JPH06502112A - 水性液の精製 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 水性液の精製 本発明は、水溶性重合体凝析剤を用いて、凝固性勧賞の水性懸濁液を凝析する方 法に関する。水性懸濁液は、懸濁質の真の懸濁液か、またはコロイド状の分散質 を含有する液である。懸濁または分散質は、通常固体である。

水性懸濁液は、通常、凝析剤または凝集剤と呼ばれる１８以上の水溶性有機重合 体を添加することによって清澄化される。これらの用語は、どちらかといえばあ いまいに使用されがちである。本明細書においては、「凝集剤」と言う用語を、 主として架橋機構によってその効果（即ち、凝集）を達成する高分子量重合体を 示すために使用し、その結果、それらを時には架橋性凝集剤という。「凝析剤」 という用語を、主として懸濁粒子間に殆どまたは全く架橋効果を及ぼすことなく それらの粒子に吸着し、かつ、表面電荷をそれらに付与することによって、その 効果（即ち、凝析）を達成する低分子量、高イオン性物質を示すために使用する 。その結果、凝析剤を時には電荷中和凝析剤という。

凝析剤は、低分子量であり、かつ、高イオン量であるので、低い溶液粘度を有し 、水に容易に溶ける。代表的に、凝析剤の分子量は、決して約１５０万より大き くなく、しばしば１００万未満である。

実際、重合体がアニオン性である場合、分子量は運営５０万未満である。固有粘 度に換算して、ＩＶは通常３ｄｌ／ｇ未満、一般に２ｄｌ／ｇ未満である。

本明細書を通して、分子量は、ゲル・パーミェーション・クロマトグラフィーに よって得た値であり、そして、固有粘度は、ｐＨ７゜０に調節した１モルの塩化 ナトリ６ム水溶液中２５℃において、吊下げ水平粘度計（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ　 １ｅｖｅｌ　ｖｉｓｃｏａ＋ｅｔｅｒ）を用いて得た値である。

これらの重合体の溶液粘度が低いので、満足に組み合わされた粘度と重合体濃度 とを有する水性濃縮物を提供することができる。これらの濃縮物は、処理する懸 濁液中に直接投入することができ、あるいはライン中で希釈水で容易に希釈して 引き続き懸濁液中に投入することができる希釈液にすることができるので、非常 に使用しやすい。

種々の分子量の水溶性重合体を固体状で製造するために、多（の方法が文献に記 載されている。もちろん、固体形は、大量の水を輸送及び梱包する必要が全くな いので、特に製造業者にとって水性濃縮物より都合がよいという利点を有してい る。しかしながら、それらは広く適用することができないので、固体凝析剤は、 重合体凝析剤の全利点のほんの小部分を占めるにすぎない。例えば、重要な凝析 剤は、ポリ塩化ジアリルジメチルアンモニウムであり、世界中に大量に供給され ている。しかしながら、１つの品種、即ち、アライド・コロイド・インコーホレ ーテッド及びアライド・コロイド・リミテッドからそれぞれ出されている「パー コール（Ｐｅｒｃｏｌ）　３６８　Ｊ及び「マグナフロック（Ｍａｇｎａｆｌｏ ｃ）　３６８　Ｊが固体状で利用できるだけである。これは、この重合体の全売 上高のほんの小部分を占めるにすぎない。

もちろん、固体品種の凝析剤は、凝析剤として機能させる前に溶液状にせねばな らない。従来、このことは、使用者に補足の溶解装置を用意させる必要があった 。したがって、水を梱包及び輸送する必要のない固体を供給することの製造業者 の便益及び経済性よりも同等の性能であると考えられるが、調整装置を用意せね ばならない不便さのないものを得ることを使用者が好んでいるということの方が より重んじられる傾向にある。

常にはるかに高い分子量であり、また、それらの多くが非常にゆっくりしか水に 溶けない傾向にあるので、全（興なる状況が凝集剤重合体には当てはまる。例え ば、凝集剤重合体は、一般に、少なくとも４００万、通常少なくとも５００万、 多くは１０００万以上の分子量を有している。固有粘度は、特にアニオン性及び 非イオン性重合体に関し一般に５ｄｌ／ｇ超過、多くは１０ｄｌ／ｇより高い。

高分子量であるので、凝集剤重合体は、非常に高い溶液粘ごを宵し、よって、適 当な重合体濃度の取扱い容易な濃縮物を供給することができない。したがって、 これらの凝集剤は、一般に、粉末または油性分散液として供給せねばならない。

次に、重合体は、水に溶解させねばならない。溶解速度は、イオン電荷及び分子 量に依存する。ある種の重合体の場合に、溶解は数分のうちに起きるが、多くの 重合体は、完全な溶液になるのに少なくとも１時間かかる。そのような重合体は 、例えば、多くのポリアクリルアミド類である。凝集剤重合体は、それらが適当 な溶液になるまで架橋効果を及ぼすことができないので、使用者が凝集剤を処理 する懸濁液に投入する前にそれを完全に溶解させることを確実にするために、十 分な調整装置を設置するのが常である。そのような調整装置は、一般に、凝集剤 が完全な溶液になる少な（とも１時間の間それを保持することができる貯蔵容器 を有さねばならない。

このことは、通常の凝集方法に当てはまるが、この通則のいくつかの例外が文献 に提案されている。

例えば、特開昭４８−８４７７６号及び特開昭４９−４９８０２号において、高 分子量凝集剤が粉末として竪穴に輸送またはポンプで圧送されているスラッジ中 に直接添加されている。各側において、凝集剤は、５００万以上の分子量の部分 加水分解ポリアクリルアミドであるので、おそらく高イオン性ではない（加水分 解の程度によるが）。また、凝集剤粉末を鉱山からポンプで引き出されている尾 鉱のスラリーに添加して、埋め戻し材を形成することも知られている。これらの 方法全てにおいて、凝集剤粉末は、かなりの時間スラリーと接触した後、その凝 集効果を完了せねばならないので、粉末が溶解するのに時間がかかる。同様に、 特開昭６０−２８２７８７号において、高分子量粉末凝集剤の混合物をエマルジ ョンに添加しているが、しかし、この分離方法は、溶解させるのに手間取るよう に思われる。

そのような方法の主なる困難は、高分子量凝集剤がゆっ（つとしか溶解しないこ とである。おそらくそれらの溶解速度を促進する意図をもってさまざまに重合体 粒子を処理することが提案された。例えば、特開昭５０−３９７４号、特開昭４ ９−１２１３０９号、特開昭５８−７０８０７号、特開昭５８−８９９１５８号 及び半田特許第４，０８９，８３１号にそのような方法の開示がある。例えば、 特開昭５３−９１０７２号、特開昭５６−１１５６０５号及び欧州公開特許第２ ５５２８３号に記載されているように、流れている懸濁液中に長時間浸漬される バッグ及び造形物内から高分子量重合体凝集剤を溶解させることも知られている 。

これらの方法は、全てかなり制御しにくい速度で重合体を使用しているので、添 加不足または添加過剰になりつる。

有効に機能するために、重合体は、完全な溶液であることが通常要求されるが、 明らかに架橋されかつ不溶性であるかもしれない重合体を均質化した後、凝集剤 として使用し、それらを比較的低い分子量の重合体の完全な溶液であるように見 えるものとするいくつかの開示（例えば、米国特許第３，２３５，４９０号及び 第３，０２１゜２６９号）がある。剪断作用によって重合体の適性を向上させる 他の開示が、米国特許第４，７０５．６４０号及び第４，７５９，８５６号に見 られる。

