RU2785502C2 - Регулирование реологии остатка металлической руды - Google Patents
Регулирование реологии остатка металлической руды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785502C2 RU2785502C2 RU2020142808A RU2020142808A RU2785502C2 RU 2785502 C2 RU2785502 C2 RU 2785502C2 RU 2020142808 A RU2020142808 A RU 2020142808A RU 2020142808 A RU2020142808 A RU 2020142808A RU 2785502 C2 RU2785502 C2 RU 2785502C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- metal ore
- metal
- combinations
- group
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 116
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 116
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 title description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 76
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 27
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 26
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 26
- -1 acrylamide derivative salt Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims abstract description 17
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 17
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid Chemical compound OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 claims description 38
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 36
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N Ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 235000019749 Dry matter Nutrition 0.000 claims description 24
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 claims description 20
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 15
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 15
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 14
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 12
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910017489 Cu I Inorganic materials 0.000 claims description 10
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 238000011068 load Methods 0.000 claims description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 9
- 229920001451 Polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl 2-methylacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 5
- 230000002572 peristaltic Effects 0.000 claims description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 claims description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 4
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 150000004676 glycans Polymers 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 4
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 4
- 150000004804 polysaccharides Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 4
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 claims description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium(0) Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PRAMZQXXPOLCIY-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethanesulfonic acid Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCS(O)(=O)=O PRAMZQXXPOLCIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000536 2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid Polymers 0.000 claims description 2
- AGBXYHCHUYARJY-UHFFFAOYSA-M 2-phenylethenesulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C=CC1=CC=CC=C1 AGBXYHCHUYARJY-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate dianion Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L Sulphite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- HWKQNAWCHQMZHK-UHFFFAOYSA-N Trolnitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCCN(CCO[N+]([O-])=O)CCO[N+]([O-])=O HWKQNAWCHQMZHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 2
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- DOEXKUOGPAEBAD-UHFFFAOYSA-N ethyl N-(2-methylprop-2-enoyl)carbamate Chemical compound CCOC(=O)NC(=O)C(C)=C DOEXKUOGPAEBAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 claims description 2
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 claims description 2
- 125000000555 isopropenyl group Chemical group [H]\C([H])=C(\*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229940094522 laponite Drugs 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000005394 methallyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 claims description 2
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 2
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 2
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 12
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 6
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229910002476 CuII Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910002547 FeII Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910002553 FeIII Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 abstract 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 abstract 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 abstract 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Inorganic materials [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005591 charge neutralization Effects 0.000 description 3
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 3
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 3
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940058020 2-amino-2-methyl-1-propanol Drugs 0.000 description 2
- CBTVGIZVANVGBH-UHFFFAOYSA-N Aminomethyl propanol Chemical compound CC(C)(N)CO CBTVGIZVANVGBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000004815 dispersion polymerization Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KSAVYADDSRDYAB-UHFFFAOYSA-N 2-tetradecyloctadecyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCC(COC(=O)C(C)=C)CCCCCCCCCCCCCC KSAVYADDSRDYAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 7681-57-4 Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N Diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Incidol Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N Isopropylamine Chemical compound CC(C)N JJWLVOIRVHMVIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKBCYCFRFCNLTO-UHFFFAOYSA-N Triisopropylamine Chemical compound CC(C)N(C(C)C)C(C)C RKBCYCFRFCNLTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Tris Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036909 Volume distribution Effects 0.000 description 1
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004164 analytical calibration Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001010 compromised Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- BHBPJIPGXGQMTE-UHFFFAOYSA-N ethane-1,2-diol;2-methylprop-2-enoic acid Chemical compound OCCO.CC(=C)C(O)=O.CC(=C)C(O)=O BHBPJIPGXGQMTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N ethyl amine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Substances CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing Effects 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial Effects 0.000 description 1
- 239000011860 particles by size Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reduced Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000009938 salting Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000004296 sodium metabisulphite Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способу получения водной минеральной суспензии с содержанием сухих твердых веществ, которое составляет более чем 40% по массе суспензии. Способ включает добавление в водный остаток металлической руды, по меньшей мере одного полимера (P) с молекулярной массой Mw, измеренной посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), находящейся в интервале от 100000 до 3x106 г/моль, полученного посредством по меньшей мере одной реакции радикальной полимеризации при температуре более чем 50°C и выбранного среди: полимера (P1), полученного в прямой эмульсии из: (a) по меньшей мере одного анионного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты, (b) по меньшей мере одного сложного эфира кислоты, выбранной из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из персульфата аммония, персульфата щелочного металла и их комбинаций или их соответствующих комбинаций с ионом, выбранным из FeII, FeIII, CuI, CuII, и их смесей; полимера (P2), полученного в обратной эмульсии из: (a) по меньшей мере одного анионного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты или одной из ее солей, (c) по меньшей мере одного соединения, выбранного из акриламида, производного акриламида, соли производного акриламида и их комбинаций, в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из персульфата аммония, персульфата щелочного металла и их комбинаций или их соответствующих комбинаций с ионом, выбранным из FeII, FeIII, CuI, CuII, и их смесей. Также предложена водная минеральная суспензия. Изобретение позволяет контролировать существенно важные свойства подготовленной водной суспензии, а именно вязкость по Брукфильду и напряжение пластического течения подготовленной суспензии. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Данное изобретение относится к способу получения водной минеральной суспензии из водного остатка металлической руды, в который введен полимер (P) с молекулярной массой Mw, измеренной посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), находящейся в интервале от 100000 до 3x106 г/моль, полученный радикальной полимеризацией по меньшей мере одного анионного мономера (M). Данное изобретение также относится к полученной суспензии, вязкость по Брукфильду которой составляет более чем 2000 мПа.с, или напряжение пластического течения которой составляет более чем 40 Па.
Способ в соответствии с данным изобретением применяют в процессе горнорудного производства, затрагивающего месторождение по меньшей мере одного минерала. Эти методы горнорудного производства обычно делают возможным получение по меньшей мере одного применимого металла из металлической руды. Металлическая руда также содержит остаток этой металлической руды. Методы горнорудного производства обычно выполняют с применением воды в качестве среды для обработки или перемещения содержащихся твердых веществ. Поэтому, остаток металлической руды является обычно водным остатком металлической руды. Он может также являться шламом остатка металлической руды. Он может также являться илистым остатком руды.
В соответствии с данным изобретением, водный остаток металлической руды соответственно образуется от по меньшей мере одной стадии, на которой пригодный для применения металл или производное пригодного для применения металла отделяют от металлической руды, в особенности металлической руды, произведенной выемкой.
В соответствии с данным изобретением, фракция применимой металлической руды является металлом или несколькими металлами или производным металла или производным нескольких металлов.
При применении способа получения в соответствии с данным изобретением, основная стадия состоит из добавления по меньшей мере одного полимера (P) к водному остатку металлической руды. Эта стадия поэтому относится к обработке остатка металлической руды. Она не относится к обработке применимой металлической руды. Эту стадию поэтому обычно применяют в методе горнорудного производства, включающем различные стадии для обработки металлической руды и различные стадии для обработки остатка металлической руды.
В типичном случае методы горнорудного производства включают несколько стадий для обработки металлической руды, несколько стадий для обработки пригодного для применения металла или для обработки производного пригодного для применения металла, а также несколько стадий для обработки остатка металлической руды.
