Brevet FR3090617A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : procédé pour le traitement de suspensions de particules solides dans l'eau à l'aide de polymères amphoteres [0001] L'invention concerne un procédé de traitement d'une suspension de particules solides dans l'eau, telle que des résidus minéraux Ce procédé comprend l'étape de mise en contact de la suspension de particules solides dans l'eau avec un polymère particulier, soluble dans l'eau. [0002] L'invention concerne le traitement de résidus miniers sous la forme d'effluents aqueux comprenant des particules solides. Le procédé de l'invention permet de séparer tout ou partie dc l'eau d'un effluent aqueux comprenant des particules solides. Ce procédé comprend l'addition dans l'effluent d'au moins un polymère hydrosoluble obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée. [0003] L'invention concerne également une composition comprenant un effluent aqueux comprenant des particules solides traitées, le polymère hydrosoluble obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée. De préférence, elle concerne une composition comprenant un effluent aqueux comprenant des particules solides, au moins un polymère hydrosoluble obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée. [0004] Dc nombreuses méthodes d'extraction minière produisent des résidus sous la forme d'effluents aqueux comprenant des particules solides. Par exemple, la production d'hydrocarbures à partir de sables bitumineux ou pétrolifères conduit à dc tels résidus miniers. Ainsi, la gestion des résidus miniers constitue un défi de taille pour l'industrie minière, notamment depuis le début de l'exploitation des sables pétrolifères. Il incombe donc aux exploitants de déterminer la façon d'éliminer ces sous-produits de manière sécuritaire et efficace. Le défi est d'autant plus considérable du fait de l'importance dc la taille des exploitations dc sables pétrolifères. [0005] Dc manière générale, l'exploitation minière produit également de tels résidus ou matériaux dc rebut, notamment lors de l'extraction de minerais pour la production de charbon, de diamant, dc phosphate ou de différents métaux, par exemple aluminium, platine, fer, or, cuivre, argent, etc. De tels résidus peuvent également résulter de la transformation de minerais ou encore de procédés industriels ou de lavage. [0006] Les résidus miniers peuvent prendre différentes formes, notamment de boues. En général, il s'agit de suspensions de particules solides dans de l'eau. [0007] Généralement, les résidus miniers des sables pétrolifères se composent donc d'eau, d'argile, de sable et d'hydrocarbures résiduels provenant du processus d'extraction. [0008] Les pratiques courantes de l'industrie consistaient jusqu'à présent à pomper les résidus dans de vastes bassins de décantation. Par la suite, la matière la plus lourde, 2 principalement du sable, se dépose au fond, tandis que l'eau monte à la surface et peut être recyclée. La couche intermédiaire, connue sous le nom de résidus fins mûrs (MFT ou mature fine tailings), est généralement composée à 70 % en poids d'eau et à 30 % en poids de particules d'argile fines. Naturellement, la couche de résidus fins mûrs pourrait prendre des siècles à se solidifier. Le développement continu de l'exploitation minière a nécessité la création d'un nombre croissant de bassins de décantation toujours plus importants. [0009] Ainsi, les houes minérales produites par des procédés de traitement physiques ou chimiques des sables bitumineux sont stockées dans des bassins à ciel ouvert, des étangs, des barrages de rétention ou des remblais sous forme semi-liquide. Ces grands volumes de houe stockée créent par conséquent un véritable danger, en particulier en cas de rupture des digues. [0010] Notamment du fait des impératifs techniques, environnementaux ou réglementaires, il est désormais nécessaire de trouver un moyen d'accélérer ou d'améliorer l'efficacité de la