FR2554008A1 - Procede de floculation de particules de charbon et de boues de charbon - Google Patents

Abstract

CONFORMEMENT A CE PROCEDE DE FLOCULATION DE BOUILLIES COLLOIDALES DE CHARBON, ON MET EN CONTACT UNE LIQUEUR DE CHARBON AVEC UNE QUANTITE CLARIFIANTE D'UN FLOCULANT COMPRENANT: UN POLYMERE DE BAS POIDS MOLECULAIRE, SOLUBLE DANS L'EAU, PRESENTANT UN CARACTERE ANIONIQUE ELEVE; UN COFLOCULANT MINERAL; ET UN POLYMERE DE HAUT POIDS MOLECULAIRE SOLUBLE DANS L'EAU, AYANT UN CARACTERE ANIONIQUE FAIBLE. LE POLYMERE A POIDS MOLECULAIRE FAIBLE CONTIENT AU MOINS 50 MOLES POUR CENT DE MONOMERES NON IONIQUES. CE PROCEDE PERMET DE REALISER LA CLARIFICATION DE LIQUEUR DE CHARBON EN UTILISANT DES DOSES DE FLOCULANT RELATIVEMENT FAIBLES.

Description

PROCEDE DE FLOCULATION DE PARTICULES DE CHARBON ET DE BOUES DE

CHARBON

Cette invention concerne des procédés de clarification

de liqueurs ou de bouillies de charbon à l'aide de polymères so-

lubles dans l'eau.

La clarification des liqueurs ou des bouillies de char-

bon est un aspect important de l'économie de l'exploitation d'une

usine de production de charbon. Généralement, ces usines sont ex-

ploitées en circuit fermé, en ce sens que l'eau utilisée pour laver le charbon brut est recyclée pour être réutilisée. Etant donné que cette eau sert surtout à éliminer les fines et les argiles de charbon qui sont mélangées au charbon brut et forment

ainsi des liqueurs de charbon, il est crucial que l'eau soit rela-

tivement limpide et ne contienne que de petites quantités de soli-

des en suspension, lorsqu'elle est réutilisée dans l'opération de lavage. Sinon, de trop grandsvolumes d'eau seraient nécessaires pour traiter le charbon. Etant donné que les fines et l'argile de charbon qui sont éliminés de ces liqueurs de charbon sont scuvernt utilisées comme charge et dans d 'autres applications qui 2c nécessitent des matériaux inertes peu coûteux, il est essentiel que cette clarification de la liqueur de charbon soit très peu coûteuse. e

Jusqu'ici, l'industrie du charbon utilisait divers poly-

mères solubles dans l'eau, anioniques et cationiques, pour éliminer aussi bien les particules de charbon que les particules d'argile colloidales. Par exemple, comme décrit dans le Brevet des Etats Unis d'Amérique n 3. 408.293, c'est une pratique courante de faire floculer au préalable la liqueur de charbon ou la bouillie de charbon avec des polymères anioniques afin de faire floculer les

particules de charbon, et de traiter ensuite la bouillie de flo-

culation préalable avec un polymère cationique afin de coaguler

les particules restantes d'argile et/ou de charbon. Malheureuse-

ment, il faut exercer un contrôle très soigneux sur les quantites de polymères anioniques et cationiques utilisés pour obtenir une clarification efficace de la liqueur de charbon. D'autre part, il faut utiliser des quantités appréciables des divers polymères pour

obtenir cette clarification souhaitable de la liqueur de charbon.

Les particules colloidales de charbon qui se trouvent en milieu

alcalin aqueux foculent sous l'effet combiné d'un polymère anio-

nique soluble dans l'eau et de faible poids moléculaire qui contient au moins 50 moles pourcent de liaisons acide acrylique, et d'un polymère anionique à haut poids moléculaire contenant au moins 95 moles pourcent d'acrylamide, comme décrit dans le-Brevet des Etats Unis d'Amérique NO 3. 717.574. Des amidons anioniques solubles dans l'eau sont également connus pour être des floculants supplémentaires. Malheureusement, le traitement d'une bouillie de charbsn par une telle combinaison de polymères risque d'avoir pour

résultat une bouillie partiellement floculée contenant des parti-

cules de charbon n'ayant pas floculé, en suspension dans le milieu aqueux.

