ES2250915T3 - Procedimiento para la prevencion o reduccion de incrustaciones de aluminosilicato en un proceso bayer. - Google Patents
Procedimiento para la prevencion o reduccion de incrustaciones de aluminosilicato en un proceso bayer.Info
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Abstract
Un proceso para la reducción de incrustaciones que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer que comprende la etapa de adición a una corriente del proceso Bayer de una cantidad de un polímero que contiene un grupo terminal o un grupo que sale lateralmente de él que tiene la fórmula I: --Si(OR¿¿)3, en la que R¿¿ = H, alquilo C1-C10, arilo, Na, K o NH4 que inhibe la formación de incrustaciones que contienen aluminosilicato.
Description
Procedimiento para la prevención o reducción de
incrustaciones de aluminosilicato en un proceso Bayer.
El proceso Bayer se usa casi universalmente para
la fabricación de alúmina. En este proceso la mena de bauxita en
bruto se calienta primero con una disolución de sosa cáustica a
temperaturas en el intervalo de 140 a 250ºC. Esto resulta en la
disolución (digestión) de la mayoría de los minerales que contienen
aluminio, especialmente el trihidrato de alúmina gibbsita y el
monohidrato de alúmina boehmita, para dar una disolución
supersaturada de aluminato sódico (líquido cargado). Las
concentraciones resultantes de los materiales disueltos son muy
elevadas, con concentraciones de hidróxido sódico superiores a 150
gramos/l y de alúmina disuelta superiores a 120 g/l. A continuación
cualquier sólido no disuelto se separa físicamente de la disolución
de aluminato, y se usa un floculante polimérico para acelerar la
eliminación de las partículas sólidas finas. Los sólidos suspendidos
residuales se eliminan mediante una etapa de filtración. El líquido
o disolución clara filtrada se enfría y se siembra con trihidrato de
alúmina para precipitar una porción de la alúmina disuelta. Después
de la precipitación de la alúmina, este líquido agotado o exhausto
se vuelve a calentar y se vuelve a usar para disolver más bauxita
fresca.
Las menas de bauxita usadas en el proceso Bayer
también contienen sílice en diversas formas y cantidades,
dependiendo del origen de la bauxita. La sosa usada para disolver
los minerales de aluminio también disuelve parte o todo el contenido
en sílice de la bauxita, especialmente la sílice que está presente
en forma de arcillas aluminosilicato. La sílice se disuelve
rápidamente en la etapa de digestión para formar disoluciones que
están supersaturadas con respecto a la sílice. Este silicato
disuelto reacciona relativamente despacio con el aluminato sódico en
disolución para formar silicatos de sodio y aluminio hidratados
complejos, denominados generalmente "productos de
desilicación". El producto de desilicación principal es la
especie conocida como sodalita:
3(Na_{2}O\cdotAl_{2}O_{3}\cdot2SiO_{2}\cdot2H_{2}O)Na_{2}X,
en la que X puede ser CO_{3}^{-2}, 2Cl^{-}, SO_{4}^{-2}, o
2AlO_{2}^{-}. También son posibles otras especies relacionadas
tales como la cancrinita y la noselita, de manera que se prefiere el
término más general aluminosilicato de sodio. Todos estos productos
de desilicación son de baja solubilidad en el líquido aluminato de
sodio y en gran parte precipitan en disolución, eliminando por tanto
la sílice no deseable de la disolución.
No obstante, la velocidad a que precipitan los
productos de desilicación es lenta e incluso cuando se usa una etapa
de "predesilicación" prolongada, las concentraciones de sílice
disuelta permanecen muy por encima de los valores de equilibrio.
Parte de esta sílice precipita posteriormente con la alúmina
precipitada y contamina la alúmina. Incluso después de la etapa de
precipitación de la alúmina, las concentraciones de sílice aún están
por encima de los valores de equilibrio en el denominado "líquido
exhausto", y debido a las concentraciones de aluminio reducidas,
la sílice se vuelve más fácil de precipitar, en forma de sodalita y
minerales relacionados. Una parte esencial del proceso Bayer es
recalentar este líquido exhausto de manera que se pueda usar para
digerir más mena de bauxita. En los intercambiadores de calor usados
para recalentar el líquido, las temperaturas superiores incrementan
la velocidad de precipitación del aluminosilicato y como
consecuencia, el aluminosilicato se deposita como
"incrustaciones" en el interior de las paredes de los
intercambiadores de calor. Las incrustaciones tienen una baja
conductividad térmica comparada con el acero de las paredes y la
transferencia de calor se reduce drásticamente a medida que las
incrustaciones se acumulan. Esta transferencia de calor reducida
provocada por la formación de incrustaciones de aluminosilicato es
suficientemente grave para que las unidades de intercambio de calor
tengan que ponerse fuera de servicio y limpiarse frecuentemente, tan
a menudo como cada una a dos semanas.
La formación de incrustaciones que está
relacionada con la sílice se puede minimizar hasta cierto grado por
una combinación de la mezcla de menas de bauxita con diferentes
contenidos en sílice, la optimización del tiempo y de la temperatura
de la etapa de digestión, y mediante el uso de una etapa de
desilicación separada. La situación no obstante es complicada por el
hecho de que la sílice en la disolución o en el líquido no es
necesariamente proporcional a la sílice en la bauxita de partida. Ya
que el proceso Bayer es continuo, o cíclico, la sílice aumentaría
continuamente si no fuese eliminada del sistema en forma de
aluminosilicato. Es necesario algo de sílice para incrementar la
supersaturación para iniciar la precipitación de los productos de
desilicación. Los líquidos de Bayer siempre están supersaturados con
respecto a la sílice y esta sílice en exceso puede precipitar
fácilmente en forma de aluminosilicato, especialmente sobre las
superficies internas de los intercambiadores de calor.
Hay un impacto económico considerable de las
incrustaciones de aluminosilicato sobre la producción de alúmina. La
limpieza de los intercambiadores de calor con ácido es un coste de
mantenimiento elevado en sí mismo. La limpieza con ácido también
reduce la vida de los intercambiadores de calor, añadiendo por tanto
costes debidos a la sustitución frecuente de los intercambiadores de
calor. Además, la baja eficacia del intercambiador de calor
provocada por la formación de incrustaciones conduce a una demanda y
coste de energía superior en forma de vapor. Las tuberías con
incrustaciones también dan como resultado un flujo de líquido
disminuido y potencialmente pérdidas en la producción. En total los
costes debidos directamente a la formación de incrustaciones
constituyen una porción importante del coste de producción de la
alúmina.