Метод горнорудного производства в типичном случае включает одну или несколько из следующих стадий:
- дробление металлической руды,
- измельчение металлической руды, в особенности сухое измельчение или влажное измельчение, обычно в воде,
- разделение, в особенности посредством флотации, пригодного для применения металла или производного пригодного для применения металла и остатка металлической руды, в особенности водного остатка,
- очистка или обогащение пригодного для применения металла или производного пригодного для применения металла, в особенности посредством флотации,
- концентрирование остатка металлической руды, например посредством фильтрации, посредством осаждения, посредством действия силы тяжести, посредством применения сгустителя, посредством флокуляции,
- частичное разделение водного остатка металлической руды и части воды,
- перемещение водного остатка металлической руды,
- сохранение водного остатка металлической руды.
Имеются известные способы получения водной минеральной суспензии из водного остатка металлической руды, в частности, способы, применимые для обработки, перемещения или сохранения такого остатка.
Документ EP 1976613 относится к концентрированию водной суспензии твердотельных частиц посредством добавления органического флокулирующего полимера и агента, выбранного из группы, содержащей радикальные агенты, окислители, энзимы, и облучения.
Документ WO 00-43317 раскрывает применение соединения с модифицированной вязкостью в сгуститель шлама, во время которого это соединение введено в сгуститель особым образом.
Документ WO 2017-097799 раскрывает способ для обработки водного сточного потока, образованного от операций разработки месторождения нефтеносных песков, который включает добавление сульфированного диспергирующего агента и затем добавление флокулирующего агента.
Документ GB 1414964 относится к способу дефлокулирования материала в виде частиц, который состоит из добавления coполимера или водорастворимого производного винилового coполимера к раствору материала в виде частиц.
Для того, чтобы способствовать их обработке, известные суспензии обычно имеют пониженное содержание твердых веществ. Фактически, добавление воды может способствовать более низкой вязкости или более низкому напряжению пластического течения этих суспензий.
Однако, добавление воды приводит к проблемам, которые связаны с водопотреблением, потреблением энергии, или даже проблемам с образованием и сохранением водных остатков металлической руды.
Поэтому важно иметь способы получения водной минеральной суспензии из водного остатка металлической руды, имеющего высокое содержание твердых веществ.
Также важно иметь такие способы, которые делают возможным получение стабильных суспензий, в особенности при высоком содержании твердых веществ. Таким же образом, важно иметь такие способы, которые делают возможным получение суспензий, которые являются стабильными и в которых содержащиеся частицы твердых веществ имеют распределение частиц по размеру, которое является сравнительно крупнодисперсным или не является очень равномерным.
Важно быть в состоянии контролировать вязкость водных минеральных суспензий, полученных в качестве производных от горнорудного производства, в особенности, чтобы облегчить их закачивание, перемешивание или перемещение.
Контролирование вязкости водных минеральных суспензий, полученных из производного от горнорудного производства, является поэтому весьма важным, особенно для их хранения. Фактически, условия для хранения шламов или водных минеральных суспензий, полученных из производного от горнорудного производства, могут зависеть от многих факторов, как физических, так и химических.
Поэтому концентрация, реологическое поведение и, в особенности, вязкость, напряжение пластического течения, угол наклона, должны быть контролируемыми.
Если эти параметры не контролируются достаточным образом, хранение в прудах может быть нарушено, и эти пруды могут представлять риски неконтролируемого растекания. Поэтому необходимо быть в состоянии уплотнять водные остатки руды, в особенности на выходе сгустителя, наряду с контролированием их реологии. Эти остатки могут затем быть сохранены более эффективным и безопасным образом в прудах, в частности, посредством штабелирования последовательных слоев уплотненного остатка. Штабелирование остатка в виде последовательных слоев с подходящим уклоном делает возможным увеличение срока эксплуатации прудов для хранения, которые обычно имеют ограниченные площади поверхности.
Кроме того, совместимость с различными компонентами водных минеральных суспензий, полученных из водного остатка металлической руды, является также важным свойством, чтобы определять, в особенности совместимость с флокулирующим агентом, который может быть применен, чтобы обрабатывать водный остаток металлической руды, в особенности совместимость с полиакриламидом или производным полиакриламида.
Также важно иметь возможность контролировать поведение водных минеральных суспензий, полученных из водного остатка металлической руды, для того, чтобы избежать проблем с оборудованием для обработки, сохранения или перемещения. Несомненно, это оборудование может быть повреждено, заклинено или засорено, если имеет место отклонение или потеря контроля вязкости или напряжения пластического течения минеральной суспензии, полученной из водного остатка металлической руды.
Также важно иметь способы контролирования вязкости водных минеральных суспензий, в которых этот контроль достигается посредством воздействия на водную фазу без значительного изменения или нарушения флокуляции минеральных частиц.
Поэтому имеется потребность в улучшенных способах получения водной минеральной суспензии из водного остатка металлической руды.
Способ в соответствии с данным изобретением предлагает решение для всех или части проблем, по отношению к способам, применяемым в известном уровне техники, чтобы получить водную минеральную суспензию из водного остатка металлической руды.
Таким образом, данное изобретение предоставляет способ получения водной минеральной суспензии с содержанием сухих твердых веществ, которое составляет более чем 40% по массе суспензии, имеющей по меньшей мере одно свойство, выбранное из:
- вязкости по Брукфильду, измеренной при 100 об/мин и при 25°C, более чем 2000 мПа.с;
- напряжения пластического течения, измеренного при температуре 25°C при применении реометра с прикладываемыми сдвиговыми напряжениями, снабженного лопастным шпинделем, для определенной скручивающей нагрузки, более чем 40 Па; и
- вязкости по Брукфильду, измеренную при 100 об/мин и при 25°C, более чем 2000 мПа.с, и напряжения пластического течения, измеренного при температуре 25°C при применении реометра с прикладываемыми напряжениями, снабженного лопастным шпинделем, для определенной скручивающей нагрузки, более чем 40 Па;
включающий добавление, в водный остаток металлической руды, по меньшей мере одного полимера (P) с молекулярной массой Mw, измеренной посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), находящейся в интервале от 100000 до 3x106 г/моль, полученного посредством по меньшей мере одной реакции радикальной полимеризации, при температуре более чем 50°C, и выбранного среди:
- полимера (P1), полученного в прямой эмульсии из:
(a) по меньшей мере одного анионного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты;
(b) по меньшей мере одного сложного эфира кислоты, выбранной из акриловой кислоты, метакриловой кислоты;
в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из персульфата аммония, персульфата щелочного металла и их комбинаций или их соответствующих комбинаций с ионом, выбранным из FeII, FeIII, CuI, CuII, и их смесей;
- полимера (P2), полученного в обратной эмульсии из:
(a) по меньшей мере одного анионного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты или одну из ее солей;
(c) по меньшей мере одного соединения, выбранного из акриламида, производного акриламида, соли производного акриламида и их комбинаций;
в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из персульфата аммония, персульфата щелочного металла и их комбинаций или их соответствующих комбинаций с ионом, выбранным из FeII, FeIII, CuI, CuII, и их смесей.
Способ в соответствии с данным изобретением поэтому делает возможным контролирование существенно важных свойств подготовленной водной суспензии. Этот способ делает возможным контролирование как вязкости по Брукфильду, так и напряжения пластического течения подготовленной суспензии.
В соответствии с данным изобретением, вязкость по Брукфильду измеряют при 100 об/мин и при 25°C, например, при применении реометра Brookfield DV3T. Вязкость по Брукфильду подготовленной суспензии составляет более чем 2000 мПа.с. Предпочтительно, способ в соответствии с данным изобретением делает возможным получение суспензии, которая имеет вязкость более чем 2500 мПа.с, более предпочтительно более чем 3000 мПа.с или более чем 4000 мПа.с. Также предпочтительно в соответствии с данным изобретением, вязкость полученной суспензии составляет менее чем 10000 мПа.с, более предпочтительно менее чем 8000 мПа.с или менее чем 7000 мПа.с.