Etant donné les défauts précédents des procédés de la techni-

que antérieure pour la clarification des liqueurs de charbon, il est hautement souhaitable de disposer d'un procédé qui permette une floculation réelle et efficace en permettant l'élimination de la quasi totalité du charbon colloïdal des milieux aqueux, tout

en utilisant une dose de floculant relativement faible.

La présente invention porte sur un procédé de floculation d'une bouillie colloidale de charbon, suivant lequel-on met une liqueur de charbon en contact avec une quantité clarifiante d'agents de traitement floculants, comprenant: (A) (1) un polymère de faible poids moléculaire et soluble dans

l'eau ayant un caractère sensiblement fortement anioni-

que, comprenant, sous forme polymérisée, au moins un monomère non ionique et soluble dans l'eau et au moins un monomère soluble dans l'eau contenant une partie

anionique, le caractère anionique étant tel que le mo-

nomère non ionique comprend au moins 50 moles pourcent dudit polymère, lequel est mis en contact avec ladite liqueur de charbon, et (2) un "cofloculant" minéral qui est mis en contact avec ladite liqueur de charbon, la quantité dudit floculant minéral étant suffisante pour accroître De pouvoir floculant dudit polymère et la quantité dudit polymère et son caractère anionique étant tel que ce pouvoir floculant est obtenu, et (-) une quantité clarifiante supplémentaire d'un polymère de haut poids moléculaire et soluble dans l'eau ayant un caractère non ionique ou faiblement anionique, comprenant sous forme polymérisée, un monomère soluble dans l'eau et non ionique, et facultativement, au moins un monomère

soluble dans l'eau contenant une partie anionique.

De manière surprenante, on constate que, dans la mise en oeuvre de cette invention, on peut effectuer la clarification des liqueurs de charbon de manière plus efficace en utilisant une dose tDtale de polymères plus faible que celle qui est requise lorsqu'on utilise une technique antérieure. Autrement dit, il est possible de parvenir à une excellente élimination du charbon et/ou de l'argile colloïdaux des milieux aqueux. Le procédé de cette fnvention permet également de faire floculer les liqueurs de charbon et d'obtenir de plus grandes vitesses de décantation et un

tassement plus efficace.

Aux fins de cette invention, le terme "liqueur de char-

bon" est entendu comme incluant les suspensions aqueuses de par-

ticules de charbon, telles que des particules de charbon dur tel que l'anthracite, ainsi que du charbon mou tel que la lignite, leurs mélanges et similaires. De telles suspensions contiennent avantageusement de 0,25 à 50, de préférence de 2 à 30, ou encore mieux de 2 à 10, pourcent en poids de solides totaux. Ces liqueurs

contiennent des particules de charbon et, très souvent, contien-

nent des particules d'argile de taille colloïdale, la proportion

de l'argile au charbon pouvant varier de 95:5 à 5:95, habituelle-

mnent de CO:20 à 20:80, en poids.

Les polymères de b2 poids moléculaire dont le caractère est assez fortement anionique sont ceux qui sont relativement fortement anioniques par rapport aux polymères anioniques de haut poids moléculaire qui sont utilisés ici. Ces polymères de bas poids nDléculaire sont généralement des co-polymères de monomères solubles dans l'eau et non ioniques, tels que l'acrylamide, le

methacrylamide, avec de monomères éthyliquement insaturés conte-

Z5 nriant des parties anioniques, ou bien des polymères d'acrylamide partiellement hydrolysés. Des exemples de cesparties anioniques comprennent des parties carboxylate telles que celles qui sont obtenues par hydrolyse de monomères tels que l'acrylamide, le

méthacrylamide, l'acrylonitrile ou les esters de l'acide acry-

lique; ceux qui sont obtenus par copolymérisation d'un acide

carboxylique insaturé tel que l'acide acrylique ou l'acide métha-

crylicue, ou bien ceux qui sont obtenus par copolymérisation d'un

monomère anionique tel qu'un monomère contenant de l'acide sulfo-

nique, tel que l'acide 2- acrylamido-2- méthylpropane sulfonique.