También es sabido que la acumulación de
incrustaciones es un problema en sistemas de agua para calderas y se
han propuesto una serie de tratamientos para la reducción de
incrustaciones en sistemas de agua para calderas. En sistemas de
agua para calderas, generalmente el pH es solamente de 8 a 9 y las
sales disueltas normalmente están presentes en concentraciones no
superiores a aproximadamente 1 a 5 gramos/litro. Ejemplos de
tratamientos para incrustaciones en calderas incluyen polímeros
siliconato tales como los copolímeros del ácido acrílico, ácido
2-acrilamido-2-metilpropano
sulfónico (AMPS), y
3-(trimetoxisilil)propil-metacrilato según lo
descrito por Mohnot (Journal of PPG Technology, 1 (1), (1995)
19-26). Se publicó que estos polímeros reducen la
cantidad de gel de sílice que se adhiere a la pared de las botellas
de politetrafluoroetileno en pruebas realizadas con 645 ppm de
SiO_{2} a pH 8,3 y 100ºC, es decir, condiciones que se aproximan a
las de una caldera. Una solicitud de patente japonesa (Kurita Water
Ind. Ltd., 11-090488 (1999)) también se ocupa de la
adhesión de incrustaciones del tipo de la sílice en sistemas de agua
de refrigeración o de agua para calderas. Las composiciones
descritas son copolímeros de silanol vinílico/alcohol vinílico, que
también pueden contener, por ejemplo, alcohol alílico o estireno.
Las pruebas se realizaron en agua que contenía 200 mg/l de sílice a
pH 9,0 y temperaturas de 45-75ºC. El uso de los
compuestos objeto se dice que conducen a menos incrustaciones de
sílice comparado con un copolímero de ácido
acrílico-AMPS.
En las calderas el pH generalmente es bastante
suave, solamente de 8 a 9 y las sales disueltas normalmente están
presentes en concentraciones no superiores a aproximadamente 1 a 5
gramos/litro. Adicionalmente, las incrustaciones formadas en los
sistemas de agua para calderas consisten principalmente en sílice
amorfa, aunque también son posibles otras incrustaciones tales como
carbonato cálcico, fosfato cálcico, etc. En contraste, las
disoluciones supersaturadas a temperaturas elevadas y pH elevado de
14 esencialmente, provocan problemas de formación de incrustaciones
mucho más serios y difíciles de afrontar en plantas que llevan a
cabo el proceso Bayer que en las calderas. Además, las
concentraciones de sales disueltas (es decir, aluminato sódico,
carbonato sódico, hidróxido sódico, etc.) en el proceso Bayer son
muy elevadas, de manera que las concentraciones de sales disueltas
totales son superiores a 200 gramos/litro. Por tanto no es
sorprendente que las incrustaciones que se forman en el proceso
Bayer sean claramente diferentes de aquellas que se forman las
calderas y a diferencia de las incrustaciones de las calderas, todas
las incrustaciones de Bayer contienen aluminio, que es previsible
debido a las concentraciones de aluminio elevadas en las
disoluciones o líquidos de Bayer. En particular, las incrustaciones
de aluminosilicato contienen el mismo número de átomos de aluminio y
silicio.
Así, aunque ha habido tratamientos disponibles
para las incrustaciones de calderas, ha habido un éxito limitado en
la obtención de procedimientos y/o aditivos químicos que reduzcan o
eliminen la formación de incrustaciones de aluminosilicato en el
procesamiento Bayer de la alúmina. Los primeros intentos parecen ser
el uso de un polímero siloxano (un polímero de
silicio-oxígeno con grupos etilo y -ONa unidos a los
silicios), es decir,
que se dice que reducen la
formación de incrustaciones durante el calentamiento de las
disoluciones aluminato (V. G. Kazakov, N. G. Potapov, y A. E.
Bobrov, Tsvetnye Metally (1979) 43-44; V. G.
Kazakov, N. G. Potapov, y A. E. Bobrov, Tsvetnye Metally
(1979) 45-48). Se publicó que a las concentraciones
relativamente elevadas de
50-100 mg/l, este polímero es eficaz en la prevención del descenso del coeficiente de transferencia de calor de las paredes del intercambiador de calor. Se han descrito procedimientos de alteración de la morfología de las incrustaciones de aluminosilicato usando cualquiera de las dos aminas y materiales relacionados (patente de EE.UU. Nº 5.314.626 (1994)) o poliaminas o polímeros de acrilato-amida (patente de EE.UU. 5.415.782 (1995)). Aunque estos materiales se presentaron por modificar la morfología de las partículas de aluminosilicato, no hay ejemplos en la reducción de la cantidad de formación de incrustaciones. Adicionalmente, las concentraciones de tratamiento necesarias eran bastante elevadas, en el intervalo de 50 a 10.000 partes por millón.
50-100 mg/l, este polímero es eficaz en la prevención del descenso del coeficiente de transferencia de calor de las paredes del intercambiador de calor. Se han descrito procedimientos de alteración de la morfología de las incrustaciones de aluminosilicato usando cualquiera de las dos aminas y materiales relacionados (patente de EE.UU. Nº 5.314.626 (1994)) o poliaminas o polímeros de acrilato-amida (patente de EE.UU. 5.415.782 (1995)). Aunque estos materiales se presentaron por modificar la morfología de las partículas de aluminosilicato, no hay ejemplos en la reducción de la cantidad de formación de incrustaciones. Adicionalmente, las concentraciones de tratamiento necesarias eran bastante elevadas, en el intervalo de 50 a 10.000 partes por millón.
Por tanto, hasta ahora no se han presentado
procesos o materiales económicamente prácticos para resolver el
problema de la formación de incrustaciones de aluminosilicato en la
industria del proceso Bayer. De hecho, actualmente no hay ninguna
manera de eliminar la formación de incrustaciones de aluminosilicato
en el proceso Bayer. Debido a los graves problemas provocados por la
formación de incrustaciones de aluminosilicato, sería un gran
beneficio para la industria tener un procedimiento de tratamiento
rentable que redujese estos problemas y gastos.
La presente invención resuelve los problemas
anteriormente mencionados y otros proporcionando materiales y un
proceso mediante el cual se usan polímeros con el grupo lateral o
grupo terminal que contiene - -Si(OR)_{3} (en
el que R es H, un grupo alquilo, Na, K, o NH_{4}) para reducir o
eliminar la formación de incrustaciones de aluminosilicato en un
proceso Bayer. Cuando los materiales de la presente invención se
añaden al líquido de Bayer antes de los intercambiadores de calor,
reducen o incluso previenen completamente la formación de
incrustaciones de aluminosilicato sobre las paredes del
intercambiador de calor. Además, los presentes materiales son
eficaces a concentraciones de tratamiento que los hacen
económicamente prácticos.
La presente invención se refiere a un proceso y a
materiales para la reducción de incrustaciones que contienen
aluminosilicato en el proceso Bayer. El proceso comprende la etapa
de adición a una corriente del proceso Bayer de una cantidad de un
polímero que tiene un grupo que sale lateralmente de él o un grupo
terminal que con-
tiene - -Si(OR'')_{3} en la que R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4} que inhibe la formación de incrustaciones que contienen aluminosilicato. Los presentes inventores han encontrado que las propiedades reductoras o inhibidoras de la formación de incrustaciones del polímero que tiene un grupo lateral que contiene - -Si(OR'')_{3} en la que R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4} unido a él no es dependiente de la configuración y/o tamaño del polímero al cual está unido el grupo. Por tanto, cualquier polímero, que tenga el grupo requerido que contiene - -Si(OR'')_{3} en la que R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4} unido a él sería adecuado para su uso en la presente invención.
tiene - -Si(OR'')_{3} en la que R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4} que inhibe la formación de incrustaciones que contienen aluminosilicato. Los presentes inventores han encontrado que las propiedades reductoras o inhibidoras de la formación de incrustaciones del polímero que tiene un grupo lateral que contiene - -Si(OR'')_{3} en la que R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4} unido a él no es dependiente de la configuración y/o tamaño del polímero al cual está unido el grupo. Por tanto, cualquier polímero, que tenga el grupo requerido que contiene - -Si(OR'')_{3} en la que R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4} unido a él sería adecuado para su uso en la presente invención.
