UA78436C2

UA78436C2 - Method for rigidification of water suspensions

Info

Publication number: UA78436C2
Application number: UAA200508558A
Authority: UA
Original assignee: Ciba Spec Chem Water Treat Ltd
Priority date: 2003-05-07
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2007-03-15
Also published as: TR201903398T4; BRPI0408645A; AU2004203785B2; EP1620365B1; US20100098493A1; CA2515581A1; AU2004203785C1; US7901583B2; CN100436351C; AR042849A1; EA200501292A1; ZA200507160B; WO2004060819A1; CL2004000008A1; US20060207946A1; AU2007221832A1; US20110188935A1; EA011444B1; MXPA05009477A; CN1768009A

Description

Опис винаходу

Даний винахід стосується обробки мінерального матеріалу, зокрема, відпрацьованих мінеральних суспензій. 2 Винахід є особливо придатним для утилізації залишків та інших відходів у результаті процесів обробки та збагачення корисних копалин, включаючи утилізацію крупних та дрібних твердих речовин, як гомогенної суміші.

Способи обробки мінеральних руд для видобування мінеральних цінностей зазвичай призводять до утворення відходів. Часто відходи складаються з водної суспензії або шламу, що містить мінеральний матеріал у формі частинок, наприклад, глину, сланець, пісок, гравій, оксиди металів і т. ін., змішані з водою.

У деяких випадках відходи, такі як відходи шахтного видобутку, простим способом поміщають у підземну шахту для утворення зворотної засипки. Як правило, відходи зворотної засипки включають велику частку крупних частинок великого розміру разом з іншими дрібнішими частинками, і їх закачують у шахту у вигляді гідросуміші й там вона зневоднюється, залишаючи осаджені тверді речовини. Зазвичай застосовують флокулянти для сприяння процесові шляхом флокуляції дрібного матеріалу з метою підвищення швидкості 72 осадження. Однак, у цьому разі крупний матеріал зазвичай осаджується з більшою швидкістю, ніж флокульовані дрібні частинки, що призводить до неоднорідного осадження крупних та дрібних твердих частинок.

В інших випадках поміщення відходів у шахту може бути неможливим. У таких випадках загальною практикою є захоронення цього матеріалу, яке полягає у закачуванні водної суспензії у відстійники, териконники або скирти, де вона поступово зневоднюється під дією осадження, дренажу та випарювання.

Існує великий тиск з боку екологів, які вимагають якомога меншого відведення нових земель для захоронення відходів і більш ефективного використання існуючих пустирів. Один спосіб полягає у розміщенні багатьох шарів відходів на ділянку, щоб утворювалися більш високі скирти з відходів. Однак це створює труднощі, пов'язані з забезпеченням умов, коли відходи заливають поверхню попередньо затвердлих відходів у допустимих межах, мають можливість затвердіння для утворення скирти, і коли відходи є достатньою мірою зміцнілими для того, с 29 щоб утримувати кілька шарів затвердлого матеріалу без ризику руйнування або сповзання. Таким чином, вимоги (3 щодо забезпечення відходів з належними характеристиками для скиртування є цілком відмінними від тих, які вимагаються для інших форм поводження з відходами, наприклад, для зворотної засипки у межах відносно закритої площі.

У типовому процесі збагачення корисних копалин тверді відходи відокремлюють від твердих речовин, які ее, містять цінні мінерали, шляхом водної обробки. Водна суспензія твердих відходів часто містить глини та інші со мінерали, і її зазвичай називають хвостами. Ці тверді речовини часто концентрують шляхом флокуляції у концентраторі для забезпечення більшої густини згущеного продукту і для видобування певної кількості З технічної води. Зазвичай закачують згущений продукт у поверхневу зону зберігання, яку часто називають Ге) хвостосховищем або хвостовою дамбою. Відразу після осадження у цій поверхневій зоні зберігання вода

Зо продовжує видалятися з водної суспензії, що в результаті забезпечує подальшу концентрацію твердих речовин - за період часу. Щойно збирається достатній об'єм води, її зазвичай відкачують знову до установки для збагачення корисних копалин.

Хвостову дамбу часто обмежують у розмірах з метою мінімізації впливу на навколишнє середовище. Крім « того, забезпечення великих дамб може вимагати багато коштів через високу вартість землерийних робіт та З зведення захисних стін. Ці дамби зазвичай мають дещо скісне дно, яке дозволяє будь-якій воді, яка с відокремлюється від твердих речовин, збиратися в одному місці для відкачування її назад до збагачувальної з» установки. Проблема, яка часто трапляється, полягає в тому, що дрібні частинки твердих речовин виносяться разом зі стічною водою, таким чином, забруднюючи воду і негативно впливаючи на подальше використання води.

У багатьох процесах зі збагачення корисних копалин, наприклад, процесі збагачення мінеральних пісків, і також звичним є утворення другого потоку відходів, який включає, головним чином, крупні ( 20,1мм) частинки

Ге | мінералів. Особливо бажаним є захоронення крупних та дрібних частинок відходів як гомогенної суміші, оскільки це поліпшує як механічні властивості зневоднених твердих речовин, значно зменшуючи витрати часу та коштів, т- які зрештою вимагаються для відновлення землі. Однак, це не завжди є можливим, оскільки навіть якщо крупні со 20 відходи ретельно перемішати у водну суспензію дрібних відходів перед відкладенням на території захоронення, крупний матеріал осідає значно швидше, ніж дрібний матеріал, в результаті чого виникає шаруватість у щи зневоднених твердих речовинах. Крім того, якщо кількість крупного матеріалу відносно дрібного матеріалу є високою, то швидке осадження крупного матеріалу може створювати надмірні кути намиву, що сприяє стіканню водних відходів, які мають високий вміст дрібних частинок, що додатково забруднюють видобуту воду. В 29 результаті часто буває необхідною окрема обробка протоків крупних та дрібних відходів і рекомбінація цих

ГФ) матеріалів шляхом механічної додаткової обробки відразу після завершення процесу зневоднення. юю Робилися спроби подолання всіх вищезгаданих проблем шляхом обробки матеріалу, який подають до хвостової дамби, з застосуванням коагулянта або флокулянта для підвищення швидкості осадження і/або поліпшення прозорості відокремленої води. Однак, вони не мали успіху, оскільки таку обробку здійснювали з 60 застосуванням традиційних доз, і це не приносило або майже не приносило переваг ні щодо швидкості згущення дрібних відходів, ні щодо прозорості видобутої води.

Таким чином, існує потреба у забезпеченні обробки, яка забезпечує більш швидке відокремлення води від суспензії твердих речовин. Крім того, бажаною є можливість зберігання концентрованих твердих речовин зручним способом, який запобігає відокремленню будь-яких крупних та дрібних фракцій і запобігає забрудненню бо відокремленої води, водночас мінімізуючи вплив на навколишнє середовище.

У процесі видобування глинозему з бокситу за Байєром (Вауег) боксит варять у водному лужному розчині для утворення алюмінату натрію, який відокремлюють від нерозчинного залишку. Цей залишок складається з піску та дрібних частинок здебільшого оксиду заліза. Відомо, що водна суспензія останнього являє собою шлам

Червоного кольору.

