флокуляция потока хвостов. В процессе флокуляции отдельные частицы объединяются в сравнительно слабо связанные агломераты или хлопья. Степень флокуляции определяется вероятностью столкновения частиц и их склонностью к слипанию при столкновении между собой. При этом вероятность столкновения частиц увеличивается при перемешивании, а добавление к содержащей их среде флокулянта повышает их склонность к слипанию.One of the well-known from the prior art and widely used in practice methods to improve the characteristics of the process of settling of tailings in industrial ponds-tailings is flocculation of tails flow. In the process of flocculation, individual particles are combined into relatively weakly bound agglomerates or flakes. The degree of flocculation is determined by the probability of collision of particles and their tendency to stick together when colliding between themselves. At the same time, the probability of collision of particles increases with mixing, and the addition of flocculant to the medium containing them increases their tendency to stick together.

- 4 005875- 4 005875

Действие реагентов, обладающих свойствами флокулянтов, базируется на одном из трех основных механизмов или на их сочетании, которые состоят: (1) в нейтрализации электрических сил отталкивания в окружающем мелкие частицы пространстве, благодаря чему частицы после их столкновения удерживаются в сцепленном между собой состоянии ван-дер-ваальсовыми силами, (2) в осаждении объемистых хлопьев, таких как гидроксиды металлов, которыми улавливаются мелкодисперсные частицы, и (3) в связывании частиц за счет образования мостиковых связей с помощью природных или синтетических длинноцепных высокомолекулярных полимеров. Действие подобных полиэлектролитов предположительно основано на абсорбции (в результате образования сложного эфира или образования водородной связи) гидроксильных или амидных групп на поверхности твердых частиц, в результате чего каждая полимерная цепь мостиком связывает между собой несколько твердых частиц в суспензии.The action of reagents with flocculant properties is based on one of the three main mechanisms or on their combination, which consist of: (1) in neutralizing electrical repulsive forces in the space surrounding small particles, so that after their collision the particles are held in an interlocking state der-Waals forces, (2) in the deposition of bulky flakes, such as metal hydroxides, which trap fine particles, and (3) in the binding of particles due to the formation of bridge bonds using Natural or synthetic long chain high molecular weight polymers. The action of such polyelectrolytes is presumably based on the absorption (as a result of ester formation or hydrogen bonding) of hydroxyl or amide groups on the surface of solid particles, as a result of which each polymer chain bridges several solid particles together in suspension.

В соответствии с уровнем техники флокулянты использовали в различных промышленных процессах для осаждения твердых частиц в прудах-хвостохранилищах, а также в установках для очистки сточных вод. Однако значительный прогресс в данной области был достигнут с началом использования в качестве флокулянтов гидролизованного кукурузного и картофельного крахмала. Такие особые флокулянты на основе гидролизованного крахмала (получаемые гидролизом крахмала под действием воды в присутствии одной или нескольких солей металлов) с учетом, в частности, экономических аспектов, связанных с проведением флокуляции в больших масштабах, являются высокоэффективными средствами, способными обеспечить быстрое осаждение твердых частиц с доведением их состояния до состояния, по существу соответствующего состоянию окончательно сформировавшегося шлама. Подобное свойство этих флокулянтов является особо ценным для их применения в тех процессах, в которых необходимость возврата очищенной воды обратно в технологический цикл имеет важное значение и в качестве примера которых можно назвать процесс извлечения битума из битуминозного песка его обработкой горячей водой. Однако, как показывает опыт, простое использование таких флокулянтов на основе гидролизованного крахмала или любого иного известного по его применению в этих же целях флокулянта приводит лишь к весьма незначительному улучшению окончательной степени обезвоживания слоя шлама или даже вообще не приводит к подобному улучшению. Иными словами, слой шлама в его окончательно сформировавшемся при использовании флокулянта состоянии по существу не отличается от шлама, который сформировался бы в течение более длительного периода времени в результате естественного процесса отстаивания, и обладает в этом его окончательно сформировавшемся состоянии неудовлетворительными свойствами, состоящими в слишком высоком содержании в нем воды, слишком большом его объеме и слишком высокой его нестабильности.In accordance with the prior art, flocculating agents were used in various industrial processes for the deposition of solid particles in tailing ponds, as well as in wastewater treatment plants. However, significant progress in this area was achieved with the use of hydrolyzed corn and potato starch as flocculants. Such special flocculants based on hydrolyzed starch (obtained by hydrolysis of starch under the action of water in the presence of one or more metal salts), taking into account, in particular, the economic aspects associated with flocculation on a large scale, are highly effective means capable of providing rapid sedimentation of solid particles with bringing their state to a state substantially corresponding to the state of the finally formed sludge. This property of these flocculants is particularly valuable for their use in those processes in which the need to return purified water back to the production cycle is important and as an example of which the process of extracting bitumen from tar sand with its hot water treatment can be called. However, experience shows that the simple use of such flocculants based on hydrolyzed starch or any other flocculant known for its use for the same purpose only leads to a very slight improvement in the final degree of dehydration of the sludge layer, or even does not lead to such an improvement. In other words, the sludge layer in its final state with the use of flocculant does not substantially differ from the sludge that would have formed over a longer period of time as a result of the natural sedimentation process, and in this final state has unsatisfactory properties that are too high. its content of water, its too large volume and too high its instability.

Вместе с тем было бы некорректно утверждать, что все свойства слоя шлама, образующегося в результате флокуляции с использованием описанных выше флокулянтов на основе гидролизованного крахмала, полностью совпадают со свойствами слоя шлама, образующегося в результате естественного процесса отстаивания или при использовании других флокулянтов. Фактически использование флокулянтов на основе гидролизованного крахмала позволяет придать образующемуся слою шлама несколько весьма полезных свойств, которые невозможно получить при образовании слоя шлама в результате естественного процесса отстаивания или при применении иных известных в настоящее время флокулянтов, в связи с чем настоящее изобретение основано на признании и использовании именно этих фактов. При создании изобретения было, в частности, установлено, что при применении особых флокулянтов показатели проницаемости слоя шлама и его сопротивление сдвигу существенно возрастают, в результате чего появляется возможность использовать для уплотнения и стабилизации слоя шлама, а также для извлечения из него дополнительных количеств очищенной воды те технологии его обезвоживания, применение которых ранее было невозможно.At the same time, it would be incorrect to state that all the properties of the sludge layer resulting from flocculation using the above-described flocculants based on hydrolyzed starch completely coincide with the properties of the sludge layer resulting from the natural process of settling or using other flocculants. In fact, the use of flocculating agents based on hydrolyzed starch makes it possible to impart several very useful properties to the resulting sludge layer, which cannot be obtained when a sludge layer is formed as a result of a natural sedimentation process or when other currently known flocculants are used, and therefore the present invention is based on the recognition and use just these facts. During the creation of the invention, it was found, in particular, that when using special flocculants, the permeability of the sludge layer and its shear resistance increase significantly, which makes it possible to use for compaction and stabilization of the sludge layer, as well as to extract additional quantities of purified water technology of its dehydration, the use of which was previously impossible.

Другой предложенный ранее подход к решению проблемы, связанной с очисткой воды в прудаххвостохранилищах, основан на хранении мелкодисперсных фракций в пустотах между песчинками в материале, используемом для сооружения дамб. Подобный способ описан в патенте СА 1063956, озаглавленном Мс11юб οί 81ибдс Б18ро8а1 Вс1а1сб Ю 11с Но! \Уа1сг Ех!гас!юи οί Таг 8аибз и выданном 9 октября 1979 г., и в соответствующем ему патенте И8 4008146, выданном 15 февраля 1977 г. Проблема, на решение которой направлен описанный в указанных публикациях способ, заключается в том, что высота, до которой можно насыпать дамбу, в определенной степени ограничена, однако при использовании для приготовления материала, идущего на сооружение дамбы, смешанного с песком шлама, подвергнутого обработке упомянутыми выше флокулянтами на основе гидролизованного крахмала, прочность полученного материала значительно возрастает, что позволяет увеличить высоту насыпаемой из такого материала дамбы и в результате не только увеличить глубину окруженного такой дамбой прудахвостохранилища, но и хранить большее количество шлама в пустотах между песчинками, из которых состоит эта дамба.Another previously proposed approach to solving the problem of water purification in the ponds of the tailings ponds is based on the storage of fine fractions in the voids between the grains of sand in the material used for the construction of dams. A similar method is described in patent CA 1063956, entitled MS11yub οί 81ibds B18ro8a1 B1a1sb Yu 11c But! \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ ί 8 Tag 8Aybz and issued on October 9, 1979, and in the corresponding patent I8 4008146, issued on February 15, 1977 The problem that was addressed by the method described in these publications is that the height , to which a dam can be poured, is to a certain extent limited, however, when used to prepare material for the construction of a dam mixed with sludge sand, processed by the above-mentioned flocculants based on hydrolyzed starch, the strength of the material obtained is significant increases, thus increasing the height of the poured material of the dam, and as a result, not only increase the depth prudahvostohranilischa surrounded by a dam, but also to store a greater amount of sludge in the voids between the grains which make up this dam.