transformation des résidus fins mûrs en un dépôt ferme pouvant ensuite être réhabilité. [0011] La remise en état des sols suite à l'exploitation minière est rendue obligatoire par la législation environnementale. [0012] L'accélération du traitement des résidus miniers est également nécessaire, notamment en augmentant la vitesse de sédimentation des résidus afin de recycler l'eau efficacement ainsi que pour réduire le volume de résidus. [0013] De manière générale, la séparation et le recyclage de tout ou partie de l'eau présente au sein des effluents aqueux miniers constituent des buts essentiels lors de l'exploitation minière Ainsi, les procédés de traitement d'effluents aqueux comprenant des particules solides ont comme but essentiel d'améliorer le rendement de séparation de l'eau, notamment dans le but de recycler l'eau séparée ainsi que de permettre la manipulation aisée du résidu final. L'augmentation de ce rendement net de séparation de l'eau (NWR ou net water release) constitue un but important des procédés de traitement des effluents aqueux comprenant des particules solides. [0014] On connaît des méthodes de traitement physique de ces résidus miniers, par exemple la centrifugation, la filtration, l'électrophorèse et l'électrocoagulation. [0015] D'autre part, des procédés chimiques émergent. On connaît par exemple des procédés impliquant l'addition de produits chimiques, tels que le silicate de sodium, des agents de floculation organiques, des agents de coagulation inorganiques, des agents d'oxydation, des agents de réduction ou encore du dioxyde de carbone. On connaît également l'utilisation de polymères synthétiques comme agents de coagulation ou de floculation, pour séparer les solides du liquide. [0016] Cependant, ces techniques ne permettent pas d'apporter une solution totalement 3 efficace aux problèmes rencontrés, notamment d'un point de vue technique, environnemental ou d'ordre public. [0017] De plus les polymères actuellement utilisés ont une limite en dosage au-delà de laquelle les performances n'augmentent plus voire même se dégradent. [0018] Il est donc nécessaire de pouvoir disposer de méthodes qui permettent d'apporter des solutions à tout ou partie des problèmes des méthodes de l'état de la technique. [0019] Ainsi, l'invention fournit un procédé de traitement d'un effluent aqueux comprenant des particules solides, comprenant l'addition dans l'effluent d'au moins un polymère hydrosoluble ohtenu par polymérisation radicalaire contrôlée, ledit polymère ayant une viscosité UL (viscosité en solution) comprise entre 2 à 4,5 cps. [0020] L'invention concerne également un procédé de traitement d'un effluent aqueux comprenant des particules solides, comprenant l'addition dans l'effluent d'au moins un polymère hydrosoluble comprenant au moins un monomère non ionique et au moins un monomère anionique ohtenu par polymérisation radicalaire contrôlée, ledit polymère ayant une viscosité UL comprise entre 2 et 4,5 cps. [0021] Par « polymère hydrosoluble », on désigne un polymère qui, mis en solution à l'aide d'une agitation dans de l'eau à une température de 25°C à une concentration de 50g/I, donne une solution exempte de particules insolubles. [0022] Les polymérisations radicalaires contrôlées (PRC) regroupent les techniques telles que la polymérisation par transfert d'iode (ITP) Ondine Transfer Polymerization), la polymérisation contrôlée par des nitroxydes(NMP) (Nitroxide Mediated Polymerization), par transfert d'atome (ATRP) (Atom Transfer Radical Polymerization), par transfert de chaîne par addition-fragmentation réversible (RAFT) (Reversible Addition Fragmentation chain Transfer Polymerization), dont fait partie la technologie MADIX (MAcromolecular Design by Interchange of Xanthates), diverses variations de polymérisations avec des composés organométalliques (OMRP) (Organometallic Mediated Radical Polymerization), la polymérisation radicalaire contrôlée par des composés