Після первинного відокремлення розчину алюмінату натрію від нерозчинного залишку пісок (крупні відходи) відокремлюють від червоного шламу. Надосадову рідину піддають подальшій обробці для видобування алюмінату. Червоний шлам після цього промивають шляхом певної кількості послідовних етапів промивання, у яких червоний шлам контактує з промивальною рідиною, а потім флокулюють шляхом додавання агента 7/0 флокуляції. Після кінцевого етапу промивання гідросуміш червоного шламу якомога більше загущують, а потім захоронюють. Загущення у контексті цього опису означає збільшення вмісту твердих речовин у червоному шламі. Кінцевий етап загущення може включати лише осадження флокульованої гідросуміші або іноді включає етап фільтрації. В альтернативному або додатковому варіанті шлам піддають більш тривалому осадженню у відстійнику. У будь-якому разі цей кінцевий етап загущення обмежується часом, коли вимагається перекачування /5 Загущеної водної суспензії на територію захоронення.

Шлам може бути захоронений і/або підданий подальшому висушуванню для подальшого захоронення на території скиртування шламу. Для того, щоб бути придатним для скиртування, шлам повинен мати високий вміст твердих речовин і при скирдуванні не текти, а бути відносно жорстким для того, щоб кут скиртування був якомога вищим, таким чином, щоб скирта займала якомога меншу площу для даного об'єму. Вимога щодо

Високого вмісту твердих речовин суперечить вимозі щодо можливості закачування матеріалу у формі рідини, і, таким чином, навіть за можливості утворення шламу, що має потрібний високий вміст твердих речовин для скиртування, через це шлам може стати непридатним для закачування.

Фракцію піску, видалену з залишку, також промивають і переносять на територію захоронення для окремого зневоднення та захоронення. с

У патенті ЕР-А-388108 описано додавання водовбирного, водонерозчинного полімеру до матеріалу, який о містить водну рідину з диспергованими частинками твердої речовини, такої як червоний шлам, перед закачування та наступне закачування матеріалу, що дозволяє надати матеріалові стійкого стану з наступним його затвердненням і набуттям придатної для скиртування твердої форми. Полімер абсорбує водну рідину гідросуміші, що сприяє зв'язуванню частинок твердої речовини, а отже, затвердненню матеріалу. Однак, цей Ге зо процес має недолік, який полягає в тому, що він вимагає великих доз абсорбуючого полімеру для досягнення достатнього затверднення. Для досягнення достатньо затвердлого матеріалу часто буває необхідно і, застосовувати дози від 10 до 20 кілограмів на тонну шламу. Хоча застосування абсорбуючого полімеру, що «г розбухає у воді, для затверднення матеріалу нібито може забезпечити збільшення вмісту твердих речовин, водна рідина фактично утримується в абсорбуючому полімері. Недолік цього полягає в тому, що якщо водну со з5 Відину фактично не видалити з затвердлого матеріалу, за певних умов водна рідина згодом може р. десорбуватися, і це може викликати ризик повторного розрідження відходів, з неодмінним ризиком дестабілізації скирти.

У патенті МУО-А-96/05146 описано спосіб скиртування водної суспензії частинок твердої речовини, який включає змішування емульсії водорозчинного полімеру, диспергованого в однорідній олійній фазі, з « Гідросумішшю. Перевагу віддають розведенню емульсії полімеру розріджувачем, який в оптимальному варіанті є пл») с вуглеводневою рідиною або газом і не обертає емульсію. Таким чином, процес вимагає, щоб полімер не додавався до гідросуміші у формі водного розчину. ;» У патенті ММО-А-0192167 описано процес, згідно з яким матеріал, який включає суспензію частинок твердої речовини, закачують у формі рідини і залишають для затверднення. Затверднення досягають шляхом введення

У суспензію частинок водорозчинного полімеру, який має характерну в'язкість принаймні Здл/г. Ця обробка -І дозволяє закачуваному матеріалові зберігати його текучість, але після перебування у нерухомому стані спричинює затверднення матеріалу. Цей процес має перевагу, яка полягає в тому, що концентровані тверді со речовини легко піддаються скиртуванню, що мінімізує площу землі, яка вимагається для захоронення. Цей ї5» процес також має перевагу над застосуванням зшитих водопоглинаючих полімерів, яка полягає в тому, що вода 5р З суспензії вивільнюється, а не абсорбується й утримується полімером. Підкреслюється значення застосування о частинок водорозчинного полімеру і вказується, що застосування водних розчинів розчиненого полімеру є

Ф неефективним. Завдяки цьому процесові, досягають дуже ефективного вивільнення води і зручного зберігання твердих відходів, зокрема, при застосуванні до згущеного продукту червоного шламу після одержання глинозему способом Байєра.

Однак, незважаючи на поліпшення, які забезпечує ММО-А-0192167, зокрема, в обробці червоного шламу, все одно існує потреба у подальшому удосконаленні затверднення суспензій матеріалів та подальшому поліпшенні

Ф) прозорості вивільненої рідини. Зокрема, метою даного винаходу є знаходження більш придатного способу ка обробки відходів з крупними та/або дрібними частинками від збагачення мінеральних пісків, глинозему або інших корисних копалин з метою забезпечення кращого вивільнення рідини та більш ефективного засобу поводження з бо Концентрованими твердими речовинами. Крім того, існує потреба в удосконаленні зневоднення суспензій твердих відходів, перенесених у формі рідини до зони відстоювання для захоронення, і забезпеченні поліпшення прозорості стічної води. Зокрема, бажаним є забезпечення більш ефективної обробки суспензій відходів, які переносять на території захоронення, наприклад хвостові дамби, яка забезпечує швидку, ефективну концентрацію та більш безпечне з екологічної точки зору зберігання твердих речовин і поліпшення прозорості 65 вивільненої рідини.

В одному аспекті даного винаходу автори пропонують спосіб, згідно з яким матеріал, який включає водну рідину з диспергованими частинками твердої речовини, переносять у формі рідини до зони осадження, потім залишають для відстоювання і затверднення, причому затверднення поліпшується при збереженні текучості матеріалу під час перенесення завдяки комбінуванню з матеріалом ефективної затверджуючої кількості водного розчину водорозчинного полімеру.

У другому аспекті даного винаходу автори пропонують спосіб, згідно з яким водна рідина містить дисперговані частинки твердої речовини з бімодальним розподілом розмірів частинок, і після обробки ефективною кількістю водного розчину водорозчинного полімеру у стані спокою твердне без значного відокремлення крупних та дрібних фракцій частинок твердої речовини. 70 Додавання водного розчину водорозчинного полімеру до матеріалу дозволяє йому зберігати достатню текучість під час перенесення, а потім, після залишення матеріалу у стані спокою, він утворює тверду масу, достатньо міцну для утримання наступних шарів затвердлого матеріалу. Авторами було несподівано виявлено, що додавання водного розчину полімеру до матеріалу не викликає негайного затверднення або значного осадження твердих речовин до відстоювання.

Зазвичай суспендовані тверді речовини концентрують у концентраторі, і цей матеріал залишає концентратор у вигляді згущеного продукту який перекачують через канал до зони осадження. Канал може бути будь-яким зручним засобом переміщення матеріалу до зони осадження, наприклад, трубою або канавою. Матеріал залишається рідким і придатним для перекачування під час переміщення, доки матеріал не залишають у стані спокою.