В литературе описано множество предложений, направленных на ускорение процесса седиментации путем флокуляции глинистых отходов, а также предложений, направленных на улучшение структуры твердого глинистого осадка за счет добавления к глинистым отходам песка или иных материалов. В качестве примера публикаций, в которых описаны подобные процессы извлечения полезных ископаемых, в которых используются флокулянты, можно назвать патенты И8 3418237, И8 3622087, И8The literature describes many proposals aimed at accelerating the process of sedimentation by flocculation of clay waste, as well as proposals aimed at improving the structure of solid clay sediment by adding sand or other materials to clay waste. As an example of publications that describe similar processes of extraction of minerals that use flocculating agents, we can mention the patents I8 3418237, I8 3622087, I8

- 5 005875- 5 005875

3707523, ИЗ 4194969, ИЗ 4224149, ИЗ 4251363, ИЗ 4265770, ИЗ 4342653, ИЗ 4555346, ИЗ 4690752, ИЗ 5688404, ИЗ 6077441 и ИЗ 6039189, каждый из которых включен в настоящее описание в качестве ссылки.3707523, IZ 4194969, IZ 4224149, IZ 4251363, IZ 4265770, IZ 4342653, IZ 4555346, IZ 4690752, IZ 5688404, IZ 6077441 and IZ 6039189, each of which is included in the present description by reference.

Несмотря на многочисленные предложения по использованию флокулянтов на практике было установлено, что их применение часто оказывается не эффективным с точки зрения связанных с этим затрат. Даже при использовании флокулянта для интенсификации процесса седиментации и получения пригодной для повторного использования надосадочной жидкости ее качество остается неудовлетворительным из-за ее склонности к загрязнению не флокулированными глинистыми частицами.Despite numerous proposals for the use of flocculants in practice, it was found that their use is often not effective in terms of the costs involved. Even when using a flocculant to intensify the process of sedimentation and to obtain a reusable supernatant, its quality remains unsatisfactory because of its tendency to contamination by non-flocculating clay particles.

Так, в частности, основная стадия разделения материалов на отдельные фазы или компоненты часто предполагает применение обрабатывающих химикатов, таких как флокулянты или прежде всего флотореагенты, эффективность использования которых возрастает (и соответственно необходимый для достижения требуемого результата расход которых снижается) при использовании в проводимом на стадии разделения процессе флотации или иных аналогичных процессах воды с суспендированными в ней глинистыми частицами.Thus, in particular, the main stage of separation of materials into individual phases or components often involves the use of processing chemicals, such as flocculants or, above all, flotation reagents, the effectiveness of which increases (and therefore the consumption required to achieve the desired result decreases) when used in separation of the flotation process or other similar water processes with clay particles suspended in it.

С целью минимизировать загрязнение надосадочной жидкости и повысить ее прозрачность седиментацию целесообразно проводить в условиях, которые обеспечивают образование осадка отходов на значительной глубине и тем самым формирование над ним слоя надосадочной жидкости достаточно большой толщины для того, чтобы ее можно было отбирать в точке, удаленной по высоте на максимально возможное расстояние от уровня находящегося под ней осадка. Однако обеспечить соблюдение таких условий в отстойных прудах достаточно сложно, поскольку обычно они имеют сравнительно небольшую глубину. Эта проблема дополнительно усугубляется, в частности, по мере многолетнего заполнения отстойного пруда практически твердым глинистым осадком и соответственно по мере непрерывного увеличения его толщины.In order to minimize the contamination of the supernatant and increase its transparency, it is advisable to carry out sedimentation under conditions that ensure the formation of sediment at a considerable depth and thus the formation of a layer of supernatant liquid sufficiently large to allow it to be taken at a point remote to the maximum possible distance from the level of the sediment below it. However, to ensure compliance with such conditions in settling ponds is quite difficult, since they usually have a relatively small depth. This problem is further aggravated, in particular, as the settling pond is filled with practically solid clay sediment over many years and, accordingly, as its thickness increases continuously.

Другая проблема связана с необходимостью оптимального использования занимаемых уже существующими отстойными прудами площадей во избежание нежелательного создания новых отстойных прудов. По этой причине следует стремиться к тому, чтобы продолжать использование отстойных прудов до полного их заполнения твердым глинистым осадком, а также к тому, чтобы по возможности использовать практически полностью заполненные твердым глинистым осадком отстойные пруды, которые стали слишком мелкими для эффективной седиментации. Иными словами, в данной области существует постоянно возрастающая необходимость в более эффективном использовании занимаемых уже существующими отстойными прудами площадей.Another problem is connected with the necessity of optimal use of the areas occupied by already existing sedimentation ponds in order to avoid undesirable creation of new sedimentation ponds. For this reason, one should strive to continue using settling ponds until they are completely filled with solid clay sediment, and also to use as much as possible practically completely settled ponds filled with solid clay sediment that have become too small for efficient sedimentation. In other words, in this area there is an ever-increasing need for more efficient use of the areas occupied by already existing settling ponds.

Из уровня техники известно применение отстойных колонн, например цилиндрических металлических резервуаров, располагаемых выше уровня земли. В принципе такая колонна при достаточно большой ее высоте способна обеспечить образование в ней слоя надосадочной жидкости необходимой толщины. Однако в процессах извлечения битума из битуминозных песков водные глинистые отходы могут образовываться в столь больших объемах, при которых применение отстойных резервуаров даже такого колонного типа становится практически нецелесообразным.The prior art is known the use of settling columns, for example cylindrical metal tanks, located above ground level. In principle, such a column with a sufficiently large height capable of ensuring the formation in it of a layer of supernatant liquid of the required thickness. However, in the process of extracting bitumen from tar sands, aqueous clay waste can be formed in such large volumes, at which the use of settling tanks, even of such a column type, becomes practically impractical.

Хорошо известно также, что продлить срок службы отстойного пруда можно вычерпыванием из него твердого глинистого осадка, однако такой метод является трудоемким и не позволяет непосредственно решить проблему, связанную с необходимостью повышения эффективности проведения процесса извлечения битума из битуминозных песков и получения надосадочной жидкости хорошего качества.It is also well known that the service life of the settling pond can be prolonged by scooping up solid clay sediment from it, but this method is laborious and does not directly solve the problem associated with the need to improve the efficiency of the bitumen extraction process from tar sands and to obtain a good quality supernatant.

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать такой способ извлечения ценных компонентов и прежде всего битума из битуминозных песков, который позволял бы получать направляемую на флотацию или на иные стадии разделения надосадочную жидкость более высокого качества, а также позволял бы более эффективно использовать отстойные пруды и позволял бы извлекать дополнительные количества ценных углеводородов, обычно теряемых в процессе седиментации.The present invention was based on the task of developing such a method of extracting valuable components and, above all, of bitumen from tar sands, which would make it possible to obtain a higher quality supernatant sent for flotation or other separation stages, and would also allow more efficient use of settling ponds and allow would extract additional quantities of valuable hydrocarbons, usually lost during the process of sedimentation.