水性懸濁液に接触させる前に完全に溶解することが通常要求されるが、米国特許 第４，７２０，３４６号において、重合体は、高分子量の合成重合体凝集剤であ り、重合体がなお１０μｍより小さい粒径を有する重合体粒子である間に、懸濁 粒子に対し凝集機能を果たしている。十分に長く放置されると、これらの粒子は 水に完全に溶けるが、重合体は、架橋されているのが好ましいので、それらは水 に完全に溶けることができない。

１０ａｍ未満の非常に小さな粒径を必要とする。それは逆相重合によって製造さ れた分散液として、重合体粒子を導入することによって用意されるが、欧州公開 特許第３２６３８２号では、１０μｍ未満の粒径の実質的に乾燥した重合体粒子 を水性液と結合させ、そして、凝集体を乾燥させることによって製造した脆い凝 集体の形の重合体を導入することによって用意され、凝集体は、水に添加される と崩壊して個々重合体粒子を放出する。

凝析及び凝集方法全てにおいて、より良好な性能を達成し、より良好に清澄化し 、または重合体の消費を低減する要望、あるいはそれらの両方を達成する要望、 および／または操作の簡単な技術を達成する要望が常に存在する。

したがって、本発明の目的は、水性分散液及び懸濁液から分散または懸濁質を分 離する改良方法を提供することにある。他の目的は、粉末状の重合体を使用する が、通常の固体の調整装置を必要とせず、また、ポンプ及びインライン希釈装置 等の通常の濃縮物取扱装置の必要性を排除するそのような方法を提供することに ある。本発明の更に他の目的は、処理重合体によって処理した時の懸濁液から固 体を分離する改良方法を提供することにある。

特に、本発明の目的は、水性濃縮物として正常に供給することができるが、便宜 上粉末として供給される十分に低い分子量を有するイオン性凝析剤重合体を供給 及び利用する改良方法を提供することにある。他の目的は、改善された性能を得 ることにある。

本発明は、水溶性で低分子量のイオン性重合体凝析剤を使用することによって、 凝固性物質の水性懸濁液を凝析する方法を提供する。

この方法によって、凝固性物質の凝析がなされ、次に、凝固物質が懸濁液から分 離される。

特に、本方法は、０．２〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、かつ、少なくとも９０ 重量％が３０μｍより大きい粒径を有する固体粒子状である粒状、水溶性のイオ ン性重合体凝析剤を用意し、前記固体粒子を懸濁液に混合して、粒子を懸濁液に 溶解し、かつ、懸濁液を凝析し、そして、凝析した懸濁液を分離工程にかけて、 前記凝固性物質を前記液から分離することを特徴とする。

好ましい方法において、好ましくは塩化ジアリルジメチルアンモニウムの低分子 量イオン性凝析剤重合体を凝析する懸濁液に添加して、懸濁液に急激に溶解し、 かつ、懸濁液を凝析し、そして、凝析物を懸濁液から分離する。一般に、この分 離は、凝集剤を凝析懸濁液に添加することによって、例えば、通常の対イオン性 高分子量凝集剤溶液を懸濁液に添加することによって容易にされる。

本発明者等は、固体で低分子量のイオン性凝析剤を懸濁液に添加することによっ て、同等の重合体を通常のように溶液として懸濁液に添加した時と比べて、一般 に著しい、そして、多くは極めて顕著な凝析性能の改善がなされることを驚くべ きことに見出した。

本発明によって、性能特性は、常に重合体溶液を用いて得られるものと同じよう に良好であり、そして、表示するように、通常はなお一層良好であり、そして、 なお本発明は、水性濃縮物を取扱う装置（例えば、ポンプ及びインライン希釈装 置）の必要性を排除し、かつ、固体品種の重合体に慣例的に付随する装置、即ち 、固体品種の重合体を懸濁液に投入する前に溶液状にすることができるように慣 例的に装備される調整装置を不必要にする更に他の利点がある。

なぜこの技術によって同一の重合体の予め生成した溶液を用いて得ることができ るものより良好な結果を得ることができるのかは、明らかでないが、有効期間に わたって連続的に懸濁液に放出されている重合体と何か関連があるかもしれない 。例えば、重合体分子が固体重合体粒子から溶けるにつれて、これらの分子が実 質的にすぐに凝固性物質に吸収されて、凝固性物質粒子上に所望のイオン性表面 特性を形成するように思われる。攪拌または他の作用によって、懸濁液粒子表面 の一部に重合体（したがって、イオン電荷）の不足が生じる場合、この不足は、 重合体粒子からなお溶解している新しい重合体によって、おそらく補われる。こ れが、重合体全てが溶液として瞬時に利用される従来の方法と著しく違っている 。その重合体が一度粒子に吸着されると、例えば、凝析粒子の崩壊の結果として 重合体の不足が生じる表面に吸着するために、新しい重合体が利用できる傾向が おそらくずっと低くなる。

しかしながら、理由または機構に関係なく、本方法は、簡単な方法及び装置によ って、及び調整、即ち希釈工程なしに固体物質を用いると同時に、大いに改善さ れた性能を得ることができる利点を明確に有している。

「凝固性物質」という用語は、懸濁質としてすでに存在する物質及びコロイド分 散系として存在する物質の両方を包含するために本明細書では使用する。したが って、凝固性物質ｌこは、顔料、クレー、石炭及び下水固形物等の粒状固体が含 まれ、また、水及びフミン酸塩中の色素等のコロイド分散質も含まれる。本発明 の方法は、同一の重合体を溶液として添加する場合よりも多くコロイド分散質を 粒状固体としてコロイド溶液から排出させることができる。

架橋性凝集剤を必要とする凝集工程は、比較的ゆっくり進行する。

実際に、架橋は、例えば、凝集剤を添加した後の沈降中に起こりつる。しかしな がら、凝析工程は、生として電荷効果に依存し、よりて非常に速くなりやすい。

例えば、凝析は、しばしば架橋性凝集剤の添加の前に起こり、凝集剤は、一般に 凝析剤の添加直後に添加される。

本発明において、重合体凝析剤は、水溶性であるので、懸濁液と接触した際に即 座に溶は始める。したがって、凝析剤は、凝析に利用できる凝析剤重合体分子を 即座に生成する。重合体粒子が、約５分未満、好ましくはそれより速く、一般に 約１分以内、好ましくは約３０秒以内、多くは約１５秒以内に、実質的に完全な 溶液になるのが好ましい。

乾燥またはゲル重合体粒子を保持するスクリーンは、重合体粒子の溶液を保持し ないので、重合体粒子が溶解したかどうかは、濾過によって調べることができる 。したがって、溶解度を調べる通常の方法は、乾燥した重合体粒子の公知部分、 例えば、実質的に全てを保持するスクリーンを選択し、次に、重合体粒子を混合 した水性懸濁液を濾過し、スクリーン上に保持された重合体粒子の割合を調べる ことから成る。混合期間の終了に際し保持される割合（即ち、重合体粒子を実質 的に完全に溶解すべきである場合）は、乾燥重合体粒子の場合に保持される割合 より極めて少なくなくてはならない、例えば、保持される乾燥粒子の重量の４分 の１未満、好ましくは１０分の１未満の乾燥重量でなくてはならない。