En una forma de realización preferida, el grupo
que contiene - -Si(OR'')_{3} en la que R'' = H,
alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4}
comprende un grupo según
- -G- -R- -X- -R'- -Si(OR'')_{3}
en la que G = ningún grupo, NH, NR'' u O;
R = ningún grupo, C=O, O, alquilo C_{1}-C_{10}, o arilo; X = ningún grupo, NR, O, NH, amida, uretano o urea; R' = ningún grupo, O, alquilo C_{1}-C_{10}, o arilo; y R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4}. En forma de realización, el grupo
es - -NH- -R- -X- -R'- -Si(OR'')_{3} en la que R = ningún grupo, O, alquilo C_{1}-C_{10}, o arilo; X = O, NH, amida, uretano o urea; R' = ningún grupo, O, alquilo C_{1}-C_{10}, o arilo; y R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4}. En otra forma de realización el polímero incluye, pero no está limitado a, un polímero según la fórmula:
R = ningún grupo, C=O, O, alquilo C_{1}-C_{10}, o arilo; X = ningún grupo, NR, O, NH, amida, uretano o urea; R' = ningún grupo, O, alquilo C_{1}-C_{10}, o arilo; y R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4}. En forma de realización, el grupo
es - -NH- -R- -X- -R'- -Si(OR'')_{3} en la que R = ningún grupo, O, alquilo C_{1}-C_{10}, o arilo; X = O, NH, amida, uretano o urea; R' = ningún grupo, O, alquilo C_{1}-C_{10}, o arilo; y R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4}. En otra forma de realización el polímero incluye, pero no está limitado a, un polímero según la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que x = 0,1-100%, y =
99,9-0%; y Q = H, alquilo
C_{1}-C_{10}, o arilo, COXR en la que R = H,
alquilo C_{1}-C_{10}, arilo, X = O o NH; y (Q
puede ser de más de un tipo); y R'' = H, alquilo
C_{1}-C_{10}, arilo, Na, K o NH_{4}. En otra
forma de realización preferida se usa un polímero según la
fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que w = 1-99,9%, x =
0,1-50%, y = 0-50%, z =
0-50%; y Q = alquilo
C_{1}-C_{10}, arilo, amida, acrilato, éter, COXR
en la que X = O o NH y R = H, Na, K, NH_{4}, alquilo
C_{1}-C_{10} o arilo, o cualquier otro
sustituyente; X = NH, NR'' u O; R' = alquilo
C_{1}-C_{10}, o arilo; R'' = H, alquilo
C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4}; y D =
NR''_{2} u OR'', a condición de que todos los grupos R y R'' no
tengan que ser iguales, en la que es un ejemplo específico un
polímero según la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
en la que w =
1-99,9%, x = 0,1-50%, y =
0-50%, z = 0-50%; y Q es
fenilo.
En otra forma de realización preferida es un
ejemplo específico un polímero según la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
en la que se usa x =
1-99%, y = 1-99%, z =
0,5-20%, y M = Na, K, NH_{4}; y R'' = H, alquilo
C_{1}-C_{10}, arilo, Na, K o NH_{4}; en la que
es un ejemplo específico un polímero según la
fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que x =
1-99%, y = 1-99,9%, z =
0,5-20%.
El polímero sobre el que sale lateralmente el
grupo puede comprender al menos un nitrógeno al cual está unido el
grupo lateral. Ejemplos de polímeros que comprenden al menos un
nitrógeno al cual está unido el grupo lateral incluyen, pero no
están limitado a, un polímero según la siguiente fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que x = 0,1-100%, y =
99,9-0%; y R = ningún grupo, alquilo
C_{1}-C_{10}, arilo, o -COX-R'-,
en la que X = O o NH y R' = ningún grupo, alquilo
C_{1}-C_{10} o arilo; y R'' = H, alquilo
C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4}; en la que
se prefiere un polímero según la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que x = 0,5-20%, y =
99,5-80% y un polímero según la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que x =
0,5-20%, y =
99,5-80%.
En otra forma de realización el polímero que
tiene un grupo lateral que contiene
- -Si(OR)_{3} unido a él se injer-
ta en otro polímero. Ejemplos de tales polímeros incluyen, pero no están limitados a, polímeros de las fór-
mulas:
ta en otro polímero. Ejemplos de tales polímeros incluyen, pero no están limitados a, polímeros de las fór-
mulas:
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
en las que x = 0,1-99% (como
porcentaje de unidades de monómero en el polímero) y X = NH, NR' u
O;
R' = alquilo C_{1}-C_{10} o arilo y R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4}; en la que es un ejemplo específico:
R' = alquilo C_{1}-C_{10} o arilo y R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4}; en la que es un ejemplo específico:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los polímeros usados en la invención se pueden
preparar de una variedad de formas. Por ejemplo, se pueden preparar
polimerizando un monómero que contiene el grupo
- -Si(OR'')_{3}, en la que R'' = H, alquilo
C_{1}-C_{3}, arilo, Na, K o NH_{4}, tal como
por ejemplo un monómero silano, o copolimerizando tal monómero con
uno o más comonómeros. Los monómeros silano adecuados para su uso en
la presente invención incluyen, pero no están limitados a
viniltrietoxisilano, viniltrimetoxisilano, aliltrietoxisilano,
buteniltrietoxisilano,
gamma-N-acrilamidopropiltrietoxisilano,
p-trietoxisililestireno, ácido 2-(metiltrimetoxisilil)
acrílico,
2-(metiltrimetoxisilil)-1,4-butadieno,
N-trietoxisililpropil-maleimida y
otros productos de reacción del anhídrido maleico y otros anhídridos
insaturados con aminocompuestos que contienen el grupo
- -Si(OR'')_{3}. Estos monómeros se puede hidrolizar
mediante bases acuosas, bien antes o después de la polimerización.
Los comonómeros adecuados para su uso en la presente invención
incluyen, pero no están limitados a, acetato de vinilo,
acrilonitrilo, estireno, ácido acrílico y sus ésteres, acrilamida y
acrilamidas sustituidas tales como ácido
acrilamidometilpropanosulfónico. Los copolímeros también pueden ser
copolímeros injertados tales como ácido
poliacrílico-injerto-poli(viniltrietoxisilano)
y poli(acetato de vinilo-co-ácido
crotónico)-injerto-poli(viniltrietoxisilano).
Estos polímeros se pueden preparar en una variedad de disolventes.