Il est nécessaire que le polymère de bas moléculaire n'ait pas l'équivalent anionique de plus d'environ 50 molespourcent, et de préférence moins de 45 moles pourcent environ, dpolyacrylamide hydrolysé. De préférence, le polymère de bas poids moléculaire dont le caractère est assez fortement anionique comprend de 20 à 45, de préférence de 30 à 45 ou mieux de 35 à 45, ou encore mieux de 40 à 45 moles F^urcent de l'équivalent anionique de polyacrylamide hydrolysé; et de à 8[, de préférence de 55 à 70, ou mieux de 55 à 65, ou encore mieux de 55 à 55 à 60 moles pourcent d'acrylamide. De meme, les polymèrespréférés comprennent de 20 à 45 moles pourcent d'acide acrylique ou d'acide méthacrylique, et de 55 à 80 moles pourcent d'acrylamide. Sont également souhaitables des polymères comprenant de 55 à 80, de préférence 55 à 65, ou encore mieux de 55 à 60, moles pourcent

d'acrylamide, de 0 à 45 moles pourcent d'acide 2-acrylamido-2-

méthyl-propane sulfonique, et de 0 à 45 moles pourcent d'acryla-

mide hydrolysé, de telle sorte que la quantité d'acide sulfonique plus la quantité d'acrylamide hydrolysé représentent au moins 20 moles pourcent dudit polymère. Le poids moléculaire de ce polymère à bas poids moléculaire peut varier et se situer entre 500.000et 1.500.CDO, de préférence entre 500.000 et 1.000.000, ou encore mieux de 600.000 à 750. 000. Les polymères de haut poids moléculaire qui peuvent éventuellement avoir un caractère faiblement anionique sont ceux qui scnt descopolymères de monomères solubles dans l'eau et non ioniques et de monomères éthyléniquement insaturés contenant des parties anioniques, comme déjà décrit. De préférence, le poymère de haut poids moléculaire comprend de 0 à 10, de préférence de 2

à 10, ou encore mieux de 4 à 7.moles pourcent de monomère conte-

nant une partie anionique, qui est dans le meilleur des cas l'acrylamide hydrolysée. Le degré de caractère anionique de ce polymère fait intervenir un équilibre de deux facteurs. Autrement dit, un faible degré de caractère anionique (c'est-à-dire de O à 2 pourcent en poids de monomères contenant une partie anionique) donne une combinaison aqueuse ayant une bonne clarté mais au dé- triment de la vitesse de décantation et du tassement. Inversement, un degré relativement élevé de caractère anionique (c'est-à-dire de 8 à 10 pourcent en poids de monomère contenant une partie anionique) donne une combinaison aqueuse ayant une moins bonne

clarté mais une bonne vitesse de décantation et de bonnes pro-

priétés de tassement. Le poids moléculaire du polymère à poids moléculaire élevé peut varier et est avantageusement supérieur à 5.00C. 000,ou mieux supérieur à 8.000.000 environ. Un p6lymère dont le poids moléculaire est de 8 à 15 millions donne des vitesses

de décantation relativement rapides.

On prépare les polymères à l'aide d techniques connues de l'homme du métier pour préparer les polymères solubles dans l'eau. Par exemple, on peut effectuer la polymérisation en milieux

aqueux en présence d'une quantité petite mais efficace d'un cata-

lyseur soluble dans l'eau et contenant de l'oxygène, à une tempé-

rature de 30 C (80 F) à 90 C (190 F) environ. On recueille le po-

lymère résultant à partir du milieux aqueux,par exemple par sécha-

ge avec des tambours ou précipitation, et on peut ensuite le broyer à la granulométrie voulue. La grosseur dE particules doit être assez fine pour faciliter la dispersion du polymère dans

l'eau. On prépare les polymères en utilisant de techniques de po-

lymérisation en émulsion qui sont décrites dans les brevets des Etats Unis d'Amérique Numéro 3.284.393 et 4.376.855 et dans le brevet des Etats Unis d'Amérique redélivré sous le numéro Ré-28.474. Dans le meilleur des cas, on prépare les polymères de

bas pcids moléculaire en utilisant des techniques de polymérisa-

tion en solution, et on prépare les polymères de haut poids molé-

culaire en utilisant des techniques de polymérisation en émulsion.

Le cofloculant minéral qui est utilisé ici peut être l'un cuelconque d cofloculants minéraux qui sont connus dans la technique. De préférence, le cofloculant minéral est un coagulant

minéral et peut comprendre le sulfate d'aluminium, l'acide sulfu-

rique ou le chlorure ferrique. On préfère également l'acide

chlorhydrique, le chlorure de sodium et le chlorure de calcium.