В оптимальному варіанті спосіб згідно з винаходом є частиною процесу збагачення корисних копалин, у якому водну суспензію твердих відходів необов'язково флокулюють у резервуарі для утворення надосадового шару, який включає водну рідину, та шару згущеного продукту, який включає згущені тверді речовини, які утворюють матеріал. Надосадовий шар відокремлюють від згущеного продукту в резервуарі й зазвичай рециркулюють або піддають подальшій обробці. Водну суспензію твердих відходів або, необов'язково, згущений с г продукт переносять, як правило, шляхом перекачування, до зони осадження, якою може бути, наприклад, хвостова дамба або відстійник. Матеріал може складатися лише зі здебільшого дрібних частинок або суміші (8) дрібних та крупних частинок. Необов'язково додаткові крупні частинки комбінують з водною суспензією у будь-який зручний момент до відвантаження до зони осадження. Щойно матеріал досягає зони осадження, його залишають у стані спокою, і відбувається затверднення. Водний розчин полімеру додають до матеріалу в «о зо ефективній кількості в будь-який зручний момент, зазвичай під час перенесення. У деяких випадках водну суспензію спочатку переносять до резервуара для витримування перед перенесенням до зони осадження. і,

Прийнятні дози полімеру становлять від 10 грамів до 10000 грамів на тонну твердих матеріалів. Як правило, «г прийнятна доза може змінюватися, залежно від конкретного матеріалу та вмісту твердого матеріалу. Оптимальні дози становлять від 30 до 3000 грамів на тонну, а ще більш придатні дози становлять від 60 до 200 або 400 со грамів на тонну. ї-

Частинки матеріалу зазвичай є неорганічними і/або зазвичай є мінеральними. Як правило, матеріал може мати як джерело або містити осад на фільтрі, хвости, згущені продукти концентраторів або потоки незгущених виробничих відходів, наприклад, інші мінеральні хвости або мули, включаючи фосфат, алмазні, золоті мули, мінеральні піски, хвости від обробки цинкової, свинцевої, мідної, срібної, уранової, нікелевої, залізної « 70 руди, Вугілля або червоний шлам. Матеріали можуть бути твердими речовинами, осадженими на кінцевому етапі /- с концентрації або промивання процесу збагачення корисних копалин. Таким чином, бажано, щоб матеріал був результатом процесу збагачення корисних копалин. В оптимальному варіанті матеріал включає хвости. :з» Дрібні хвости або інший матеріал, який піддають перекачуванню, можуть мати вміст твердих речовин у межах від 1095 до 8090 за масою. Гідросуміші часто складають від 2095 до 7095 за масою, наприклад, від 4595 до 6595 за масою. Розміри всіх частинок у типовому зразку дрібних хвостів зазвичай є меншими за 25 мікронів, наприклад, -і приблизно 9595 за масою матеріалу складають частинки, менші за 20 мікронів, і приблизно 7595 є меншими за 10 мікронів. Крупні хвости є значно більшими за 100 мікронів, наприклад, приблизно 8595 є більшими за 100 со мікронів, але зазвичай меншими за 10000 мікронів. Дрібні хвости та крупні хвости можуть бути присутніми або ї5» комбінованими у будь-якому зручному співвідношенні за умови, що матеріал залишається придатним для перекачування. о Дисперговані частинки твердої речовини можуть мати бімодальний розподіл розмірів частинок. Як правило,

Ф цей бімодальний розподіл може включати дрібну фракцію та крупну фракцію, причому пік дрібної фракції є значно меншим за 25 мікронів, а пік крупної фракції є значно більшим за 75 мікронів.

Авторами було виявлено, що кращі результати досягаються, коли матеріал є відносно концентрованим і вв Гомогенним. Також може бути бажаним комбінування додавання розчину полімеру з іншими добавками.

Наприклад, властивостям текучості матеріалу через канал може сприяти включення диспергатора. Як правило, у (Ф, разі включення диспергатора його включають у традиційних кількостях. Однак, авторами було несподівано ка виявлено, що присутність диспергаторів або інших добавок не перешкоджає затвердненню матеріалу у спокійному стані. Також може бути бажаною попередня обробка матеріалу неорганічним або органічним бо Коагулянтом для попередньої коагуляції дрібного матеріалу з метою сприяння утриманню затвердлих твердих частинок.

Таким чином, у даному винаході розчин полімеру додають прямо до вищезгаданого матеріалу. Розчин полімеру може складатися повністю або частково з водорозчинного полімеру. Таким чином, розчинний полімер може включати суміш зі зшитого полімеру та водорозчинного полімеру, за умови, що достатня кількість полімеру 65 перебуває у розчині або поводиться як у розчині для забезпечення затверднення у спокійному стані.

Це може бути фізична суміш полімеру, який піддається набуханню, та розчинного полімеру, або, в альтернативному варіанті, злегка зшитий полімер, наприклад, такий як описано у патенті ЕР202780. Хоча полімерні частинки можуть включати певну кількість зшитого полімеру, для даного винаходу суттєвою є присутність значної кількості водорозчинного полімеру. Якщо полімерні частинки включають певну кількість полімеру, який піддається набуханню, бажано, щоб принаймні 8095 полімеру були водорозчинними.

В оптимальному варіанті водний розчин полімеру включає полімер, який повністю або принаймні значною мірою є водорозчинним. Водорозчинний полімер може бути розгалужений через присутність засобу розгалуження, наприклад, як описано у УМО-А-9829604, наприклад, у пункті формули 12, або, в альтернативному варіанті, водорозчинний полімер є практично лінійним. 70 В оптимальному варіанті водорозчинний полімер має молекулярну масу від помірної до високої. Бажано, щоб він мав внутрішню в'язкість принаймні Здл/г (виміряну у ТМ Масі при 25 2), зазвичай принаймні 5 або бдл/г, хоча полімер може мати досить високу молекулярну масу і виявляти внутрішню в'язкість 25дл/г або ЗОдл/г або навіть вищу. В оптимальному варіанті полімер має внутрішню в'язкість у межах від вдл/г до 25дл/г. у ще кращому варіанті - від 11дл/г або 12дл/г до 18дл/г або 2О0дл/г.

Водорозчинний полімер може бути природним полімером, наприклад, полісахаридом, таким як крохмаль, гуарова смола або декстран, або напівприродним полімером, таким як карбоксиметилцелюлоза або гідроксеетилцелюлоза. В оптимальному варіанті полімер є синтетичним і в оптимальному варіанті утвореним з етиленоненасиченого водорозчинного мономеру або суміші мономерів.

Водорозчинний полімер може бути катіонним, неїонним, амфотерним або аніонним. Полімери можуть бути го утворені з будь-яких придатних водорозчинних мономерів. Як правило, водорозчинні мономери мають розчинність у воді принаймні 5г/100см? при 252С. Найкращі аніонні полімери утворюють із мономерів, вибраних з-поміж мономерів етиленоненасичених карбонових кислот та сульфонових кислот, в оптимальному варіанті - вибраних з-поміж (мет)акрилової кислоти, алілсульфонової кислоти та 2-акриламідо-2-метилпропансульфонової кислоти (АМР5Б) та їх солей, необов'язково у комбінації з неонними співмономерами, в оптимальному варіанті- «СМ вибраними з-поміж (мет)акриламіду, гідроксіалкілових естерів (мет)акрилової кислоти та М-вінілпіролідону. (5)

Оптимальні неїонні полімери утворюють з етиленоненасичених мономерів, вибраних з-поміж (мет)акриламіду, гідроксіалкілових естерів (мет)акрилової кислоти та М-вінілпіролідону.