Los disolventes adecuados para tales usos incluyen, pero no están
limitados a, acetona, tetrahidrofurano, tolueno, xileno, etc. En
algunos casos el polímero es soluble en el disolvente de reacción y
se recupera eliminando el disolvente. Alternativamente, si el
polímero no es soluble en el disolvente de reacción, el producto se
recupera por filtración. Los iniciadores adecuados para su uso en la
presente invención incluyen, pero no están limitados a,
2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo)
y
2,2-azobisisobutironitrilo, peróxido de benzoílo e hidroperóxido de cumeno.
2,2-azobisisobutironitrilo, peróxido de benzoílo e hidroperóxido de cumeno.
En otra forma de realización de la presente
invención, los polímeros útiles en la invención se pueden preparar
haciendo reaccionar un compuesto que contiene un grupo
- -Si(OR)_{3} así como un grupo reactivo que
reacciona con cualquiera de los dos de un grupo lateral o un átomo
del esqueleto de un polímero existente. Por ejemplo, las poliaminas
se pueden hacer reaccionar con una variedad de compuestos que
contienen grupos - -Si(OR)_{3} para dar
polímeros que se pueden usar para la invención. Los grupos reactivos
adecuados incluyen, pero no están limitados a un grupo haluro de
alquilo, tal como por ejemplo, cloropropilo, bromoetilo,
clorometilo, y bromoundecilo. El compuesto que contiene
- -Si(OR)_{3}, puede contener una función
epóxido tal como glicidoxipropilo, 1,2-epoxiamilo,
1,2-epoxidecilo o
3,4-epoxiciclohexiletilo. El grupo reactivo también
puede ser una combinación de un grupo hidroxilo y un haluro, tal
como
3-cloro-2-hidroxipropilo.
La fracción reactiva también puede contener un grupo isocianato, tal
como isocianatopropilo, o isocianatometilo que reacciona para formar
un enlace urea. Además,
los silanos que contienen grupos anhídrido, tales como anhídrido trietoxisililpropilsuccínico son adecuados para su uso en la preparación de polímeros para la presente invención. Las reacciones se pueden llevar a cabo en cualquiera de los dos, solo o en un disolvente adecuado. Además, se pueden añadir otros grupos funcionales tales como grupos alquilo haciendo reaccionar otros grupos amino o átomos de nitrógeno sobre el polímero con haluros de alquilo, epóxidos o isocianatos. Las poliaminas se pueden preparar mediante una variedad de procedimientos. Se pueden preparar mediante la polimerización por la apertura del anillo de una aziridina o de compuestos similares. También se pueden preparar mediante reacciones de condensación de aminas tales como amoniaco, metilamina, dimetilamina, etilendiamina, etc. con compuestos reactivos tales como 1,2-dicloroetano, epiclorohidrina, epibromohidrina y compuestos
similares.
los silanos que contienen grupos anhídrido, tales como anhídrido trietoxisililpropilsuccínico son adecuados para su uso en la preparación de polímeros para la presente invención. Las reacciones se pueden llevar a cabo en cualquiera de los dos, solo o en un disolvente adecuado. Además, se pueden añadir otros grupos funcionales tales como grupos alquilo haciendo reaccionar otros grupos amino o átomos de nitrógeno sobre el polímero con haluros de alquilo, epóxidos o isocianatos. Las poliaminas se pueden preparar mediante una variedad de procedimientos. Se pueden preparar mediante la polimerización por la apertura del anillo de una aziridina o de compuestos similares. También se pueden preparar mediante reacciones de condensación de aminas tales como amoniaco, metilamina, dimetilamina, etilendiamina, etc. con compuestos reactivos tales como 1,2-dicloroetano, epiclorohidrina, epibromohidrina y compuestos
similares.
Los polímeros que contienen grupos anhídrido se
pueden hacer reaccionar con una variedad de compuestos que contienen
- -Si(OR)_{3} para preparar polímeros
adecuados para su uso en la presente invención. Los polímeros que
contienen anhídrido adecuados incluyen, pero no están limitados a,
homopolímero del anhídrido maleico, y copolímeros del anhídrido
maleico con monómeros tales como estireno, etileno y éter
metilvinílico. El polímero también puede ser un copolímero injertado
tal como
poli(1,4-butadieno)-injerto-anhídrido
maleico o
polietilen-injerto-anhídrido maleico
y similares. Otros monómeros de anhídrido adecuados incluyen, pero
no están limitados a, anhídrido itacónico y citracónico. Los
compuestos silano reactivos adecuados incluyen, pero no están
limitados a \gamma-aminopropiltrietoxisilano,
bis(gamma-trietoxisililpropil)amina,
N-fenil-gamma-aminopropiltrietoxisilano,
p-aminofeniltrietoxisilano,
3-(m-aminofenoxipropil)-trimetoxisilano, y
gamma-aminobutiltrietoxisilano. Se pueden añadir
otros grupos funcionales al polímero haciéndolo reaccionar con
aminas, alcoholes y otros compuestos. En un polímero preferido para
su uso en la presente invención, el anhídrido maleico es el
anhídrido y el comonómero es estireno. Un silano preferido es
gamma-aminopropiltrietoxisilano. También es
ventajoso hacer reaccionar parte de los grupos anhídrido con otra
amina tal como dietilamina.
Se puede hacer reaccionar el mismo tipo de
aminocompuesto que contiene un grupo
- -Si(OR)_{3} con polímeros que contienen un
grupo isocianato lateral, tal como copolímeros de, por ejemplo,
isopropenildimetilbencilisocianato y vinilisocianato, con
comonómeros que incluyen, pero no están limitados a, acetato de
vinilo, estireno, ácido acrílico, y acrilamida. Estos polímeros
también se pueden hacer reaccionar con otros compuestos tales como
aminas para aumentar el rendimiento.
Los compuestos isocianato funcionales con un
grupo - -Si(OR)_{3} tales como
gamma-isocianatopropiltrimetoxisilano también se
pueden hacer reaccionar con polímeros que contienen grupos hidroxilo
tales como poli(acetato de vinilo) hidrolizado y copolímeros
de acetato de vinilo con otros monómeros. Otros polímeros que
contienen hidroxilo adecuados para su uso incluyen, pero no están
limitados a, polisacáridos y polímeros que contienen
N-metilolacrilamida.
En el presente proceso, la cantidad de polímero
añadida a la corriente del proceso puede depender de la composición
de líquido de Bayer implicado y generalmente todo lo que se necesita
es una cantidad que inhibe la formación de incrustaciones de
aluminosilicato. En general preferentemente el polímero se añade a
la corriente del proceso en concentraciones práctica y
económicamente favorables. Una concentración preferida es aquella
que es mayor de 0 ppm aproximadamente a 300 ppm aproximadamente, más
preferentemente en una concentración que es mayor de 0 ppm
aproximadamente a 50 ppm aproximadamente y lo más preferentemente el
polímero se añade a la corriente del proceso en una concentración
que es mayor de 0 ppm aproximadamente a 10 ppm aproximadamente.