−股に、重合体粒子は実質的に個々の粒子であるが、それらが（例えば、ＥＰ　 ３２６３８２におけるように）溶解する前により小さな粒子に分解する凝集体で ある場合、溶解が生じたかどうかを調べるために使用すべきスクリーンのサイズ は、各凝集体内の個々の成分粒子を保持するサイズであるべきである。

溶解の最適な時間は、特定の懸濁液及び凝析方法に依存する。溶解時間が遅過ぎ る場合、ある重合体は、凝析作用を要する期間内、例えば、フローライン中の凝 集工程への通過中に溶けないままであり、よって、より速く溶けた場合に必要と する重合体より多く重合体を使用する必要がある。重合体は、懸濁液が次の処理 工程に到達する前に、特に処理薬剤、例えば、架橋性凝集剤を添加する次の地点 に到達する前に実質的に完全に溶解されるのが好ましい。

重合体粒子（または懸濁液中で個々の粒子に解離する凝集体の成分粒子）は、３ ０μｍと極めて小さい粒径を有することができるけれども、平均粒径は、少なく とも１００μｍ、一般に少なくとも２００μｍであるのが一般に好ましい。重合 体粒子が大き過ぎる平均粒径を有する場合、例えば、溶解に到達するに要する時 間を少な（することができるので望ましくない。したがって、粒径は、１ｍｍよ り大きくすることができるが、１ｍｍ未満、通常は８００μｍ未満であるのが好 ましい。重合体粒子は、少なくとも９０重量％が１００μｍ−１，０００μｍの 範囲、多（は２００μｍ〜８００μｍの範囲の粒径を有しているのが一般に好ま しい。重合体は、かなり狭い範囲の粒径を有しているのが一般に好ましいが、本 発明においては、重合体が溶解する時間を長引かせるように比較的広い幅の粒径 を有するのが有利である。

本発明に関するイオン性凝析剤重合体は、それらが低い溶液粘度を有するので、 従来水溶液として普通に供給された物質である。したがって、それらの粒子は、 必然的に非常に急速に溶解し始める傾向にあり、一般に約１分以内、多くは約３ ０秒以内に実質的に完全に溶解される。これらの低溶液粘度及び高溶解速度は、 重合体の電荷密度及び分子量（固有粘度）に関連する。分子量が高過ぎると、重 合体はイオン性凝析剤ではなくて、架橋性凝集剤になりやすい。

いずれにしても、重合体は、水性濃縮物として供給することが商業的に不都合で あるような溶液粘度を有している。最適な溶液粘度は、イオン電荷及び特定の重 合体に依存する。重合体がカチオン性重合体である場合、固有粘度は一般に少な くとも約０．２、好ましくは約０．５〜３、最も好ましくは約０．８〜２．４ｄ ｌ／ｇである。

分子量に関していうと、分子量は、一般に１００，０００超過、好ましくは５０ ０，０００より高くあるべきであるが、２００万未満、最も好ましくは１５０万 未満、好ましくは１００万より低いのが一般に好ましい。

重合体がアニオン性である場合、低分子量であるのが望ましく、特にアニオン性 重合体は、１，０００，０００未満、最も普通には５００．０００より低い分子 量を有するべきである。さもなければ、凝析剤よりもむしろ分散剤として作用す るので、この分子量は低過ぎてもいけない。したがって、分子量は、通常５０． ０００超過、多（は１００，０００より高い。固有粘度に関していうと、固有粘 度は、通常、少なくとも０．２ｄｌ／ｇであるべきであり、約２ｄｌ／ｇ以下で あるのが好ましい。固有粘度は、約０．５〜２ｄｌ／ｇ、最も好ましくは約０， ８〜１．５ｄｌ／ｇであるのが好ましい。

重合体は、低分子量であり、迅速に溶解し、高イオン性であり、天然に産出する 重合体でありうるが、一般に、水溶性のエチレン系不飽和単量体または単量体混 合物の重合によって生成された合成重合体であり、高電荷密度を有している。し たがって、重合体を生成する単量体の少なくとも５０％、一般に少なくとも８０ ％がイオン電荷を有しているのが好ましい。重合体は、両性でありうるが、イオ ン性単量体全てが同一の電荷を有しているのが好ましい。単量体の１００％がイ オン性である重合体が好ましいが、非イオン性単量体が存在する場合は、その量 は、一般に５０重量％未満、好ましくは２０重量％未満である。イオン性重合体 凝析剤中に慣例的に存在する非イオン性のエチレン系不飽和水溶性単量体は、い ずれも使用することができるが、アクリルアミドが好ましい。重合体はイオン性 単量体の単独重合体であるのが、一般に最も好ましい。

好ましいアニオン性単量体は、エチレン系不飽和カルボン酸またはスルホン酸（ それらの水溶性アルカリ金属塩及び他の塩を含む）である。それらの例としては 、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、メタクリル酸及び特に アクリル酸がある。したがって、好適なアニオン性重合体は、アクリル酸ナトリ ウムの単独重合体である。

好ましいカチオン性単量体は、一般に、酸付加塩または第四級アンモニウム塩と してのジアルキルアミノアルキル（メタ）−アクリレート及び−アクリルアミド 並びにハロゲン化ジアリルジアルキルアンモニウムである。好ましいアクリレー ト及びメタクリレートは、好ましくはジーＣ１−４アルキルアミノエチル（メタ ）アクリレートであり、また、好ましいアクリルアミドは、ジーＣ３−４アルキ ルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドであり、特に、酸付加塩または第四級 アンモニウム塩としてのジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート及びジメチ ルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド（それぞれのメタクリレート及びメタ クリルアミド化合物が特に好ましい）である。大抵の目的のために、最も適した カチオン性単量体は、塩化ジアリルジメチルアンモニウムである。一般に、単独 のカチオン性単量体を使用するが、所望によって、共重合体を、例えば、塩化ジ アリルジメチルアンモニウムとジメチルアミノプロピルメタクリルアミド塩とか ら、一般に後者の割合を低くして生成することができる。

エチレン系不飽和単量体の付加重合によって重合体を生成する代わりに、いかな る他の公知のイオン性重合体を使用することができる。例えば、好適な重合体は 、エビクロロヒドリンとアミンとの縮合によって製造されるようなポリエチレン イミン及びポリアミンである。他の重合体には、アミノメチロール化ポリアクリ ルアミド（遊離塩基、第四級または酸塩）、ポリ（塩化２−ヒドロキシプロピル −１−Ｎ−メチルアンモニウム）、ポリ　（塩化２−ヒドロキシプロピル−１， １−Ｎ−ジメチルアンモニウム）及びポリ（重硫酸２−ビニルイミダゾリニウム ）がある。　本発明で使用するために特に好ましい重合体は、一般に単独重合体 としての塩化ジアリルジメチルアンモニウムの重合体であるが、必要に応じて、 約０，６〜３、最も好ましくは約０．８〜２．５ｄｌ／ｇのＩＶを有する２０％ までの他の単量体、一般にアクリルアミドとの重合体である。重合体はビーズ状 であるのが好ましい。