Оптимальні катіонні полімери утворюють із етиленоненасичених мономерів, вибраних з-поміж диметиламіноетил(мет)акрилату - метилхлориду, (ОМАЕА.Месі) двцаї, діалілдиметиламонійхлориду (ФАОМАС), (о триметиламінопропіл(мет)акриламідхлориду (АТРАС), необов'язково в комбінації з неонними співмономерами, в с оптимальному варіанті - вибраними з-поміж (мет)акриламіду, гідроксіалкілових естерів (мет)акрилової кислоти та М-вінілпіролідону. «І

У деяких випадках перевагою вважали окреме додавання комбінацій типів полімерів. Таким чином, водний со розчин аніонного, катіонного або неіонного полімеру додають до вищезгаданого матеріалу першим, а потім додають другу дозу такого самого або іншого водорозчинного полімеру будь-якого типу. -

У даному винаході водорозчинний полімер утворюють за допомогою будь-якого прийнятного способу полімеризації. Полімери одержують, наприклад, як гелеві полімери шляхом полімеризації розчину, полімеризації суспензії "вода в олії" або шляхом полімеризації емульсії "вода в олії". При одержання гелевих полімерів « шляхом полімеризації розчину ініціатори зазвичай вводять у розчин мономеру.

Необов'язково включають систему термічного ініціатора. Як правило, термічний ініціатор включає будь-яку - с прийнятну ініціюючу сполуку, яка вивільнює радикали при підвищеній температурі, наприклад, азосполуки, такі и як азо-біс-ізобутиронітрил. Температура під час полімеризації має бути підвищена до принаймні 709С, але в я оптимальному варіанті не більше 959С. В альтернативному варіанті полімеризацію здійснюють шляхом опромінення (ультрафіолетовим світлом, мікрохвильовою енергією, теплом і т. ін), необов'язково також із застосуванням прийнятних ініціаторів опромінення. Відразу після завершення полімеризації й достатнього - охолодження полімерного гелю гель обробляють стандартним способом спочатку шляхом подрібнення гелю на оо більш дрібні частинки, висушування до значно зневодненого полімеру та наступного розтирання на порошок. В альтернативному варіанті полімерні гелі можуть бути у формі полімерних гелів, наприклад, як нейтронного типу ве гелеві полімери. с 50 Такі полімерні гелі одержують прийнятними способами полімеризації, як описано вище, наприклад, шляхом опромінення. Гелі подрібнюють до відповідного розміру, як це вимагається, а потім за потребою змішують з ії; матеріалом як частково гідратовані водорозчинні полімерні частинки.

Полімери виробляють як кульки шляхом полімеризації суспензії або як емульсію або дисперсію "вода в олії" шляхом полімеризації емульсії "вода в олії", наприклад згідно з процесом, визначеним у патентах ЕР-А-150933, 29 ЕР-А-102760 або ЕР-А126528. о В альтернативному варіанті водорозчинний полімер може бути передбачений як дисперсія у водному середовищі. Це може бути, наприклад, дисперсія частинок полімеру у принаймні 20 мікронів у водному ко середовищі, яке містить врівноважуючий агент, представлений у патенті ЕР-А-170394. Вона також, наприклад, може включати водні дисперсії частинок полімеру, одержані шляхом полімеризації водних мономерів у 60 присутності водного середовища, що містить розчинені полімери групи ЇМ, такі як полідіалілдиметиламонійхлорид і, необов'язково, інші розчинені матеріали, наприклад, електроліт та/або багатокомпонентні гідрокси-сполуки, наприклад, поліалкіленгліколі, представлені у УУО-А-9831749 або

УО-А-9831748.

Водний розчин водорозчинного полімеру, як правило, одержують шляхом розчинення полімеру у воді або бо шляхом розведення більш концентрованого розчину полімеру. Зазвичай твердочастинковий полімер, наприклад, у формі порошку або кульок, диспергують у воді й залишають для розчинення при перемішуванні. Цього досягають, застосовуючи традиційне обладнання для складання композицій. Бажано, щоб розчин полімеру можна було одержати, застосовуючи Аціо Шеї МУеї (торговельна марка) від Сіра Зресіайу Спетіса!в. В альтернативному варіанті полімер може бути передбачений у формі емульсії або дисперсії з оберненням фаз, яку потім перетворюють на водну.

Водний розчин полімеру додають у будь-якій прийнятній концентрації. Бажаним може бути застосування відносно концентрованого розчину, який містить, наприклад, до 1095 або більше за масою полімеру, з метою мінімізації кількості води, яку вводять у матеріал. Як правило, хоча бажаним є додавання розчинного полімеру в низькій концентрації для мінімізації проблем, які виникають у результаті високої в'язкості розчинного 7/0 полімеру та для сприяння розподілові полімеру по матеріалу. Розчин полімеру додають у відносно розведеній концентрації полімеру, наприклад, 0,0195 за масою. Як правило, розчин полімеру зазвичай застосовують у концентрації полімеру від 0,05 до 595 за масою. В оптимальному варіанті концентрація полімеру становить від 0,195 до 2 або 395. У ще кращому варіанті концентрація становить від 0,2595 до приблизно 1 або 1,595.

У процесі збагачення корисних копалин, коли суспензію, яка містить тверді речовини, флокулюють у 7/5 Концентраторі з метою розділення суспензії на надосадовий шар та матеріал згущеного продукту і матеріал, як правило, обробляють у будь-який відповідний момент після флокуляції в концентраторі, але до того, як матеріал залишають у стані спокою. Відповідну ефективну затверджуючу кількість водорозчинного розчину полімеру змішують з матеріалом до етапу перекачування. Таким чином розчин полімеру розподіляють по всьому матеріалу. В альтернативному варіанті розчин полімеру вводять і змішують з матеріалом під час етапу 2о закачування або згодом. Найбільш ефективний момент додавання залежить від субстрату та відстані від концентратора до зони осадження. Якщо канал є відносно коротким, і перевагою може бути дозування розчину полімеру поблизу місця, де матеріал витікає з концентратора. З іншого боку, якщо зона осадження є значно віддаленою від концентратора, може бути бажаним введення розчину полімеру ближче до випускного отвору. У деяких випадках зручним може бути введення розчину полімеру в матеріал тоді, коли він виходить з випускного с ов отвору.

Коли водні суспензії дрібних та крупних частинок матеріалів комбінують з метою спільного захоронення, і) ефективну затверджуючу кількість розчину водорозчинного полімеру зазвичай додають під час або після змішування різних потоків відходів у гомогенну гідросуміш.

В оптимальному варіанті матеріал перекачують у формі рідини до випускного отвору в зоні осадження й Ге зо дають матеріалові розтектися по поверхні затвердлого матеріалу. Матеріал залишають у стані спокою для затверднення і, таким чином, утворення скирти затвердлого матеріалу. Цей процес повторюють кілька разів для і, утворення скирти, яка включає кілька шарів затвердлого матеріалу. Утворення скирт затвердлого матеріалу має («ж перевагу, яка полягає в тому, що для захоронення вимагається менше площі.

Реологічні характеристики матеріалу, коли він тече через канал до зони осадження, є важливими, оскільки со будь-яке значне зниження характеристик текучості може серйозно зашкодити ефективності процесу. Важливо не МУ допустити значного осадження твердих речовин, оскільки це може призвести до блокування, що може означати необхідність закриття установки для усунення блокування. Крім того, важливо, щоб не було значного зниження характеристик текучості, оскільки це може надмірно зашкодити придатності матеріалу до перекачування. Такий шкідливий вплив може призвести до значного підвищення витрат на енергію, оскільки перекачування стає « 70 важчим, та ймовірності підвищеного зношування насосного обладнання. в с Реологічні характеристики матеріалу при його затвердненні є важливими, оскільки після залишення . матеріалу у стані спокою є важливим, щоб потік мінімізувався, і затверднення матеріалу відбувалося швидко. и?» Якщо матеріал є надто текучим, то він не утворить ефективної скирти, а також існує ризик того, що він забруднить воду, яка вивільнюється з матеріалу. Також необхідно, щоб затвердлий матеріал був достатньо

Міцним для того, щоб залишатися неушкодженим і витримувати масу наступних шарів затвердлого матеріалу, які -І укладають на нього.