Предлагаемый в изобретении способ извлечения ценных компонентов из битуминозного песка включает основную стадию разделения, на которой битуминозный песок суспендируют в воде и разделяют на обогащенную фракцию и разбавленные водой глинистые отходы, и стадию седиментации отходов, на которой разбавленные водой глинистые отходы осаждают в одном или нескольких отстойных прудах с получением практически твердого глинистого осадка и надосадочной жидкости, которую возвращают на основную стадию разделения, при этом на стадии седиментации отходов разбавленные водой глинистые отходы подают в образованный в земле отстойник, разбавленные водой глинистые отходы подвергают в отстойнике флокуляции примешиванием к ним полимерного флокулянта и флокулированные разбавленные водой глинистые отходы подвергают в отстойнике седиментации с получением пригодного к перекачиванию загущенного глинистого осадка и надосадочной жидкости, которую из отстойника возвращают обратно на основную стадию разделения, а загущенный глинистый осадок из расположенной в отстойнике ниже надосадочной жидкости зоны перекачивают в один или несколько окончательных отстойных прудов, в которых происходит дальнейшее отстаивание этого загущенного глинистого осадка с образованием практически твердого глинистого осадка.The method for extracting valuable components from tar sands proposed in the invention includes the main separation step, in which the tar sand is suspended in water and separated into an enriched fraction and clay waste diluted with water, and a waste sedimentation step, in which clay waste diluted with water is deposited in one or more sediment ponds with obtaining a practically solid clay sediment and supernatant liquid, which is returned to the main separation stage, at the same time at the stage of sedimentation from Odds of water-thinned clay waste are fed to a settler formed in the ground, water-rich clay waste is subjected to flocculation in a septic tank by mixing thereto a polymer flocculant and flocculated clay waste diluted with water is subjected to sedimentation in a septic tank to obtain a pumped thick, silky clay. return back to the main stage of separation, and thickened clay sediment from located in the sump below the supernatant zone liquids are pumped into one or several final settling ponds, in which further sedimentation of this thickened clay sediment takes place with the formation of a practically solid clay sediment.

Предлагаемое в изобретении решение в целом может использоваться в любых процессах, в которых для отделения содержащихся в битуминозных песках ценных компонентов от добытой сырьевой породыThe solution proposed in the invention as a whole can be used in any processes in which to separate valuable components contained in tar sands from mined raw material.

- 6 005875 или иного материала ее, соответственно его суспендируют в воде с образованием в результате больших объемов разбавленных водой глинистых отходов, которые затем подвергают отстаиванию (седиментации) в отстойных прудах. Обычно глинистые отходы по своим свойствам сходны с исключительно медленно затвердевающими глинистыми минералами, такими как каолинит, иллит, хлорит, смектит, монтмориллонит, аттапульгит или иные типичные глинистые минералы, встречающиеся в природе. Разбавленные водой глинистые отходы могут также содержать мелкодисперсные частицы других минералов, таких как песок, кварц или иные минералы, изначально присутствующие в залежах битуминозных песков.- 6 005875 or other material of its, respectively, it is suspended in water with the formation of large volumes of clay waste diluted with water, which is then subjected to settling (sedimentation) in settling ponds. In general, clay waste is similar in properties to extremely slow-hardening clay minerals, such as kaolinite, illite, chlorite, smectite, montmorillonite, attapulgite, or other typical clay minerals found in nature. Clay waste that is diluted with water may also contain fine particles of other minerals, such as sand, quartz, or other minerals, which are initially present in the tar sands deposits.

В предпочтительном варианте предлагаемый в изобретении способ извлечения ценных компонентов из битуминозных песков используется для извлечения нефти или битума из битуминозных песков аналогично, например, процессам, используемым для разработки и переработки битуминозных песков в Западной Канаде. Вместе с тем предлагаемое в изобретении решение может использоваться и при добыче и извлечении других полезных ископаемых любыми иными методами, образующиеся при проведении которых отходы из-за достаточно низкой скорости естественного оседания находящихся в них во взвешенном состоянии частиц целесообразно направлять на отстаивание в отстойные пруды, а процесс оседания таких находящихся во взвешенном состоянии частиц можно ускорить добавлением флокулянта. В качестве особо предпочтительного примера при этом можно назвать процессы разработки бокситов и системы очистки.In a preferred embodiment, the method of extracting valuable components from tar sands of the invention is used to extract oil or bitumen from tar sands in a manner similar to, for example, the processes used to develop and process tar sands in Western Canada. At the same time, the solution proposed in the invention can also be used in the extraction and extraction of other minerals by any other methods, resulting in which the waste, due to the relatively low rate of natural sedimentation of the suspended particles, is advisable to be directed to settling in settling ponds, and The sedimentation process of such suspended particles can be accelerated by the addition of flocculant. As a particularly preferred example, bauxite development and purification systems can be cited.

Если предлагаемый в изобретении способ используется в процессе извлечения ценных компонентов из битуминозных песков, то на основной стадии разделения могут использоваться любые традиционно применяемые в таких процессах методы разделения. В качестве примера при этом можно назвать разделение суспензии на отдельные фазы в циклонном сепараторе, а также путем флотации. Часто один и тот же материал можно повторно или многократно возвращать на одну или несколько стадий разделения. Преимущество предлагаемого в изобретении способа состоит в получении рециклового потока материала с пониженным содержанием суспендированных в нем твердых частиц. Рецикловый поток материала с относительно высокой степенью его загрязнения может отрицательно влиять на вязкость среды, находящейся в резервуаре для первичного разделения, и привести к избыточным потерям в нижнем сходе и избыточному содержанию твердых частиц в извлеченном битуме или извлеченной нефти.If the method proposed in the invention is used in the process of extracting valuable components from tar sands, then at the main separation stage any separation methods traditionally used in such processes can be used. As an example, we can mention the separation of a suspension into separate phases in a cyclone separator, as well as by flotation. Often, the same material can be repeatedly or repeatedly returned to one or more stages of separation. The advantage of the method according to the invention is to obtain a recycle material stream with a reduced content of solid particles suspended therein. Recycling material flow with a relatively high degree of pollution can adversely affect the viscosity of the medium in the primary separation tank, and lead to excessive losses in the bottom discharge and excessive solids content in the extracted bitumen or extracted oil.

Разбавленные водой глинистые отходы представляют собой суспензию, которая в основном состоит из взвешенных в воде глинистых частиц. Однако в такой суспензии глинистых частиц или отходах может также присутствовать некоторое количество полезных крупнозернистых минеральных компонентов или остаточного битума. Отходы могут представлять собой отходы, образующиеся в результате первичного отделения глины, и в этом случае обычно содержат от 6 до 20% твердого вещества и некоторое количество ценных минеральных компонентов или битума или же могут представлять собой отходы, образующиеся в результате вторичного отделения глины, и в этом случае обычно содержат меньшее количество твердого вещества и меньшее количество ценных крупнозернистых минеральных компонентов или битума. Суспензия глинистых частиц или отходы часто представляют собой или содержат, в частности, образующиеся при вторичном отделении глины отходы, т.е. отходы, образующиеся при флотации или при разделении иным методом. В некоторых случаях отходы, образующиеся в результате первичного и вторичного отделения глины, перерабатывают отдельно, тогда как в других случаях их перерабатывают в смешанном между собой виде.Clay waste that is diluted with water is a suspension, which mainly consists of clay particles suspended in water. However, a certain amount of useful coarse-grained mineral components or residual bitumen may also be present in such a suspension of clay particles or waste. The waste may be waste resulting from the initial separation of clay, and in this case usually contain from 6 to 20% solids and a certain amount of valuable mineral components or bitumen, or may be waste generated from secondary separation of clay, and In this case, a smaller amount of solid matter and a smaller amount of valuable coarse-grained mineral components or bitumen are usually contained. The suspension of clay particles or waste often represents or contains, in particular, the waste generated during the secondary separation of clay, i.e. waste generated by flotation or separation by another method. In some cases, wastes resulting from the primary and secondary separation of clay are processed separately, while in other cases they are processed in a mixed form.

В целом общее содержание твердого глинистого вещества в разбавленных водой глинистых отходах составляет не более 20%, обычно не более 10 мас.%, однако, как правило, общее содержание твердого глинистого вещества в таких отходах составляет по меньшей мере 0,1 мас.%, обычно по меньшей мере 0,5 мас.%. Твердое вещество обычно полностью или преимущественно состоит из глинистых мелкодисперсных частиц, однако в его состав может также входить некоторое количество отходов или более крупных ценных минеральных компонентов, которые можно седиментацией отделить от глины, оставив мелкодисперсные частицы в суспензии. На долю мелкодисперсных глинистых частиц обычно приходится по меньшей мере 20 мас.%, обычно по меньшей мере 10 мас.%, в пересчете на массу сухого вещества отходов. Мелкодисперсные глинистые частицы, которые могут составлять основную массу сухого вещества отходов, обладают типичными для глинистых отходов физическими и химическими свойствами, которые, в частности, таковы, что на практике единственный путь, позволяющий перевести мелкодисперсные частицы в практически твердый осадок, обычно состоит в направлении подобных отходов на отстаивание в отстойные пруды и в их упаривании.In general, the total solid content of clayey matter in clayey waste diluted with water is no more than 20%, usually no more than 10% by weight, however, as a rule, the total solid content of clayey substance in such waste is at least 0.1% by weight, usually at least 0.5 wt.%. The solid is usually completely or predominantly composed of clay fine particles, but it may also contain some amount of waste or larger valuable mineral components that can be separated from clay by sedimentation, leaving the fine particles in suspension. The proportion of fine clay particles usually accounts for at least 20% by weight, usually at least 10% by weight, based on the dry weight of the waste. Fine clay particles, which can make up the bulk of the dry matter of the waste, have physical and chemical properties typical of clay waste, which, in particular, are such that, in practice, the only way to transfer fine particles to practically solid sediment is usually in the direction of such waste for settling in settling ponds and in their evaporation.

