JP6351619B2 - バイヤー法における赤泥の分離および洗浄を改善するための化学的処理 - Google Patents
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Description
本発明は、バイヤー法における赤泥のための一次沈降槽および洗浄槽回路の能力を改善するための組成物、方法および装置に関する。例えば、米国特許第6,814,873号、同第6,033,579号、同第6,048,463号、および米国特許出願公開第2008/0257827号に記載のとおり、バイヤー法においては、ボーキサイト鉱石からアルミナ三水和物が抽出される。ボーキサイト鉱石を粉砕し、次いで温浸(digestion)段階(ここで鉱石は腐食性の溶液媒体中でスラリーにされて、圧力下で加熱される)、浄化段階、沈殿段階、分類段階、および最終的には焼成段階を通過し、これから最終生成物が回収される。
本発明の少なくとも1つの実施形態は、バイヤー法の一次沈降および洗浄の段階において凝集剤と組み合わせて架橋多糖類を添加することによって、バイヤー法において不溶性の赤泥固体を分離および洗浄するプロセスを改善することに関する。
以下の定義は、本出願で用いられる用語、特に特許請求の範囲が、どのように解釈されるかを決定するために示される。この定義の組織化は、利便の目的のみであって、いかなる特定の範疇に対するいかなる定義を限定するものではない。
プラントの沈降槽供給物のスラリーのサンプルを、市販の100%の陰イオン性ラテックス凝集剤の0.1%溶液と、変性(架橋)多糖類の13%溶液とを用いて処理した。この場合、変性多糖類はデキストランであった。表1は、(i)陰イオン性凝集剤および(ii)陰イオン性凝集剤および架橋多糖類の組み合わせによって凝集された赤泥スラリーについてのオーバーフロー固体を詳述している。スラリーに対する変性多糖類の添加は、30ppm程度の用量の比率であって、オーバーフロー固体における約50%の低下を生じた。オーバーフロー固体の実質的な低減は、40〜130g/Tという凝集剤の用量範囲に渡って達成された。
変性多糖類の適用の方法を、凝集剤添加の前、凝集剤添加と一緒に、または凝集剤添加の後に変性多糖類を添加することによって評価した。この陰イオン性凝集剤および変性多糖類は、試験された方法として実施例1で用いられたものと同じであった。用いたスラリーはここでも、プラントの沈降槽供給物であった。表2は、オーバーフロー固体であって、試験の第一の設定として、変性多糖類が事前投与された場合および陰イオン性凝集剤と同時投与された場合のオーバーフロー固体を、また、試験の第二の設定として、陰イオン性凝集剤と同時投与された場合および事後投与された場合のオーバーフロー固体を、詳述している。この変性多糖類は、適用した全方法で有効であり、変性多糖類を追加することなく同じ用量の陰イオン性凝集剤を適用した場合と比較して、オーバーフロー固体を減少させた。
デキストランのような多糖類の使用は、以前に特定されており、赤泥沈降槽における透明性の助剤として陰イオン性凝集剤と組み合わせて用いられている(例えば、米国特許第3,085,853号に記載のとおり)。赤泥沈降試験を、上記のとおり行って、変性(架橋)多糖類の相対的な有効性を、同じ未変性の多糖類と比較して評価した。陰イオン性凝集剤および変性多糖類は、実施例1で用いたものと同じであった。この変性されたおよび未変性の多糖類の溶液は、各々の処理に同じ量の多糖類を含んでいた。表3は、(i)陰イオン性凝集剤および架橋デキストラン、および、(ii)陰イオン性凝集剤とデキストランの組み合わせで処理した赤泥のオーバーフロー固体を詳述している。この実施例では、市販の100%の陰イオン性凝集剤をやはり用いたが、これは実施例1および2で用いたものとは異なる製品であった。
前の実施例で記載されたとおり行った沈降試験から得られた固体の分析を完了して、変性多糖類の適用によって除去された固体の性質を決定した。赤泥沈降試験は、市販のヒドロキサム酸化された陰イオン性凝集剤と、架橋多糖類の追加の適用の有無の両方との組み合わせを用いて完了した。処理および得られたオーバーフロー固体を表4に列挙する。
Imhoff(インホフ)コーンを用いるレーキ集泥(raked)沈降試験を行って、凝集された赤泥の流動特徴および流動性に対する凝集剤/変性多糖類の組み合わせの効果を評価した。これらの試験は、バイヤープラントの最終洗浄槽の供給物の赤泥スラリー1リットルを、既知量の従来の凝集剤溶液および変性多糖類溶液とシリンダー中で一緒に混合するステップを包含した。混合後、スラリーを直ちに、Imhoffコーンに移し、次いでそのスラリーを、特定の泥のベッド容積にレーキにより集泥した(ベッドのアンダーフロー密度を、ベッド容積および既知の供給物の固体濃度から算出した)。次いで、Imhoffコーンプラグを解放して、濃縮スラリーをコーンから排出するためにかかる時間を測定した。スラリー全体の解放に必要な時間は、泥の流れの能力(または流動性)の指標である。この排出時間を、凝集剤単独で処理した供給スラリー(沈降槽および洗浄槽の回路についての「標準」プロセス)と比較した。排出の速度が速いほど、泥のアンダーフローの流動性および最終的には濃縮槽のアンダーフローからのポンピングの特性が良好になる。
Claims (13)
- 溶液および赤泥を含んでいるバイヤー法スラリーを処理するための方法であって、(a)一次沈降槽の供給物に対して凝集剤および架橋多糖類を添加し、一次沈降槽内でオーバーフロー、及び、凝集された赤泥を含むアンダーフローを提供するステップと、(b)前記アンダーフローから前記オーバーフローを分離するステップとを包含する、方法。
- 前記架橋多糖類が、前記凝集剤の前記一次沈降槽の供給物への添加の前に前記一次沈降槽の供給物に添加される、請求項1に記載の方法。
- 前記架橋多糖類が、前記凝集剤の前記一次沈降槽の供給物への添加の後に前記一次沈降槽の供給物に添加される、請求項1に記載の方法。
- 前記架橋多糖類が、前記凝集剤の前記一次沈降槽の供給物への添加と同時に前記一次沈降槽の供給物に添加される、請求項1に記載の方法。
- 前記凝集された赤泥が前記一次沈降槽により除去される、請求項1に記載の方法。
- 架橋多糖類と凝集剤が存在しなければ、前記一次沈降槽を通るアンダーフローとしての自由流れができない流動性を、前記凝集された赤泥が有するような量にまで、前記凝集された赤泥の密度を増大するステップをさらに包含する、請求項5に記載の方法。
- 前記凝集剤が、(i)アクリル酸のホモポリマー、(ii)アクリル酸とアクリルアミドとのコポリマー、(iii)ヒドロキサム酸部分を含むように変性された、アクリル酸とアクリルアミドとのコポリマー、および(iv)アクリル酸アンモニウムを含むように変性された、アクリル酸とアクリルアミドとのコポリマー、および(v)それらの任意の組み合わせ、からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記架橋多糖類が、2つ以上の異なる種類の多糖ポリマーを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記架橋多糖類が、架橋デキストランである、請求項1に記載の方法。
- 前記凝集剤が、一千万ダルトンを超える分子量を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記方法が、前記凝集剤および前記架橋多糖類の添加後に前記スラリーをレーキにより集泥する(raking)ステップをさらに包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記方法により前記オーバーフロー中の固体が減少する、請求項1に記載の方法。
- 前記方法により、前記オーバーフローの前記固体中のケイ素およびカリウムが選択的に減少する、請求項1に記載の方法。
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