Также предпочтительно в соответствии с данным изобретением, вязкость полученной суспензии находится в интервале от 1800 мПа.с до 10000, 8000 или 7000 мПа.с или от 2000 мПа.с до 10000, 8000 или 7000 мПа.с или от 2500 мПа.с до 10000, 8000 или 7000 мПа.с или даже от 3000 мПа.с до 10000, 8000 или 7000 мПа.с или даже от 4000 мПа.с до 10000, 8000 или 7000 мПа.с.
Особенно выгодным образом, способ в соответствии с данным изобретением делает возможным контролирование, в особенности увеличение, напряжения пластического течения водного остатка металлической руды по сравнению с напряжением пластического течения водного остатка металлической руды, который не содержит какого-либо полимера (P).
В соответствии с данным изобретением, напряжение пластического течения, который характеризует гидравлическое сопротивление, измеряют на примере водной минеральной суспензии, в особенности, водного остатка металлической руды. Напряжение пластического течения является сдвигающим таким образом, что он должен быть применен к суспензии, чтобы вызвать ее протекание. Если сдвигающее усилие является недостаточным, суспензия деформируется эластичным образом, тогда как, если сдвигающее усилие является достаточным, суспензия может протекать подобно жидкости.
В соответствии с данным изобретением, напряжение пластического течения, выраженный в паскалях (Па), измеряют при температуре 25°C при применении реометра Brookfield DV3T с прикладываемыми сдвиговыми напряжениями, снабженным подходящим шпинделем с лопастями. Без нарушения нижележащей структуры, лопастной шпиндель погружали в материал вплоть до первой метки погружения. После времени выдержки в течение пяти минут, измерение выполняли без предварительного смещения при скорости 0,5 об/мин. Эта относительно низкая скорость является предпочтительной для того, чтобы минимизировать инерционное воздействие лопастного шпинделя. Изменение в скручивающей нагрузки, измеренное посредством данного прибора, для того, чтобы поддерживать скорость вращения 0,5 об/мин, отслеживали на протяжении соответствующего времени. Величина предела потока или напряжения пластического течения водного остатка указана прибором, когда его изменение является нулевым.
В соответствии с данным изобретением, напряжение пластического течения измеряют при температуре 25°C при применении реометра с прикладываемыми сдвиговыми напряжениями, снабженного лопастным шпинделем, для определенной скручивающей нагрузки. Напряжение пластического течения подготовленной суспензии составляет более чем 40 Па.
Предпочтительно, способ в соответствии с данным изобретением делает возможным получение суспензии, которая имеет напряжение пластического течения более чем 80 Па или более чем 100 Па, предпочтительно более чем 150 Па или более чем 200 Па или более чем 300 Па.
Также предпочтительно, способ в соответствии с данным изобретением делает возможным получение суспензии, которая имеет напряжение пластического течения менее чем 700 Па или менее чем 500 Па, предпочтительно менее чем 450 Па или менее чем 400 Па.
Также предпочтительно, способ в соответствии с данным изобретением делает возможным получение суспензии, которая имеет напряжение пластического течения более чем 80 Па или более чем 100 Па, предпочтительно более чем 150 Па или более чем 200 Па или более чем 300 Па, и менее чем 700 Па или менее чем 500 Па, предпочтительно менее чем 450 Па или менее чем 400 Па.
Более предпочтительно, способ в соответствии с данным изобретением делает возможным получение суспензии, которая имеет напряжение пластического течения, находящийся в интервале от 40 Па до 700, 500, 450 или 400 Па или от 80 Па до 700, 500, 450 или 400 Па или от 100 Па до 700, 500, 450 или 400 Па или от 150 Па до 700, 500, 450 или 400 Па или даже от 200 Па до 700, 500, 450 или 400 Па или от 300 Па до 700, 500, 450 или 400 Па.
Способ в соответствии с данным изобретением делает возможным контролирование реологии подготовленной суспензии в отношении содержания твердых веществ более чем 40% по массе суспензии. Предпочтительно, способ в соответствии с данным изобретением делает возможным получение суспензии, имеющей содержание твердых веществ более чем 50% по массе или 55% по массе. Более предпочтительно, способ в соответствии с данным изобретением делает возможным получение суспензии, имеющей содержание твердых веществ более чем 60% по массе или более чем 65% по массе. Еще более предпочтительно, способ в соответствии с данным изобретением делает возможным получение суспензии, имеющей содержание твердых веществ более чем 70% по массе или более чем 75% по массе.
В соответствии с данным изобретением, количество применяемого полимера (P) может варьироваться довольно широким образом. Предпочтительно в соответствии с данным изобретением, полученная суспензия содержит от 0,01 до 2% по массе или от 0,01 до 1,8% или от 0,01 до 1,5% полимера (P) (сухое вещество/сухое вещество относительно остатка руды). Более предпочтительно, полученная суспензия содержит от 0,01 до 1,2% или от 0,01 до 1% или от 0,02 до 0,8% или от 0,03 до 0,5% или от 0,04 до 0,25% или от 0,04 до 0,15% по массе полимера (P) (сухое вещество/сухое вещество относительно остатка руды).
Способ в соответствии с данным изобретением может применять один или несколько полимеров (P). Предпочтительно, суспензия, полученная таким образом, содержит один, два или три различных полимера (P). Способ в соответствии с данным изобретением может также включать дополнительное добавление по меньшей мере одного соединения, выбранного из загущающего производного полимера природного или синтетического, минерального или органического происхождения (альгината, гуаровой смолы, ксантановой камеди, модифицированных производных целлюлозы, немодифицированных производных целлюлозы, крахмалов, модифицированных крахмалов), или минерального происхождения (бентонита, лапонита, глин), немодифицированного полисахарида и полисахарида.
Способ в соответствии с данным изобретением включает добавление по меньшей мере одного полимера (P) к водному остатку минеральной руды. Предпочтительно, металлическая руда не является алюминиевой рудой. Также предпочтительно в соответствии с данным изобретением, 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. Более предпочтительно в соответствии с данным изобретением, металлическая руда выбрана из руд урана, молибдена, марганца, железа, кобальта, никеля, меди, серебра и золота. Еще более предпочтительно, она является медной рудой. Она также может являться производным от нескольких пригодных для применения металлов, содержащих медь, цинк и кобальт.
В соответствии с данным изобретением, металлическая руда содержит по меньшей мере один применимый металл или по меньшей мере производное одного применимого металла, полученное посредством отделения всего или части остатка от металлической руды. Предпочтительно в соответствии с данным изобретением, металлическая руда содержит оксид металла, сульфид металла или карбонат металла.
В соответствии с данным изобретением, остаток металлической руды может содержать определенное остаточное количество металла. В частности, остаток металлической руды может содержать остаточное количество металла менее чем 2000 г на тонну (сухое вещество/сухое вещество) по отношению к количеству остатка металлической руды. Это количество металла в остатке металлической руды может типично находиться 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.
При применении способа в соответствии с данным изобретением, полимер (P) может быть добавлен во время одной или нескольких стадий в процессе горнорудного производства, в особенности во время одной или нескольких стадий обработки остатка металлической руды, таких как закачивание, флоккулирование, концентрирование, перемещение или сохранение остатка металлической руды, в особенности водного остатка металлической руды.