Если разбавленные водой глинистые отходы содержат крупнозернистые ценные минеральные компоненты или иные крупнозернистые способные к естественному оседанию материалы, то такие материалы можно седиментацией отделять от остальной массы отходов при движении их потока по желобу, идущему к отстойнику (как это описано, например, в И8 5688404), или же эти ценные компоненты можно отделять седиментацией в отстойном пруду до обработки отходов в отстойнике в соответствии с предлагаемым в изобретении способом. Так, в частности, отходы, содержащие ценные минеральные компоненты, можно направлять во входную зону отстойного пруда, где скорость потока отходов на входе в отстойный пруд резко падает, в результате чего ценные минеральные компоненты оседают преимуIf the clay waste diluted with water contains coarse-grained valuable mineral components or other coarse-grained materials capable of natural sedimentation, such materials can be separated by sedimentation from the rest of the waste mass when they flow along the chute going to the settler (as described, for example, I85688404) or these valuable components can be separated by sedimentation in a settling pond prior to waste treatment in a settling tank in accordance with the method of the invention. So, in particular, waste containing valuable mineral components can be sent to the entrance zone of the settling pond, where the flow rate of waste at the entrance to the settling pond drops sharply, resulting in valuable mineral components settle down

- 7 005875 щественно в этой входной зоне. После этого осевшие ценные минеральные компоненты можно удалять со дна входной зоны или при необходимости со дна всего отстойного пруда путем выемки грунта.- 7 005875 substantially in this entrance zone. After that, the deposited valuable mineral components can be removed from the bottom of the entrance zone or, if necessary, from the bottom of the whole settling pond by excavation.

Затем поток разбавленных водой глинистых отходов, необязательно после предварительного отделения от них седиментацией крупнозернистых материалов, попадает в образованный в земле отстойник. Такой отстойник может располагаться в пределах или вблизи первичного отстойного пруда, существующих шахт, канала, аварийного водосброса или в зоне вторичной защитной оболочки либо на пустующей (целинной) территории. В предпочтительном варианте отстойник предлагается располагать в любом удобном месте, например в пределах первичного отстойного пруда, более предпочтительно на его дне или на входе в него отходов. Отстойник можно создавать выемкой грунта, вырывая в земле достаточно глубокую яму, например, квадратной, прямоугольной, круглой или овальной по периметру формы. При необходимости стенки отстойника можно укрепить во избежание их размывания и осыпания (эрозии), однако, обычно необходимость в этом отсутствует.Then, a stream of clayey waste diluted with water, optionally after preliminary separation from them by sedimentation of coarse-grained materials, enters a settler formed in the ground. Such a settling tank can be located in or near the primary settling pond, existing mines, canals, emergency spillway or in the zone of the secondary containment or in an empty (virgin) territory. In the preferred embodiment, the sump is proposed to be located in any convenient place, for example within the primary settling pond, more preferably at its bottom or at the entrance of waste. The sump can be created by excavation, digging a sufficiently deep hole in the ground, for example, a square, rectangular, round or oval shape around the perimeter. If necessary, the walls of the sump can be strengthened to avoid their erosion and shedding (erosion), however, there is usually no need for this.

Использование подобного отстойника вместо отстойной колонны позволяет при исключительно малых затратах получить отстойную зону достаточно большого объема и достаточно большой глубины. Поступающие в такой отстойник разбавленные водой глинистые отходы разделяются в нем в результате отстаивания на слой надосадочной жидкости и слой загущенного осадка. Надосадочную жидкость можно сливать, откачивать или каким-либо иным путем отбирать из верхней части отстойника при условии, что ее удаление не приведет к нарушению целостности слоя загущенного осадка, образовавшегося на дне отстойника. Обычно надосадочная жидкость автоматически переливается через край отстойника за счет его переполнения при практически непрерывном поступлении в него, отходов. Отводить переливающуюся через край отстойника надосадочную жидкость можно любым приемлемым способом, например отводить по каналу и подавать по трубопроводу обратно на стадию разделения, в каковом случае отстойник можно выкопать в любом удобном месте.The use of such a settling tank instead of a settling column allows, at extremely low costs, to obtain a settling zone of a sufficiently large volume and a sufficiently large depth. The clay waste diluted with water entering such a sedimentation tank is separated in it as a result of settling the supernatant liquid and the thickened sediment layer on the layer. The supernatant can be drained, pumped out or in any other way removed from the upper part of the settler, provided that its removal does not disrupt the integrity of the layer of thickened sediment formed at the bottom of the settler. Typically, the supernatant automatically overflows over the edge of the sump due to its overflow with almost continuous admission to it, waste. It is possible to divert the supernatant overflowing the sump basin in any appropriate way, for example, withdrawing it through the channel and feeding it through the pipeline back to the separation stage, in which case the sump can be excavated at any convenient place.

Как указано выше, отстойник предпочтительно выкапывать в том месте, где к нему имеется легкий доступ, упрощающий подачу в него глинистых отходов и отбор из него возвращаемой в технологический цикл очищенной воды, и его можно расположить на дне первичного отстойного пруда, чтобы переливающаяся через край отстойника надосадочная жидкость могла растекаться по открытому дну первичного отстойного пруда. Обычно первичный отстойный пруд уже используется для сбора твердого глинистого осадка в процессе извлечения полезных ископаемых, и поэтому надосадочная жидкость в этом случае будет растекаться по практически твердому глинистому осадку в первичном отстойном пруду.As indicated above, it is preferable to dig up the settling tank in the place where it has easy access, simplifying the delivery of clay waste into it and the selection of purified water returned to the process cycle, and it can be placed at the bottom of the primary settling pond so that the settling tank overflows the supernatant could spread over the open bottom of the primary settling pond. Typically, a primary sedimentation pond is already used to collect solid clay sediment during the extraction of minerals, and therefore the supernatant in this case will spread along practically solid clay sediment in the primary sedimentation pond.

Протекание надосадочной жидкости, выливающейся из отстойника, по поверхности образовавшегося в отстойном пруду осадка до ее возврата на основную стадию разделения создает эффект ее доочистки и в результате позволяет увеличить ее прозрачность, а также уменьшить содержание суспендированных в ней твердых частиц и лишь после этого возвращать ее на флотацию или иную основную стадию разделения.The flow of the supernatant liquid pouring out of the settling tank over the surface of the sludge formed in the settling pond prior to its return to the main separation stage creates the effect of its purification and as a result allows increasing its transparency and also reducing the solid particles suspended in it and only after that return it to flotation or other major separation stage.

Обычно отстойник предпочтительно создавать в отстойном пруду, который уже по существу полностью заполнен практически твердым глинистым осадком. Тем самым при осуществлении настоящего изобретения появляется возможность использовать отстойный пруд, который уже по существу полностью заполнен осадком, по новому и исключительно важному назначению, состоящему в выкапывании в нем отстойника для обработки отходов и в последующем использовании находящегося в нем осадка для доочистки вытекающей из отстойника надосадочной жидкости. Скорость увеличения объема осадка в отстойном пруду в результате подобной доочистки надосадочной жидкости исключительно мала, что позволяет практически на неограниченное время продлить срок эксплуатации отстойного пруда.Typically, it is preferable to create a settling tank in a settling pond, which is already essentially completely filled with practically solid clay sludge. Thus, when implementing the present invention, it becomes possible to use a settling pond, which is already essentially completely filled with sediment, for a new and extremely important purpose, consisting in digging a settling tank in it for waste treatment and in subsequent use of the sediment contained in it for the purification of the supernatant flowing from the clarifier. fluid. The rate of increase in sediment volume in the settling pond as a result of such additional purification of the supernatant is extremely small, which allows extending the life of the settling pond for almost an unlimited time.

Выражение по существу заполненный означает, что отстойный пруд имеет слишком малую глубину для того, чтобы его можно было эффективно использовать для отделения чистой надосадочной жидкости от осадка, когда, например, горизонтальная составляющая скорости потока надосадочной жидкости значительно превышает вертикальную составляющую скорости оседания твердых частиц.The expression essentially filled means that the settling pond is too shallow to be effectively used to separate the clean supernatant from the sediment when, for example, the horizontal component of the flow rate of the supernatant significantly exceeds the vertical component of the sedimentation rate of solids.