重合体の粒子は、例えば、逆相懸濁重合によって製造されるような実質的にビー ズ状であるのが好ましい。代表的に、逆相懸濁重合は、一般に、両親媒性の重合 体安定剤の存在下に水性単量体のビーズを水不混和性液に分散し、ビーズ内で重 合し、共沸蒸留によって乾燥し、そして、ビーズを液から分離することからなり 、更に多くは、引き続き乾燥する。適切な方法及び物質は、周知であり、例えば 、米国特許第２，９８２，７４９号、第４，５０６，０６２号及び第４．５２８ ，３２１号に記載されている。

他の固体粒子形状を使用することもできる。例えば、重合体の溶液をドラム乾燥 するか、さもなければ引き続いてフレークにすることができる薄膜として乾燥す ることができる。重合体自体が、例えば、ケーキングを行うことなく取り扱うこ とができる固体粒子の形で得ることが困難であるような特性を有する場合、粒子 を担体（粒子の形成を促進する）と重合体との混合物から形成することができる 。例えば、重合体を、例えば水中でのマトリックス材の崩壊の結果として水と接 触した際に迅速に重合体を放出するマトリックス材のビーズ全域に分布させるこ とができる。好適なマトリックス材は、炭水化物、例えばデンプン、または無機 担体材料である。例えば、欧州公開特許第１８８４８９号におけるようにブレン ドを製造することができる。しかしながら、重合体粒子は、所望の重合体だけか ら成るのが好ましい。

適切な重合体は、マグナフロック３６８、パーコール３６８（カチオン性のポリ 塩化ジアリルジメチルアンモニウム）及びノく−シコール（Ｖｅｒｓｉｃｏｌ） 　Ｓ　１１　（アニオン性ポリアクリル酸）の商品名でアライド・コロイド・イ ンコーホレーテッド及びアライド・コロイド・リミテッドから、ビーズ状で入手 することができる。

粒状重合体凝析剤と懸濁液との混合には、ある程度の懸濁液の攪拌を伴うが、易 溶性粒子の場合、適切な混合を単に粒子を懸濁液に添加することによって達成す ることができる。しかしながら、一般に、ある程度の撹乱を懸濁液に与えて粒子 の溶解を容易にすべきである。通常のように凝析されている液体流が流れている 間に必然的に生じる乱流で十分であり、また、過度の剪断（例えば、ホモジナイ ザーで生じるような）は望ましくない。したがって、好ましい混合は、分離工程 に至るダクト手段に沿う流れから実質的になる。けれども、重合体粒子を流れて いる懸濁液中に散布、流入または注入すると同時に、ある種の初期混合を与えて 、それらの均一な分布を促進させてもよい。

本方法は、回分式に行うことができるが、一般に、粒子を流れている懸濁液流に 添加し、そして、懸濁液を粒子を添加する位置から分離工程を開始する位置まで のダクト手段に沿って乱流が生じるように流す。例えば、この流れは、単純なダ クト（必要に応じて、特別な乱流を生じるじゃま板を備えたトイとして）に沿う ことができ、または、例えば特別な乱流を促進するように実質的に下方に延びる いくつかのダクトを含んでいる一連のダクトに沿うこともできる。

通常の凝析及び凝集方法においては、それぞれの重合体を完全に溶解した水溶液 として添加する。そして、余りに長（剪断応力を付与し続ける（即ち、乱流を続 ける）ことは、そうすることによって最初に懸濁した粒子が再懸濁され、性能を 低下させることになりがちであるので、望ましくないことは周知である。しかし ながら、本発明においては、過剰の剪断応力は、そのように望ましくなくはな（ 、実際、新しい重合体分子が重合体粒子から連続的に溶は出すので、最初の懸濁 液の粒子上への重合体の分布が損なわれた場合でさえ、新しい重合体分子が懸濁 粒子の表面を再凝固させるために利用できるので、絶対に有利である。それでも 、全凝析工程、特に混合、即ち工程中に生じる剪断応力の付与は、比較的短くす るのが一般に望ましく、そして混合は、重合体が溶解した後は、あまり長く続け ないのが好ましい。

好ましい方法において、重合体粒子を最初に添加してから凝析懸濁液を分離工程 の装置（例えば、沈降槽）に導入するまでの間に経過する全時間は約１分以下、 好ましくは約３０秒以下、最も好ましくは約１５秒以下であり、そしてこの時間 の間に、重合体粒子は、実質的に完全に溶解されるべきである。

公知のように、凝析剤重合体（通常溶液として添加される）は、それだけでその 後いかなる化学的処理を行うことなく、適切な凝析及び分離を果たす場合がある 。したがって、このことも本発明で可能である。

しかしながら、凝析剤溶液の添加に続いて凝集剤溶液を添加するのがより正常で あるので、本発明においては、凝析剤重合体が溶解し、そして、懸濁液を凝析し た後、重合体凝集剤を懸濁液に混入するのが一般に好ましい。凝集剤の混入は、 凝集剤の添加後に短時間（例えば、１５秒まで、そして多くは５秒未満）の攪拌 を行って、十分な混合を行うような通常の手段によってなされる。

凝集剤を使用する場合、これは通常粒体の形で添加される凝析剤重合体の対イオ ン性のものである。したがって、凝集剤は、アニオン性であるのが好ましい。し かしながら、ある場合に、例えば、選炭場スラリーに関し、アニオン性凝析剤の 後にアニオン性凝集剤が来る場合も有利である。本発明の驚（べき利点は、凝析 剤重合体を粒状で添加する場合に、特定レベルの清澄化を達成するのに必要な凝 集剤の量が、凝析剤重合体を溶液として添加する場合より一般に少ないことであ る。例えば、対イオン性凝集剤の量は、通常、必要な量の１１５〜３／４、代表 的には約半分である。

凝集剤は、通常の架橋性凝集剤のいずれでもよい。したがって、凝集剤は、凝析 機構に対立するものとして架橋機構を与えるように十分に高い分子量を有するべ きである。したがって、代表的に、分子量は少なくとも５，０００，０００であ り、および／または固有粘度は、少なくとも６ｄｌ／ｇであるのが好ましい。重 合体凝集剤は、天然または改賀天然重合体でありうるが、一般に上に挙げた単条 くはポリアクリル酸ナトリウムまたはアクリルアミドとの共重合体である。

懸濁質が固体（例えば、浮遊またはコロイド分散固体）である場合、分離工程は 、沈降法であるのが好ましい。分離工程は、単に沈降だけからなりうるが、一般 に更に脱水工程を含む。このような追加の脱水工程は、沈降によって得られた沈 殿に対し一般に行われる。

そのような追加の工程には、遠心分離及び、例えば、フィルタープレスまたはベ ルトプレスによる濾過がある。

本発明の１つの特に好ましい方法は、選炭機または鉄鉱選鉱機からの尾鉱に本方 法を適用することである。例えば、石炭または鉄鉱を洗浄し、所望の製品（石炭 または鉄鉱）を沈降または他の適切な分離技術によって分離して、廃物の懸濁液 である尾鉱と呼ばれる液体を残す。これらの廃物は、しばしばクレーから成る。

固体の大部分は懸濁質であるが、あるものは着色剤としてコロイド状に分散され ている。通常の方法は、尾鉱が沈降タンクに同かってダクトに沿って流れている 間に凝析剤重合体の溶液を尾鉱に添加することからなり、凝集剤は、一般に沈降 タンクの直前で添加される。沈降によって得られた液は、一般になおいくらかの 懸濁固体を含んでおり、かつ着色されている。