El polímero se puede añadir directamente al
aparato en el cual se tiene que inhibir la formación de
incrustaciones que contienen aluminosilicato. Se prefiere, no
obstante, añadir el polímero a una corriente de carga o líquido o
corriente de recirculación que conduce al aparato particular. Aunque
el polímero se puede añadir a la corriente del proceso Bayer en
cualquier momento durante el proceso, es preferible añadirlo en
cualquier punto conveniente del proceso Bayer antes o durante la
aplicación de calor. Normalmente, el polímero se añade
inmediatamente antes de los intercambiadores de calor. El polímero
también se podría añadir al líquido, por ejemplo, antes de la
precipitación de la alúmina o en cualquier otro punto entre los
precipitadores y los intercambiadores de calor.
Se preparó un líquido de Bayer sintético
añadiendo 12 ml de una disolución de silicato sódico (27,7 g/l de
una disolución de silicato sódico que es SiO_{2} al 28,9%) a 108
ml de una disolución de aluminato sódico que contiene aluminato
sódico, hidróxido sódico en exceso, y carbonato sódico. Después de
la mezcla, la disolución contiene 0,8 g/l de SiO_{2}, 45 g/l de
Al_{2}O_{3}, 150 g/l de NaOH, y 40 g/l de Na_{2}CO_{3}. Si
se usa un aditivo para la reducción de incrustaciones, se añade
justo antes de añadir el silicato a la disolución de aluminato
(generalmente el aditivo se usa como una disolución que contiene el
1-10% de reactivo activo). Esta disolución se puso
en una botella de polietileno junto con una placa de acero de bajo
contenido carbónico limpia previamente pesada (25 mm x 95 mm) y la
botella sellada se calentó con agitación a 100ºC durante 18 \pm 2
horas. Se hicieron de una vez de 8 a 12 de tales pruebas (botellas).
Al final de las 18 horas, las botellas se abrieron, la placa de
acero se enjuagó y se secó completamente, y la disolución se filtró
(filtro de 0,45 \mum). Se observó que se formaban a la vez
incrustaciones de aluminosilicato considerables sobre la superficie
de acero y como se liberaba aluminosilicato en el líquido (que
podría haberse formado inicialmente sobre las superficies de
polietileno). La ganancia en peso del acero es una medida de la
cantidad de la formación de incrustaciones de aluminosilicato (sin
aditivo, la ganancia en peso en el acero normalmente es de 30 mg
aproximadamente). a continuación se expresa en los ejemplos el peso
de las incrustaciones formadas sobre la placa de acero como un
porcentaje del peso medio de las incrustaciones que se forman sobre
dos blancos (es decir, sin el uso de aditivo) que forman parte del
mismo grupo de pruebas. De manera similar, la cantidad total de
aluminosilicato precipitado también es una medida de la actividad
inhibidora de la formación de incrustaciones y esto se puede
expresar como un porcentaje del aluminosilicato total que se forma
en los dos blancos que forman parte del mismo grupo de pruebas (sin
aditivo, el aluminosilicato total precipitado normalmente es de 150
mg aproximadamente).
Ejemplo comparativo
A
Se diluyó una muestra comercial de
metilsiliconato de potasio, similar al polímero descrito por Kazakov
y colaboradores, hasta el 5% de polímero en NaOH al 2%. Se usó de
acuerdo con el Procedimiento de prueba descrito anteriormente con
los resultados siguientes presentados en la Tabla A.
| Dosificación, | Incrustaciones sobre el acero, | Sodalita total formada, |
| mg/l | % frente a blanco* | % frente a blanco* |
| 300 | 97 | 84 |
| 1000 | 30 | 57 |
| * sin aditivo |
Se observó que trabajando a esta misma
concentración de tratamiento no es práctico para una operación
co-
mercial.
mercial.
Un polímero con la estructura
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
se preparó como sigue: se
disolvieron 42 g de un copolímero de
estireno-anhídrido maleico (SMA), con una relación
molar de estireno a anhídrido maleico de 2,0, en 87 g de acetona. Se
preparó una disolución separada con 3,03 g de
gamma-aminopropiltrietoxisilano, 8,02 g de
dietilamina y 21 g de acetona. A continuación se añadió la
disolución de la amina a la disolución del polímero y se dejó
reaccionar durante 15 minutos a temperatura ambiente. Se mezclaron
ciento ochenta mililitros (180 ml) de agua desionizada (D.I.) con 20
ml de amoniaco acuoso al 28% y se calentó a 70ºC. A continuación el
amoniaco acuoso se añadió a la disolución del polímero y la mezcla
se calentó a 65ºC para evaporar la acetona. El resultado es una
disolución que contiene el 23,4% de polímero en relación al peso
total del polímero SMA y las dos aminas. Se probó de acuerdo con el
Procedimiento de prueba descrito anteriormente con los siguientes
resultados presentados en la Tabla
B.
\vskip1.000000\baselineskip
| Dosificación, | Incrustaciones sobre el acero, | Sodalita total formada, |
| mg/l | % frente a blanco* | % frente a blanco* |
| 300 | 0 | 0 |
| 50 | 0 | 0 |
| 10 | 0 | 0 |
| * sin aditivo |
Se añadió una alícuota de 25,0 g de la disolución
del polímero del Ejemplo 1 a 200 ml de isopropanol para precipitar
el polímero, que se lavó con isopropanol y se secó. El polímero seco
contiene el 0,80% de silicio. Se preparó una disolución al 2% del
polímero aislado en una mezcla de NaOH y amoniaco acuoso. Se probó
de acuerdo con el Procedimiento de prueba con los resultados
presentados en la Tabla C.
\vskip1.000000\baselineskip
| Dosificación, | Incrustaciones sobre el acero, | Sodalita total formada, |
| mg/l | % frente a blanco* | % frente a blanco* |
| 300 | 0 | 0 |
| 50 | 0 | 0,2 |
| 10 | 0 | 0,1 |
| * sin aditivo |
Ejemplo comparativo
B
Un polímero con la estructura
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
se preparó haciendo reaccionar el
mismo polímero SMA usado en el Ejemplo 1 con dietilamina en acetona
y a continuación se añadió amoniaco acuoso caliente para dar una
disolución acuosa que contiene el 23,4% de polímero, que se diluyó
hasta el 2% de polímero con NaOH acuoso al 2%. Éste se probó de
acuerdo con el Procedimiento de prueba con los resultados
presentados en la Tabla
D.
\vskip1.000000\baselineskip
| Dosificación, | Incrustaciones sobre el acero, | Sodalita total formada, |
| mg/l | % frente a blanco* | % frente a blanco* |
| 300 | 137 | 103 |
| 50 | 183 | 97 |
| 10 | 125 | 97 |
| * sin aditivo |
Un aminopolímero con la estructura
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
se preparó como sigue: 2,3 g de
gamma-isocianatopropiltrietoxisilano se mezcló con
20 g de una polietilenimina. Después de 30 minutos a temperatura
ambiente, 1,0 g de la mezcla se diluyó hasta 20,0 g con NaOH al 2%.
Esta disolución del polímero se probó de acuerdo con el
Procedimiento de prueba como se ha descrito previamente. Los
resultados se presentan en la Tabla
E.
