RU2020142778A - Способ регулирования седиментации продуктов горнорудного производства - Google Patents

Claims (62)

1. Способ регулирования осаждения водной минеральной суспензии, содержащей по меньшей мере один флоккулирующий агент, и с содержанием сухих твердых веществ, которое составляет более чем 10% от массы суспензии, выбранной среди: водного остатка металлической руды; водной суспензии металлической руды и водной суспензии пригодного для применения металла или производного пригодного для применения металла, произведенного из металлической руды, включающий гравиметрическое концентрирование водной суспензии в присутствии по меньшей мере одного полимера (P) с молекулярной массой Mw, измеренной посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), находящейся в интервале от 2000 до 20000 г/моль, и полученной посредством по меньшей мере одной реакции радикальной полимеризации, при температуре более чем 50°C, по меньшей мере одного анионного мономера (M), содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты или одной из ее солей, в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из пероксида водорода, пероксида бензоила, пероксида ацетила, лаурилпероксида, трет-бутилгидропероксида, куменгидропероксида, персульфата аммония, персульфата щелочного металла, предпочтительно персульфата натрия или персульфата калия, азосоединения, такого как 2,2'-азобис(2-(4,5-дигидроимидазолил)пропан, 2,2'-азобис(2-метилпропионамидин)дигидрохлорид, диазо-валеронитрил, 4,4′-азобис-(4-циановалериановая) кислота, азобис-изобутиронитрил (AZDN) или 2,2'-азобис-изобутиронитрил, и их соответствующих комбинаций или ассоциаций с ионом, выбранным из Fe^II, Fe^III, Cu^I, Cu^II и их смесей.

2. Способ по п. 1, в котором суспензия имеет содержание сухих твердых веществ

более чем 10% по массе или более чем 15% по массе; или

менее чем 20% по массе, или менее чем 30% по массе, или менее чем 35% по массе, или менее чем 40% по массе или менее чем 50% по массе; или

находящееся в интервале от 10 до 50% по массе, или от 10 до 40% по массе, или от 10 до 35% по массе, или от 10 до 30% по массе, или от 10 до 20% по массе, или находящейся в интервале от 15 до 50% по массе, или от 15 до 40% по массе, или от 15 до 35% по массе, или от 15 до 30% по массе, или от 15 до 20% по массе, или даже находящейся в интервале от 20 до 50% по массе, или от 20 до 40% по массе, или от 20 до 35% по массе, или от 20 до 30% по массе.

3. Способ по любому из пп. 1 или 2, в котором гравиметрическое концентрирование водной суспензии включает разделение надосадочной фазы и осажденного слоя.

4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором гравиметрическое концентрирование водной суспензии включает разделение надосадочной фазы и осажденного слоя, который имеет

вязкость по Брукфильду, измеренную при 100 об/мин и при 25°C, менее чем 1800 мПа⋅с, или

пороговый поток, измеренный при температуре 25°C при применении реометра с прикладываемыми сдвиговыми напряжениями, снабженного лопастным шпинделем, для определенной скручивающей нагрузки, менее чем 80 Па, или

вязкость по Брукфильду, измеренную при 100 об/мин и при 25°C, менее чем 1800 мПа⋅с, и пороговый поток, измеренный при температуре 25°C при применении реометра с прикладываемыми напряжениями, снабженного лопастным шпинделем, для определенной скручивающей нагрузки, менее чем 80 Па.

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором гравиметрическое концентрирование водной суспензии включает разделение надосадочной фазы и осажденного слоя, который имеет

пороговый поток менее чем 70 Па или менее чем 60 Па, предпочтительно менее чем 50 Па или менее чем 40 Па, более предпочтительно менее чем 30 Па или менее чем 20 Па, или

пороговый поток более чем 10 Па, предпочтительно более чем 12 Па, более предпочтительно более чем 15 Па, или

пороговый поток более чем 10 Па, предпочтительно более чем 12 Па, более предпочтительно более чем 15 Па и менее чем 70 Па или менее чем 60 Па, предпочтительно менее чем 50 Па или менее чем 40 Па, более предпочтительно менее чем 30 Па или менее чем 20 Па, или

вязкость менее чем 1500 мПа⋅с, предпочтительно менее чем 1200 мПа⋅с, более предпочтительно менее чем 1000 мПа⋅с или менее чем 900 мПа⋅с, еще более предпочтительно менее чем 800 мПа⋅с или менее чем 700 мПа⋅с, или даже менее чем 500 мПа⋅с.

6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором гравиметрическое концентрирование водной суспензии включает разделение надосадочной фазы с содержанием сухих твердых веществ менее чем 5% по массе и осажденного слоя с содержанием сухих твердых веществ более чем 40% по массе.