本発明によれば、なお一層良好な固体の分離を行うことができ、特に実質的に全 ての懸濁質だけでなく大部分の着色剤も除去することができる。したがって、本 発明の方法によれば、従来の技術によって得られるものより非常に透明で着色さ れていない液を得ることができ、そして、また調整装置または水性濃縮物の使用 に通常関連するポンプもしくはインライン希釈装置を不必要にする。

本発明の技術に使用するのに好ましい重合体は、０．５〜３（好ましくは０．８ 〜２．５）ｄｉ／Ｈの固有粘度を有し、かつ、好ましくは約１分以内、好ましく は約３０秒以内、最も好ましくは約１５秒以内に完全に溶解する塩化ジアリルジ メチルアンモニウムの単独重合体（または場合によって２０％までのアクリルア ミドとの共重合体）である。この重合体は、代表的に生として２００〜１０００ μｍの範囲の粒径を有するビーズ状で添加するのが好ましい。凝集剤（例えば、 ５００万より高い分子量のポリアクリル酸ナトリウム）の溶液を沈降タンクの直 前で添加することができる。重合体粒子を添加してから懸濁液を沈降タンクに導 入するまでの全時間は、一般に約１分未満、好ましくは約３０秒未満、最も好ま しくは約１５秒未満である。

塩化ジアリルジメチルアンモニウム重合体が、本方法に特に適しているが、他の 低分子量のカチオン性重合体、例えば、上述したようなカチオン性（メタ）アク リレート類またはカチオン性（メタ）アクリルアミド類を使用することができる 。

鉄鉱及び石炭洗鉱場尾鉱のような洗鉱場尾鉱である懸濁液に適用した場合に、本 発明の方法は特に価値があるが、他の広範な工業排水及び他の懸濁液にも貴重で あることを驚くべきことに見出した。

本発明の１つの重要な態様は、水性懸濁液が、例えば、白土の採８１こおける白 土排水である場合に生じる。

本発明の他の重要な態様は、長石及びアルミナ産業からの排水の処理にある。特 に、選択された重合体を米国特許第４，５７８，２５５号に提案されているよう な通常の溶液状で添加する代わりに、粒状で添加することによってコロイド状フ ミン酸塩で汚染された赤泥洗鉱液を脱色することができる。

鉱物懸濁液の処理に使用する以外に、本発明は、有機懸濁液の処理及び飲料水の 製造においても価値がある。余り好ましくないが、本発明は、水中油型エマルジ ョンの破壊に使用することができる。

本発明の他の重要な態様は、懸濁液がセルロース懸濁液、例えば、製紙工場から の白水排液または製紙に関連し、かつ、例えば、繊維、樹脂賀及びリグニンを除 去することによりて固体を除去し、脱色させる必要のある他の懸濁液である場合 にある。

本発明の他の重要な態様は、下水固形物、例えば下水スラッジから成る懸濁液を 処理することにある。

本発明の他の重要な態様は、代表的には沈降または砂床による濾過の前に、飲料 水から色素及び必要に応じて懸濁固形物を除去することにある。

他の重要なタイプの懸濁液は、工程が排液を脱色するために意図された繊維産業 からの着色排液である。

本発明の更に他の態様において、凝固性物質は、すべてに関連して液体であり、 よって、懸濁固体ではないか、またはコロイド上に分散した固体である。したが って、粒状凝析剤をエマルジョンを破壊するための凝析剤として、水中油型エマ ルジョンに添加することができる。

懸濁液の固形分は、一般に１０％未満、代表的には０，０２％〜８％であるが、 本発明の他の重要な態様は、本方法を高固体含有量、代表的には１０〜３０％の 懸濁液、例えば、先の分離工程の沈降によって得られた懸濁液に適用することに ある。したがって、他の方法は、懸濁液（多くは、本発明で提案したような粒状 凝析剤を添加した後の）を脱水し、次に、本発明に従って粒状重合体を脱水物に 添加し、そして、重合体が溶解した後にそれを更に脱水することからなる。

粒状凝析剤重合体の最適な用量は、日常実験によって選択することができ、一般 に、溶解させた凝析剤重合体の通常の量の範囲内または未満である。例えば、多 くは、懸濁液１リツトル当たり０．　１〜２０ｍｇ、Ｌばしば０．５〜５ｍｇで ある。

以下、本発明の実施例を挙げる。

罠五五ユ 米国特許第４，５０６．０６２号に示された一般技術に従って、逆相粒状重合に よって塩化ジアリルジメチルアンモニウムから単独重合体を生成する。得られた ビーズは、その９０％が２００〜８００μｍの粒径を有し、また、１．　４ｄｌ ／ｇの固有粘度を有している。

適切なビーズは、パーコール３６８の商品名でアライド・コロイド・インコーホ レーテッドから入手することができる。

石炭洗液を泡沫浮選し、浮選機からの尾鉱は、浮選機からダクトに沿って約３０ メートル、地面と、尾鉱を沈降（またはシックナー）タンクへの入口において供 給溜めに至る供給トイまで約１００メートル上方に押し上げるポンプに、落下す る。アニオン性重合体凝集剤（６０％のアクリルアミドと４０％のアクリル酸ナ トリウムとの共重合体、ｔＶ約１６ｄｌ／ｇ）を供給溜めにおいて添加し、タン クでの沈降を容易にする。

尾鉱は、ｐＨ７，４であり、その約７５％は１００メツシュ未満であり、主とし てクレーである約７％の固形物を含んでいる。

一方法において、カチオン性重合体ビーズを、それらが浮選機にある間にスクリ ューによって浮選機からの尾鉱中に供給する。

他の方法において、同様の重合体の水溶液を沈降タンクに至る供給トイ中に添加 する。

約８０ｇ／分（乾燥重量）の重合体溶液を添加すると、８０〜９０のＮＴＵの清 澄化水を得る。これに対し、単に３６ｇ／分の重合体ビーズの投入量で、６０〜 ７ＯＮＴＵの清澄化水を得、そして沈降物のろ過がより容易に行われる。

夾立！又 実施例１の重合体を第一沈降池から第二沈降池に放出されている石炭尾鉱流に供 給する。流れは、３０秒未満の通過時間で重力によってパイプを下る。第二沈降 池からの流出液の懸濁固形分を調べる。

０．００２５〜０．０１２５ｇ／Ｉの範囲の投入量で、懸濁固形分はそれぞれ約 ０．１８％〜０，１６％の範囲である。

同一の重合体を１％溶液として０．０１２５〜０．０２４ｇ／ｌの重合体投入量 で添加すると、懸濁固形分は、それぞれ０．３％〜０．２５％の範囲である。こ のことによっても、重合体を固体状で使用すると、溶液状で使用する場合と対比 して、得られる懸濁固形分が非常に効果的に低減されることが実証される。