В оптимальному варіанті спосіб згідно з винаходом дозволяє досягти геометричної форми териконника і со разом фіксує дрібні та крупні фракції твердих речовин у матеріалі, а також дозволяє вивільненій воді мати їх вищу рушійну силу для відокремлення від матеріалу під дією гідравлічного самопливу. Форма териконника забезпечує вищий спрямований донизу тиск ущільнення розташованих знизу твердих речовин, який зумовлює о збільшення швидкості зневоднення. Авторами було виявлено, що ця геометрична форма в результаті дає

Ф більший об'єм відходів на площу поверхні, що є вигідним як з точки зору екології, так і з точки зору економії.

Цілей винаходу неможливо досягти шляхом пристосування етапу флокуляції у концентраторі. Наприклад, флокуляція суспензії у концентраторі для забезпечення згущеного продукту, достатньо концентрованого для дв того, щоб його можна було скиртувати, не дає великої користі, оскільки буде неможливо перекачувати такий концентрований згущений продукт. Натомість авторами було виявлено, що суттєвою є обробка утвореного (Ф, матеріалу як згущеного продукту у концентраторі. Виявилося, що окрема обробка згущених твердих речовин у ка згущеному продукті дозволяє матеріалові ефективно затверднути без шкоди для текучості під час перенесення.

Найкращою особливістю даного винаходу є вивільнення водної рідини, яка часто трапляється під час етапу бр Затверднення. Таким чином, в оптимальній формі винаходу матеріал зневоднюють під час затверднення для вивільнення рідини, яка містить значно менше твердих речовин. Рідину після цього повертають у процес, таким чином, зменшуючи необхідний об'єм внесеної води, а отже, важливо, щоб рідина була прозорою і практично вільною від забруднювачів, зокрема, мігруючих тонких частинок. В оптимальному варіанті рідину, наприклад, переробляють у концентраторі, з якого одержують матеріал у формі згущеного продукту. В альтернативному 65 Варіанті рідину переробляють у змійовику або іншим способом у тій самій установці.

У ще одному аспекті даного винаходу автори пропонують спосіб, згідно з яким матеріал, який включає водну рідину з диспергованими частинками твердої речовини, переносять у формі рідини до зони осадження, потім залишають для зневоднення і вивільнення рідини, яка містить розчинені цінні мінерали, причому зневоднення поліпшується при збереженні текучості матеріалу під час перенесення завдяки комбінуванню з матеріалом ефективної зневоднюючої кількості водного розчину водорозчинного полімеру.

У цій формі винаходу водний розчин полімеру застосовують до матеріалу способом, подібним до описаного вище. У цьому разі розчин полімеру застосовують в ефективній зневоднюючій кількості і подібним чином, оскільки у першому аспекті винаходу важливим є збереження текучості матеріалу під час перенесення. Матеріал переносять до зони осадження, якою може бути, наприклад, хвостова дамба або відстійник. Етап зневоднення 7/0 Здійснюють якомога швидше, таким чином, щоб тверді речовини могли сконцентруватися, і щоб водна рідина могла вивільнитися. Важливо, щоб рідина мала високу прозорість і не була забруднена твердими речовинами, зокрема, дрібними, які можуть перешкодити подальшій обробці.

Як правило, у процесі збагачення корисних копалин суспензію твердих речовин флокулюють у резервуарі для утворення надосадового шару, який включає водну рідину, та шару згущеного продукту, який включає /5 Згущені тверді речовини, і утворює матеріал. Суспензія згущеного продукту тече з резервуара, необов'язково комбінується з крупними частинками додаткового матеріалу, і матеріал після цього перекачується до зони осадження, де його залишають для зневоднення. Водний розчин полімеру змішують у матеріал після флокуляції суспензії і до того, як матеріал залишають для затверднення та зневоднення.

Водний розчин полімеру може включати будь-який з полімерів, і його застосовують способом, подібним до го вищеописаного.

Винахід пояснюється на представлених нижче прикладах.

Приклад 1

Одержання полімеру

Зразки полімерів, показані у Таблиці 1, було одержано способом гель-полімеризації. Полімери домішували сч об ДО ВОДИ ДЛЯ забезпечення водного розчину у концентрації 0,2590. о

Фо з (В спетлюєр акрилату нетівюакриламіду 85.78

Фо (5 спвтолюер акрилету нетівюякрилеміду 3070. - со зв м 1 петлю Аме нетрю якрилеміду обо 114 ч 4 2 с ;з» Деталі експерименту

Випробування здійснювали згідно з представленими нижче процедурами з застосуванням гідросуміші хвостів, одержаної з мінеральних пісків. -І со г с»

Ф А) Визначення рухомості суміші за осіданням конуса здійснюють, застосовуючи такий спосіб: 1. Циліндр з вимірами 5Омм заввишки та 50мм у зовнішньому діаметрі поміщали на металеву поверхню приблизно 200х200мм, з дренажними отворами для забезпечення збирання гравітаційної води. 2. Цей циліндр наповнюють водною мінеральною гідросумішшю до краю й вирівнюють.

З. Циліндр піднімають вертикально над піддоном зі швидкістю, яка дозволяє гідросуміші осідати назовні. (Ф) 4. Діаметр одержаних у результаті твердих речовин та висоту, на краю та в центрі, після цього записують, г розраховуючи висоту як відсоток від радіуса й позначаючи її як осідання. 60 б5

ВЕ и Он НИ и в в АН НИКИ Отці ож, ше ти ткя шт я нтів ник ши 7. що бер тю джен я У 5. У відповідних випадках воду, вивільнену з твердих речовин за період в одну хвилину, збирають і 12 вимірюють як об'єм, так і прозорість або каламутність.

В) Випробування обробки з застосуванням вищезгаданих зразків від А до М здійснювали, застосовуючи представлений нижче спосіб. 1. 250мл гідросуміші хвостів збирали у ЗОО0мл пластиковий стакан. 2. Гідросуміш після цього піддавали змішуванню з низьким зрізальним зусиллям шляхом виливання зразка з одного 300 мл стакана до іншого для забезпечення гомогенності зразка.

З. Потрібну дозу водного розчину полімеру додавали до гідросуміші хвостів і змішування продовжували до одержання стійкого матеріалу. 4. Оброблену гідросуміш оцінювали, застосовуючи визначення рухомості суміші за осіданням конуса, як описано вище у розділі "А". с о

Зразок |Доза (г/т) г (мм) с (мм) е (мм) Осідання (9) 000 Вивільнена вода дити 91 805383315 мою Ф зо Ід ою ввів вв ввів 6908 0008 з юю ів юю 16 со 1591» єв 5 1008 шин ие кто ОО ПО У те вію я | юю 009 вв яв 100 « яю м 19 то що - вві ля вм з ою вому) ля 15 я зв зам 1009 47 ою мів ів) яв св вв 61501501 со Ся вію 181009 м 05 віял8ю1

Фо т юю іюяв5 м вв ю | 5810 з о рю | ово ві ява 11во 1116

Ге Про посилення затверднення мінеральних хвостів через додавання водорозчинного полімеру свідчить зменшення радіуса осідання та збільшення висоти скиртування порівняно з необробленим матеріалом. У майже во всіх випробуваннях також спостерігають збільшення кількості та значне збільшення прозорості вивільненої рідини.