В предлагаемом в изобретении способе целесообразно использовать отстойник глубиной от примерно 6 до примерно 60 или более футов, предпочтительно от примерно 25 до примерно 60 футов, и с такой площадью верхней поверхности (приблизительно квадратной или круглой формы), при которой расход проходящего через отстойник потока составляет от 0,01 до 1, предпочтительно от 0,1 до 0,5 американских галлонов в минуту на квадратный фут. Необходимая площадь верхней поверхности отстойника зависит от расхода поступающих в него глинистых отходов.In the method according to the invention, it is advisable to use a sump with a depth of from about 6 to about 60 feet or more, preferably from about 25 to about 60 feet, and with such an upper surface area (approximately square or circular shape) at which the flow through the sump is from 0.01 to 1, preferably from 0.1 to 0.5 US gallons per minute per square foot. The required area of the upper surface of the sump depends on the flow of clay waste entering it.

Площадь традиционного первичного отстойного пруда составляет от примерно 50 до примерно 2000 акров, обычно от 250 до 1000 акров. Расстояние, проходимое надосадочной жидкости при ее перетекании по поверхности практически твердого глинистого осадка в первичном отстойном пруду, в целом составляет по меньше мере 300 футов, обычно по меньше мере 700 футов, например от 1000 до 5000 футов. Параметры потока надосадочной жидкости на всем пути ее движения с момента перелива через край отстойника до выхода из первичного отстойного пруда предпочтительно задавать с таким расчетом, чтобы оказывать минимальное возмущающее воздействие на глину, оседающую в надосадочной жидкости на практически твердый глинистый осадок, находящийся на дне отстойного пруда. Предпочтительно, чтобы поток надосадочной жидкости двигался над осевшей глиной и над твердым глинистым осадкомThe area of the traditional primary settling pond is from about 50 to about 2000 acres, usually from 250 to 1000 acres. The distance traveled by the supernatant when it flows over the surface of the practically solid clay sediment in the primary sedimentation pond is generally at least 300 feet, usually at least 700 feet, for example, from 1000 to 5000 feet. The flow parameters of the supernatant all the way from the moment of overflow over the edge of the settler to the exit from the primary sedimentation pond are preferably set in such a way as to have a minimal disturbing effect on the clay deposited in the supernatant on the almost hard clay sediment located at the bottom of the settling pond . Preferably, the flow of the supernatant moved over the settled clay and over the solid clay sediment.

- 8 005875 слоем, толщина которого составляет по меньшей мере примерно 6 дюймов, более предпочтительно по меньшей мере примерно 1 фут, наиболее предпочтительно по меньшей мере примерно 3 фута, и который при такой его толщине воспринимается невооруженным глазом как прозрачный. Поток надосадочной жидкости должен двигаться с такой скоростью, при которой создаются благоприятные условия для седиментации, а риск возмущения осевшей глины сводится к минимальному и которая в соответствии с этим должна составлять примерно от 0,000001 до 0,1 галлона в минуту на квадратный фут.- 8 005875 in a layer whose thickness is at least about 6 inches, more preferably at least about 1 foot, most preferably at least about 3 feet, and which, with such a thickness, is perceived by the naked eye as transparent. The supernatant flow should move at such a rate that favorable conditions for sedimentation are created, and the risk of disturbing the settled clay is reduced to a minimum and which, accordingly, should be approximately 0.000001 to 0.1 gallons per minute per square foot.

В отстойнике разбавленные водой глинистые отходы подвергают флокуляции примешиванием к ним полимерного флокулянта в количестве, которое должно обеспечивать оптимальное протекание процесса флокуляции при минимальном расходе этого полимерного флокулянта. Полимерный флокулянт можно добавлять в твердом виде, однако более часто его добавляют в виде предварительно приготовленного по обычной технологии раствора, концентрация полимера в котором обычно составляет примерно от 0,1 до 2 мас.%. Полимерный флокулянт можно добавлять к отходам либо после, либо до их поступления в отстойник или же его можно добавлять в рецикловую надосадочную жидкость до ее смешения с содержимым отстойника. Точка добавления полимерного флокулянта может располагаться непосредственно перед входом в отстойник или же значительно дальше от входа в отстойник, как это описано, например, в патенте И8 5688404.In the sump, the clay waste diluted with water is subjected to flocculation by mixing thereto a polymer flocculant in an amount that should ensure an optimal flow of the flocculation process with a minimum consumption of this polymer flocculant. Polymer flocculant can be added in solid form, but more often it is added in the form of a solution previously prepared using conventional technology, the concentration of polymer in which is usually from about 0.1 to 2 wt.%. Polymer flocculant can be added to the waste either after or before it enters the septic tank, or it can be added to the recycled supernatant before it is mixed with the contents of the septic tank. The point of addition of the polymer flocculant can be located directly in front of the entrance to the settling tank or much further from the entrance to the settling basin, as described, for example, in patent I8 5688404.

Обычно полимерный флокулянт добавляют к отходам при прохождении их потока через смесительное устройство, из которого отходы сливаются в отстойник. Такое смесительное устройство может представлять собой трубопровод или иное пригодное для этой цели устройство, например цистерну, либо вырытый в земле небольшой колодец, при протекании через который в потоке отходов создается достаточная для тщательного их перемешивания с флокулянтом турбулентность. Турбулентность в потоке отходов можно также создавать исключительно за счет пропускания потока по трубопроводу с достаточно высокой скоростью или же с помощью турбулизаторов или иных придающих потоку турбулентный характер истечения приспособлений либо путем нагнетания воды в трубопровод. Для эффективного перемешивания отходов с полимерным флокулянтом, что необходимо для практически равномерной флокуляции, при необходимости можно использовать механические роторы или иные смесительные аппараты с механической мешалкой.Typically, a polymer flocculant is added to the waste as it flows through a mixing device, from which the waste is discharged into a sump. Such a mixing device can be a pipeline or other device suitable for this purpose, for example a tank, or a small well dug in the ground, when flowing through which in the waste stream creates enough turbulence to mix them thoroughly with the flocculant. Turbulence in the waste stream can also be created solely by passing the stream through the pipeline at a sufficiently high speed or by using turbulizers or other devices that give the flow a turbulent flow of devices or by injecting water into the pipeline. For effective mixing of waste with polymer flocculant, which is necessary for almost uniform flocculation, if necessary, mechanical rotors or other mixing devices with a mechanical stirrer can be used.

В качестве полимерного флокулянта можно использовать любой водорастворимый полимерный флокулянт, который способен активизировать флокуляцию и тем самым разделение разбавленных водой отходов на надосадочную жидкость и загущенный глинистый осадок. Обычно в качестве полимерного флокулянта используют водорастворимый полимер, образованный из одного или нескольких этиленовоненасыщенных мономеров. Такие мономеры могут быть неионогенными, анионными или катионными. Аналогичным образом и полимер может быть неионогенным, анионным либо катионным или же амфотерным.As a polymer flocculant, you can use any water-soluble polymer flocculant, which is able to activate flocculation and thereby the separation of water-diluted waste into a supernatant and thickened clay sediment. Usually, a water-soluble polymer formed from one or more ethylenically unsaturated monomers is used as a polymer flocculant. Such monomers may be non-ionic, anionic or cationic. Similarly, the polymer may be non-ionic, anionic or cationic, or amphoteric.

К числу приемлемых анионных мономеров относятся этиленовоненасыщенные карбоксил- или сульфонсодержащие мономеры, такие как акриловая кислота, метакриловая кислота или 2-акриламидо-2метилпропансульфоновая кислота (АМПС) (зарегистрированный в США товарный знак, принадлежащий компании ЕиЬпхо1 Со трота! ίο η). Примером приемлемого неионогенного мономера служит акриламид. Пригодными для применения в предусмотренных изобретением целях катионными мономерами являются диалкиламиноалкил(мет)акрилаты и -акриламиды, обычно в виде их четвертичных аммониевых солей или кислотно-аддитивных солей, или диаллилдиметиламмонийхлорид.Acceptable anionic monomers include ethylenically unsaturated carboxyl or sulfone-containing monomers, such as acrylic acid, methacrylic acid, or 2-acrylamido-2-methyl propane sulfonic acid (AMPS) (a US registered trademark owned by Euipho1 Mortar! Ο η) An example of an acceptable non-ionic monomer is acrylamide. Cationic monomers suitable for use in the purposes of the invention are dialkylaminoalkyl (meth) acrylates and -acrylamides, usually in the form of their quaternary ammonium salts or acid addition salts, or diallyldimethylammonium chloride.