\vskip1.000000\baselineskip
| Dosificación, | Incrustaciones sobre el acero, | Sodalita total formada, |
| mg/l | % frente a blanco* | % frente a blanco* |
| 300 | 88 | 29 |
| 50 | 183 | 65 |
| 10 | 172 | 94 |
| * sin aditivo |
Un polímero que contiene los grupos laterales
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
se preparó a partir de un
copolímero comercial de anhídrido maleico injertado en
polibutadieno. (El peso equivalente del anhídrido se da como
490).
Se disolvieron veinte gramos (20 g) del polímero
en 80 g de acetona. Se mezclaron 0,90 g de aminopropiltrietoxisilano
con 10 g de acetona. A continuación se añadió la disolución de la
amina a la disolución del polímero y se dejó reaccionar durante 15
minutos a temperatura ambiente. Se mezclaron 100 ml de agua D.I. con
10 ml de amoniaco acuoso al 28% y se calentó a 70ºC. A continuación
el amoniaco acuoso se añadió a la disolución del polímero y la
mezcla se calentó a 65ºC para evaporar la acetona. La disolución
acuosa resultante contiene el 15,1% de polímero. La disolución se
diluyó hasta el 5% de polímero en NaOH al 2% y se probó de acuerdo
con el Procedimiento de prueba con los siguientes resultados
presentados en la Tabla F.
\vskip1.000000\baselineskip
| Dosificación, | Incrustaciones sobre el acero, | Sodalita total formada, |
| mg/l | % frente a blanco* | % frente a blanco* |
| 300 | 1,1 | 7,6 |
| 100 | 10,0 | 19,9 |
| * sin aditivo |
Se mezclaron dieciocho gramos (18,00) de
polietilenimina con 2,0 gramos de cloropropiltrimetoxisilano y la
mezcla se calentó a 100ºC durante 16 horas para dar el producto
presentado a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Una porción del producto se disolvió en agua que
contenía 20 g/l de NaOH y esta disolución se usó de acuerdo con el
Procedimiento de prueba descrito anteriormente y los resultados se
presentan en la Tabla G.
\vskip1.000000\baselineskip
| Dosificación, | Incrustaciones sobre el acero, | Sodalita total formada, |
| mg/l | % frente a blanco* | % frente a blanco* |
| 200 | 0 | 0 |
| 100 | 0 | 0 |
| 50 | 4 | 1 |
| * sin aditivo |
Se añadieron 5,56 g de NaOH al 50% a una
disolución compuesta de 16,00 g de acrilamida y 41,2 g de agua. A
continuación se añadieron 4,00 g de viniltrietoxisilano. Se
añadieron 0,2 g de azobis-isobutironitrilo en 6 ml
de etanol y la mezcla se calentó a 70ºC. Se encontró que el polímero
resultante contenía silicio según lo esperado de la estructura a
continuación, seguido de la hidrólisis en disolución de NaOH, que
también convierte una mayoría de la función amida a grupos
carboxilo:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se probó una disolución de este polímero de
acuerdo con el Procedimiento de prueba y los resultados se presentan
en la Tabla H.
\vskip1.000000\baselineskip
| Dosificación, | Incrustaciones sobre el acero, | Sodalita total formada, |
| mg/l | % frente a blanco* | % frente a blanco* |
| 300 | 4 | 23 |
| 100 | 6 | 5 |
\vskip1.000000\baselineskip
Se pueden realizar cambios en la composición,
operación y orden del proceso de la presente invención descritos en
el presente documento sin apartarse del alcance de la invención
según se define en las siguientes reivindica-
ciones.
ciones.
Claims (18)
1. Un proceso para la reducción de incrustaciones
que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer que comprende la
etapa de:
adición a una corriente del proceso Bayer de una
cantidad de un polímero que contiene un grupo terminal o un grupo
que sale lateralmente de él que tiene la fórmula I:
Fórmula
I--Si(OR'')_{3}
en la que R'' = H, alquilo
C_{1}-C_{10}, arilo, Na, K o NH_{4} que inhibe
la formación de incrustaciones que contienen
aluminosilicato.
2. El proceso para la reducción de incrustaciones
que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer según la
reivindicación 1, en el que el grupo comprende un grupo según la
fórmula II:
Fórmula
II--G--R--X--R'--Si(OR'')_{3}
en la
que
G = ningún grupo, NH, NR'' u O;
R = ningún grupo, C=O, O, alquilo
C_{1}-C_{10}, o arilo;
X = ningún grupo, NR, O, NH, amida, uretano o
urea;
R' = ningún grupo, O, alquilo
C_{1}-C_{10}, o arilo; y
R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3},
arilo, Na, K o NH_{4}.
3. El proceso para la reducción de incrustaciones
que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer según la
reivindicación 1, en el que el polímero comprende al menos un
nitrógeno al cual está unido el grupo que sale lateralmente sobre
él.
4. El proceso para la reducción de incrustaciones
que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer según la
reivindicación 3, en el que el polímero comprende un polímero según
la fórmula III:
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
x = 0,1-100%, y =
99,9-0%; y
R' = ningún grupo, alquilo
C_{1}-C_{10}, arilo o COX-R'-,
en la que X = O o NH y R' = ningún grupo, alquilo
C_{1}-C_{10}, o arilo; y
R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3},
arilo, Na, K o NH_{4}.
5. El proceso para la reducción de incrustaciones
que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer según la
reivindicación 4, en el que el polímero es un polímero según la
fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
x = 0,5-20%, y =
99,5-80%.
6. El proceso para la reducción de incrustaciones
que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer según la
reivindicación 4, en el que el polímero es un polímero según la
fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
x = 0,5-20%, y =
99,5-80%.
7. El proceso para la reducción de incrustaciones
que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer según la
reivindicación 2, en el que el polímero es un polímero según la
fórmula IV:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
x = 0,1-100%, y =
99,9-0%; y
Q = H, alquilo C_{1}-C_{10},
o arilo, COXR en la que R = H, alquilo
C_{1}-C_{10}, arilo, X = O o NH;
y (Q puede ser de más de un tipo); y
R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3},
arilo, Na, K o NH_{4}.
8. El proceso para la reducción de incrustaciones
que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer según la
reivindicación 2, en el que el polímero es un polímero según la
fórmula V:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
w = 1-99,9%, x =
0,1-50%, y = 0-50%, z =
0-50%; y
Q = alquilo C_{1}-C_{10},
arilo, amida, acrilato, éter, COXR en la que X = O o NH y R = H,
alquilo C_{1}-C_{10} o arilo, o cualquier otro
sustituyente;
R = H, Na, K, NH_{4};
X = NH, NR'' u O;
R' = alquilo C_{1}-C_{10}, o
arilo;
R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3},
arilo, Na, K o NH_{4}; y
D = NR''_{2} u OR'', a condición de que todos
los grupos R y R'' no tengan que ser iguales.
\newpage
9. El proceso para la reducción de incrustaciones
que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer según la
reivindicación 8, en el que el polímero es un polímero según la
fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
w = 1-99,9%, x =
0,1-50%, y = 0-50%, z =
0-50%; y Q es fenilo.
10. El proceso para la reducción de
incrustaciones que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer
según la reivindicación 2, en el que el polímero es un polímero
según la fórmula VI:
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que:
x = 1-99%, y =
1-99%, z = 0,5-20%, y
M = Na, K, NH_{4}; y
R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3},
arilo, Na, K o NH_{4}.