hétéroatomiques (OrganoHeteroatom-mediated Radical Polymerization (OHRP). [0023] De manière préférentielle la polymérisation radicalaire contrôlée est une polymé- risation par transfert de chaîne par addition-fragmentation réversible, RAFT (Reversible Addition Fragmentation chain Transfer Polymerization). [0024] L'ensemble de ces techniques repose sur un équilibre réversible entre une espèce dormante et une espèce active (macro-radical en croissance), comme illustré sur la figure 10. [0025] Ce processus d'activation-désactivation permet aux chaînes de croître à la même vitesse et ce, jusqu'à la consommation totale du monomère, rendant possible le contrôle des poids moléculaires des polymères et l'obtention de distributions étroites de poids moléculaires. Ceci va également permettre de minimiser l'hétérogénéité de la composition. La désactivation réversible des chaînes en croissance est à l'origine de la minimisation des réactions de terminaison irréversibles. La grande majorité des chaînes de polymère reste sous forme dormante et est donc réactivable. Il est alors possible de fonctionnaliser les extrémités de chaîne en vue d'amorcer d'autres modes de polymérisation ou pour faire des extensions de chaînes. Ceci est la clé pour accéder à des hauts poids moléculaires, des compositions et des architectures contrôlées. [0026] La polymérisation radicalaire contrôlée présente donc les aspects distinctifs suivants : [0027] 1. Le nombre de chaînes polymériques est fixe pendant toute la durée de la réaction. 2. Les chaînes polymériqucs croissent toutes à la même vitesse, ce qui se traduit par : [0028] - Une augmentation linéaire des poids moléculaires, [0029] - Une distribution des poids moléculaires resserrée, [0030] 1. Le poids moléculaire moyen est contrôlé par le rapport molaire monomère / précurseur. [0031] Le caractère contrôlé est d'autant plus marqué que la vitesse de réactivation des chaînes en radical est très grande devant la vitesse de croissance des chaînes (propagation). Cependant, dans certains cas, la vitesse de réactivation des chaînes en radical est inférieure ou égale à la vitesse de propagation. Dans ces cas, les conditions 1 et 2 ne sont pas observées et, par conséquent, le contrôle des poids moléculaires n'est pas possible. [0032] De manière préférentielle la polymérisation radicalaire contrôlée s'effectue avec un agent de contrôle de formule (I) : [0033] formule (I) [0034] dans laquelle [0035] Z= 0, S ou N, R' et R2, identiques ou différents, représentent : - un groupe (i) alkyle, acyle, alcényle ou alcynylc éventuellement substitué, ou - un cycle carboné (ii), saturé ou non, éventuellement substitué ou aromatique, ou - un hétérocycle (iii), saturé ou non, éventuellement substitué ou aromatique, [0036] ces groupes et cycles (i), (ii) et (Hi) pouvant être substitués par des groupes aro- matiques substitués ou des groupes alkoxycarbonyle ou aryloxycarbonyle (-COOR), carhoxy (-COOH), acyloxy (-02CR), carbamoyle (-CONR2), cyano (-CN), alkylcarbonyle, alkylarylcarbonylc, arylcarbonylc, arylalkylcarbonylc, phtalimido, maleïmido, succinimido, amidino, guanidimo, hydroxy (-OH), amino (-NR2), halogène, allyle, époxy, alkoxy (-OR), S-alkyle, S-aryle, des groupes présentant un caractère hydrophile ou ionique tels que les sels alcalins d'acides carboxyliques, les sels alcalins d'acide sulfonique, les chaines polyoxyde d'alkylène (POE, POP), les substituants cationiques (sels d'ammonium quaternaires), [0037] R représentant un groupe alkyle ou aryle. [0038] De manière plus préférentielle la polymérisation radicalaire contrôlée s'effectue avec un agent de contrôle de formule (1) : [0039] [0040] formule (I) [0041] dans laquelle [0042] - Z= O, S ou N, R' et R2, identiques ou différents, représentent : - un groupe (i) alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 20 carbones, de préférence de 1 à 10 carbones, éventuellement substitué, acyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 