En pratique, on met la liqueur de charbon en contact avec une quantité du polymère de bas poids moléculaire. Dans les modes de réalisation préférés dans lesquels la liqueur de charbon peut également contenir des particules d'argile en suspension, on ajoute le polymère en quantités suffisantes pour éliminer des milieux aqueux aussi bien les particules de charbon que les particules d'argile en suspension. De préférence, ces quantités de pclymère actif se situent entre 0,5 et 120, de préférence entre 15 et 30, parties en poids de polymère par million de parties en poids de liqueur de charbon. Le mode d'addition du polymère à la bouillie de charbon n'est pas particulièrement crucial dans la mesure o l'on obtient une dispersion uniforme du polymère dans la bouillie de charbon. Cependant, il est préférable de réduire au minimum l'agitation excessive ou inutile de la dispersion.

On met la liqueur de charbon en contact avec une quanti-

té de cofloculant minéral. Cette quantité de cofloculant minéral

peut varier et se situe généralement entre 100 et 2.000, de pré-

férence entre 100 et 1.000, ou encore mieux entre 500 et 850, parties en poids par million de parties en poids de liqueur de charbon. Généralement, la quantité de cofloculant minéral est suffisante pour abaisser le pH de la bouillie dans l'intervalle

de 4,8 à 6,0 lorsque le floculant est un acide (l'acide sulfuri-

que par exemple), et dans l'intervalle de 5,3 à 6,3 lorsque le cofloculant est un sel (le sulfate d'aluminium par exemple). Plus

le degré de caractère anionique du polymère à haut poids molécu-

laire est élevé,plus la quantité decofloculant minéral que l'on peut utiliser est grande. Il est possible de mettre la liqueur de charbcn en contact d'abord avec le cofloculant minéral, puis avec le polymère de bas poids moléculaire, encore que les quantités de polymère et les doses de cofloculant beaucoup plus importantes seront généralement requises. Le mieux est de mettre la liqueur de charbon en contact avec le polymère de bas poids moléculaire, puis de mettre la liqueur de charbon en contact avec le cofloculant mineral. On met ensuite la liqueur de charbon en contact avec une quantité du polymère de haut poids moléculaire. De préférence ces

quantités de polymère actif se situent entre 0,5 et 120, de pré-

férence entre 30 et 60, parties en poids par million de parties

en poids de liqueur de charbon.

Les intervalles detemps auxquels chacun des trois compo-

sants cruciaux du traitement floculant sont ajoutés par rapport à la liqueur de charbon, ne sont pas particulièrement cruciaux dans la mesure o l'on dispose d'un temps suffisant pour bien disperser chaque constituant respectif du traitement floculant dans la liqueur de charbon avant que le constituant suivant soit ajouté. Généralement, les temps de dispersion peuvent se situer

entre quelques secondes et plusieurs minutes.

Les intervalles de doses réels aussi bien pour les floculants polymère que pour le coagulant minéral dépendent des caractéristiques de la bouillie. Ces caractéristiques comprennent le pourcentage de solides, la granulométrie des particules, la grosseur et les caractéristiques de surface des solides, le pH de la bouillie, et le traitement chimique antérieur. A mesure que le

pourcentage de solides augmente, la dose-depolymère requise pré-

sente habituellement une augmentation plus que proportionnelle.

A mesure que la granulométrie des particules présente un pourcen-

tage de plus en plus élevé de particules très fines, la dose de coagulant minéral requise augmente habituellement, et la quantité

de polymère requise pour la floculation doit également augmenter.

Les caractéristiques de surface des solides, telles que le poten-

tiel zêta des particules et le pouvoir hydrophobe de la surface des particules influencent les doses chimiques en fonction du degré d'électronêgativité et de pouvoir hydrophobe. Le pH de la bouillie a également un effet sur les doses chimiques requises,

les pH les plus élevés exigeant un plus grande quantité de coagu-

ant minéral et une plus.grande quantité de polymère pour la floculation. Les niveaux optimaux de pH pour différents coagulants 3 sont indiqués ici. Un traitement chimique antérieur peut augmenter ou diminuer la dose chimiaue requise, suivant le type et la quantité de produits chimiques ajoutée avant cette opération de floculation. Dans la mise en oeuvre de cette invention, on constate que des liqueurs de charbon peuvent être clarifiées dans une mesure telle que la transmittance de la lumière à travers la

liqueur est souvent supérieure à 75 pourcent, et, dans les con-

ditions préférentielles, supérieure à 85 pourcent- De plus, on constate également que les vitesses de décantation et le degré de tassement sont nettement améliorés, pour desdoses totales de

polymère plus faibles, lorsqu'on met en eouvre la présente inven-

tion par comparaison avec les techniques antérieures utilisant

des polymères cationiques ou anioniques classiques.