В соответствии с данным изобретением, во время стадии концентрирования водного остатка металлической руды в соответствии с данным изобретением, концентрация водного остатка металлической руды является значительно увеличенной. Предпочтительно, концентрация водного остатка металлической руды увеличена от 10 до 40% по массе или от 20 до 40% по массе или от 10 до 50% по массе или от 20 до 50% по массе. Также предпочтительно, концентрация водного остатка металлической руды увеличена от 10 до 70% по массе или от 20 до 70% по массе или от 10 до 60% по массе или от 20 до 60% по массе.
Предпочтительно в соответствии с данным изобретением, полимер (P) добавляют:
- перед стадией закачивания водного остатка металлической руды, в особенности при применении насоса, выбранного из центробежного насоса, перистальтического насоса, поршневого насоса прямого вытеснения, водяного насоса, насоса для нагнетания воздуха, диафрагменного воздушного насоса, ротационного насоса; или
- во время стадии закачивания водного остатка металлической руды, в особенности при применении центробежного насоса или поршневого насоса прямого вытеснения; или
- после стадии закачивания водного остатка металлической руды, в особенности при применении центробежного насоса или поршневого насоса прямого вытеснения; или
- после стадии концентрирования водного остатка металлической руды, например, при применении по меньшей мере одного устройства, выбранного из сгустителя, сгустителя высокой степени сжатия, или посредством денсиметического концентрирования или посредством гравиметрического концентрирования; или
- перед стадией перемещения водного остатка металлической руды, в особенности перемещения при применении открытой трубы, закрытой трубы или трубопровода;
- перед стадией сохранения водного остатка металлической руды;
- во время стадии сохранения водного остатка металлической руды.
Более предпочтительно в соответствии с данным изобретением, полимер (P) добавляют:
- перед стадией закачивания водного остатка металлической руды, в особенности при применении насоса, выбранного из центробежного насоса, перистальтического насоса, поршневого насоса прямого вытеснения; или
- после стадии закачивания водного остатка металлической руды, в особенности при применении центробежного насоса или поршневого насоса прямого вытеснения; или
- после стадии концентрирования водного остатка металлической руды, например, при применении по меньшей мере одного устройства, выбранного из сгустителя, сгустителя высокой степени сжатия, или посредством денсиметического концентрирования или посредством гравиметрического концентрирования; или
- перед стадией перемещения водного остатка металлической руды, в особенности перемещения при применении закрытой трубы или трубопровода;
- перед стадией сохранения водного остатка металлической руды.
Предпочтительно, полимер (P), применяемый в соответствии с данным изобретением, имеет молекулярную массу Mw, измеренную посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), находящуюся в интервале от 200000 г/моль до 2,5.106 г/моль, более предпочтительно находящуюся в интервале от 250000 г/моль до 2,2.106 г/моль или от 400000 г/моль до 2,2.106 г/моль. Полимер (P), применяемый в соответствии с данным изобретением, не является поэтому флоккулирующим агентом.
В соответствии с данным изобретением, молекулярную массу Mw coполимеров определяют посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ). Этот метод применяет аппарат для жидкостной (водной) хроматографии, снабженный детектором показателя преломления воды. Этот аппарат для жидкостной хроматографии снабжен стерической эксклюзионной колонной для того, чтобы разделять исследуемые сополимеры с различными молекулярными массами:
- изократический насос Waters 515,
- автоматический пробоотборник Waters 717 Plus,
- печь для 4 колонок, с контролированием температуры детектором Waters 2414 RI (показатель преломления),
- защитная колонна: Agilent PLgel, 20 мкм, MiniMIX-A, длиной 50 мм и с внутренним диаметром 4,6 мм,
- аналитические колонны: 20 мкм Agilent PLgel, MiniMIX-A, длиной 250 мм и диаметром 4,6 мм, и 10 мкм Agilent PLgel, MiniMIX-B, длиной 250 мм и с внутренним диаметром 4,6 мм,
- компьютер и программное обеспечение ConSenxus hs NTeqGPC V 5.1.5,
- 0,2 мкм пористые шприцевые фильтры.
Применяемыми аналитическими продуктами являются тетрагидрофуран для высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC) и набор эталонов поли(метилметакрилата), поставленных Agilent (Polymer Lab), EasiVial PMMA (4 мл), артикульный номер PL2020-0200, интервал молекулярной массы: от 500 до 1,5.106 г/моль (Mpeak).
Аналитические параметры являются следующими:
1/мобильная фаза: свободный от ингибитора тетрагидрофуран (степени чистоты для HPLC),
2/готовность к расходу при ожидании 0,1 мл/мин расходу при анализе 0,3 мл/мин,
3/температуры колоночного термостата 35°C и внутренняя температура 35°C для детектора RI (показателя преломления),
4/5 мг/мл предварительного инжектирования образцов твердотельного полимера в мобильную фазу,
5/объем инжектирования 100 мкл на контур на автоматический пробоотборник,
6/время анализа 30 мин,
7/калибровка в соответствии со стадиями:
- анализ стандартного набора,
- корректирование внутреннего стандарта (отрицательный водный пик) измерение Vp для каждого анализа, (Vp=пик для удерживаемого объема),
- вычисление узкой кривой стандартной калибровки (молекулярная масса Mw по отношению к удерживаемому объему), при выборе наилучшей кривой, построенной по точкам.
Способ в соответствии с данным изобретением применяет по меньшей мере один специальный полимер (P), в особенности полимер (P1) или полимер (P2), полученный посредством реакции радикальной полимеризации при температуре, находящейся в интервале от 50°C до 98°C, предпочтительно от 50°C до 95°C или от 50°C до 85°C. Более высокая температура, в особенности выше 100°C, может быть применена посредством регулирования давления реакционной среды, чтобы предотвращать испарение.
Предпочтительно, в соответствии с данным изобретением, полимер (P) может быть получен посредством по меньшей мере одной реакции радикальной эмульсионной полимеризации или посредством по меньшей мере одной реакции радикальной обратной эмульсионной полимеризации. Во время реакции радикальной полимеризации, одно или несколько поверхностно-активных соединений могут быть применены, особенно одно или несколько неионогенных поверхностно-активных соединений.
В соответствии с данным изобретением, полимер (P1) получают в прямой эмульсии из:
(a) по меньшей мере одного анионного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты;
(b) по меньшей мере одного сложного эфира кислоты, выбранной из акриловой кислоты, метакриловой кислоты;
в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из персульфата аммония, персульфата щелочного металла и их комбинаций или их соответствующих комбинаций с ионом, выбранным из FeII, FeIII, CuI, CuII, и их смесей.Предпочтительно, эта реакция полимеризации не применяет пероксид бензоила.
Предпочтительно, в соответствии с данным изобретением, полимер (P1) получают в воде, самой по себе или в комбинации с органическим растворителем. Более предпочтительно, в соответствии с данным изобретением, полимер (P1) получают в одной лишь воде.
В соответствии с данным изобретением, полимер (P2) получают в обратной эмульсии из:
(a) по меньшей мере одного анионного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты или одну из ее солей;
(c) по меньшей мере одного соединения, выбранного из акриламида, производного акриламида, соли производного акриламида и их комбинаций;
в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из персульфата аммония, персульфата щелочного металла и их комбинаций или их соответствующих комбинаций с ионом, выбранным из FeII, FeIII, CuI, CuII, и их смесей.
Предпочтительно в соответствии с данным изобретением, полимер (P2) получают в органическом растворителе, предпочтительно в углеводородном растворителе, в особенности, в углеводородной нефтяной фракции.
Преимущественно, в соответствии с данным изобретением, полимер (P2) полностью или частично нейтрализован, в особенности в конце реакции полимеризации.
