抑制在与液体介质接触的表面上垢累积的方法技术

本发明专利技术涉及抑制在与液体介质接触的表面上垢累积的方法，更具体地，提供了工艺溶液分配系统以及其用以计算分配用的垢控制试剂的量的用途。该工艺溶液分配系统包括泵，其布置并且适配为响应于测得的或计算的温度将垢控制试剂分配到工艺溶液分配系统的至少一部分；排放管，其与泵流体连通并且暴露于天气和直射阳光；任选的管道，其流体连通泵和排放管；位于泵的1000英尺内的管道段，所述管道段包含与排放管相同的材料，所述管道段的特征在于不与泵或排放管流体连通；附着于管道段的传感器，所述传感器适配于测量或计算测得的或计算的温度；以及任选的至少一个另外的传感器。

【技术实现步骤摘要】
抑制在与液体介质接触的表面上垢累积的方法本申请是申请日为2014年7月19日、申请号为201480042101.3、专利技术名称为“抑制在与液体介质接触的表面上垢累积的方法”(PCT/US2014/047331，进入国家阶段日期2016年1月25日)之申请的分案申请。
本专利技术涉及用于改善对垢沉积的抑制作用的组合物、方法和装置。更具体而言，本专利技术涉及抑制在由管道、喷嘴和排放管组成的工艺溶液分配系统(例如在堆浸采矿作业中使用的那些)中的垢沉积的方法。
技术介绍
在堆浸采矿作业中，包含有价值矿物的矿石堆被置于防护衬系统(也称为堆浸垫)上并且连续地用工艺溶液(通常称为贫液)喷洒或灌浇以润湿整个矿石堆。随着该溶液渗入穿过矿石堆，贫液选择性地提取或浸出矿石中的一种或更多种有价值矿物。浸出后收集的包含一种或更多种有价值的目标矿物的溶液被称为贵液。贵液在矿石堆的底部被收集，并且输送到处理设备，其中一种或更多种有价值的目标矿物被选择性地分离或回收，而将贫液再循环到堆中。如果在贵液中达到的比期望的目标矿物浓度低，则该溶液(通常被称为瘠贵液)可以再循环到堆中用于进一步浸出。在堆浸采矿作业中普遍面临的一个问题是矿物垢沉积物在工艺溶液分配系统中的析出和积聚。这样的结垢损害或堵塞工艺溶液的流动，这可以导致这样的问题：不恰当或不充足剂量的贫液或瘠贵液被添加到堆中，对溶液分配系统的损害，溶液有效性的损失，以及将溶液泵送穿过溶液分配系统所需的能量增加。目前这样的问题是通过进给垢控制试剂以保护溶液分配系统不受与矿物结垢相关的堵塞或损害并确保足够的流量来解决。有效的沉积物控制所需的垢控制试剂的量或剂量取决于工艺溶液中的可溶性矿物浓度与影响饱和水平的物理应力的组合。饱和水平通常受被浸出的矿石的变化、补充水的体积和组成、工艺添加剂率和物理应力的改变的影响而高度可变。然而垢控制试剂的剂量率通常保持恒定，由于条件变化经常造成过量(试剂浪费)或剂量不足(对垢控制不充分)。因此对开发控制应用于工艺溶液分配系统(包括在堆浸采矿作业中使用的那些)的垢控制试剂的剂量的替代和更有效的方法存在持续的需求。在本节中描述的技术无意构成对本文提及的任何专利、出版物或其它信息是关于本专利技术的“现有技术”的承认，除非特别地如此指定。此外，本节不应当理解为意味着已进行检索或不存在如37CFR§1.56(a)所限定的其它相关信息。
技术实现思路
为了满足上面所确认的长时间存在但是未解决的需求，本专利技术的至少一个实施方案涉及一种抑制在与液体介质接触的表面上垢累积的方法。该方法包括以下步骤：提供包括以下中的一者或更多者的溶液分配系统：管道、喷嘴、排放管及其任意组合，其长度限定了多于一个分立区域，分立区域各自能够具有不同的表面温度；布置至少一个温度传感器，使得其被构造并设置成测量或预测在溶液分配系统内跨经所有分立区域的最高表面温度；以及当在溶液分配系统中的特定位置所测量或预测到的表面温度超出引发逆溶解性垢形成所需的阈值时，将垢控制试剂以防止垢形成所需的试剂剂量施用到该位置。另外的特征和优点在本文中描述，并且将从以下的详细说明中变得明显。附图说明本专利技术的详细说明在下文中具体参照附图来描述，其中：图1是使用本专利技术的一个方面来解决在堆浸采矿作业中的垢的图。为了本公开的目的，除非另行指出，否则附图中相同的附图标记应指相同的特征。附图仅为本专利技术的原理的示例，而无意于将本专利技术限制于所例示的特定实施方案。具体实施方式提供下面的定义来确定该如何解读在本申请中所使用的术语、特别是该如何解读权利要求书。定义的组织仅仅是出于方便的目的，而非旨在将这些定义中的任何定义限制于任何特定种类。“基本由...组成”是指该方法和组合物可以包括另外的步骤、组件、成分等，但是仅在另外的步骤、组件和/或成分不会实质上改变所要求保护的方法和组合物的基本和新颖的特征的情况下如此。“垢控制试剂”是指通常应用于防止在含水溶液环境中的矿物垢沉积的化学试剂，其落入阈值抑制剂、晶体改性剂、分散剂、掩蔽剂和或螯合剂的一般类别。常用试剂可以包含这些一般构成的任意组合。“堆浸”是指通过将一种或更多种液体形式的化学试剂应用到矿石堆中以从矿石中提取包括但不限于铜、金、银、铀、稀土金属和其它化合物的贵金属的工业采矿过程，所述化学试剂渗透穿过该堆，并且这样做的同时吸收特定矿物，然后渗出该堆。“排放管”是指管或流线，其被构造并设置成将一种或更多种流体输送到目标区域(例如矿石堆)，并且允许将流体施用(通常通过滴落)到目标区域上。在本申请中的其他地方所陈述的上述定义或描述与在字典中所通常使用的或者在通过引用并入本申请的源文件中所陈述的含义(清楚或含蓄)不一致的情况下，本申请、特别是权利要求的术语应该被理解为根据本申请中的定义或描述来解释，而不是根据通常定义、字典定义或通过引用并入本申请的定义来解释。鉴于上述情况，在术语只能通过字典进行解释才能被理解或者术语通过Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology，2005年，第五版(由Wiley，John&Sons公司出版)定义的情况下，该定义应当决定该术语在权利要求中被如何定义。本专利技术的至少一个实施方案涉及防止在工艺溶液分配系统中的垢形成和/或垢累积。特别地，垢在沿着排放管的长度，或在通往排放管的管道(其可以脱离并在排放管中累积)中的特定局部位点形成或累积的倾向性被识别并且可以减轻。管道和排放管通常布置在开放区域，在那里它们允许贫液或瘠贵液逐渐滴落在目标区域上。有时在炎热、阳光强烈的气候中，这些管道和排放管经常暴露于直射阳光。此外，构造溶液分配系统的特定材料可以具有高热吸收性能，导致热吸收并传递到管道和排放管的内壁。累积效果是管道和排放管的特定局部部分可以变得足够热，以引起许多产生垢的材料的逆温度溶解性。对于这些材料当温度超过阈值时发生沉淀。对于暴露的管道和排放管，体溶液作为整体的平均温度可以低于垢形成的阈值，但其中发生溶液接触的局部管道和排放管的表面温度可以实质上更热，使得发生局部沉淀和结垢。一旦垢开始在这些表面上形成，所建立的垢可以作为籽晶或锚点，在其上更多的垢可以迅速地累积。在至少一个实施方案中，对管道和排放管的传热强度的预测或测量可以用于预测垢控制试剂的剂量需求。在至少一个实施方案中，所产生的垢至少部分是暴露于阳光的结果，并且因此基于环境温度、温度变化率和通常可得的与天气相关的测量来大体上预测。在至少一个实施方案中，所产生的垢至少部分是热传递导致溶液温度升高的结果，因此，局部热强度预测可以包括溶液分配系统中各个点处的体溶液的温度，和温度变化率。在至少一个实施方案中，使用可以用于推断温度峰值(spike)的检测器或装置的温度测量结果被用于确定工艺管道或排放管的表面经历温度升高的程度。在至少一个实施方案中，垢控制试剂被供给至已检测到温度使得垢将要形成的位置。在至少一个实施方案中，化学品仅以处理在所检测到的特定位置的垢的这样的量或剂量来进给。在至少一个实施方案中，将垢控制化学品进给到温度超过形成阈值、但流逝的时间还不足以形成可检测量的垢的位置。在至少一个实施方案中，排放管是堆浸采矿作业的一部分。本专利技术可以使用的堆浸采矿作业和排放管如何定位在其中的代表性实例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工艺溶液分配系统，包括泵，其布置并且适配为响应于测得的或计算的温度将垢控制试剂分配到所述工艺溶液分配系统的至少一部分；排放管，其与所述泵流体连通并且暴露于天气和直射阳光；任选的管道，其流体连通所述泵和所述排放管；位于泵的1000英尺内的管道段，所述管道段包含与所述排放管相同的材料，所述管道段的特征在于不与所述泵或排放管流体连通；附于所述管道段的传感器，所述传感器适配于测量或计算所述测得的或计算的温度；以及任选的至少一个另外的传感器。