Приклад 2

Одержання полімеру

Зразки полімерів, показані у Таблиці 1, одержували багатьма способами полімеризації. Полімери домішували в5 до води для забезпечення водного розчину в концентрації О0,2595 активного полімеру.

0 Зворотна смулься (співлолімер акрилату натріювкрилеміду ото 0017

Ро |Диолероя слелолімер акрилету натювакрилеміду ото 16 2 теми 0000 Порт одержано шляхом реакції Манніха полякриламіду 4

Я Зворотна емульсія спізполімер ОМАБА МесСіакриламіду 26 00010016 8 (льки 0 слелолімер СМАЕАМесиякриламду 2575. 18 о Ло Дистрои (спвлопімер ОМАЕМА Месивкрилеміду вото 18

Деталі експерименту

Випробування здійснювали згідно з процедурами і з застосуванням гідросуміші хвостів, детально описаних у прикладі 1.

Зразок |Доза (г/т) г (мм) с (мм) е (мм) Осідання (9) 000 Вивільнена вода

Фо з5 юю юя15 1006 м ою в юю вм « в мі вові) 50108 о -; с вові) вв0ю003 хз» мо 1 вв |в ло 5813611

Приклад З

Зразок С з прикладу 1 випробували згідно з процедурами і з застосуванням гідросуміші хвостів, детально -| описаних у прикладі 1, разом з деякими добавками, які додають до гідросуміші з іншими цілями. со ї» я. о

Фо о чити 0 чим 08307054 ю во б5

Приклад 4

Вибрані зразки, взяті з прикладу 1, оцінювали згідно з процедурами, детально описаними у прикладі 1, з застосуванням гідросуміші хвостів від латеритового нікелю у процесі кислотного вилуговування.

Результати

Зразок |Доза (г/т) г (мм) с (мм) (е (мм) Осідання (9) 000 Вивільнена вода і Чистий 90005000) 2 немає 05000400

А | озю во м з | лою1ве171мою вв ію 609 взяв 61вю вв мо 3) мя 080035 яю |в вк 101000 вів ям юю 1 во) ов яз а 1воо ват сч 29 Приклад 5 Ге)

Вибрані зразки, взяті з прикладу 1, оцінювали згідно з процедурами, детально описаними у прикладі 1, з застосуванням червоного шламу гідросуміші хвостів від збагачення глинозему. і зо не

З с

Результати і -

Зразок |Доза (г/т) г (мм) с (мм) (е (мм) Осідання (6) 000 Вивільнена вода «

Чистий! 0 85 | 2 нема) «05 мо | ою 2 б0/вмо |в 504) 0600ю010ю з с Ева 55 80ма 18550000 в щ ввів вв ' юр» 51м 16100 ввів 83880090 5 Сю м|зіяін»1ю1003ю в Свв вв іяявя1 вв со ни: Мини ния нист ин ни ние я 21 вв 20501003 00юю що вм вв юю со 70 с» Приклад 6

Вибрані зразки, взяті з прикладу 1, оцінювали згідно з процедурами, детально описаними у прикладі 1, застосовуючи гідросуміш хвостів від СІ /СІР-обробки золота о з 60

Результати

Зразок |Доза (г/т) г (мм) с (мм) е (мм) Осідання (9) 000 Вивільнена вода де

Чистий о »100| 2 |немає «05 22 »1000

ПИ НЕ ИНЕРЯ ШЕ Я НИ НО УНН ПОЛ вів | мя юю 61» в0зво0100000066 вові в 1 ю ввіз» в0в08 я рве ов) ло оз вво1я 12 вв» взяв о вв юяво16 100» 7175 1ю0 в 1зве 18 1я

Приклад 7

Вибрані зразки, взяті з прикладу 1, оцінювали згідно з процедурами, детально описаними у прикладі 1, 7/5 застосовуючи гідросуміш хвостів від збагачення свинцевої/цинкової руди.

Результати

Вибрані зразки, взяті з прикладу 1, оцінювали згідно з процедурами, детально описаними у прикладі 1, с застосовуючи гідросуміш хвостів від збагачення вугілля. Через низький вміст твердих речовин у цьому зразку :з» розмір осаджувального циліндра збільшували до діаметра 5О0мм з висотою 100мм і застосовували аліквоти

Б5О0Омл субстрату. Застосовували також виклинювання на прозорість для оцінки прозорості вивільненої води. з

В. со т. о 70 Результати

Ф

Приклад 9

Лабораторна оцінка

Продукт 1 є зворотною емульсією, що містить 80/20 співполімер акрилату натрію/акриламіду.

Продукт 1 інвертували у воду для забезпечення водного розчину, який містить 0,3595 активного полімеру.

Продукт оцінювали на комбінацію дрібних та крупних хвостів від збагачення мінеральних пісків, одержаних згідно зі способами, вказаними вище у Прикладі 1.

Фракція дрібних твердих речовин: концентратор згущеного продукту (Ф 27,79о (маса/маса)

Фракція крупних твердих речовин: відходи циклонування (Ф 96,495 (маса/маса) 70 По можливості, суміш крупних та дрібних твердих частинок розводили водою до потрібного вмісту твердих речовин 43-47905 (маса/маса).

Результати с о (Се) со « с і - - с . и? -І (ее) щ» о 50 42)

Ф) іме) 60 б5

; аванс ЛИ ут ак КИ їх купе св дин птн ТЕТУ сх

Ії я ах в п х ями сг Я Не : о : ; ше й Ше зо ів В ня ШШХ Як Ку шк е со ! й » з х в и З "» Ії ї т, НЕ 7 ост, -і вух наш то шо ше й ми те Р У : що со Я Я М й ар ша. о "7 В я т; х ще бо й с пЕТут Ще но х т ко ня ї бо На фотографіях показано вдосконалене скиртування оброблених хвостів порівняно з необробленими. Це особливо стосується спільного захоронення крупного та дрібного матеріалу з більшими пропорціями крупної фракції.

Приклад 10

Продукт 2А є гелевим продуктом, який складається з 30/70 співполімеру акрилату натрію/акрил аміду.

Продукт 2А розчиняли у воді для забезпечення водного розчину, який містить 0,2595 поданого продукту.

Полімер оцінювали на комбінованих дрібних та крупних хвостах від збагачення вугілля у дозі 740г/т. Загальний вміст твердих речовин у комбінованих хвостах становив приблизно 1995 (маса/маса) зі співвідношенням дрібних/крупних частинок приблизно 1,41. 70 Випробування обробки з застосуванням розчину Продукту 28 здійснювали з застосуванням такого способу: 1. 500мл гідросуміші хвостів збирали у 600 мл пластиковий стакан. 2. Гідросуміш після цього піддавали змішуванню з низьким зрізальним зусиллям шляхом виливання зразка з одного б0Омл стакана до іншого для забезпечення гомогенності зразка.

З. До гідросуміші хвостів додавали потрібну дозу водного розчину полімеру і змішування продовжували до /5 утворення стійкого матеріалу. 4. Матеріал переносили у 500мл вимірювальний циліндр і залишали для згущення на кілька днів, після чого вивільнену воду зливали і відбраковували. 5. Брали зрізи з верхньої та нижньої частин згущених твердих речовин і аналізували для визначення гранулометричного складу твердих речовин у кожному зрізі. 20 Результати

Гранулометричний склад у кожному зрізі представлено графічно на Фігурах 1 та 2.