Полимер (P2) в соответствии с данным изобретением может быть нейтрализован, в частности, во время реакции полимеризации или в конце реакции полимеризации. Полимер в соответствии с данным изобретением может быть полностью или частично нейтрализован. В соответствии с данным изобретением, нейтрализацию полимера выполняют посредством нейтрализации или образования соли всех или части групп карбоновой кислоты, присутствующей в полимере.
Предпочтительно, эту нейтрализацию выполняют при применении основания, например, при применении производного щелочного металла или производного щелочноземельного металла. Предпочтительные основания выбраны из NaOH, KOH, NH4OH, моноизпропиламина, триэтаноламина, триизопропиламина, 2-амино-2-метил-1-пропанола (AMP), триэтиламина, диэтиламина, моноэтиламина. Особенно предпочтительно, нейтрализацию выполняют при применении NaOH, KOH, NH4OH, единственных или в комбинации.
В соответствии с данным изобретением, реакция полимеризации применяет по меньшей мере один анионный мономер (a) содержит по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты или одну из ее солей. Предпочтительно анионный мономер (a), содержащий по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность, содержит одну или две группы карбоновой кислоты, особенно единственную группу карбоновой кислоты. Более предпочтительно, она выбрана из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, соли акриловой кислоты, соли метакриловой кислоты и их смесей, еще более предпочтительно из акриловой кислоты.
При получении полимера (P1), предпочтительным мономером (a) является метакриловая кислота. При получении полимера (P2), предпочтительным мономером (a) является акриловая кислота.
В дополнение к мономерам (a) и (b) или (c), реакция получения полимера (P) может также применять один или несколько других мономеров. Предпочтительно, реакция полимеризации может в таком случае также применять по меньшей мере один мономер, выбранный из:
(d) по меньшей мере одного соединения, выбранного из 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2-сульфоэтилметакрилата, металлилсульфоната натрия, стиролсульфоната, их солей и их комбинаций или
(e) по меньшей мере одного соединения формулы (I):
R1-(EO)m-(PO)n-R2
(I)
где:
- m и n, идентичные или различные, независимым образом представляют 0 или целое число или десятичное число менее чем 150, m или n являются отличными от 0,
- EO представляет группу CH2CH2O,
- PO независимым образом представляет группу, выбранную среди CH(CH3)CH2O и CH2CH(CH3)O,
- R1 представляет группу, содержащую по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность, предпочтительно группу, выбранную из акрилата, метакрилата, акрилуретана, метакрилуретана, винила, аллила, металлила и изопропенила, более предпочтительно метакрилатную группу,
- R2 представляет неразветвленную, разветвленную или циклическую, насыщенную, ненасыщенную или ароматическую углеводородную группу, содержащую от 6 до 40 атомогв углерода, предпочтительно неразветвленную или разветвленную C6-C40 алкильную группу, предпочтительно неразветвленную или разветвленную C8-C30 алкильную группу, C6-C40 арильную группу, предпочтительно C8-C30 арильную группу, такую как тристерилфенильная группа; или
(f) по меньшей мере одного мономера, выбранного из:
- полиалкиленгликольакрилата, предпочтительно полиэтиленгликольакрилата или полиэтилен-полипропиленгликольакрилата,
- полиалкиленгликольметакрилата, предпочтительно полиэтиленгликольметакрилата или полиэтилен-полипропиленгликольметакрилата,
- аллилполиалкиленгликоля, предпочтительно аллилполиэтиленгликоля или аллилполиэтилен-полипропиленгликоля,
- металлилполиалкиленгликоля, предпочтительно металлилполиэтиленгликоля или металлилполиэтилен-полипропиленгликоля,
- 3-метил-3-бутен-1-илполиалкиленгликоля, предпочтительно 3-метил-3-бутен-1-илполиэтиленгликоля или 3-метил-3-бутен-1-илполиэтиленполипропиленгликоля; или
(g) по меньшей мере одного мономера, образующего поперечные связи или по меньшей мере одного мономера, содержащего по меньшей мере две олефиновых ненасыщенности.
Предпочтительно, полимер (P), применяемый в соответствии с данным изобретением, является несульфированным полимером.
Способ получения в соответствии с данным изобретением делает возможным получение суспензии водного остатка металлической руды, содержащей по меньшей мере один полимер (P), который обладает особенно выгодными свойствами, в особенности реологическими свойствами, которые являются особенно выгодными.
Таким образом, данное изобретение также предоставляет водную минеральную суспензию с содержанием твердых веществ, которое составляет более чем 40% по массе суспензии, имеющую по меньшей мере одно свойство, выбранное среди:
- вязкости по Брукфильду, измеренной при 100 об/мин и при 25°C, более чем 2000 мПа.с;
- напряжения пластического течения, измеренного при температуре 25°C при применении реометра с прикладываемыми сдвиговыми напряжениями, снабженного лопастным шпинделем, для определенной скручивающей нагрузки, более чем 40 Па; и
- вязкости по Брукфильду, измеренную при 100 об/мин и при 25°C, более чем 2000 мПа.с, и напряжения пластического течения, измеренного при температуре 25°C при применении реометра с прикладываемыми напряжениями, снабженного лопастным шпинделем, для определенной скручивающей нагрузки, более чем 40 Па;
содержащую водный остаток металлической руды, и по меньшей мере один полимер (P) с молекулярной массой Mw, измеренной посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), находящейся в интервале от 100000 до 3x106 г/моль, полученный посредством по меньшей мере одной реакции радикальной полимеризации, при температуре более чем 50°C, и выбранный среди:
- полимера (P1), полученного в прямой эмульсии из:
(a) по меньшей мере одного анионного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты;
(b) по меньшей мере одного сложного эфира кислоты, выбранной из акриловой кислоты, метакриловой кислоты;
в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из персульфата аммония, персульфата щелочного металла и их комбинаций или их соответствующих комбинаций с ионом, выбранным из FeII, FeIII, CuI, CuII, и их смесей;
- полимера (P2), полученного в обратной эмульсии из:
(a) по меньшей мере одного анионного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты или одну из ее солей;
(c) по меньшей мере одного соединения, выбранного из акриламида, производного акриламида, соли производного акриламида и их комбинаций;
в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из персульфата аммония, персульфата щелочного металла и их комбинаций или их соответствующих комбинаций с ионом, выбранным из FeII, FeIII, CuI, CuII, и их смесей.
Отдельные, выгодные или предпочтительные характеристики способа в соответствии с данным изобретением определяют суспензии в соответствии с данным изобретением, которые также являются отдельными, выгодными или предпочтительными
Представленные ниже примеры иллюстрируют различные аспекты данного изобретения.
Полимеры, примененные в способе в соответствии с данным изобретением, приготавливают.
Полимер (P1A) приготавливают посредством размещения 420 г деионизированной воды и 2,15 г додецилсульфата натрия в стеклянном реакторе на один литр с механическим перемешиванием и нагреванием в масляной ванне.
В лабораторном стакане на 600 мл при применении дозирующего насоса и магнитной мешалки, получают предварительную эмульсию, содержащую:
- 205 г деионизированной воды,
- 1,85 г додецилсульфата натрия,
- 164 г этилакрилата,
- 132 г метакриловой кислоты,
- 6 г дивинилбензола,
- 4,8 г этиленгликольдиметакрилата.
0,26 г персульфата аммония, растворенного в 5 мл деионизированной воды, отвешивают в мензурку на 10 мл, в качестве инициатора 1.
0,2 г персульфата аммония, растворенного в 20 г воды, отвешивают в пробирку на 20 мл, снабженную дозирующим насосом, в качестве инициатора 2.