Pour mieux faire comprendre l'objet de la présente invention, on va décrire ci-après à titre purement illustratif et non limitatif, plusieurs exemples de mise en oeuvre. Sauf indication contraire, toutes les parties et tous les pourcentages

sont en poids.

Exemple I: On disperse dans de l'eau du robinet des suspensions de charbon et d'argile obtenues de diverses usines de préparation de charbon, jusqu'à avoir 5,8 pourcent de solides a un pH de B,05

à 21,1 C (70 F).

On dilue chacun des polymères floculants a une concen-

tration de 0,25 pourcent (poids de polymère actif) et on les laisse s'équilibrer. On dilue ensuite les solutions résultantes à une concentration de 0,025 pour cent, immédiatement avant emploi. On verse une fraction de 250 ml de la liqueur de charbon mélangée dans une éprouvette graduée de 500 ml. Dn ajoute à la liqueur une quantité de la solution de floculant minéral, comme indiqué ci-après, puis on bouche l'éDrouvette. On retourne l'éprouvette sur elle-même 4 fois de suite, on la place devant

une source de lumière et on la débouche.

On détermine et on reporte dans le Tableaun I la grosseur

moyenne des particules floculées, le temps nécessaire à l'inter-

face solide-liquide pour se stabiliser à différents niveaux, et

la clarté du liquide surnageant au bout de 3 minutes.

On détermine la clarté du liquide surnageant à l'aide d'un spec-

trophotomètre Hach Chemical Company. On définit la clarté en termes de pourcentage de transmittance de la lumière en utilisant

une lumière ayant une longueur d'onde de 450 nanomètres.

On calcule le rendement relatif des divers floculants polymères selon l'équation suivante: le rendement relatif est égal au rendement du polymère d'essai divisé par le rendement d'un polymère standard, le rendement du polymère étant égal à (7,8) multiplié par (la clarté du surnageant en pourcentage de transmittance au bout de 3 minutes) multiplié par (la racine carrée de la somme de 1 plus la vitesse de décantation du solide en pouces par minute) divisé par (la concentration du polymère actif floculant en parties par million par rapport au poids de la liqueur de charbon, multipliée par la racine carrée de la racine carrée de la hauteur (en pouces) de la colonne tassée au bout de

3 minutes).

On prépare un polymère d'acrylamide partiellement (43 moles pour cent) hydrolysé (polymère A) ayant un poids moléculaire

moyen en poids de 600.000, conformément à des techniques classi-

ques de polymérisation en solution, et on essaye son pouvoir

floculant pour les liqueurs de charbon.

On prépare,' conformément aux indications du Brevet des Etats Unis d'Amérique redélivré sous le numéro Re-28.474, un

copolymère de 95 moles pourcent d'acrylamide et de 5 moles pour-

cent d'acrylamide hydrolysé (Polymère B) ayant un poids molécu-

laire moyen en poids de 10 millions.

En suivant le mode opératoire précédent, on ajoute le Polymère A à la bouillie. Après avoir dispersé le polymère A dans

la bcuillie, on ajoute à la bouillie 0,8 ml à 1,6 ml d'une solu-

tion à 25 pourcent de sulfate d'aluminium (Alum). Apres avoir agité doucement, on ajoute le Polymère B à la bouillie. La

description des quantités de chaque polymère ajouté, de la quan-

tité d'Alum ajoutée, du degré d'hydrolyse du polymèreA, et des données concernant la vitesse de décantation, la clarté et le tassement, est présentée dans le Tableau I.