На Фігурі 1 показано, що в необробленому матеріалі спостерігається високий ступінь відокремлення у згущених твердих речовинах з більшістю крупних частинок, присутніх лише у нижньому зрізі зразка. На Фігурі 2 показано, що для матеріалу, обробленого 740г/т Полімеру 2А, гранулометричний склад у верхньому та сч об Нижньому зрізах є майже однаковим, і під час згущення відбувається лише мінімальне відокремлення.

Приклад 11 (8)

Продукт 2А оцінювали згідно з процедурами, детально описаними у прикладі 10, на комбінованих дрібних та крупних хвостах від СП /СІР-обробки золота у дозі 240г/т. Загальний вміст твердих речовин у комбінованих хвостах становив приблизно 5395 маса/маса з приблизним співвідношенням дрібних/крупних частинок 2:1. Ге зо Результати

Гранулометричний склад у кожному зрізі представлено графічно на Фігурах З та 4. о

На Фігурі З показано високий ступінь відокремлення крупних твердих речовин до нижнього зрізу для «г необробленого матеріалу, а для матеріалу, обробленого Полімером 2А, на Фігурі 4 показано, що верхній та нижній зрізи містять однакову кількість як крупних, так і дрібних частинок. со 35 Приклад 12 ї-

Продукт 28 є зворотною емульсією, яка містить 30/70 співполімер акрилату натрію/акриламіду.

Продукт 2В інвертували у воду для забезпечення водного розчину, який містить 1,095 поданого продукту.

Полімер оцінювали на комбінацію дрібних та крупних хвостів від збагачення мінеральних пісків. Загальний вміст твердих речовин у комбінованих хвостах становив 5395 (маса/маса) зі співвідношенням дрібних/крупних частинок « 40 приблизно 1:5. в с Лабораторна оцінка

Випробування обробки з застосуванням розчину Продукту 28 здійснювали, застосовуючи такий спосіб: ;» 1. Гідросуміш хвостів набирають в однолітрову пластикову пляшку до відлікової риски. 2. Гідросуміш після цього піддають змішуванню з високим зрізальним зусиллям при «15О00об/хв з 45 застосуванням верхнього змішувача та відповідним чином обробленого морського імпелера для створення -І завихрення.

З. До вихору гідросуміші, створеного змішуванням з високим зрізальним зусиллям, додають потрібну со кількість розчину полімеру. їх 4. Вміст пластикової пляшки перемішують протягом 1 хвилини. 50 5. Після закінчення цього періоду гідросуміш набирають у 250мл пластикові пляшки до шийки і після цього о їх перевертають при 25об/хв протягом Х хвилин.

Ф 6. У відповідний час здійснюють визначення рухомості суміші за осіданням конуса згідно з Прикладом 1.

Результати 55 ю 1119 145 о 60 б5 нини зи и т НЕ тво то

Оцінка установки

Хвости від збагачення мінеральних пісків перекачують угору з вкритого відстійником району видобутку до розташованої вище території захоронення хвостів. Низька в'язкість потоку відходів разом з високою швидкістю /5 потоку означає, що тверді речовини осаджуються на велику відстань і далеко від місця подачі. Розмивання потоком хвостів також створює глибокі канали на території захоронення. Текучість потоку загрожує функціонуванню місця видобутку, оскільки при максимальних потоках хвости можуть стікати донизу в район видобутку, заболочуючи відстійник і знижуючи ефективність видобутку.

Застосування цього винаходу через введення 0,595 (без змін) водного розчину 3095 аніонної зворотної 2о емульсії полімеру (Продукт 28) у дозі 100г/тонну сухих твердих речовин у трубопровід для подачі змішаних дрібних частинок (згущеного продукту з концентратора) та гідросумішей крупних фракцій відходів зі швидкістю та Б5ол/сек, відповідно, на територію захоронення. На основі вищезазначеної лабораторної оцінки вибирали місце дозування, наближене (20 метрів або 11 секунд) до місця подачі, для мінімізації зрізання матеріалу, який піддають обробці. Це дозволяє досягти відвалу обробленого матеріалу з кутом скиртування 8-10 градусів сч об (виміряним із застосуванням землемірного інклінометра), вивільнення чистої води та зразків зі скирти, які мають високий вміст частинок, менших за 75 мікронів, підтверджуючи утримання дрібного матеріалу в межах і) відвалу для захоронення.

На Фігурі 5 та Фігурі 6 показано подачу хвостів мінеральних пісків без обробки і з обробкою. На Фігурі 5 хвости є високомобільними, і осідання твердих речовин у місці подачі не спостерігається. На Фігурі 6 показано Ге зо скиртування оброблених хвостів під місцем подачі та вивільнення чистої води на передньому плані.

Приклад 13 і

Продукт 28 є зворотною емульсією, яка містить 30/70 співполімер акрилату натрію/акриламіду, який «г застосовували вище у Прикладі 12. Продукт З є розчином гомополімеру поліакрилату натрію.

Продукт 28 інвертували у воду для забезпечення водного розчину, який містив 1,095 продукту без змін. со

Продукт З застосовували у первісному вигляді без необхідності у подальшому розведенні. Полімери оцінювали ї- на комбінацію дрібних та крупних хвостів від збагачення мінеральних пісків. Тверді речовини комбінованих хвостів складали 6795 (маса/маса) зі співвідношенням дрібних/крупних частинок приблизно 1:7.

Лабораторна оцінка

Випробування обробки з застосуванням розчину Продукту 28 та Продукту З здійснювали, застосовуючи такий « спосіб: в с 1. Аліквоти 250мл гомогенної комбінованої гідросуміші хвостів поміщають у 500мл стакан. 2. Гідросуміш після цього піддають змішуванню при «500об/хв з застосуванням верхнього змішувача і ;» відповідним чином обробленого лопатевого імпелера. 3. До гідросуміші додають потрібну дозу полімеру і змішування продовжують протягом 10, 20 або 30 секунд. 4. Приблизно 150мл обробленої гідросуміші переносять у 200мл стакан і вимірюють межу текучості, -І застосовуючи мапе-віскозиметр.

Також здійснювали подальші випробування на Продукті 28 та З для оцінки впливу різних співвідношень со дрібних/крупних хвостів, застосовуючи вищезгадану процедуру та незмінний час змішування 20 секунд. їх Результати

ФО щ теги: нИ НИ и НС НИ о во

Результати показують, що обидва продукти збільшували межу текучості комбінованих хвостів мінеральних пісків. Дренаж гравітаційної води відбувався при високих дозах.

Вплив різних співвідношень дрібних та крупних частинок нижче представлено графічно. При всіх 65 співвідношеннях і Продукт 28, і Продукт З значно збільшували межу текучості хвостів мінеральних пісків.

Оцінка установки

Згущений продукт з концентратора, в якому були згущені мули, комбінують з піщаною фракцією відходів збагачення мінеральних пісків. Співвідношення піску з мулами буває різним, залежно від типу руди, а отже різними є й реологія та швидкість дренажу осадженої комбінації.

Процес видобутку є мінливим і залежить від рудного тіла. Комбіновані відходи перекачують у котловани, які послідовно заповнюють, а потім рекультивують. Для видобувної компанії бажаною є робота на якомога меншій площі у будь-який час. Більша швидкість зневоднення дозволяє раніше розпочати процес відновлення.

