处理含水流出物的方法技术

本发明专利技术涉及包含固体颗粒的含水流出物形式的尾矿的处理。本发明专利技术方法使得能够从包含固体颗粒的含水流出物中分离全部或部分的水。这种方法包括(a)在流出物中添加至少一种磺化分散剂，然后(b)添加至少一种用于使固体颗粒絮凝的絮凝剂。本发明专利技术还涉及包含含有分散和絮凝的固体颗粒的含水流出物的组合物。优选地，本发明专利技术涉及一种组合物，其包含含有固体颗粒的含水流出物、至少一种磺化分散剂和至少一种用于使固体颗粒絮凝的絮凝剂。

Treatment of water containing water

The invention relates to the treatment of tailings in the form of aqueous effluent containing solid particles. The method of the invention enables the separation of all or part of the water from the aqueous effluent containing solid particles. The method comprises (a) adding at least one sulfonated dispersant in the effluent, and (b) adding at least one flocculant for coagulating solid particles. The invention also relates to compositions containing flow particles containing dispersed and flocculated solid particles. Preferably, the invention relates to a composition containing a water containing substance containing solid particles, at least one sulfonated dispersant, and at least one flocculant for flocculating solid particles.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理含水流出物的方法
本专利技术涉及包含固体颗粒的含水流出物形式的尾矿(résidusminiers)的处理。本专利技术方法使得能够从包含固体颗粒的含水流出物中分离全部或部分的水。这种方法包括(a)在流出物中添加至少一种磺化分散剂，然后(b)添加至少一种用于使固体颗粒絮凝的絮凝剂。本专利技术还涉及包含含有分散和絮凝的固体颗粒的含水流出物的组合物。优选地，本专利技术涉及一种组合物，其包含含有固体颗粒的含水流出物、至少一种磺化分散剂和至少一种固体颗粒絮凝剂。
技术介绍
众多采矿提取方法产生包含固体颗粒的含水流出物形式的尾矿。例如，以沥青砂或油砂为原料的烃的生产导致产生这种尾矿。因而，尾矿的管理构成了采矿业的一个主要挑战，特别是从开始油砂开采以来。因而，开采者有义务确定如何以安全且有效的方式去除这些副产品。由于油砂开采的规模大，所面临的挑战更大。一般而言，矿床开采也产生这种尾矿或废料，尤其是在进行矿石提取以生产煤、金刚石、磷酸盐或各种金属如铝、铂、铁、金、铜、银等时。这些尾矿还可能来自矿石加工或来自工业或洗矿过程。尾矿可能为不同的形式，尤其是污泥的形式。通常，其为固体颗粒在水中的悬浮液。通常，来自油砂的尾矿因而由水、粘土、砂和提取过程中产生的残余烃组成。到目前为止，该行业目前的做法是将尾矿泵入大型沉降池中。随后，最重的材料(主要是砂)沉积到底部，而水上升到表面并且可被再循环利用。称为成熟细尾矿(MFT或者maturefinetailings)的中间层通常由70％的水和30％的细粘土颗粒组成。自然地，成熟细尾矿层可能需要数个世纪才能凝固。矿床开采的不断发展需要建立越来越多的甚至更大型的沉降池。因而，由油砂的物理或化学处理方法产生的矿物污泥被储存在露天矿坑、池塘、储坝或半液体形式的堤防中。这些大体积的储存污泥因此会产生真正的危险，尤其是在堤坝破裂的情况下。尤其是，由于技术、环境或法规的要求，今后有必要找到一种加速或提高将成熟细尾矿转化为随后可被恢复的坚固沉积物的效率的方式。矿床开采后的土壤修复已成为环境法规下的强制手段。还需要加速尾矿的处理，尤其通过提高尾矿沉降速度以有效再循环水并且减小尾矿体积来进行。