20 carbones, de préférence de 1 à 10 carbones, éventuellement substitué, alcényle linéaire ou ramifié comprenant de 2 à 20 carbones, de préférence de 2 à 10 carbones, éventuellement substitué, ou alcynyle linéaire ou ramifié comprenant de 2 à 20 carbones, de préférence de 2 à 10 carbones, éventuellement substitué, ou - un cycle carboné (ii), saturé ou non, éventuellement substitué ou aromatique, comprenant de 4 à 7 carbones, préférentiellement de 5 à 6 carbones ou - un hétérocycle (iii), saturé ou non, éventuellement substitué ou aromatique, comprenant 1,2 ou 3 hétéroatomes choisis parmi 0,N ou S, et de 3 à 6 carbones, préférentiellement de 4 à 5 carbones, [0043] ces groupes et cycles (i), (ii) et (iii) pouvant être substitués par des groupes aro- matiques substitués ou des groupes alkoxycarbonyk ou aryloxycarbonylc (-COOR), 6 carboxy (-COOH), acyloxy (-02CR), carbamoyle (-CONR2), cyano (-CN), alkylcarbonyle, alkylarylcarbonylc, arylcarbonylc, arylalkylcarbonylc, phtalimido, malelinido, succinimido, amidino, guanidimo, hydroxy (-OH), amino (-NR,), halogène, allyle, époxy, alkoxy (-OR), S-alkylc, S-arylc, des groupes présentant un caractère hydrophile ou ionique tels que les sels alcalins d'acides carboxyliques, les sels alcalins d'acide sulfonique, les chaines polyoxydc d'alkylène (POE, POP), les substituants cationiques (sels d'ammonium quaternaires), [0044] R représentant un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 20 carbones, de préférences de 1 à 10 carbones, ou aryle comprenant de 6 à 10 atomes de carbone. [0045] Selon un mode préféré, l'agent de contrôle est de formule (1) dans laquelle : [0046] Z = O. [0047] [0048] Selon un autre mode préféré, l'agent de contrôle est de formule (I) dans laquelle : [0049] Z = O. R' et R2, identiques ou différents, représentent un groupe (i) linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 20 carbones, de préférence de 1 à 10 carbones, acyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 20 carbones, de préférence de 1 à 10 carbones, alcényle linéaire ou ramifié comprenant de 2 à 20 carbones, de préférence de 2 à 10 carbones, ou alcynylc linéaire ou ramifié comprenant de 2 à 20 carbones, de préférence de 2 à 10 carbones, ces groupes étant éventuellement substitués par un ou des groupes aromatiques substitués comprenant 4 à 7 carbones ou des groupes alkoxycarbonyle ou aryloxycarbonyle (-COOR), carboxy (-COOH), acyloxy (-O2CR), carbamoyle (-CONR2), cyano (-CN), alkykarbonyle, alkylarylcarbonyle, arylcarbonyle, arylalkylcarbonyle, phtalimido, maleïrnido, succinimido, amidino, guanidimo, hydroxy (-OH), amino (-NR2), halogène, allyle, époxy, alkoxy (-OR), S-alkyle, S-aryle, des groupes présentant un caractère hydrophile ou ionique tels que les sels alcalins d'acides carboxyliques, les sels alcalins d'acide sulfonique, les chaines polyoxyde d'alkylène (POE, POP), les substituants cationiques (sels d'ammonium quaternaires), [0050] R représentant un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 20 carbones, de préférences de 1 à 10 carbones, ou aryle comprenant de 6 à 10 atomes de carbone. [0051] Selon un autre mode préféré, l'agent de contrôle est de formule (II) suivante : [0052] 7 100531 Formule (II) 100541 Le polymère hydrosoluble obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée est préparé à partir d'au moins un monomère non ionique et/ou au moins un monomère anionique et/ou au moins un monomère cationique. 100551 Le ou les monomères non ioniques pouvant être utilisés dans le cadre de l'invention peuvent être choisis, notamment, dans le groupe comprenant les monomères vinyliques solubles dans l'eau. Des monomères préférés appartenant à cette classe sont, par exemple, l'acrylamide, le méthacrylamide ; le N-isopropylacrylamide ; le N,N-diméthylacrylamide ; le N, N diéthylacrylamide ; le N-méthylolacrylamide ; la Nvinylformamide ; le N-vinyl acetamide ; la N-vinylpyridine ; la N-vinylpyrrolidone ; l'acryloyl morpholine (ACMO), le méthacrylate de glycidyle, le méthacrylate de glycéryle et la diacétone acrylamide. Un monomère non ionique préféré est l'acrylamide. 