【技术特征摘要】
2013.07.26 US 13/952,1391.一种工艺溶液分配系统，包括泵，其布置并且适配为响应于测得的或计算的温度将垢控制试剂分配到所述工艺溶液分配系统的至少一部分；排放管，其与所述泵流体连通并且暴露于天气和直射阳光；任选的管道，其流体连通所述泵和所述排放管；位于泵的1000英尺内的管道段，所述管道段包含与所述排放管相同的材料，所述管道段的特征在于不与所述泵或排放管流体连通；附于所述管道段的传感器，所述传感器适配于测量或计算所述测得的或计算的温度；以及任选的至少一个另外的传感器。2.根据权利要求1所述的工艺溶液分配系统，其中所述传感器选自热电偶、电阻式温度装置、红外检测器、双金属装置、液体膨胀装置及其任意组合。3.根据权利要求1所述的工艺溶液分配系统，其中所述传感器是光学传感器，其构造和设置成测量阳光强度，以及其中将所述温度计算为对应于沿着所述排放管、所述管道、或此二者的一个或更多个局部位置的温度。4.根据权利要求1所述的工艺溶液分配系统，其中所述泵适配于基于所测得的或计算的温度来自动地调节所分配的垢控制试剂的量。5.根据权利要求1所述的工艺溶液分配系统，还包括一个或更多个喷嘴。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：金·R·科莱曼，罗尔夫·阿恩特，
申请(专利权)人：艺康美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US