夫胤五ユ 本実施例においては、重合体は、より高い分子量及び約２ｄｌ／ｇの固有粘度を 有することを除いて実施例１と同様である。

１２．５リツトルの鉄鉱尾鉱である８％水性分散液を大きなパケット中で攪拌し 、０．００２７グラムの重合体を１５．３０及び６０秒連続して攪拌しながら添 加する。各期間の攪拌の後試料を取り出し、インチ（２，５４ｃｍ）／分での沈 降速度を記録する。高い値はど望ましい。沈降１０分後に清澄度ウェッジ値（ｃ ｌａｒｉｔｙ　ｗｅｄｇｅｖａｌｕｅ）を記録する。同様に、高い結果はど望ま しい。結果を次表に示す。

混合時間　乾燥重合体　重合体溶液 沈降速度　清澄度　沈降速度　清澄度 ウェッジ　ウェッジ １５秒　１．０　２１　０．９　１４ ３０秒　１．０　１９　０．８８　１３６０秒　０．９５　１６　０．８５　１ ３これらの結果から、最高の結果が乾燥重合体で得られ、また、結果は、６０秒 の混合におけるより、１５秒の混合における方が良好であることが明らかに立証 される。

罠血■１ １ｇ／ｌの塩化ナトリウムを含有する水中の１％カオリンスラリーを調製する。

１リツトルのスラリーを、その下降によってスラリーを混合させる穴あきスチー ルプランジャーを備えたシリンダー中に入れる。試験重合体を１〜５ｍｇ／Ｉの 範囲の用量で添加し、スラリーを３．６または９回プランジャーを下降させるこ とによって混合する。

それぞれ０．　４．０．９及び２．０ｄｌ／ｇの固有粘度を有する塩化ジアリル ジメチルアンモニウムの重合体を用いて、この工程を繰り返す。沈降速度及び清 澄度を記録する。

あらゆる場合において、重合体溶液よりも固体重合体に関する方が、任意のプラ ンジャー下降回数において沈降速度が良好であり、また、プランジャーの下降回 数が増えるにつれて低（なる。あらゆる場合に、２のＩｖを有する重合体に関す る沈降速度は、順に０゜４ｄｌ／ｇのＩＶを有する重合体に関する沈降速度より 良好である０、９のＩＶを有する重合体に関する沈降速度より良好である。

同様に、圧密（ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ）は、プランジャーの下降回数が増大する につれて、また、ＩＶが低下するにつれて、悪くなる（増大する）。一般に、圧 密は、対応する重合体溶液に関するよりも固体重合体に関する方が常に良好であ る。

清澄度に関し、０．４のＩＶを有する固体重合体及びその重合体溶液に関して得 られる結果に、はとんど差がないが、他の２種の固体状重合体は、その溶液状の ものよりも常に良好である。最高の結果は、２のＩＶを有し、かつ、約６回プラ ンジャーを下降した際の重合体で得られた。

沈降速度及び清澄度は、それぞれ、０．９ｄｌ／ｇのＩＶの重合体に関しては最 高の沈降速度が約２．５ｍｇ／ｌの用量で達成されることを除き、用量が１から ５ｍｇ／ｌに増えるにつれて改善される傾向にある。

Ｘ立亘ｉ １％の白土、１５０ｍｇ／ｌのフミン酸ナトリウム及び２００ｇ／！の水酸化ナ トリウムのスラリーを調製する。５００　ｍ　ｌのこのスラリー試料を１５０ｒ ｐｍで攪拌し、種々の量の重合体凝析剤を固体または水溶液のいずれかとして投 入する。攪拌を１１分間継続し、２ｍｇ／ｌのポリアクリル酸ナトリウム（分子 量：５００万超）を添加し、最後に攪拌する。

上澄み液試料を取り出し、フミン酸塩のｐｐｍ濃度をそのＵＶ吸収から計算する 。３０及び９０ｍｇ／］のポリ塩化ジアリルジメラルアンモニウム（ＩＶ　０． ９ｄｌ／ｇ）において、フミン酸塩Ｏ濃度は、重合体を固体及び液体として導入 した両方の場合に実質ｔに同じであるが、８０ｍｇ／］の用量においては、フミ ン酸塩の４度は重合体溶液を用いる場合より固体を用いる方がずっと低い（ｊ好 である）　（４４ｐ　ｐｍに対して３６ｐｐｍ）。

！五皿互 実施例４におけるようにスラリーを調製し、次に、凝析剤重合体として約２５０ ，０００の分子量を有するポリアクリル酸ナトリウム粉末（または溶液）を用い て実施例４におけるように試験する。

濁度及び沈降速度を記録する。あらゆる場合に、固体重合体が３Ｂび６回のプラ ンジャーの下降において重合体溶液より良好な沈降遍度を与える。この傾向は、 プランジャーの下降回数がさらに増大しても引き続き当てはまる（即ち、乱流を 継続しても、沈降速度は４り違わない）。例えば、Ｉｍｇ／Ｉの用量の固体品覆 の重合体は、３．６及び９回のプランジャーの下降で、それぞれ７．　６．５． 　７及び４．５ｃｍ／分の沈降速度を与えるが、重合体を溶液として濠加した場 合の相当する値は、４．７．４．３及び４．０ｃｍ／分である。本実施例におい て、固体重合体または重合体溶液を用いて得た濁度に大きな相違はない。

チ　補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）の　−平成４年９ 月９日 的　− 濃　特許庁長官　殿 良　１．特許出願の表示 ＰＣＴ／ＧＢ９１１００９９６ 体　２・発明０名称 ウ　水性液の精製 ３、特許出願人 住所　イギリス国　ビーディー１２　０ジエーゼツト逮 し　ウェスト　ヨークシャー州、ブラッドフォード、狗　ロー　ムーア、ビー・ オー・ボックス　３８（番地なし） 兵　名称　アライド　コロイド　リミテッドｒ　４．代理人 ４　住所　東京都荒川区東日暮里三丁目４３番８号５、補正書の提出年月日 １９９２年４月１日 ６、添付書類の目録 補正書の翻訳文　１通 逍ｍ囲 １、　０２〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有する水溶性のイオン性重合体凝析剤を添 加して、懸濁液を凝析し、そして、前記凝析した懸濁液を分離工程にかけて、凝 固性物質を前記懸濁液から分離することから成る凝固性物質の水性懸濁液から凝 固性物質を分離する方法であって、前記凝析剤を、その少なくとも９０重量％が ３０μｍより大きい粒径を有する固体粒子状で溶液に添加し、そして、これらの 粒子を前記懸濁液に混合して、懸濁液中に溶解させることを特徴とする方法。

２、　前記分離工程前または工程中に、対イオン性有機重合体凝集剤溶液を凝析 懸濁液に添加して、凝析懸濁液の凝集を特徴とする請求項１記載の方法。

３、　前記混合が前記粒状凝析剤を懸濁液に添加する位置から前記分離工程を開 始する位置まで約５分以内の期間で懸濁液をダクト手段に沿って流すことから成 り、そして、前記凝析剤粒子が、懸濁液が前記分離工程を開始する位置に到達す る前に実質的に完全に溶解する請求項１記載の方法。

４、　凝固性物質が固体粒状物であり、凝析剤重合体粒子の溶解度が、それらの 粒子が約１分未満に実質的に完全に溶解するようなものであり、前記混合が前記 凝析剤粒子を懸濁液に添加する位置から有機重合体凝集剤の溶液を添加して懸濁 液の凝集を容易にする位置まで約１分以内の期間で懸濁液をダクト手段に沿って 乱流的に流すことから成り、そして、前記懸濁液を実質的に即座に前記分離工程 にかける請求項１記戦の方法。