Реактор нагревают до 85°C и инжектируют инициатор 1. Затем, на протяжении 2,5 часов, предварительную эмульсию инжектируют в реактор, который поддерживают при 85°C. Инициатор 2 инжектируют параллельно в реактор во время стадии полимеризации и одновременно с добавлением предварительной эмульсии.
Нагревание продолжают в течение 1 часа при 85°C. Затем, реакционную среду обрабатывают наряду с нагреванием в течение 30 минут раствором 0,3 г персульфата в 10 г воды.
В заключение, насосы промывают водой.
Среду нагревают снова в течение 60 мин при 80°C.
Получают дисперсию полимера (P1A) с молекулярной массой Mw, измеренной посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), 2.106 г/моль при 30% по массе содержания твердых веществ и pH 2,8.
Полимер (P1B) приготавливают посредством размещения 420 г деионизированной воды и 4,1 г додецилсульфата натрия в стеклянном реакторе на один литр с механическим перемешиванием и нагреванием в масляной ванне.
В лабораторном стакане на 600 мл при применении дозирующего насоса и магнитной мешалки, получают предварительную эмульсию, содержащую:
- 170 г деионизированной воды,
- 2 г додецилсульфата натрия,
- 159 г этилакрилата,
- 107 г метакриловой кислоты,
- 19 г 2-тетрадецилоктадеканолметакрилата, оксиэтилированного 25 раз.
0,9 г персульфата аммония, растворенного в 5 мл деионизированной воды, отвешивают в мензурку на 10 мл, в качестве инициатора 1.
0,09 г метабисульфита натрия в 5 г воды отвешивают в пробирку на 20 мл, снабженную дозирующим насосом, в качестве инициатора 2.
Реактор нагревают до 75°C и инжектируют инициатор 1 и инициатор 2. Затем, на протяжении 2 часов, предварительную эмульсию инжектируют в реактор, который поддерживают при 75°C.
Нагревание продолжают в течение 1 часа при 85°C. Затем, реакционную среду обрабатывают наряду с нагреванием в течение 30 минут раствором 0,3 г персульфата в 10 г воды.
В заключение, насосы промывают водой.
Среду нагревают снова в течение 60 мин при 80°C.
Получают дисперсию полимера (P1B) с молекулярной массой Mw, измеренной посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), 500000 г/моль при 30% по массе содержания твердых веществ и pH 3,0.
Исходным материалом, применяемым для этой серии испытаний, является водный остаток металлической руды от чилийского медного рудника, расположенного на севере страны. Он является отходами от отделения руды, содержащей пригодный для применения металл, от породы, извлеченной из шахты.
Этот водный остаток медной руды находится в форме суспензии на водной основе.
Образца, примененные в этих испытаниях, собирали на выходе обычного сгустителя, примененного, чтобы концентрировать водный остаток металлической руды перед его размещением в пруду для хранения. Первый образец отбирали непосредственно после перистальтического насоса, второй образец после центробежного насоса.
Различные измерения были предприняты заранее в отношении водного остатка при отсутствии полимера в соответствии с данным изобретением:
- распределение частиц по размеру при применении лазерного гранулометра Mastersizer 2000 (Malvern),
- содержание твердотельного вещества при применении Mettler-Toledo для измерения сухого баланса,
- вязкость по Брукфильду при 100 об/мин при применении вискозиметра Brookfield DV3T с подходящим шпинделем,
- величина предела потока при применении измерителя вязкости Brookfield DV3T с лопастным шпинделем.
Объемное распределение частиц по размеру показывает присутствие множества популяций частиц с разными размерами:
- точка (A) на выходе перистальтического насоса, расположенного после обычного сгустителя в оборудовании для обработки остатка медной руды: D(0,1) = 1,2 мкм, D(0,5) = 22,1 мкм, D(0,9) = 139 мкм,
- точка (B) на выходе центробежного насоса, расположенного после обычного сгустителя в оборудовании для обработки остатка медной руды: D(0,1) = 1,1 мкм, D(0,5) = 22,3 мкм, D(0,9) = 147 мкм,
Другие характеристики остатка медной руды, не содержащего полимера, представлены в Таблице 1.
| Точка (A) | Точка (B) | |
| % Содержания твердых веществ | 62,8 | 60,4 |
| pH | 8,3 | 8,3 |
| Электропроводность в мкСм/см | 1630 | 1729 |
| Вязкость по Брукфильду при 100 об/мин, в мПа.с | 925 | 560 |
| Предел потока в Па | 25 | 13 |
Таблица 1
Испытания на сгущение затем выполняли на образцах водного остатка из точек (A) и (B).
Образец суспензии водного остатка медной руды перемещают в лабораторный стакан на 500 мл и затем механически перемешивают посредством смесителя Raynerie. Перемешивание варьируется от 800 до 1000 об/мин.
Затем полимеры (P1A) или (P1B) в соответствии с данным изобретением добавляют и оставляют при перемешивании в течение от 5 до 10 мин.
Перемешивание затем останавливают, чтобы измерить вязкость по Брукфильду при 100 об/мин и величину предела потока.
Испытание затем повторяют, добавляя различные количества полимера, 0,05%, 0,1% и 0,15% (сухое вещество/сухое вещество по массе), по отношению к суспензии. Результаты представлены в Таблице 2.
| Вязкость по Брукфильду при 100 об/мин, в мПа.с | ||||
| Точка (A) | Точка (B) | |||
| Дозирование в % (сухое вещество/сухое вещество) - Полимер | (P1A) | (P1B) | (P1A) | (P1B) |
| 0,05 | 1256 | 1090 | 600 | 650 |
| 0,1 | 1460 | 1470 | 880 | 830 |
| 0,15 | 2050 | 1970 | 1100 | 1250 |
| Предел потока в Па | ||||
| Точка (A) | Точка (B) | |||
| Дозирование в % (сухое вещество/сухое вещество) - Полимер | (P1A) | (P1B) | (P1A) | (P1B) |
| 0,05 | 27 | 39 | 23 | 19 |
| 0,1 | 42 | 53 | 37 | 35 |
| 0,15 | 85 | 70 | 54 | 48 |
Таблица 2
Другие серии испытаний выполняют на других образцах водного остатка медной руды с содержаниями твердых веществ 50% и 61%. Подобный протокол осуществляют вместе с полимером (P1A) и (P1B) при дозах 0,05% и 0,1% (сухое вещество/сухое вещество по массе).
Пределы потока измеряют сразу же после добавления полимеров (P1A) или (P1B) (T0), в таком случае после одного часа (T1), после двух часов (T2), и в заключение после 24 часов (T24). Результаты представлены в Таблице 3.
| T0 | T1 | T2 | T24 | |||||
| Предел потока в Па при содержании 61% твердых веществ | ||||||||
| Полимер | (P1A) | (P1B) | (P1A) | (P1B) | (P1A) | (P1B) | (P1A) | (P1B) |
| Точка (A) - 0,05% | 14 | 22 | 22 | 26 | 23 | 43 | 96 | 136 |
| Точка (B) - 0,05% | 48 | 26 | 69 | 28 | 74 | 35 | 144 | 101 |
| Точка (A) - 0,01% | 51 | 42 | 51 | 54 | 66 | 82 | 156 | 142 |
| Точка (B) - 0,01% | 47 | 48 | 50 | 50 | 52 | 62 | 136 | 140 |
| Предел потока в Па при содержании 50% твердых веществ | ||||||||
| Полимер | (P1A) | (P1B) | (P1A) | (P1B) | (P1A) | (P1B) | (P1A) | (P1B) |
| Точка (A) - 0,1% | 9 | 9 | 22 | 16 | 30 | 38 | 126 | 116 |
| Точка (B) - 0,1% | 20 | 16 | 55 | 44 | 60 | 90 | 244 | 136 |
Таблица 3
При отсутствии полимера, было найдено, что водные суспензии остатка медной руды имеют низкие вязкости, что нарушает их хранение в прудах и может создавать риски неконтролируемого растекания.