连续的处理方法也是需要的。还需要提供以下这样的处理方法：所述处理方法使得能够克服或减少与含水流出物的操作和运输有关的问题，特别是当在远离生产场所的地方进行含水流出物的处理时。这是因为，经常地，作为含水流出物来源的矿石或沥青砂在远离处理含水流出物的场所的地点被处理。含水流出物的高粘度可能会扩大与这种流出物的操作或运输有关的问题。这种高粘度还会导致在处理或运输这种流出物时的能量消耗的增加。由于待处理的含水流体的高粘度，其它成分(尤其是包含絮凝剂的成分)的掺入也是成问题的。待纳入的絮凝剂的量或混合时间则可能增加。另外，能够降低其粘度的含水流体的稀释导致要从周围自然环境中获取更大量的水。这种稀释还导致待处理的含水流体的总体积增加。一般而言，存在于矿业含水流出物内的全部或部分的水的分离和再循环构成了矿床开采的基本目标。例如，用于处理包含固体颗粒的含水流出物的方法的基本目标在于提高水分离的收率，特别是为了再循环所分离的水，并且能够容易地操作最终尾矿。这种水分离净收率(NWR或netwaterrelease)的增加是用于处理包含固体颗粒的含水流出物的重要目标。已知晓这些尾矿的物理处理方法，例如离心、过滤、电泳和电凝。另一方面还出现了化学方法。例如已知涉及加入化学产品如硅酸钠、有机絮凝剂、无机凝结剂、氧化剂、还原剂或二氧化碳的方法。还已知使用合成或天然聚合物作为凝结剂或絮凝剂，以将固体与液体分离。另外，分散剂是已知能够使最浓缩的含水悬浮液流化以促进其运输的产品。不过，这些分散剂产品的使用在随后使用絮凝剂时会产生问题。这是因为，向包含分散剂产品的悬浮液中加入絮凝剂是无效的；悬浮液中存在的固体颗粒不会絮凝。因而，阴离子聚丙烯酰胺型传统絮凝剂在与这种分散的悬浮液混合时变得无效。因此需要提供使用不影响絮凝的分散剂的方法。因而，尽管存在处理尾矿的技术，但是这些技术并不能为所遇到的问题提供完全有效的解决方案，特别是从技术、环境或公共秩序的角度。因此需要有可用的方法，所述方法使得能够提供针对现有技术方法中遇到的全部或部分问题的解决方案。
技术实现思路
因而，本专利技术提供了用于处理包含固体颗粒的含水流出物(effluentaqueux)的方法，包括：(a)向流出物中添加至少一种磺化分散剂；然后(b)添加至少一种用于使固体颗粒絮凝的絮凝剂。根据本专利技术的处理方法因而包括：(a)借助于该磺化分散剂将固体颗粒分散在水性介质中；然后(b)借助于该絮凝剂使分散的固体颗粒絮凝。根据本专利技术，所述流出物有利地是采矿提取的流出物，优选沥青砂(sablebitumineux)或油砂(sablepétrolifère)的采矿提取的流出物。除了固体颗粒之外，该流出物还包含水。它可包含砂、粘土和水，或者砂、粘土、水和残余沥青。通常，根据本专利技术的含水流出物包含5-70％重量、优选20-50％重量、更优选30-40％重量的固体颗粒，特别是矿物颗粒。根据本专利技术方法处理的流出物可以包含不同的尾矿。这些尾矿可能是新鲜尾矿(résidusfrais)或细尾矿(résidusfins)。优选地，其为包含成熟细尾矿(RFM或者对应maturefinetailings的MFT)的流出物，特别是包含含有5-70％重量的粘土量的成熟细尾矿(RFM或者对应maturefinetailings的MFT)的流出物。通常，根据本专利技术处理的来自于沥青砂的矿床开采的含水流出物还可包含残余沥青。该残余沥青则以少量存在，通常以低于含水流出物的5％质量的量存在。根据本专利技术，包含新鲜尾矿、细尾矿、成熟细尾矿或者含有5-70％重量的粘土量的成熟细尾矿并且包含固体颗粒的含水流出物优选为在沥青分离主室的出口处获得的含水流出物。术语“沥青分离主室”被理解为是指能够将大部分沥青从包含固体颗粒的矿业含水流出物(effluentsaqueuxminiers)中分离出来的分离室。根据本专利技术的方法包括在该流出物中添加至少一种磺化分散剂。优选地，相对于该流出物的量，磺化分散剂的添加量以质量表示为10-10000ppm，优选200-5000ppm，更优选500-2000ppm。还优选地，磺化分散剂以每吨流出物为10-10000g、优选200-5000g、更优选500-2000g的以质量表示的量添加。有利地，磺化分散剂使得能够将流出物流化，特别是通过降低其粘度来实现，尤其利于其运输。根据本专利技术，磺化分散剂的分子量可以相当宽地变化，尤其取决于待处理的流出物或者取决于磺化分散剂本身。通常，磺化分散剂所具有的分子量为1000-50000g/mol，优选5000-30000g/mol，更优选10000-25000g/mol。