TABLEAU I

Num6ro Concentration Pourcentage Pourcentaqe de Vitesse de Tassement d'échantillon d'Alum d'hydrolyse Polymère A Polynmre B transmtl;ulu: décantation cmn Rendement (ppm) du Polymère A (ppm) (ppm) de la lumière cm/mn (pouces) (PDUCe/nin)

C-1 * 800 16 80 60 N.M N.M N.M N.M

1 800 34 80 60 48 8,51 (3,35) 15,7 (6,18) 3,54

2 800 43 80 60 47 7,09(2,79) 16,5 (6,49) 3,17

3 800 48 80 60 36 6,71 (2,64) 17,8 (7,01 i 2,35

C-2 800 16 120 60 11 2,49 (0,98) 24,3 (9,57) 0,38

4 800 34 120 60 33 8,18 (3,22) 18,5 (7,28) 1,79

800 43 120 60 38 9,98 (3,93) 17,0 (6,69) 2,28

6 800 48 120 60 24 9,09 (3,58) 17,6 (6,93) 1,37

C-3 1600 16 80 40 N.M. N.M. N.M. N.M.

7 1600 34 80 40 79 3,10 (1,22) 19,5 (7,68) 4,61

8 1600 43 80 40 80, 3,99 (1,57) 18,8 (7,40) 5,04

C-4 1600 48 80 40 79 3,00 (1,18) 19,8 (7,80) 4,55

"'i * I1 ne s'agit pas d'un exemple de l'invention N.M.: Signifie"non mesurable" parce que la vitesse de décantation est très faible. c> cO, 1 1 Les données du Tableau I indiquent que l'on obtient un bon rendement de floculation pour les suspensions traitées par le polymère A dont le degré d'hydrolyse est d'environ 34 à environ

mz-les pourcent.

Exemzle 2: On disperse des suspensions de charbon et d'argile

dans i'eau comme décrit dans l'exemple 1.

On dilue chacun des polymères floculants à une concen-

tration de 0,1 pourcent (poids de polymère actif) et on les laisse

s'équilibrer. On ajoute diverses associations de polymères flocu-

lants et de cofloculants minéraux à un échantillon de liqueur de charsDn et on les essaie comme dans l'exemple 1. Les données concernant la vitesse de décantation, la clarté et le tassement

sont présentés dans le Tableau II.

TABLEAU II

Numéro Floculant n 1 Floculant n 2 Floculant no 3 Transmittance Vitesse de Tassement d '6chantillon Dose Dose Dose décantation cm Rendement Type (ppm) Type (ppm) Type (ppm) 20 min. env. n/hmn (pouces/mn) (pouces)

C-5 H SO 550 - - -- - N.M. N.M. N.M. N.M.

2 4

C-6 LMW 46 - -- -- - N.M. N.M. N.M. N.M.

C-7 HMW 55 -- - -- N.M. N.M. N.M. N.M.

C-8 LMW 23 HMW 28 -- - N.M. N.M. N.M. N.M.

C-9 LMW 46 H2So4 550 - -- N.M. N.M. N.M. N.M.

C-10 HMW 55 H2SO4 550 - -N.M. N.M. N.M. N.M.

C-11* LMW 23 HMW 28 H2SO4 550 N.M. N.M. N.M. N.M.

C-12 H2SO4 550 LMW 23 HMW 28 <20 3,81 N.M. N.M.

(1,5) 9 Lrw 23 H2SO4 550 HMW t 28 58 6,98 6,35 13,7

(6,98) (2,5)

1 23 H25O4 550 HW +t 28 82 8,26 6,35 20,5

(3,25) (2,5)

1i A 21 H2S04 550 B 29 98 1,01 9,52 13,0

(0O,4) (3,75)

12 A 21 H2SO4 550 B 38 86 2#54 698 1,4

(1,o (2,75) t'> TABLEAU II (suite)

Il ne s'agit pas d'un exemple de l'invention.

N.M signifie "Non mesurable" du fait d'une vitesse de décantation très faible

t 28 ppm de polymère actif sont ajoutés et mélangés dans la bouillie en un seul temps.

tt 28 ppm de polymère actif sont ajoutés et mélangés dans la bouillie en deux temps: d'abord

addition de 18 ppm, puis addition de 10 ppm.

% LMW est un polymère de bas poids moléculaire comprenant 57 moles pour cent d'acrylamide et 43

moles pourcent d'acrylamide hydrolysée avec un poids moléculaire de 600. 000 environ.

HMW est un polymère de haut poids moléculaire comprenant 95 moles pourcent d'acrylamide et moles pourcent d'acrylamide hydrolysée avec un poids moléculaire de 10 millions environ. H2SO4 est l'acide sulfurique

N.M. indique que la propriété en question n'est pas mesurable.