Добавление полимеров (P1) или (P2) в соответствии с данным изобретением делает возможным значительное увеличение этих вязкостей, а также контролирование напряжения пластического течения этих суспензий.
Посредством полимеров в соответствии с данным изобретением, поэтому возможно уплотнять водные остатки медной руды, в особенности на выходе сгустителя, наряду с контролированием их реологии.
Эти остатки могут затем быть сохранены более эффективным и безопасным образом в прудах, в частности, посредством штабелирования последовательных слоев уплотненного остатка. Штабелирование остатка в виде последовательных слоев с подходящим уклоном делает возможным увеличение срока эксплуатации прудов для хранения, которые обычно имеют ограниченные площади поверхности.
Claims (76)
1. Способ получения водной минеральной суспензии с содержанием сухих твердых веществ, которое составляет более чем 40% по массе суспензии, имеющей по меньшей мере одно свойство, выбранное среди:
- вязкости по Брукфильду, измеренной при 100 об/мин и при 25°C, более чем 2000 мПа.с;
- напряжения пластического течения, измеренного при температуре 25°C при применении реометра с прикладываемыми сдвиговыми напряжениями, снабженного лопастным шпинделем, для определенной скручивающей нагрузки, более чем 40 Па; и
- вязкости по Брукфильду, измеренной при 100 об/мин и при 25°C, более чем 2000 мПа.с, и напряжения пластического течения, измеренного при температуре 25°C при применении реометра с прикладываемыми напряжениями, снабженного лопастным шпинделем, для определенной скручивающей нагрузки, более чем 40 Па;
включающий добавление, в водный остаток металлической руды, по меньшей мере одного полимера (P) с молекулярной массой Mw, измеренной посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), находящейся в интервале от 100000 до 3x106 г/моль, полученного посредством по меньшей мере одной реакции радикальной полимеризации, при температуре более чем 50°C, и выбранного среди:
- полимера (P1), полученного в прямой эмульсии из:
(a) по меньшей мере одного анионного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты;
(b) по меньшей мере одного сложного эфира кислоты, выбранной из акриловой кислоты, метакриловой кислоты;
в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из персульфата аммония, персульфата щелочного металла и их комбинаций или их соответствующих комбинаций с ионом, выбранным из FeII, FeIII, CuI, CuII, и их смесей;
- полимера (P2), полученного в обратной эмульсии из:
(a) по меньшей мере одного анионного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты или одной из ее солей;
(c) по меньшей мере одного соединения, выбранного из акриламида, производного акриламида, соли производного акриламида и их комбинаций;
в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из персульфата аммония, персульфата щелочного металла и их комбинаций или их соответствующих комбинаций с ионом, выбранным из FeII, FeIII, CuI, CuII, и их смесей,
причем указанная 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, и
анионный мономер (M), содержащий по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты или одной из ее солей, содержит единственную группу карбоновой кислоты, которая выбрана из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, соли акриловой кислоты, соли метакриловой кислоты и их смесей.
2. Способ по п. 1, в котором суспензия имеет:
- вязкость более чем 2500 мПа.с, предпочтительно более чем 3000 мПа.с, более предпочтительно более чем 4000 мПа.с; или
- вязкость менее чем 10000 мПа.с, предпочтительно менее чем 8000 мПа.с или менее чем 7000 мПа.с.
3. Способ по одному из пп. 1 или 2, в котором суспензия имеет:
- напряжение пластического течения более чем 80 Па или более чем 100 Па, предпочтительно более чем 150 Па, или более чем 200 Па, или более чем 300 Па;
- напряжение пластического течения менее чем 700 Па или менее чем 500 Па, предпочтительно менее чем 450 Па или менее чем 400 Па; или
- напряжение пластического течения более чем 80 Па или более чем 100 Па, предпочтительно более чем 150 Па, или более чем 200 Па, или более чем 300 Па, и менее чем 700 Па или менее чем 500 Па, предпочтительно менее чем 450 Па или менее чем 400 Па.
4. Способ по одному из пп. 1-3, в котором суспензия имеет содержание твердых веществ более чем 50% по массе или 55% по массе, предпочтительно более чем 60% по массе или более чем 65% по массе, более предпочтительно более чем 70% по массе или более чем 75% по массе.
5. Способ по одному из пп. 1-4, 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%, гораздо более 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%.
6. Способ по одному из пп. 1-5, включающий добавление одного, двух или трех различных полимеров (P) или дополнительное добавление по меньшей мере одного соединения, выбранного из загущающего производного полимера природного или синтетического, минерального или органического происхождения (альгинатов, гуаровой смолы, ксантановой камеди, модифицированных производных целлюлозы, немодифицированных производных целлюлозы, крахмалов, модифицированных крахмалов), или минерального происхождения (бентонита, лапонита, глин), немодифицированного полисахарида и полисахарида.
7. Способ по одному из пп. 1-6, в котором:
- 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.
8. Способ по одному из пп. 1-7, в котором полимер (P) добавляют:
- перед стадией закачивания водного остатка металлической руды, в особенности с использованием насоса, выбранного из центробежного насоса, перистальтического насоса, поршневого насоса прямого вытеснения, водяного насоса, насоса для нагнетания воздуха, диафрагменного воздушного насоса, ротационного насоса; или
- во время стадии закачивания водного остатка металлической руды, в особенности с использованием центробежного насоса или поршневого насоса прямого вытеснения; или
- после стадии закачивания водного остатка металлической руды, в особенности с использованием центробежного насоса или поршневого насоса прямого вытеснения; или
- после стадии концентрирования водного остатка металлической руды, например, с использованием по меньшей мере одного устройства, выбранного из сгустителя, сгустителя высокой степени сжатия, или посредством денсиметического концентрирования или посредством гравиметрического концентрирования; или
- перед стадией перемещения водного остатка металлической руды, в особенности перемещения с использованием открытой трубы, закрытой трубы или трубопровода;
- перед стадией сохранения водного остатка металлической руды;
- во время стадии сохранения водного остатка металлической руды.
9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором:
- реакцию полимеризации выполняют при температуре, находящейся в интервале от более 50 до 98°C, предпочтительно от более 50 до 95°C или от более 50 до 85°C; или
- реакцию приготовления:
полимера (P1) выполняют в воде, самой по себе или в комбинации с органическим растворителем; предпочтительно выполняют в одной лишь воде; или
полимера (P2) выполняют без растворителя или в органическом растворителе, предпочтительно в углеводородном растворителе, особенно углеводородной нефтяной фракции; или
- полимер (P) имеет молекулярную массу Mw, измеренную посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), находящуюся в интервале от 200000 г/моль до 2,5x106 г/моль, предпочтительно находящуюся в интервале от 250000 г/моль до 2,2x106 г/моль или от 400000 г/моль до 2,2x106 г/моль; или
- полимер (P2) является полностью или частично нейтрализованным, в особенности в конце реакции полимеризации.