11. El proceso para la reducción de
incrustaciones que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer
según la reivindicación 10, en el que el polímero es un polímero
según la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que:
x = 1-99%, y =
1-99%, z = 0,5-20%.
12. El proceso para la reducción de
incrustaciones que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer
según la reivindicación 1, en el que el polímero que contiene un
grupo lateral de fórmula I se injerta en otro polímero.
13. El proceso para la reducción de
incrustaciones que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer
según la reivindicación 12, en el que el polímero que contiene
silicio es un copolímero injertado de fórmula VIIa o fór-
mula VIIb:
mula VIIb:
\vskip1.000000\baselineskip
en las
que:
x = 0,1-99% (como porcentaje de
unidades de monómero en el polímero) y
X = NH, NR' u O;
R' = alquilo C_{1}-C_{10} o
arilo; y
R'' = H, alquilo C_{1}-C_{3},
arilo, Na, K o NH_{4}.
14. El proceso para la reducción de
incrustaciones que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer
según la reivindicación 13, en el que el polímero es un polímero
según la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
15. El proceso para la reducción de
incrustaciones que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer
según la reivindicación 1, en el que el polímero se añade a la
corriente del proceso en una concentración que es mayor de
0 ppm aproximadamente a 300 ppm aproximadamente.
0 ppm aproximadamente a 300 ppm aproximadamente.
16. El proceso para la reducción de
incrustaciones que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer
según la reivindicación 15, en el que el polímero se añade a la
corriente del proceso en una concentración que es mayor de
0 ppm aproximadamente a 50 ppm aproximadamente.
0 ppm aproximadamente a 50 ppm aproximadamente.
17. El proceso para la reducción de
incrustaciones que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer
según la reivindicación 16, en el que el polímero se añade a la
corriente del proceso en una concentración que es mayor de
0 ppm aproximadamente a 10 ppm aproximadamente.
0 ppm aproximadamente a 10 ppm aproximadamente.
18. El proceso para la reducción de
incrustaciones que contienen aluminosilicato en un proceso Bayer
según la reivindicación 1, en el que el polímero se añade a la
corriente del proceso en un punto del proceso Bayer antes o durante
la aplicación de calor.
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|---|---|---|---|---|
| FR2834979B1 (fr) * | 2002-01-21 | 2004-02-20 | Pechiney Aluminium | Solubilisation des carbonates par recyclage des condensats lors de l'attaque sous pression des bauxites a monohydrates |
| US7390415B2 (en) * | 2002-07-22 | 2008-06-24 | Cytec Technology Corp. | Method and compositions for preventing or reducing aluminosilicate scale in alkaline industrial processes |
| US6814873B2 (en) * | 2002-07-22 | 2004-11-09 | Cytec Technology Corp. | Method of preventing or reducing aluminosilicate scale in a bayer process |
| US20060124553A1 (en) * | 2002-07-22 | 2006-06-15 | Taylor Matthew L | Method of preventing or reducing aluminosilicate scale in high level nuclear wastes |
| US10261654B2 (en) * | 2003-09-16 | 2019-04-16 | Blackberry Limited | Handheld electronic device and associated method for indicating delivery status of a message |
| DE102004017034A1 (de) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Verwendung von Copolymerisaten zur Verringerung von Ausfällungen und Belägen durch anorganische und organische Verunreinigungen im Bayer Prozess zur Gewinnung von Aluminiumhydroxid |
| UA89813C2 (ru) * | 2005-02-09 | 2010-03-10 | Сайтек Текнолоджи Корп. | Полимеры и способ уменьшения алюмосиликатных отложений в промышленных процессах |
| AU2014201869B2 (en) * | 2005-02-09 | 2014-12-04 | Cytec Technology Corp. | Method of preventing or reducing aluminosilicate scale in industrial processes |
| CA2815552C (en) | 2005-02-09 | 2014-12-09 | Cytec Technology Corp. | Method of preventing or reducing aluminosilicate scale in industrial processes |
| US20070168443A1 (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-19 | Morgan Fabian F | System and method for managing an instant messaging contact list |
| ES2291109A1 (es) * | 2006-02-23 | 2008-02-16 | Cytec Technology Corp. | Procedimiento para la prevencion o reduccion de la escala de aluminosilicatos en procesos industriales. |
| FI120545B (fi) * | 2006-03-29 | 2009-11-30 | Savcor Group Oy | Sähkökemiallinen menetelmä rikastusprosessissa |
| US7999065B2 (en) | 2006-10-13 | 2011-08-16 | Cytec Technology Corp. | Hydrophobically modified polyamine scale inhibitors |
| JP5543208B2 (ja) | 2006-10-13 | 2014-07-09 | サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン | 疎水修飾ポリアミン系スケール防止剤 |
| AU2008214212B2 (en) * | 2007-02-05 | 2012-03-01 | Cytec Technology Corp. | Silane substituted polyethylene oxide reagents and method of using for preventing or reducing aluminosilicate scale in industrial processes |
| JP5350362B2 (ja) | 2007-04-20 | 2013-11-27 | サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン | バイエル工程における赤泥凝集を向上させるためのケイ素含有重合体の使用 |
| AU2013201696B2 (en) * | 2007-04-20 | 2014-03-27 | Cytec Technology Corp. | Use of silicon-containing polymers to improve red mud flocculation in the Bayer process |
| ES2550162T3 (es) * | 2008-10-17 | 2015-11-04 | Cytec Technology Corporation | Uso de polímeros que contienen silicio para la floculación mejorada de sólidos en procesos para la producción de alúmina a partir de bauxita |
| US8029752B2 (en) | 2009-04-06 | 2011-10-04 | Nalco Company | Approach in controlling DSP scale in bayer process |
| US8282834B2 (en) | 2009-09-25 | 2012-10-09 | Nalco Company | Di- and mono-alkoxysilane functionalized polymers and their application in the Bayer process |
| US8545776B2 (en) * | 2009-09-25 | 2013-10-01 | Nalco Company | Reducing aluminosilicate scale in the Bayer process |
| US9487408B2 (en) | 2009-09-25 | 2016-11-08 | Nalco Company | Reducing aluminosilicate scale in the bayer process |
| US8889096B2 (en) * | 2009-09-25 | 2014-11-18 | Nalco Company | Reducing aluminosilicate scale in the bayer process |
| US9416020B2 (en) | 2009-09-25 | 2016-08-16 | Nalco Company | Surfactant based small molecules for reducing aluminosilicate scale in the bayer process |
| AP2012006425A0 (en) | 2010-02-12 | 2012-08-31 | Cytec Tech Corp | Water-in-oil emulsion compositions and methods formaking and using the same |