7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором суспензия содержит от 0,01 до 2% по массе полимера (P) (сухое вещество/сухое вещество относительно остатка руды), предпочтительно от 0,01 до 1,8% или от 0,01 до 1,5%, более предпочтительно от 0,01 до 1,2% или от 0,01 до 1%, гораздоболее предпочтительно от 0,02 до 0,8% или от 0,03 до 0,5%, еще более предпочтительно от 0,04 до 0,25% или от 0,04 до 0,15%.

8. Способ по любому из пп. 1-7, включающий добавление одного, двух или трех различных полимеров (P) или дополнительное добавление по меньшей мере одного соединения, выбранного из лигносульфонатного производного, силиката, немодифицированного полисахарида и модифицированного полисахарида.

9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором

металлическая руда выбрана из руд лития, стронция, лантаноидов, актиноидов, урана, редкоземельных элементов, титана, циркония, ванадия, ниобия, хрома, молибдена, вольфрама, марганца, железа, кобальта, родия, иридия, никеля, палладия, платины, меди, серебра, золота, цинка, кадмия, олова и свинца, или

металлическая руда содержит оксид металла, сульфид металла или карбонат металла, или

остаток металлической руды содержит остаточное количество металла менее чем 2000 г на тонну (сухое вещество/сухое вещество) по отношению к количеству остатка металлической руды; предпочтительно количество металла находится в интервале от 10 до 2000 г на тонну (сухое вещество/сухое вещество) или от 10 до 1000 г на тонну (сухое вещество/сухое вещество), по отношению к количеству остатка металлической руды.

10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором

гравиметрическое концентрирование суспензии выполняют с применением по меньшей мере одного устройства, выбранного из обычного сгустителя, сгустителя высокой степени сжатия, высокопродуктивного сгустителя, или в котором

добавляют полимер (P)

перед гравиметрическим концентрированием суспензии, или

во время гравиметрического концентрирования суспензии, или

совместно с добавлением флоккулирующего агента, или

параллельно добавлению флоккулирующего агента, или

во время гравиметрического концентрирования суспензии и одновременно с добавлением флоккулирующего агента, или

во время гравиметрического концентрирования суспензии и параллельно добавлению флоккулирующего агента.

11. Способ по любому из пп. 1-10, в котором

реакцию полимеризации выполняют в присутствии по меньшей мере одного соединения, содержащего фосфор, в состоянии окисления I, предпочтительно соединения, выбранного из фосфорноватистой кислоты (H₃PO₂) и производного фосфорноватистой кислоты (H₃PO₂), предпочтительно соединения, содержащего по меньшей мере один ион гипофосфита (H₂PO₂ ^-), более предпочтительно соединения, выбранного из гипофосфита натрия (H₂PO₂Na), гипофосфита калия (H₂PO₂K), гипофосфита кальция ([H₂PO₂]₂Ca) и их смесей, или

реакцию полимеризации также выполняют в присутствии по меньшей мере одного соединения, содержащего бисульфитный ион, предпочтительно соединения, выбранного из бисульфита аммония, бисульфита щелочного металла, в особенности бисульфита натрия, бисульфита калия, бисульфита кальция, бисульфита магния, и их комбинаций, или

реакцию полимеризации выполняют в присутствии по меньшей мере одного соединения, содержащего фосфор, в состоянии окисления III, предпочтительно соединения, выбранного из фосфористой кислоты и производного фосфористой кислоты, более предпочтительно соединения, содержащего по меньшей мере один фосфитный ион, в особенности соединения, выбранного из фосфита натрия, фосфита кальция, фосфита калия, фосфита аммония, и их комбинаций, или

акцию полимеризации также выполняют в присутствии от 0,05 до 5% по массе, по отношению к общему количеству мономеров, по меньшей мере одного соединения, выбранного из производного ксантогената, меркаптанового соединения и соединения формулы (I)

где X независимым образом представляет H, Na или K, и

R независимым образом представляет C₁-C₅-алкильную группу, предпочтительно метильную группу; в особенности соединения формулы (I), которое является динатрийдиизопропионаттритиокарбонатом (DPTTC), или

реакцию полимеризации выполняют при температуре, находящейся в интервале от 50 до 98°C, предпочтительно от 50 до 95°C или от 50 до 85°C, или

реакцию полимеризации выполняют в воде, в растворителе, в отдельности или в смеси с водой, в особенности спиртовом растворителе, в особенности в изопропиловом спирте, предпочтительно в воде, или

полимер (P) имеет молекулярную массу Mw, измеренную посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), находящуюся в интервале от 2200 до 10000 г/моль, предпочтительно от 2400 до 9500 г/моль или от 2400 до 8000 г/моль, более предпочтительно от 2400 до 6500 г/моль, или

полимер (P) является полностью или частично нейтрализованным, в особенности в конце реакции полимеризации, или

в реакции полимеризации используют 100% по массе анионного мономера (M) или от 70% до 99,5% по массе анионного мономера (M) и от 0,5% до 30% по массе по меньшей мере одного другого мономера.