Предпочтительными анионными полимерами являются сополимеры 5-70 мас.%, обычно 10-50 мас.%, анионных мономеров, например акриловой кислоты (обычно в виде акрилата натрия) и/или АМПС, с другими мономерами, обычно акриламидом. Особо предпочтительными анионными сополимерами являются продукты Регсо1 336, Регсо1 727 и Регсо1 358, выпускаемые компанией С1Ьа 8рес1а1йу Сйетюак, Аа1сг ТгеаОпепЕ 1пс. Приемлемые катионные полимеры представляют собой сополимеры 1-50 мас.%, обычно 2-15 мас.%, катионного мономера, например диметиламиноэтилакрилата или -метакрилата в виде его кислотноаддитивных или четвертичных аммониевых солей, с другими мономерами, обычно акриламидом. Особо предпочтительными катионными полимерами являются продукты Регсо1 455 и Регсо1 352, также выпускаемые компанией С1Ьа 8рес1а1йу Сйетюак, Аа1ег ТгеаИпепЕ 1пс.Preferred anionic polymers are copolymers of 5-70% by weight, usually 10-50% by weight, of anionic monomers, for example acrylic acid (usually in the form of sodium acrylate) and / or AMPS, with other monomers, usually acrylamide. Particularly preferred anionic copolymers are Regso1 336, Regso1 727 and Regso1 358, manufactured by C1A 8ress1 Syyetuac, Aalcc TegaEnieE 1ps. Acceptable cationic polymers are copolymers of 1-50 wt.%, Usually 2-15 wt.%, Of a cationic monomer, for example dimethylaminoethyl acrylate or methacrylate in the form of its acid-addition or quaternary ammonium salts, with other monomers, usually acrylamide. Particularly preferred cationic polymers are the products of Regso1 455 and Regso1 352, also produced by C1Ba 8restil Syytuyak, Alater TregaPeE 1ps.

Обычно полимер имеет такую молекулярную массу, при которой его характеристическая вязкость (ИВ) (измеренная с помощью вискозиметра с подвешенным уровнем с использованием 1н. хлорида натрия, забуференного до рН 7 при 20°С) составляет по меньшей мере 4 дл/г, обычно по меньшей мере 8 дл/г. В случае анионного полимера его ХВ обычно составляет от 10 до 30 дл/г, а в случае катионного полимера его ХВ обычно составляет от 8 до 15 дл/г.Typically, the polymer has a molecular weight at which its characteristic viscosity (VI) (measured using a viscometer with a suspended level using 1N sodium chloride, buffered to pH 7 at 20 ° C) is at least 4 dl / g, usually at least 8 dl / g. In the case of an anionic polymer, its IV is usually from 10 to 30 dL / g, and in the case of a cationic polymer, its IV is usually from 8 to 15 dL / g.

Полимерный флокулянт можно получать по известной технологии гелевой полимеризацией, суспензионной полимеризацией с обращенной фазой или эмульсионной полимеризации с обращенной фазой или любым иным приемлемым методом.Polymer flocculant can be obtained by known technology, gel polymerization, suspension polymerization with reversed phase or reversed phase emulsion polymerization or any other acceptable method.

Оптимальную дозировку полимерного флокулянта подбирают традиционным для процессов седиментации путем, и обычно она составляет от 0,01 до 1, предпочтительно от примерно 0,0125 до примерно 0,75 фунтов полимера на тонну твердых веществ, содержащихся в подвергаемых флокуляции отходах.The optimum dosage of the polymer flocculant is selected by the traditional method of sedimentation, and is usually from 0.01 to 1, preferably from about 0.0255 to about 0.75 pounds of polymer per ton of solids contained in the flocculated waste.

- 9 005875- 9 005875

Конкретный полимерный флокулянт и используемое его количество можно выбирать по известным методам с таким расчетом, чтобы достичь оптимального соотношения между чистотой надосадочной жидкости и толщиной ее слоя и оптимальной скорости отстаивания, с одной стороны, и обеспечить образование пригодного к перекачиванию загущенного глинистого осадка, с другой стороны.The specific polymer flocculant and its amount can be selected by known methods in such a way as to achieve the optimum ratio between the purity of the supernatant and its layer thickness and the optimal sedimentation rate, on the one hand, and to ensure the formation of pumpable thickened clay sediment, on the other hand .

Теоретическое время пребывания разбавленных водой глинистых отходов в отстойнике обычно составляет от 5 мин до 5 ч, предпочтительно от 10 мин до 3 ч, например от 45 до 120 мин.The theoretical residence time of the clay waste diluted with water in the settling tank is usually from 5 minutes to 5 hours, preferably from 10 minutes to 3 hours, for example from 45 to 120 minutes.

Для ускорения процесса флокуляции к разбавленным водой глинистым отходам можно вместе с раствором флокулянта примешивать также разбавляющую воду, поскольку содержание твердых веществ в поступающих в отстойник отходах часто превышает значение, при котором процесс отстаивания протекает с оптимальной скоростью. Оптимальное количество разбавляющей воды можно определить экспериментальным путем. Дополнительное преимущество этого варианта, предполагающего обработку отходов при оптимальной степени их разбавления, состоит в возможности оптимизировать использование полимерного флокулянта, что проявляется в образовании плавающей на поверхности надосадочной жидкости видимой масляной пленки. С течением времени в такой масляной пленке постепенно скапливается значительное количество битума, который в конечном итоге можно удалить с поверхности надосадочной жидкости любым приемлемым методом, повысив тем самым суммарный выход битума, извлекаемого при осуществлении предлагаемого в изобретении способа.To accelerate the process of flocculation to the clay waste diluted with water, diluting water can also be mixed with the flocculant solution, since the solids content of the waste entering the septic tank often exceeds the value at which the settling process proceeds at the optimum rate. The optimal amount of dilution water can be determined experimentally. An additional advantage of this option, which implies the treatment of wastes at the optimum degree of their dilution, is the ability to optimize the use of polymer flocculant, which is manifested in the formation of a visible oil film floating on the surface of the supernatant. Over time, a significant amount of bitumen gradually accumulates in such an oil film, which can ultimately be removed from the surface of the supernatant by any acceptable method, thereby increasing the total yield of bitumen extracted during the implementation of the method proposed in the invention.

Загущенный глинистый осадок отбирают из отстойника в точке, расположенной значительно ниже слоя надосадочной жидкости, и/или в момент, в который такое удаление осадка из отстойника не оказывает отрицательного влияния на качество надосадочной жидкости. Отбирать загущенный глинистый осадок из отстойника можно в непрерывном или периодическом режиме. Обычно содержание твердых веществ в осадке увеличивается в направлении ко дну отстойника, и поэтому с целью минимизировать риск постепенного заполнения отстойника загущенным глинистым осадком его целесообразно отбирать из отстойника в точке, которую следует располагать максимально близко ко дну отстойника.The thickened clay sediment is removed from the settling tank at a point located well below the supernatant liquid layer and / or at a time at which such removal of sediment from the settling tank does not adversely affect the quality of the supernatant. It is possible to select thickened clay sediment from the settling tank in continuous or batch mode. Typically, the solids content in the sediment increases towards the bottom of the sedimentation tank, and therefore, in order to minimize the risk of gradually filling the settling tank with thickened clay sediment, it is advisable to select it from the clarifier at a point that should be located as close as possible to the bottom of the settling basin.

Содержание твердых веществ в осадке, удаленном из отстойника, обычно по меньшей мере в 2 или 3 раза, а часто даже до 10 раз превышает содержание твердых веществ в исходном потоке разбавленных водой глинистых отходов, подвергнутых флокуляции. Как правило, содержание твердых веществ в загущенном осадке составляет от примерно 10 до примерно 30 мас.% в пересчете на массу сухого твердого вещества. Для измерения этих параметров берут образец загущенного осадка известной массы и сушкой в стандартных лабораторных условиях из него при известной температуре (обычно 105°С) выпаривают жидкий компонент или влагу. Содержание твердых веществ в осадке предпочтительно должно быть настолько высоким, насколько это представляется целесообразным с практической точки зрения, но в то же время не должно быть слишком высоким, при котором осадок становится непригодным к перекачиванию.The solids content in the sludge removed from the settling tank is usually at least 2 or 3 times, and often even up to 10 times the solids content in the initial stream of clay waste diluted with water, subjected to flocculation. Typically, the solids content in the thickened sediment is from about 10 to about 30 wt.% In terms of the weight of dry solids. To measure these parameters, a sample of a thickened precipitate of a known mass is taken and the liquid component or moisture is evaporated from it at a known temperature (usually 105 ° C) from it under standard laboratory conditions. The solids content in the sludge should preferably be as high as practical from a practical point of view, but at the same time it should not be too high at which the sediment becomes unsuitable for pumping.