| JP2013519755A (ja) * | 2010-02-12 | 2013-05-30 | サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン | ケイ素含有重合体を含有する凝集剤組成物 |
| US8252266B2 (en) | 2010-08-09 | 2012-08-28 | Nalco Company | Recovery of alumina trihydrate during the bayer process using scleroglucan |
| US8298508B2 (en) | 2010-08-09 | 2012-10-30 | Nalco Company | Recovery of alumina trihydrate during the bayer process using cross-linked polysaccharides |
| US9199855B2 (en) | 2010-08-09 | 2015-12-01 | Nalco Company | Chemical treatment to improve red mud separation and washing in the bayer process |
| US9102995B2 (en) | 2010-08-09 | 2015-08-11 | Nalco Company | Cross-linked ethylsulfonated dihydroxypropyl cellulose |
| CA2860803C (en) * | 2012-02-23 | 2020-10-27 | Nalco Company | Reducing aluminosilicate scale in the bayer process |
| TWI634083B (zh) * | 2012-03-30 | 2018-09-01 | 羅門哈斯公司 | 矽石垢之協同性控制 |
| WO2014137528A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | Nalco Company | Reducing aluminosilicate scale in the bayer process feed strategy for dsp inhibitor |
| US9946495B2 (en) * | 2013-04-25 | 2018-04-17 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Dirty data management for hybrid drives |
| EP3087032B1 (en) * | 2013-12-24 | 2021-07-28 | Cytec Industries Inc. | Method of reducing scale in the bayer process |
| AU2014376173B2 (en) * | 2014-01-09 | 2019-01-17 | Nalco Company | Surfactant based small molecules for reducing aluminosilicate scale in the Bayer process |
| TWI651434B (zh) * | 2014-10-21 | 2019-02-21 | 美商塞特工業公司 | 抗劣化之積垢抑制劑 |
| US10301414B2 (en) | 2014-12-08 | 2019-05-28 | Cytec Industries Inc. | Silicon containing polymer flocculants |
| US10427950B2 (en) | 2015-12-04 | 2019-10-01 | Ecolab Usa Inc. | Recovery of mining processing product using boronic acid-containing polymers |
| CN109111726B (zh) * | 2017-06-22 | 2021-07-09 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 复合材料及其制备方法 |
| WO2019231715A1 (en) * | 2018-06-01 | 2019-12-05 | Dow Global Technologies Llc | Method of silica scale inhibition, using acid grafted eo-po copolymers |
| CN111268846B (zh) * | 2020-03-30 | 2022-02-15 | 浙江红狮环保股份有限公司 | 一种垃圾焚烧飞灰工艺含盐废水提纯方法 |
| BR112023019597A2 (pt) * | 2022-02-07 | 2023-11-14 | Its Water Group Sa | Composição para redução da quantidade de depósitos de hidroaluminossilicato de sódio nas superfícies de equipamentos e método para obtenção de uma composição |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3408420A (en) * | 1964-04-30 | 1968-10-29 | Du Pont | Silane-modified olefinic copolymers |
| US3682831A (en) * | 1969-12-16 | 1972-08-08 | Texaco Inc | Method of and composition for the prevention of scale |
| US3729438A (en) * | 1970-03-30 | 1973-04-24 | Union Carbide Corp | Latex polymers of vinylacetate and a silane |
| US4010110A (en) * | 1971-08-06 | 1977-03-01 | Drew Chemical Corporation | Process for dispersing contaminants in circulating water or polar organic liquid system |
| SU500290A1 (ru) * | 1971-12-27 | 1976-01-25 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Ингибитор накипеобразовани |
| DE2412292A1 (de) * | 1974-03-14 | 1975-09-18 | Dynamit Nobel Ag | Polymere des vinylalkohols |
| DE2754058A1 (de) * | 1977-12-05 | 1979-06-13 | Cassella Ag | Verfahren zur herstellung von wasserquellbaren polymerisaten |
| US4344860A (en) * | 1981-03-30 | 1982-08-17 | Dow Corning Corporation | Stabilization of silicates using salts of substituted nitrogen or sulfur containing siliconates |
| US4564456A (en) * | 1984-06-01 | 1986-01-14 | Dow Corning Corporation | Method of treating water to inhibit corrosion and diminish mineral deposition |
| JPS62502900A (ja) * | 1985-05-28 | 1987-11-19 | ピイシーアール，インコーポレイテッド | シラン変性重合体 |
| CA1236613A (en) * | 1985-06-27 | 1988-05-10 | Chun S. Wong | Process for the grafting of monomers onto polyolefins |
| DE3907990A1 (de) * | 1989-03-11 | 1990-09-13 | Basf Ag | Silicium enthaltende polymerisate, die hauptsaechlich aus acrylsaeure- und/oder methacrylsaeureestern aufgebaut sind |
| US5080801A (en) * | 1991-04-03 | 1992-01-14 | Nalco Chemical Company | Mixed polymers for preventing scale caused by mineral processing water |
| US5314626A (en) | 1991-12-23 | 1994-05-24 | Nalco Chemical Company | Method for the alteration of siliceous materials from Bayer process liquids |
| US5336797A (en) * | 1992-12-30 | 1994-08-09 | Bausch & Lomb Incorporated | Siloxane macromonomers |
| US5510439A (en) * | 1993-11-04 | 1996-04-23 | Nalco Chemical Company | Vinyl alkoxysilane copolymer polyelectrolytes for pitch deposit control |
| US5415782A (en) | 1993-11-22 | 1995-05-16 | Nalco Chemical Company | Method for the alteration of siliceous materials from bayer process liquors |
| EP0698625B1 (en) * | 1994-08-24 | 1998-11-18 | Agfa-Gevaert N.V. | A method for the preparation of polymeric spacing particles |
| US5679261A (en) * | 1995-11-30 | 1997-10-21 | Nalco Chemical Company | Use of silicon containing polyelectrolytes in wastewater treatment |
| US5733460A (en) * | 1996-04-29 | 1998-03-31 | Cytec Technology Corp. | Use of hydroxamated polymers to alter Bayer Process scale |
| US5733459A (en) | 1996-04-29 | 1998-03-31 | Cytec Technology Corp. | Use of hydroxamated polymers to alter bayer process scale |
| JPH1190488A (ja) | 1997-09-24 | 1999-04-06 | Kurita Water Ind Ltd | スケール防止剤 |
| TWI221472B (en) * | 1997-10-15 | 2004-10-01 | Dsm Ip Assets Bv | Process for the preparation of melamine |
| US6086771A (en) | 1997-12-12 | 2000-07-11 | Nalco Chemical Company | Water continuous emulsion polymers for improving scale control in the bayer process |
| US6109350A (en) * | 1998-01-30 | 2000-08-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method of reducing water produced with hydrocarbons from wells |
| US6814873B2 (en) * | 2002-07-22 | 2004-11-09 | Cytec Technology Corp. | Method of preventing or reducing aluminosilicate scale in a bayer process |
| CA2815552C (en) * | 2005-02-09 | 2014-12-09 | Cytec Technology Corp. | Method of preventing or reducing aluminosilicate scale in industrial processes |
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| CA2971605C (en) | Scale inhibitor compositions and methods of using | |
| US20060124553A1 (en) | Method of preventing or reducing aluminosilicate scale in high level nuclear wastes | |
| US10066124B2 (en) | Method of reducing scale in the bayer process | |
| AU2008201441B2 (en) | Method of preventing or reducing aluminosilicate scale in a Bayer process | |
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