10. Способ по одному из пп. 1-9, в котором в реакции полимеризации также используют другой мономер, выбранный из:
(d) по меньшей мере одного соединения, выбранного из 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2-сульфоэтилметакрилата, металлилсульфоната натрия, стиролсульфоната, их солей и их комбинаций; или
(e) по меньшей мере одного соединения формулы (I):
R1-(EO)m-(PO)n-R2
(I)
где:
- m и n, идентичные или различные, независимым образом представляют 0 или целое либо десятичное число менее чем 150, m или n является отличным от 0,
- EO представляет группу CH2CH2O,
- PO независимо представляет группу, выбранную среди CH(CH3)CH2O и CH2CH(CH3)O,
- R1 представляет группу, содержащую по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность, предпочтительно группу, выбранную из акрилата, метакрилата, акрилуретана, метакрилуретана, винила, аллила, металлила и изопропенила, более предпочтительно метакрилатную группу,
- R2 представляет неразветвленную, разветвленную или циклическую, насыщенную, ненасыщенную или ароматическую углеводородную группу, содержащую от 6 до 40 атомов углерода, предпочтительно неразветвленную или разветвленную C6-C40 алкильную группу, предпочтительно неразветвленную или разветвленную C8-C30 алкильную группу, C6-C40 арильную группу, предпочтительно C8-C30 арильную группу, такую как тристирилфенильная группа; или
(f) по меньшей мере одного мономера, выбранного из:
- полиалкиленгликольакрилата, предпочтительно полиэтиленгликольакрилата или полиэтилен-полипропиленгликольакрилата,
- полиалкиленгликольметакрилата, предпочтительно поли этиленгликольметакрилата или полиэтилен-полипропиленгликольметакрилата,
- аллилполиалкиленгликоля, предпочтительно аллилполиэтиленгликоля или аллилполиэтилен-полипропиленгликоля,
- металлилполиалкиленгликоля, предпочтительно металлилполиэтиленгликоля или металлилполиэтилен-полипропиленгликоля,
- 3-метил-3-бутен-1-илполиалкиленгликоля, предпочтительно 3-метил-3-бутен-1-илполиэтиленгликоля или 3-метил-3-бутен-1-илполиэтиленполипропиленгликоля; или
(g) по меньшей мере одного мономера, образующего поперечные связи или по меньшей мере одного мономера, содержащего по меньшей мере две олефиновых ненасыщенности.
11. Водная минеральная суспензия для обработки, перемещения или сохранения водного остатка металлической руды, имеющая содержание сухих твердых веществ, которое составляет более чем 40% по массе суспензии, и имеющая по меньшей мере одно свойство, выбранное из:
- вязкости по Брукфильду, измеренной при 100 об/мин и при 25°C, более чем 2000 мПа.с;
- напряжения пластического течения, измеренного при температуре 25°C при применении реометра с прикладываемыми сдвиговыми напряжениями, снабженного лопастным шпинделем, для определенной скручивающей нагрузки, более чем 40 Па; и
- вязкости по Брукфильду, измеренной при 100 об/мин и при 25°C, более чем 2000 мПа.с, и напряжения пластического течения, измеренного при температуре 25°C при применении реометра с прикладываемыми напряжениями, снабженного лопастным шпинделем, для определенной скручивающей нагрузки, более чем 40 Па;
содержащая водный остаток металлической руды, и по меньшей мере один полимер (P) с молекулярной массой Mw, измеренной посредством гель-проникающей хроматографии (ГПХ), находящейся в интервале от 100000 до 3x106 г/моль, полученный посредством по меньшей мере одной реакции радикальной полимеризации, при температуре более чем 50°C, и выбранный из:
полимера (P1), полученного в прямой эмульсии из:
(a) по меньшей мере одного анионного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты;
(b) по меньшей мере одного сложного эфира кислоты, выбранной из акриловой кислоты, метакриловой кислоты;
в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из персульфата аммония, персульфата щелочного металла и их комбинаций или их соответствующих комбинаций с ионом, выбранным из FeII, FeIII, CuI, CuII, и их смесей;
полимера (P2), полученного в обратной эмульсии из:
(a) по меньшей мере одного анионного мономера, содержащего по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты или одной из ее солей;
(c) по меньшей мере одного соединения, выбранного из акриламида, производного акриламида, соли производного акриламида и их комбинаций;
в присутствии по меньшей мере одного радикалообразующего соединения, выбранного из персульфата аммония, персульфата щелочного металла и их комбинаций или их соответствующих комбинаций с ионом, выбранным из FeII, FeIII, CuI, CuII, и их смесей,
причем указанная 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, и
анионный мономер (M), содержащий по меньшей мере одну полимеризуемую олефиновую ненасыщенность и по меньшей мере одну группу карбоновой кислоты или одной из ее солей, содержит единственную группу карбоновой кислоты, которая выбрана из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, соли акриловой кислоты, соли метакриловой кислоты и их смесей.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1854993 | 2018-06-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020142808A RU2020142808A (ru) | 2022-07-11 |
| RU2785502C2 true RU2785502C2 (ru) | 2022-12-08 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB141964A (en) * | 1919-06-20 | 1920-04-29 | Maurice Hippolyte Louis Sizair | An improved spring suspension device for automobile vehicles |
| SU1650191A1 (ru) * | 1988-10-03 | 1991-05-23 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт Обогащения И Механической Обработки Полезных Ископаемых "Уралмеханобр" | Способ сгущени отходов обогащени железосодержащих руд |
| WO2000043317A1 (en) * | 1999-01-19 | 2000-07-27 | Nalco Chemical Company | Rheology modification of settled solids in mineral processing |
| WO2007082797A1 (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-26 | Ciba Holding Inc. | Concentration of suspensions |
| WO2017097799A1 (fr) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | S.P.C.M. Sa | Procédé de traitement d'effluent aqueux |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB141964A (en) * | 1919-06-20 | 1920-04-29 | Maurice Hippolyte Louis Sizair | An improved spring suspension device for automobile vehicles |
| SU1650191A1 (ru) * | 1988-10-03 | 1991-05-23 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт Обогащения И Механической Обработки Полезных Ископаемых "Уралмеханобр" | Способ сгущени отходов обогащени железосодержащих руд |
| WO2000043317A1 (en) * | 1999-01-19 | 2000-07-27 | Nalco Chemical Company | Rheology modification of settled solids in mineral processing |
| WO2007082797A1 (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-26 | Ciba Holding Inc. | Concentration of suspensions |
| WO2017097799A1 (fr) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | S.P.C.M. Sa | Procédé de traitement d'effluent aqueux |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0775094B1 (en) | A method of stabilizing slurries | |
| AU2016357979B2 (en) | Multivalent cation-containing copolymer, process for production thereof and use thereof to treating aqueous dispersions | |
| CA3019017A1 (en) | Amphoteric polymer, process for production thereof, and use thereof, to treat aqueous dispersions | |
| KR20010085880A (ko) | 수성 분산액 | |
| RU2785502C2 (ru) | Регулирование реологии остатка металлической руды | |
| AU2019282374B2 (en) | Method for controlling the sedimentation of a mining derivative | |
| CN112261977B (zh) | 控制金属矿渣的流变性 | |
| CN112236207B (zh) | 采矿副产品中水的再循环 | |
| AU2019281126B2 (en) | Controlling the rheology of a metal ore residue | |
| RU2786566C2 (ru) | Регулирование реологии остатка металлической руды | |
| RU2786568C2 (ru) | Способ регулирования седиментации продуктов горнорудного производства | |
| OA19879A (en) | Controlling the rheology of a metal ore residue. | |
| WO2020089271A1 (en) | Enhanced dewatering of mining tailings employing chemical pre-treatment | |
| US12122884B2 (en) | Controlling the rheology of a metal ore residue | |
| CA3151822A1 (en) | Method for separating solids from a tailings slurry | |
| WO2019170697A1 (en) | Process for treating an aqueous slurry and composition for use therein | |
| Guo | Design, synthesis, characterization of a new pH-responsive copolymer and its application in oil sands tailings treatment |