A: est un polymère de bas poids moléculaire comprenant 75 moles pourcent de liaisons acide acrylique et 25 moles pourcent de liaisons acrylamide avec un poids moléculaire compris entre

100.000 et 250.000, vendu dans le commerce sous le nom de "Cyanamid Aerofloc 550".

B: est un polymère de haut poids moléculaire comprenant 5 moles pourcent de liaisons acide acrylique et 95 moles pourcent de liaisons acrylamide avec un poids moléculaire compris entre et 8 millions, vendu dans le commerce sous le nom de "Cyanamid Superfloc 1128". i O o Les données du Tableau II indiquent que l'ordre d'addition des trois ensembles cruciaux de constituants est important pour

obtenir une bonne floculation et une bonne clarification.

L'échantillon NO C-12, dans lequel le cofloculant minéral est utilisé avant le polymère de bas poids moléculaire, n'est pas consiiéré comme exemple de cette invention du fait que l'on

utilise une quantité insuffisante d'agent traitant floculant.

Exemple 3: On disperse des suspensions de charbon et d'argile dans de l'eau comme décrit dans l'exemple 1. On prépare la suspension A et on l'essaie comme décrit pour les échantillons numércs 11 et 12 du Tableau III. La bouillie A se compose de 12 à 18 %- de charbon et d'argile solides ayant un pH de 7,1 à 7,5

à une température de 57 à 66oC (135OF à 150oF).

On prépare la bouillie B et on l'essaie comme décrit pour les échantillons numéros 13 à 17. La bouillie B se compose de 7 à 10 pourcent de charbon et d'argile solides ayant un pH

de 8,0 à 8,3 à une température de 64 C (148 F).

On dilue chacun des polymères floculants à une concentra-

tion de 0,1 pourcent (poids de polymère actif) et on les laisse s'équilibrer. On ajoute les polymères floculants et le floculant minéral à un échantillon de liqueur de charbon et on essaie comme dans l'exemple 1. Les données concernant la vitesse de décantation

la clarté-et le tassement sont présentées dans le Tableau III.

Les données du Tableau III montrent la bonne floculation et la bonne clarification qui sont obtenues par le procédé de

cette invention. Ces données indiquent qu'un haut degré de carac-

tère anionique (voir échantillon numéro 17) dans le polymère de

haut poids moléculaire n'est pas souhaitable.

TABLEAU III

Polymère A Polymère 13B Pourcent. Vitesse de Num(6o Poiclq Pouroentage Dose Cofloculant Poids Pourcentage Dose de transmit- décantation Tassement d'échantillon Mol&éul. Hydrolyse (ppm) minéral(ppm) M1lécul. d'Hydrolyse (ppm) tance de la cm/mn cm Rendement lumière (pouces/mn) (pouces) mn env.

13 1 42 80 80 10 5 80 73 8,71 (3,43) 15,5 (6,1) 4,77

million (Alum) million

14 0,6 43 80 80 10 5 80 65 8,31 (3,27) 16,5 (6,5) 4,09

million (Alum) million

0,6 43 20 2000 10 0 40 85 5,33 (2,1) 14,6 (5,74 11,8

million (H2S4) million

16 0,6 43 20 2000 10 5 40 69 11,18 (4,4) 8,5 (3,34) 13,9

million (H2S04) million

17 0,6 43 20 2000 10 10 40 30 11,68 (4,6) 7,6 (2,99) 6,4

million (H2S04) million

18 0,6 42 23 550 10 5 18 82 6,99 (2,75) 6,3 (2,5) 23,9

million (H2S04) million

19 0,6 42 23 733 10 5 18 94 6,35 (2,5) 7,0 (2,75) 21,1

million (H2S04) r ul c C> o

Z554008

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Procédé de floculation d'une bouillie colloïdale de

charbon, caractérisée par le fait qu'on met une liqueur de char-

bon en contact avec une quantité clarifiante d'agents de traite-

ment floculants comprenant: (A) (1) un polymère de bas poids moléculaire, soluble dans l'eau ayant un caractère sensiblement fortement anionique, comprenant, sous forme polymérisée, au moins un monomère

soluble dans l'eau et non ionique et au moins un mono-

mère soluble dans l'eau contenant une partie anionique, le caractère anionique étant tel que le monomère non