５、　前記凝析剤重合体粒子がその少なくとも９０重量％が１００μｍ＝１００ ０μｍの粒径を有し、かつ、その少な（とも５０重量％がイオン性である単量体 からなり、凝析剤重合体粒子の溶解度が、それらの粒子が約１分未満に実質的に 完全に懸濁液に溶解し、かつ、前記凝析懸濁液が前記凝析剤粒子の懸濁液との混 合開始後１分以内に前記分離工程にかけられるようなものであり、そして、凝固 性物質が懸濁買及びコロイド状分散固形物から選択される請求項１記載の方法。

６、　前記混合が懸濁液をダクト手段に沿って乱流的に流すことから実質的に成 り、前記恕濁質が固形物であり、前記分離工程が沈降工程から成り、そして、凝 析剤重合体がイオン性である請求項１記載の方法。

７、　前記混合が懸濁液をダクト手段に沿って乱流的に流すことから実質的に成 り、前記懸濁賀が固形物であり、前記分離工程が沈降工程から成り、そして、凝 析剤重合体がイオン性である請求項４記載の方法。

８、　前記凝析剤重合体が（ａ）約０．２〜３ｄｌ／Ｈの固有粘度を有し、かつ 、その少なくとも５０重量％がカチオン性であるエチレン系不飽和単量体から成 るカチオン性重合体、及び（ｂ）約０゜２〜２ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、かつ 、その少なくとも５０重量％がアニオン性であるエチレン系不飽和単量体から成 るアニオン性重合体から選択される請求項１記載の方法。

９、　前記重合体が約０．５〜２．４ｄｌ／ｇの固有粘度を育し、かつ、（ａ） ０〜５０％の非イオン性エチレン系不飽和単量体とハロゲン化ジアリルジアルキ ルアンモニウム、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート酸付加物及び 第四級アンモニウム塩、並びにジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミ ド酸付加物及び第四級アンモニウム塩から選択される５０〜１００％のイオン性 単量体との重合体、（ｂ）ポリエチレンイミン、及び（Ｃ）ポリアミンから選択 される請求項１記載の方法。

１０、前記重合体が０〜２０％のアクリルアミドと塩化ジアリルジメチルアンモ ニウム、ジーＣ１−４アルキルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド酸付加物 及び第四級アンモニウム塩、並びにジーＣｌ−４アルキルアミノエチル（メタ） アクリレート酸付加物及び第四級アンモニウム塩から選択される８０〜１００％ のイオン性単量体との重合体から選択される請求項１記載の方法。

１１、前記重合体が塩化ジアリルジメチルアンモニウムの実質的な単独重合体で あり、かつ、約０．６〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有する請求項１記載の方法。

１２、前記水性懸濁液が洗鉱場尾鉱、工業排水、白土懸濁液、下水懸濁液、セル ロース懸濁液、着色飲料水、赤泥洗鉱液及びフミン酸塩含有液から選択される請 求項１記載の方法。

１３、前記水性懸濁液が洗鉱場尾鉱、工業排水、白土懸濁液、下水懸濁液、セル ロース懸濁液、着色飲料水、赤泥洗鉱液及びフミン酸塩含有液から選択され、か つ、前記凝析剤重合体が０．５〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、０〜２０％のア クリルアミドと塩化ジアリルジメチルアンモニウム、ジーＣ＋−＋アルキルアミ ノプロピル（メタ）アクリルアミド酸付加物及び第四級アンモニウム塩、並びに ジーＣ１−４アルキルアミノエチル（メタ）アクリレート酸付加物及び第四級ア ンモニウム塩から選択される８０〜１００％のイオン性単量体との重合体である 請求項１記載の方法。

１４、前記水性懸濁液が洗鉱場尾鉱、工業排水、白土懸濁液、下水懸濁液、セル ロース懸濁液、着色飲料水、赤泥洗鉱液及びフミン酸塩含有液から選択され、か つ、前記凝析剤重合体が０．５〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、０〜２０％のア クリルアミドと塩化ジアリルジメチルアンモニウム、ジーＣ１−、アルキルアミ ノプロピル（メタ）アクリルアミド酸付加物及び第四級アンモニウム塩、並びに ジーＣｌ−４アルキルアミノエチル（メタ）アクリレート酸付加物及び第四級ア ンモニウム塩から選択される８０〜１００％のイオン性単量体との重合体である 請求項４記載の方法。

１５、前記懸濁液が石炭及び鉄鉱洗鉱場尾鉱から選択され、前記粒状重合体凝析 剤が０．　５〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、０〜２０％のアクリルアミドと塩 化ジアリルジメチルアンモニウム、ジーＣ１−４アルキルアミノプロピル（メタ ）アクリルアミド酸付加物及び第四級アンモニウム塩、並びにジーＣ＋−ｉアル キルアミノエチル（メタ）アクリレート酸付加物及び第四級アンモニウム塩から 選択される８０〜１００％のイオン性単量体との重合体であり、アニオン性凝集 剤を前記凝析剤の添加後に懸濁液に添加し、前記懸濁液を前記凝集剤を添加する 位置に１分以内でダクト手段に沿って乱流的１−こ流すことによって前記粒状凝 析剤重合体を懸濁液に混合し、そして、前記粒状凝析剤重合体が前記懸濁液が前 記位置に到達する前に実質的に完全に溶解する請求項１記載の方法。

１６、８０〜１００％の塩化ジアリルジメチルアンモニウムと０〜２０％のアク リルアミドとから成る、０．５〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有する重合体を用意し 、 石炭尾鉱が混合位置からそれが約１分以下の流れ時間内に到達する凝集剤添加位 置まで乱流的に流れる間に前記重合体を前記石炭尾鉱に混合し、 アニオン性重合体凝集剤を前記凝集剤添加位置で懸濁液に混合し、次に、 沈降槽中の固形物を沈降させて、石炭尾鉱の水から固形物を分離することから成 る石炭尾鉱から懸濁固形物を分離する方法であって、前記重合体をその少なくと も９０重量％が３０μｍ〜１０００μｍの粒径を有する水溶性ビーズとして用意 し、そして、前記ビーズが石炭尾鉱に混合する際に約１分未満で実質的に完全に 溶解するような溶解度を有していることを特徴とする方法。

国　際　調　査　赳　失 国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（ ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、　ＧＮ、〜ｉＬ、ＭＲ，ＳＮ、Ｔ Ｄ、ＴＧ）、ＡＴ、ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ５，ＤＥ 、　ＤＫ。

ＥＳ、ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、　ＭＣ， ＭＧ、〜ｆ’ｖＶ、　ＮＬ、　Ｎｏ、ＰＬ、　Ｒ○、ＳＤ、ＳＥ、ＳＯ