Загущенный глинистый осадок предпочтительно отбирать из отстойника откачиванием, например с помощью стационарного насоса, который установлен на земле вблизи стенки отстойника и от которого отходит оканчивающаяся у дна отстойника труба, через которую из отстойника отсасывается загущенный глинистый осадок, или с помощью плавучего насоса, который плавает по поверхности надосадочной жидкости и от которого вниз отходит труба, оканчивающаяся у дна отстойника.Thickened clay sediment is preferably removed from the sump by pumping out, for example, using a stationary pump that is installed on the ground near the sump wall and from which ends a pipe that ends at the sump bottom, through which thickened clay sediment is sucked out or by means of a floating pump that floats the surface of the supernatant and from which the pipe extends downward, ending at the bottom of the sump.

Отбираемый из отстойника загущенный осадок направляют в один или несколько окончательных отстойных прудов, где его распределяют по площади отстойного пруда и оставляют для седиментации и испарения из него летучих компонентов с образованием в результате окончательно сформировавшегося практически твердого глинистого осадка. Поскольку содержание твердых веществ в загущенном осадке, отбираемом из отстойника, значительно выше, чем в обычных глинистых отходах, его отстаивание и испарение из него летучих компонентов, что необходимо для образования окончательно сформировавшегося твердого осадка, происходят значительно медленнее по сравнению с традиционными методами и сопровождаются образованием столь малого количества надосадочной жидкости, что ее просто экономически нецелесообразно возвращать обратно в технологический цикл (учитывая, что значительную часть возвращаемой обратно в технологический цикл надосадочной жидкости отбирают из отстойника). В соответствии с этим один или несколько окончательных отстойных прудов не должны иметь столь же большую глубину, которая обычно считается необходимой для отстаивания больших объемов отходов. В результате появляется возможность перекачивать загущенный осадок в отстойные пруды, которые уже частично или почти полностью заполнены осадком.The thickened sediment taken from the sedimentation tank is sent to one or several final settling ponds, where it is distributed over the area of the settling pond and left to sediment and evaporate volatile components from it with the formation of a finally formed practically solid clay sediment. Since the solids content in the thickened sediment taken from the settling tank is much higher than in conventional clay waste, its settling and evaporation of volatile components from it, which is necessary for the formation of a finally formed solid sediment, occurs much slower compared to traditional methods and is accompanied by the formation of such a small amount of supernatant that it is simply not economically feasible to return it back to the technological cycle (given that significant time s returned back to the work cycle of the supernatant was taken from settler). In line with this, one or more of the final settling ponds should not have an equally great depth, which is usually considered necessary for upholding large volumes of waste. As a result, it becomes possible to pump thickened sediment into settling ponds, which are already partially or almost completely filled with sediment.

Одно из основных преимуществ предлагаемого в изобретении решения состоит, таким образом, в возможности достичь высокого выхода надосадочной жидкости (часто очень высокой чистоты) и одновременно с этим в возможности продолжать эксплуатацию отстойных прудов, которые ранее рассматривались бы как не пригодные для их дальнейшего многоцелевого использования из-за слишком высокой степени их заполнения осадком и слишком малой их глубины.One of the main advantages of the solution proposed in the invention is, therefore, the ability to achieve a high yield of supernatant (often of very high purity) and at the same time the possibility to continue the operation of settling ponds, which would previously be considered unsuitable for their further multipurpose use - due to too high degree of their filling with sediment and too shallow depth.

Ниже изобретение проиллюстрировано на примере.Below the invention is illustrated by example.

Пример. Для извлечения ценных компонентов из битуминозных песков в соответствии с предлагаемым в изобретении способом битуминозный песок суспендировали в воде и от полученной суспензии отделяли битум в резервуаре для первичного разделения, с выхода которого отбирали в основном битум,Example. In order to extract valuable components from tar sands in accordance with the method proposed in the invention, tar sand was suspended in water and bitumen was separated from the resulting suspension in a primary separation tank, from the output of which mainly bitumen was collected,

- 10 005875 крупнозернистые песчаные хвосты и мелкодисперсные глинистые хвосты. Эти фракции подвергали дополнительному разделению на последующих стадиях (включая флотацию) с получением содержащих битум фракций и разбавленных водой глинистых отходов, содержание твердых веществ в которых варьировалось от 0,2 до 20% и которые содержали остаточное количество ценного битума.- 10 005875 coarse sand tails and fine clay tails. These fractions were subjected to additional separation at subsequent stages (including flotation) to obtain fractions containing bitumen and clayey waste diluted with water, the solids content of which varied from 0.2 to 20% and which contained the residual amount of valuable bitumen.

Claims (13)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ извлечения ценных компонентов из битуминозного песка, включающий основную стадию разделения, на которой битуминозный песок суспендируют в воде и разделяют на обогащенную фракцию и разбавленные водой глинистые отходы, и стадию седиментации отходов, на которой разбавленные водой глинистые отходы осаждают в одном или нескольких отстойных прудах с получением практически твердого глинистого осадка и надосадочной жидкости, при этом на стадии седиментации отходов разбавленные водой глинистые отходы подают в отстойник, разбавленные водой глинистые отходы подвергают флокуляции примешиванием к ним полимерного флокулянта и флокулированные разбавленные водой глинистые отходы подвергают седиментации с получением в отстойнике слоя пригодного к перекачиванию загущенного глинистого осадка.1. The method of extracting valuable components from tar sand, including the main separation stage, in which tar sand is suspended in water and separated into an enriched fraction and clay waste diluted with water, and a waste sedimentation step, in which clay waste diluted with water is precipitated in one or more sediment ponds to obtain a practically solid clay sediment and supernatant, while at the stage of sedimentation of waste, clay diluted with water is fed into a sump, diluted With water, clay waste is subjected to flocculation by mixing polymer flocculant thereto and flocculated water-diluted clay waste is subjected to sedimentation to obtain a pumpable thickened clay sediment in the sump. 2. Способ по п.1, в котором также по меньшей мере часть загущенного глинистого осадка удаляют из отстойника и удаленный из отстойника загущенный глинистый осадок направляют в один или несколько окончательных отстойных прудов, где в результате его дальнейшей седиментации и испарения из него летучих компонентов образуется практически твердый глинистый осадок.2. The method according to claim 1, in which also at least part of the thickened clay sediment is removed from the settling tank and the thickened clay sediment removed from the settling basin is sent to one or more final settling ponds, where as a result of its further sedimentation and evaporation of volatile components from it almost solid clay sediment. 3. Способ по п.1, в котором используют отстойник, выкопанный в первичном отстойном пруду, в котором находится практически твердый глинистый осадок, образовавшийся в процессе разработки и извлечения полезных ископаемых.3. The method according to claim 1, in which use the sump dug in the primary sedimentation pond, which is almost solid clay sediment formed during the development and extraction of minerals. 4. Способ по п.3, в котором поток надосадочной жидкости перед ее возвратом на основную стадию разделения пропускают по поверхности практически твердого глинистого осадка, находящегося в первичном отстойном пруду.4. The method according to claim 3, in which the flow of the supernatant before passing to the main stage of separation passes on the surface of a practically solid clay sludge located in the primary sedimentation pond. 5. Способ по п.1, в котором на основной стадии разделения проводят, по меньшей мере, одностадийный процесс флотации, в который возвращают надосадочную жидкость.5. The method according to claim 1, in which at the main stage of separation is carried out at least one-stage flotation process, in which the supernatant is returned. 6. Способ по п.1, в котором содержание твердых веществ в загущенном глинистом осадке в 5-100 раз превышает содержание твердых веществ в разбавленных водой глинистых отходах.6. The method according to claim 1, in which the solids content in the thickened clay sediment is 5-100 times higher than the solids content of the clay waste diluted with water. 7. Способ по п.1, в котором содержание твердых глинистых частиц в разбавленных водой глинистых отходах составляет от 0,1 до 15%, а содержание твердых веществ в загущенном глинистом осадке составляет от 10 до 60%.7. The method according to claim 1, in which the content of solid clay particles in clay-diluted waste water is from 0.1 to 15%, and the solids content in the thickened clay sediment is from 10 to 60%. 8. Способ по п.4, в котором в качестве первичного используют отстойный пруд, который по существу полностью заполнен практически твердым глинистым осадком, образовавшимся в процессе разработки и извлечения полезных ископаемых.8. The method according to claim 4, in which as the primary use a settling pond, which is essentially completely filled with almost solid clay sludge formed during the development and extraction of minerals. 9. Способ по п.2, в котором используют один или несколько первичных отстойных прудов и один или несколько окончательных отстойных прудов, которые по существу полностью заполнены практически твердым глинистым осадком, образовавшимся в процессе разработки и извлечения полезных ископаемых.9. The method according to claim 2, wherein one or more primary settling ponds and one or more final settling ponds are used, which are substantially completely filled with practically solid clay sediment formed during the development and extraction of minerals. 10. Способ по п.1, в котором разбавленные водой глинистые отходы содержат частицы ценных минеральных компонентов, которые седиментацией отделяют от остальной массы разбавленных водой глинистых отходов до их поступления в отстойник.10. The method according to claim 1, in which the clay waste diluted with water contains particles of valuable mineral components, which are separated by sedimentation from the rest of the clay waste diluted with water before they enter the sump. 11. Способ по п.1, в котором из битуминозных песков извлекают битум.11. The method according to claim 1, in which bitumen is extracted from tar sands. 12. Способ по п.11, в котором в качестве флокулянта используют водорастворимый катионный полимер с характеристической вязкостью по меньшей мере 4 дл/г.12. The method according to claim 11, wherein a water-soluble cationic polymer with a characteristic viscosity of at least 4 dl / g is used as a flocculant. 13. Способ по п.11, в котором на основной стадии разделения проводят флотацию с использованием аминового флотоагента, разбавленные водой глинистые отходы обрабатывают минеральной кислотой, а в качестве флокулянта используют водорастворимый анионный полимер.13. The method according to claim 11, in which flotation is carried out at the main separation stage using an amine flotation agent, clayey waste diluted with water is treated with mineral acid, and a water-soluble anionic polymer is used as a flocculant.
EA200400108A 2001-07-02 2002-06-24 Oil sands separation process EA005875B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US30251501P 2001-07-02 2001-07-02
PCT/EP2002/006959 WO2003004831A1 (en) 2001-07-02 2002-06-24 Oil sands separation process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200400108A1 EA200400108A1 (en) 2004-08-26
EA005875B1 true EA005875B1 (en) 2005-06-30