ionique comprend au moins 50 moles pourcent dudit poly-

mère, lequel est mis en contact avec ladite liqueur de charbon, et

(2) un cofloculant minéral qui est mis en contact avec ladi-

te liqueur de charbon, la quantité dudit cofloculant minéral étant suffisante pour augmenter le pouvoir floculant dudit polymère, et la quantité dudit polymère et son caractère anionique étant tels que ce pouvoir floculant est obtenu, et (B) une quantité clarifiante supplémentaire d'un polymère de haut poids moléculaire, soluble dans l'eau, ayant un caractère non ionique ou faiblement anionique, comprenant, sous forme polymérisée, un monomère soluble dans l'eau et non ionique et, facultativement, au moins un monomère soluble dans l'eau

contenant une-partie anionique.

2. Procédé de floculation d'une bouillie colloïdale de charbon, caractérisé par le fait qu'on met une liqueur de charbon en contact avec une quantité clarifiante d'un agent de traitement floculant, comprenant (A) (1) de 0,5 à 120 parties en poids, par million de parties en poids de liqueur de charbon, d'un polymère actif ayant un poids moléculaire de 500. 000 à 1.500.000 et ayant un caractère sensiblement fortement anionique, comprenant, sous forme polymérisée, au moins un monomère soluble dans l'eau contenant une partie anionique, le caractère anionique étant tel que le monomère non ionique forme de 55 à 80 moles pourcent dudit polymère, lequel est mis en contact avec ladite liqueur de charbon, et (2) de 100 à 2000 parties en poids, par million de parties en poids de liqueur de charbon, d'un cofloculant minéral qui est mis en contact avec ladite liqueur de charbon, la quantité dudit cofloculant minéral étant suffisante pour augmenter le pouvoir floculant dudit polymère, et la quantité dudit polymère et son caractère anionique étant tels que ce pouvoir floculant est obtenu, et (ô) une quantité clarifiante supplémentaire de 0,5 à 120 parties en poids par million de parties en poids de liqueur de charbon d'un polymère soluble dans l'eau ayant un poids moléculaire de plus de 5 millions environ et ayant un caractère non ionique ou faiblement anionique, comprenant, sous forme polymérisée, au moins un monomère soluble dans l'eau contenant une partie anionique, de telle sorte que ledit monomère non ionique forme de 90

à 100 moles pourcent dudit polymère.

3. Procédé selon l'unedes revendications 1 et 2, carac-

térisé par lefait qu'on met ladite liqueur decharbon en contact d'abord avec ledit polymère à bas poids moléculaire, puis avec

ledit cofloculant minéral.

4. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3,

caractérisé par le fait que la quantité clarifiante du polymère à bas poids moléculaire se situe entre 16 et 30 parties en poids par millicn de parties en poids de liqueur de charbon; la quantité clarifiante du cofloculant minéral se situe entre 100 et 1600 parties en poids par million de parties en poids de liqueur de charbon; et la quantité clarifiante du polymère de haut poids moléculaire se situe entre 30 et 60 parties en poids par million

de parties en poids de liqueur de charbon.

5. Procédé selon l'une des revendications 2, 3 et 4,

caractérisé par le fait que le poids moléculaire du polymère du bas poids moléculaire se situe entre 600.000 et 750.000, et le poids moléculaire du polymère de haut poids moléculaire se situe

entre 8 et 15 millions.

6. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3,

caractérisé par le fait que le polymère de bas poids moléculaire comprend de 30 à 45 moles pourcent de l'équivalent anionique

d'acrylamide hydrolysé et de 55 à 70 moles pour cent d'un mono-

mère non ionique, et que le polymère de haut poids moléculaire comprend de 4 à 7 moles pourcent de monomère contenant une partie anionique et de 93 à 96 moles pourcent de monomère non ionique.

7. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3,

caractérisé par le fait que le polymère de bas poids moléculaire comprend de l'acrylamide et le polymère de haut poids moléculaire

est choisi entre (1) l'acide acrylique et/ou l'acrylamide hydro-

lysé; (2) l'acide 2-amido-2-méthylpropane suflonique, ou les

mélanges de (1) et (2).

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3,

caractérisé par le fait que la liqueur de charbon contient de 0,25 à 50 pourcent en poids de slide totaux, lesdits solides totaux comprenant des particules de charbon et des particules

d'argile de taille colloidale.