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．凝固性物質の水性懸濁液から凝固性物質を分離する方法であって、 ０．２〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、かつ、少なくとも９０重量％が３０μｍ より大きい粒径を有する固体粒子状である粒状、水溶性のイオン性重合体凝析剤 を用意し、前記固体重合体粒子を懸濁液に混合して、重合体粒子を懸濁液に溶解 し、かつ、懸濁液を凝析し、そして、 凝析した懸濁液を分離工程にかけて、前記凝固性物質を前記懸濁液から分離する ことを特徴とする方法。
2. ２．前記分離工程前または工程中に、対イオン性有機重合体凝集剤溶液を凝析懸 濁液に添加して、懸折懸濁液の凝集を容易にする請求項１記載の方法。
3. ３．前記混合が前記粒状凝析剤を懸濁液に添加する位置から前記分離工程を開始 する位置まで約５分以内の期間で懸濁液をダクト手段に沿って流すことから成り 、そして、前記凝析剤粒子が、懸濁液が前記分離工程を開始する位置に到達する 前に実質的に完全に溶解する請求項１記載の方法。
4. ４．凝固性物質が固体粒状物であり、凝析剤重合体粒子の溶解度が、それらの粒 子が約１分未満に実質的に完全に溶解するようなものであり、前記混合が前記凝 析剤粒子を懸濁液に添加する位置から有機重合体凝集剤の溶液を添加して懸濁液 の凝集を容易にする位置まで約１分以内の期間で懸濁液をダクト手段に沿って乱 流的に流すことから成り、そして、前記懸濁液を実質的に即座に前記分離工程に かける請求項１記載の方法。
5. ５．前記凝析剤重合体粒子がその少なくとも９０重量％が１００μｍ〜１０００ μｍの粒径を有し、かつ、その少なくとも５０重量％がイオン性である単量体か らなり、凝析剤重合体粒子の溶解度が、それらの粒子が約１分未満に実質的に完 全に懸濁液に溶解し、かつ、前記凝析懸濁液が前記凝析剤粒子の懸濁液との混合 開始後１分以内に前記分離工程にかけられるようなものであり、そして、凝固性 物質が懸濁質及びコロイド伏分散固形物から選択される請求項１記載の方法。
6. ６．前記混合が懸濁液をダクト手段に沿って乱流的に流すことから実質的に成り 、前記懸濁質が固形物であり、前記分離工程が沈降工程から成り、そして、凝析 剤重合体がイオン性である請求項１記載の方法。
7. ７．前記混合が懸濁液をダクト手段に沿って乱流的に流すことから実質的に成り 、前記懸濁質が固形物であり、前記分離工程が沈降工程から成り、そして、凝析 剤重合体がイオン性である請求項４記載の方法。
8. ８．前記凝析剤重合体が（ａ）約０．２〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、かつ、 その少なくとも５０重量％がカチオン性であるエチレン系不飽和単量体から成る カチオン性重合体、及び（ｂ）約０．２〜２ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、かつ、 その少なくとも５０重量％がアニオン性であるエチレン系不飽和単量体から成る アニオン性重合体から選択される請求項１記載の方法。
9. ９．前記重合体が約０．５〜２．４ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、かつ、（ａ）０ 〜５０％の非イオン性エチレン系不飽和単量体とハロゲン化ジアリルジアルキル アンモニウム、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート酸付加物及び第 四級アンモニウム塩、並びにジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド 酸付加物及び第四級アンモニウム塩から選択される５０〜１００％のイオン性単 量体との量合体、（ｂ）ポリエチレンイミン、及び（ｃ）ポリアミンから選択さ れる請求項１記載の方法。
10. １０．前記重合体が０〜２０％のアクリルアミドと塩化ジアリルジメチルアンモ ニウム、ジ−Ｃ１−４アルキルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド酸付加物 及び第四級アンモニウム塩、並びにジ−Ｃ１−４アルキルアミノエチル（メタ） アクリレート酸付加物及び第四級アンモニウム塩から選択される８０〜１００％ のイオン性単量体との重合体から選択される請求項１記載の方法。
11. １１．前記重合体が塩化ジアリルジメチルアンモニウムの実質的な単独重合体で あり、かつ、約０．６〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有する請求項１記載の方法。
12. １２．前記水性懸濁液が洗鉱場尾鉱、工業排水、白土懸濁液、下水懸濁液、セル ロース懸濁液、着色飲料水、赤泥洗鉱液及びフミン酸塩含有液から選択される請 求項１記載の方法。
13. １３．前記水性懸濁液が洗鉱場尾鉱、工業排水、白土懸濁液、下水懸濁液、セル ロース懸濁液、着色飲料水、赤泥洗鉱液及びフミン酸塩含有液から選択され、か つ、前記凝析剤重合体が０．５〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、０〜２０％のア クリルアミドと塩化ジアリルジメチルアンモニウム、ジ−Ｃ１−４アルキルアミ ノプロピル（メタ）アクリルアミド酸付加物及び第四級アンモニウム塩、並びに ジ−Ｃ１−４アルキルアミノエチル（メタ）アクリレート酸付加物及び第四級ア ンモニウム塩から選択される８０〜１００％のイオン性単量体との重合体である 請求項１記載の方法。
14. １４．前記水性懸濁液が洗鉱場尾鉱、工業排水、白土懸濁液、下水懸濁液、セル ロース懸濁液、着色飲料水、赤泥洗鉱液及びフミン酸塩含有液から選択され、か つ、前記凝析剤重合体が０．５〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、０〜２０％のア クリルアミドと塩化ジアリルジメチルアンモニウム、ジ−Ｃ１−４アルキルアミ ノプロピル（メタ）アクリルアミド酸付加物及び第四級アンモニウム塩、並びに ジ−Ｃ１−４アルキルアミノエチル（メタ）アクリレート酸付加物及び第四級ア ンモニウム塩から選択される８０〜１００％のイオン性単量体との重合体である 請求項４記載の方法。
15. １５．前記懸濁液が石炭及び鉄鉱洗鉱場尾鉱から選択され、前記粒状重合体凝析 剤が０．５〜３ｄｌ／ｇの固有粘度を有し、０〜２０％のアクリルアミドと塩化 ジアリルジメチルアンモニウム、ジ−Ｃ１−４アルキルアミノプロピル（メタ） アクリルアミド酸付加物及び第四級アンモニウム塩、並びにジ−Ｃ１−４アルキ ルアミノエチル（メタ）アクリレート酸付加物及び第四級アンモニウム塩から選 択される８０〜１００％のイオン性単量体との重合体であり、アニオン性凝集剤 を前記凝析剤の添加後に懸濁液に添加し、前記懸濁液を前記凝集剤を添加する位 置に１分以内でダクト手段に沿って乱流的に流すことによって前記粒状凝析剤重 合体を懸濁液に混合し、そして、前記粒状凝析剤重合体が前記懸濁液が前記位置 に到達する前に実質的に完全に溶解する請求項１記載の方法。
16. １６．石炭尾鉱から懸濁固形物を分離する方法であって、０．５〜３ｄｌ／ｇの 固有粘度を有し、８０〜１００％の塩化ジアリルジメチルアンモニウムと０〜２ ０％のアクリルアミドとから成り、その粒子を石炭尾鉱に混合する際に約１分未 満で実質的に完全に溶解するような溶解度を有する重合体であって、その少なく とも９０重量％が３０μｍ〜１０００μｍの粒径を有する水溶性ビーズを用意し 、 前記石炭尾鉱が混合位置からそれが約１分以下の流れ時間内に到達する凝集剤添 加位置まで乱流的に流れる間に前記重合体粒子を前記石炭尾鉱に混合し、 アニオン性重合体凝集剤を前記凝集剤添加位置で懸濁液に混合し、次に、 沈降槽中の固形物を沈降させて、石炭尾鉱の水から固形物を分離する ことを特徴とする方法。