Family

ID=23168056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200400108A EA005875B1 (en) 2001-07-02 2002-06-24 Oil sands separation process

Country Status (5)

Country Link
AR (1) AR034656A1 (en)
CA (1) CA2392246A1 (en)
EA (1) EA005875B1 (en)
PE (1) PE20030211A1 (en)
WO (1) WO2003004831A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475514C1 (en) * 2011-10-17 2013-02-20 Валерий Владимирович Минаков Method of producing hydrocarbons from hydrocarbon-containing sand

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005028592A1 (en) * 2003-09-22 2005-03-31 The Governors Of The University Of Alberta Processing aids for enhanced hydrocarbon recovery from oil sands, oil shale and other petroleum residues
US7244361B2 (en) 2003-11-20 2007-07-17 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd. Metals/minerals recovery and waste treatment process
EP2966048A1 (en) 2008-10-29 2016-01-13 E. I. du Pont de Nemours and Company Treatment of tailings streams
EP2379785A1 (en) 2008-12-30 2011-10-26 3M Innovative Properties Company Elastic nonwoven fibrous webs and methods of making and using
EP3199218B1 (en) 2009-09-15 2019-11-06 Suncor Energy Inc. Process for drying oil sand mature fine tailings
CN102596351B (en) 2009-09-15 2015-07-29 顺科能源公司 To the method that the thin mine tailing of oil-sand slaking flocculates and dewaters
WO2011050440A1 (en) 2009-10-30 2011-05-05 Suncor Energy Inc. Depositing and farming methods for drying oil sand mature fine tailings
WO2014066974A1 (en) * 2012-11-05 2014-05-08 Suncor Energy Inc. Tailings management techniques and sand dump operations for extraction tailings

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3418237A (en) 1963-12-22 1968-12-24 American Cyanamid Co Settling of non-argillaceous ore pulps and mineral suspensions by use of water-soluble acrylic polymers
US3622087A (en) 1969-10-24 1971-11-23 Dorr Oliver Inc Beneficiation of phosphate rock
US3707523A (en) 1970-08-19 1972-12-26 American Cyanamid Co Pollution control in phosphate slime disposal
US4008146A (en) 1975-05-27 1977-02-15 Great Canadian Oil Sands Limited Method of sludge disposal related to the hot water extraction of tar sands
US4194969A (en) 1977-07-05 1980-03-25 Mobil Oil Corporation Ore beneficiation process
CA1121555A (en) * 1978-08-02 1982-04-13 Suncor Inc. Destabilization of sludge with hydrolyzed starch flocculants
US4289540A (en) * 1978-01-30 1981-09-15 Suncor Inc. Hydrolyzed starch-containing compositions
US4342653A (en) 1979-02-15 1982-08-03 American Cyanamid Company Process for the flocculation of suspended solids
US4224149A (en) 1979-04-30 1980-09-23 American Cyanamid Company Process useful in the flocculation of phosphate slimes
US4251363A (en) 1979-09-11 1981-02-17 American Cyanamid Company Anionic polymeric flocculant combinations for settling phosphate slimes
US4265770A (en) 1979-11-09 1981-05-05 Amstar Corporation Separation of suspended solids from phosphate tailings
US4399039A (en) * 1980-10-30 1983-08-16 Suncor, Inc. Treatment of tailings pond sludge
US4555346A (en) 1981-09-14 1985-11-26 Union Carbide Corporation Process for flocculating phophatic slimes
US4690752A (en) 1983-08-19 1987-09-01 Resource Technology Associates Selective flocculation process for the recovery of phosphate
US5688404A (en) 1995-06-07 1997-11-18 Allied Colloids Limited Phosphate recovery processes
US6077441A (en) 1998-01-13 2000-06-20 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Mineral recovery processes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475514C1 (en) * 2011-10-17 2013-02-20 Валерий Владимирович Минаков Method of producing hydrocarbons from hydrocarbon-containing sand

Also Published As

Publication number Publication date
PE20030211A1 (en) 2003-04-15
WO2003004831A1 (en) 2003-01-16
EA200400108A1 (en) 2004-08-26
CA2392246A1 (en) 2003-01-02
AR034656A1 (en) 2004-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA78436C2 (en) Method for rigidification of water suspensions
EA017785B1 (en) Method of suppressing dust formation in particulate mineral material
US4414117A (en) Decarbonation of tailings sludge to improve settling
US20050109702A1 (en) Metals/minerals recovery and waste treatment process
RU2733619C2 (en) Method of treating waste water
US20180002608A1 (en) Processes for treating tailings streams
US6077441A (en) Mineral recovery processes
EP3288659A1 (en) Separation of suspensions of solids employing water soluble polymer and a chemical agent
EA005875B1 (en) Oil sands separation process
WO2015083069A1 (en) Process for dewatering mineral tailings by the treatment of these tailings with a solution comprising at least one polymer and at least one salt
US20160090536A1 (en) Bitumen recovery from oil sands tailings
CA2325223A1 (en) Tar sands extraction process
ZA200603336B (en) Metals/minerals recovery and waste treatment process
CA2897663C (en) Process for dewatering mineral tailings by the treatment of these tailings with at least one anionic polymer and at least one cationic polymer
EP1157727B1 (en) Mineral recovery process
JPS626876B2 (en)
CA3062152C (en) Dewatering flocculated tailings
WO2015173728A1 (en) Process for dewatering mineral tailings by the treatment of these tailings with at least two different polymers of different intrinsic viscosities
CA2897660C (en) Process for dewatering mineral tailings by treatment of tailings with polymeric particles
CA1036524A (en) Treatment of tailings from tar sands
WO2014111886A1 (en) Process for dewatering mineral tailings by treatment of tailings with at least one dilute polymer solution and at least one concentrated polymer
CA2864857C (en) Bitumen recovery from oil sands tailings
CA2892982A1 (en) Treatment of fine tailings
GB2061906A (en) Treatment of tailings pond sludge
CA2892983C (en) Treatment of fine tailings

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ KZ RU