12. Способ по любому из пп. 1-10, в котором анионный мономер (M), содержащий по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность, содержит одну или две группы карбоновой кислоты, предпочтительно содержит единственную группу карбоновой кислоты, которая предпочтительно выбрана из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, соли акриловой кислоты, соли метакриловой кислоты и их смесей, более предпочтительно акриловой кислоты.

13. Способ по любому из пп. 1-10, в котором в реакции полимеризации также используют по меньшей мере один другой мономер, выбранный из

другого анионного мономера, предпочтительно мономера, выбранного из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, итаконовой кислоты, малеиновой кислоты, малеинового ангидрида и их смесей,

2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2-(метакрилоилокси)этансульфоновой кислоты, соли 2-(метакрилоилокси)этансульфоновой кислоты, металлилсульфоната натрия, стиролсульфоната и их комбинаций или смесей,

неионогенного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность, предпочтительно по меньшей мере одну полимеризуемую этиленовую ненасыщенность, и в особенности полимеризуемую виниловую группу, более предпочтительно неионогенного мономера, выбранного из стирола, винилкапролактама, сложных эфиров кислоты, содержащей по меньшей мере одну группу монокарбоновой кислоты, в особенности сложного эфира кислоты, выбранной из акриловой кислоты, метакриловой кислоты и их смесей, например гидроксиэтилакрилата, гидроксипропилакрилата, гидроксиэтилметакрилата, гидроксипропилметакрилата, алкилакрилата, в особенности C₁-C₁₀-алкилакрилата, предпочтительно C₁-C₄-алкилакрилата, более предпочтительно метилакрилата, этилакрилата, н-пропилакрилата, изопропилакрилата, изобутилакрилата, н-бутилакрилата, алкилметакрилата, в особенности C₁-C₁₀-алкилметакрилата, предпочтительно C₁-C₄-алкилметакрилата, более предпочтительно метилметакрилата, этилметакрилата, н-пропилметакрилата, изопропилметакрилата, изобутилметакрилата, н-бутилметакрилата, арилакрилата, предпочтительно фенилакрилата, бензилакрилата, феноксиэтилакрилата, арилметакрилата, предпочтительно фенилметакрилата, бензилметакрилата, феноксиэтилметакрилата, и

мономера формулы (II)

где R¹ и R², идентичные или различные, независимо представляют H или CH₃,

L¹ независимо представляет группу, выбранную из C(O), CH₂, CH₂-CH₂ и O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂,

L² независимо представляет группу, выбранную из (CH₂-CH₂O)_x, (CH₂CH(CH₃)O)_y, (CH(CH₃)CH₂O)_z и их комбинаций, и

x, y и z, идентичные или различные, независимо представляют целое число или десятичное число, находящееся в интервале от 0 до 150, и сумма x+y+z находится в интервале от 10 до 150.

14. Способ по любому из пп. 1-13, в котором флоккулирующий агент выбран из полиакриламида и полиакриламидного производного.

15. Водная минеральная суспензия, содержащая по меньшей мере один флоккулирующий агент, и с содержанием сухих твердых веществ, которое составляет более чем 10% по массе суспензии, выбранной среди

водного остатка металлической руды,

водной суспензии металлической руды и

водной суспензии пригодного для применения металла или производного пригодного для применения металла, производенных из металлической руды,

содержащей по меньшей мере один полимер (P) с молекулярной массой Mw, измеренной посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), находящейся в интервале от 2000 до 20000 г/моль, и полученный посредством по меньшей мере одной реакции радикальной полимеризации, при температуре более чем 50°C, по меньшей мере одного анионного мономера (M), содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты или одной из ее солей, в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из пероксида водорода, пероксида бензоила, пероксида ацетила, лаурилпероксида, трет-бутилгидропероксида, куменгидропероксида, персульфата аммония, персульфата щелочного металла, предпочтительно персульфата натрия или персульфата калия, азосоединения, такого как 2,2'-азобис(2-(4,5-дигидроимидазолил)пропан, 2,2'-азобис(2-метилпропионамидин)дигидрохлорид, диазо-валеронитрил, 4,4′-азобис-(4-циановалериановая) кислота, азобис-изобутиронитрил (AZDN) или 2,2'-азобис-изобутиронитрил, и их соответствующих комбинаций или ассоциаций с ионом, выбранным из Fe^II, Fe^III, Cu^I, Cu^II и их смесей.

16. Водная минеральная суспензия по п. 15, полученная посредством гравиметрического концентрирования водной суспензии в присутствии по меньшей мере одного полимера (P) или полученная способом по любому из пп. 1-14.