Додаткову дренажну воду повертають на переробний завод для збільшення ефективності та зменшення витрат на перекидання води. 70 Застосування цього винаходу на вищеописаних об'єктах є таким:

Продукт З дозували у дозах 1050г/т протягом триденного періоду, додавали після гвинтового конвеєра і перед малим відцентровим насосом. У результаті досягали поліпшення кута осідання і значно більшого відокремлення води від гідросуміші. На Фігурах 9, 10 та 11 показано кут осідання при подачі у дамбу для необроблених хвостів та хвости, оброблені з застосуванням 513г/т та 1050г/тг відповідно.

Точку дозування змінювали і Продукт З додавали безпосередньо після відцентрового насоса. Дозу знижували до 726г/т в альтернативній позиції. Таку саму консистенцію піску одержували з застосуванням цієї точки. Через 24 години спостерігали гравітаційний дренаж та пористість на поверхні дамби. На Фігурах 12 та 13 показано характеристики подачі та поверхню дамби, відповідно.

Claims

Формула винаходу

1. Спосіб ригідифікації матеріалу зі збереженням його текучості під час перенесення, згідно з яким матеріал, що містить водну рідину з диспергованими частинками твердої речовини, переносять у формі рідини сч ов дО зони осадження, після чого залишають для відстоювання і ригідування, у якому під час перенесення матеріал комбінують з ефективною ригідифікуючою кількістю водного розчину водорозчинного полімеру, що має (о) внутрішню в'язкість принаймні 5 дл/г, визначену в 1 М Масі при 25 2С.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що водорозчинний полімер має внутрішню в'язкість принаймні 5 дл/г і утворений з етиленоненасиченого водорозчинного мономеру або суміші мономерів. Ге зо

3. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що водорозчинний полімер є аніонним.

4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що полімер утворений з мономеру(ів), вибраного(их) із групи, яка і, складається з (мет)акрилової кислоти, алілсульфонової кислоти та 2-акриламідо-2-метилпропансульфонової « кислоти як вільних кислот або їх солей, необов'язково в комбінації з неонними співмономерами, вибраними з групи, яка складається з (мет)акриламіду, гідроксіалкілових естерів (мет)акрилової кислоти та М-вінілпіролідону. со

5. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що водорозчинний полімер є неіонним. ч-

6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що полімер утворений з мономеру(ів), вибраного(их) із групи, яка складається з (мет)акриламіду, гідроксіалкілових естерів (мет)акрилової кислоти та М-вінілпіролідону.

7. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що водорозчинний полімер є катіонним.

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що полімер утворений з мономеру(ів), вибраного(их) із групи, яка « складається з диметиламіноетил(мет)акрилат-метилхлориду (ОМАЕА.Месі) ацаї, діалілдиметиламонійхлориду У с (ПАОМАС), триметиламінопропіл(мет)акриламідхлориду (АТРАС), необов'язково в комбінації з неійонними . співмономерами, вибраними з групи, яка складається з (мет)акриламіду, гідроксіалкілових естерів а (мет)акрилової кислоти та М-вінілпіролідону.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що дисперговані частинки твердої речовини є мінеральними. -і

10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що забезпечує захоронення гідросумішей мінеральних залишків від процесу збагачення корисних копалин. со

11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що забезпечує одержання геометричної форми їх терикона.

12. Спосіб за будь-яким з пп. 1-11, який відрізняється тим, що включає співосадження крупних і дрібних о фракцій твердих речовин у вигляді гомогенної суміші. Ф

13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що матеріал одержаний з хвостів від збагачення мінеральних пісків.

14. Спосіб за будь-яким з пп. 1-13, який відрізняється тим, що дисперговані частинки твердої речовини мають ов розміри, менші за 100 мікронів, причому, бажано, щоб принаймні 80 95 частинок мали розміри, менші за 25 мікронів. Ф)

15. Спосіб за будь-яким з пп. 1-14, який відрізняється тим, що дисперговані частинки твердої речовини мають ка бімодальний розподіл розмірів, включаючи дрібну фракцію та крупну фракцію, причому пік дрібної фракції є значно меншим за 25 мікронів, а пік крупної фракції є значно більшим за 75 мікронів. 60

16. Спосіб за будь-яким з пп. 1-15, який відрізняється тим, що вміст твердих речовин у матеріалі становить від 15 95 до 80 95 за масою, бажано - від 40 95 або 50 95 до 70 95 за масою.

17. Спосіб за будь-яким з пп. 1-16, який відрізняється тим, що включає флокуляцію водної суспензії твердих речовин у резервуарі для утворення надосадового шару, який містить водну рідину, та шару згущеного продукту, який містить згущені тверді частинки, що утворюють матеріал, відокремлення надосадового шару від згущеного 65 продукту, де згущений продукт, який містить частинки матеріалу, тече з резервуара, та у якому матеріал потім перекачують до зони осадження, де його залишають для відстоювання та ригідування, причому ефективну ригідифікуючу кількість водного розчину водорозчинного полімеру змішують з матеріалом після флокуляції суспензії та перед відстоюванням.

18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що до згущеного продукту з резервуара додатково додають вологі або сухі крупні частинки до або під час додавання ефективної ригідифікуючої кількості водорозчинного полімеру.

19. Спосіб за п. 17 або п. 18, який відрізняється тим, що матеріал переносять до резервуара для витримування перед перекачуванням до зони осадження.

20. Спосіб за будь-яким з пп. 12-19, який відрізняється тим, що забезпечує одержання геометричної форми терикона та разом фіксує крупні й дрібні фракції твердих речовин у матеріалі, а вивільнена вода має більшу 70 рушійну силу для її відділення від матеріалу за рахунок гідравлічного стікання.

21. Спосіб за будь-яким з пп. 1-20, який відрізняється тим, що матеріал перекачують до випускного отвору, де йому дають розтектися по поверхні попередньо ригідифікованого матеріалу, причому матеріал залишають відстоюватися та ригідифікувати для утворення скирти.

22. Спосіб за будь-яким з пп. 1-21, який відрізняється тим, що ефективну ригідифікуючу кількість водного 7/5 розчину водорозчинного полімеру змішують з матеріалом перед етапом перекачування.

23. Спосіб за будь-яким з пп. 1-21, який відрізняється тим, що ефективну ригідифікуючу кількість водного розчину водорозчинного полімеру змішують з матеріалом під час або після етапу перекачування.

24. Спосіб за будь-яким з пп. 1-21, який відрізняється тим, що ефективну ригідифікуючу кількість водного розчину водорозчинного полімеру змішують з матеріалом при його виході з випускного отвору.

25. Спосіб за будь-яким з пп. 1-24, який відрізняється тим, що матеріал зневоднюють під час ригідифікування, вивільнюючи рідину.

26. Спосіб за п. 25, який відрізняється тим, що рідину рециркулюють на процес збагачення корисних копалин.

27. Спосіб за п. 25 або п. 26, який відрізняється тим, що прозорість рідини поліпшують шляхом додавання водного розчину водорозчинного полімеру. с

28. Спосіб за будь-яким з пп. 25-27, який відрізняється тим, що рідина містить розчинені цінні матеріали і рідину піддають подальшій обробці для вилучення або повторного застосування цінних матеріалів. і)

29. Застосування водного розчину водорозчинного полімеру, що має внутрішню в'язкість принаймні 5 дл/г, визначену в 1 М МасіІ при 25 2С, для ригідифікації матеріалу зі збереженням його текучості під час перенесення у способі, згідно з яким матеріал, що містить водну рідину з диспергованими частинками твердої (Те) речовини, переносять у формі рідини до зони осадження і потім залишають для відстоювання і ригідування. р « (ее) і -

- . и? -і (ее) щ» (95) 4) іме) 60 б5