优选地，磺化分散剂选自以下物质的均聚物或共聚物：2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(ATBS或丙烯酰胺叔丁基磺酸)，乙烯基磺酸，苯乙烯磺酸，萘磺酸，烯丙基磺酸或者其水溶性盐。其还可选自以下物质的共聚物：■2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸，乙烯基磺酸，苯乙烯磺酸，萘磺酸，烯丙基磺酸或者其水溶性盐；以及■至少一种非离子单体，选自丙烯酰胺；甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于处理包含新鲜尾矿、细尾矿、成熟细尾矿(RFM或者对应mature fine tailings的MFT)、或者含有5‑70％重量的粘土量的成熟细尾矿(RFM或者对应mature fine tailings的MFT)并且包含固体颗粒的含水流出物的方法，包括：(a)向流出物中添加至少一种磺化分散剂；然后(b)添加至少一种用于使固体颗粒絮凝的絮凝剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.07 FR 15619181.用于处理包含新鲜尾矿、细尾矿、成熟细尾矿(RFM或者对应maturefinetailings的MFT)、或者含有5-70％重量的粘土量的成熟细尾矿(RFM或者对应maturefinetailings的MFT)并且包含固体颗粒的含水流出物的方法，包括：(a)向流出物中添加至少一种磺化分散剂；然后(b)添加至少一种用于使固体颗粒絮凝的絮凝剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中磺化分散剂以每吨流出物为10-10000g、优选200-5000g、更优选500-2000g的以质量表示的量添加。3.根据权利要求1或2之一所述的方法，其中磺化分散剂■所具有的分子量为1000-50000g/mol，优选5000-30000g/mol，更优选10000-25000g/mol；或者■选自以下物质的均聚物或共聚物：2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸，乙烯基磺酸，苯乙烯磺酸，萘磺酸，烯丙基磺酸或者其水溶性盐；或者■选自以下物质的共聚物：ο2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸，乙烯基磺酸，苯乙烯磺酸，萘磺酸，烯丙基磺酸或者其水溶性盐；以及ο至少一种非离子单体，优选以0.01-90％摩尔的量使用，选自丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺；丙烯酰胺的N-单衍生物；甲基丙烯酰胺的N-单衍生物；丙烯酰胺的N,N-衍生物；甲基丙烯酰胺的N,N-衍生物；丙烯酸酯；甲基丙烯酸酯；N-乙烯基甲酰胺和N-乙烯基吡咯烷酮。4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其中絮凝剂以每吨在含水流出物中所含的固体颗粒为10-10000g的量添加。5.根据权利要求1-4之一所述的方法，其中絮凝剂■所具有的分子量为3-40百万g/mol，优选5-30百万g/mol，或者■是由至少一种非离子单体制备的聚合物，所述非离子单体优选以50至90％摩尔的量使用，选自丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺；丙烯酰胺的N-单衍生物；甲基丙烯酰胺的N-单衍生物；丙烯酰胺的N,N-衍生物；甲基丙烯酰胺的N,N-衍生物；丙烯酸酯；甲基丙烯酸酯；N-乙烯基甲酰胺和N-乙烯基吡咯烷酮；或者■包含至少一种由至少一种阴离子单体制备的聚合物，所述阴离子单体优选以10-50％摩尔、优选20-40％摩尔的量使用，选自包含至少一个羧酸官能团的单体；包含至少一个羧酸官能团的单体盐；包含至少一个磺酸官能团的单体；包含至少一个磺酸官能团的单体盐；包含至少一个膦酸官能团的单体；包含至少一个膦酸官能团的单体盐；或者■选自由至少一种阳离子单体制备的聚合物，所述阳离子单体...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·法韦罗，M·蒂佐蒂，
申请(专利权)人：爱森中国絮凝剂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32