100561 Le ou les monomères non-ionique sont de préférence utilisés en une quantité allant de 50 à 90 % en moles, plus préférentiellement de 30 à 45 % en mole, par rapport au nombre total de moles de monomères. Dc manière particulièrement préférée selon l'invention, le polymère hydrosoluble est un polymère préparé à partir d'acryhunide. [0057] Le ou les monomères anioniques sont préférentiellement choisis parmi l'acide acrylique ; l'acide méthacrylique ; l'acide itaconique ; l'acide crotoniquc ; l'acide maléique ; l'acide fumarique ; l'acide 2-acrylamido 2-méthylpropanc sulfonique ; l'acide vinylsulfonique ; l'acide vinylphosphonique ; l'acide allylsulfonique ; l'acide allylphosphoniquc ; l'acide styrène sulfonique, ledit monomère anionique étant non salifié, partiellement ou totalement salifié, et les sels du méthacrylate de 3-sulfopropyle. La forme salifiée correspond avantageusement aux sels de métaux alcalins (Li, Na, K...), de métaux alcalino-terreux (Ca, Mg...) ou d'ammonium, notamment les ammoniums quaternaires. [0058] Le ou les monomères anioniques sont de préférence utilisés en une quantité allant 10 à 70 % en moles, de préférence allant de 20 à 55 % en moles, par rapport au nombre total de moles de monomères. [0059] Les monomères anioniques particulièrement préférés sont l'acide acrylique, l'acide 2-acrylamido-2-méthylpropanesulfoniquc et leurs sels correspondants. [0060] Le ou les monomères cationiques pouvant être utilisés dans le cadre de l'invention 8 peuvent être choisis, notamment parmi les monomères du type acrylamidc, acrylique, vinylique, allylique ou maléique possédant une fonction ammonium quaternaire par salification ou quaternisation. On peut citer, en particulier et de façon non limitative, r acrylatc de diméthylaminoéthyle (ADAME) quatcrnisé, le méthacrylate de diméthylaminoéthyle (MADAME) quaternisé, le chlorure de diméthyldiallylammonium (DADMAC), le chlorure d'acrylamido propyltriméthyl ammonium (APTAC), et le chlorure de methacrylamido propyltrimethyl ammonium (MAPTAC), ledit monomère cationique étant non salifié, partiellement ou totalement salifié. [0061] Le ou les monomères cationiques sont de préférence utilisés en une quantité allant 0,01 à 10 % en moles, de préférence allant de 0,1 à 4 % en moles, par rapport au nombre total de moles de monomères. [0062] Le monomère peut optionnellement être un monomère zwitterioniquc de type acrylamidc, acrylique, vinylique, allylique ou maléique possédant une fonction amine ou ammonium quaternaire et une fonction acide de type carboxylique, sulfonique ou phosphorique. On peut citer, en particulier et de façon non limitative les dérivés de r acrylatc de diméthylaminoéthyl, tel que le 2-((2-(acryloyloxy)éthyl) diméthylammonio) éthane-1-sulfonate, le 3-((2-(acryloyloxy)éthyl) di méthylammonio) propane-1-sulfonatc, le 4((2-(acryloyloxy)éthyl) diméthylammonio) butane1-sulfonate, le [2-(acryloyloxy)éthyl)] (diméthylammonio) acétate, les dérivés du méthacrylate de diméthylaminoéthyle tel que le 24(2-(rnéthacryloyloxy) éthyl) diméthylammonio) éthaneil-sulfonate, le 3-((2-(méthacryloyloxy) éthyl) diméthylammonio) propane-l-sulfonate, le 4-((2-(méthacryloyloxy) éthyl) diméthylammonio) butane1-sulfonate, le [2-(méthacryloyloxy)éthyl)] (diméthylammonio) acétate, les dérivés du diméthylamino propylacrylamide tel que le 2((3-acrylamidopropyl) diméthylammonio) éthaneil-sulfonate, le 3((3-acrylamidopropyl) diméthylammonio) propane-l-sulfonate, le 4((3-acrylamidopropyl) diméthylammonio) butane1-sulfonate, le [3-(acryloyloxy) propyl)] (diméthylammonio) acétate, les dérivés du diméthylamino propyl méthylacrylamide tel que le 2((3-méthacrylamidopropyl) diméthylarmnonio) éthane-l-sulfonate, le 3-((3-méthacrylamidopropyl) diméthylammonio) propane-l-sulfonate, le 4((3-méthacrylamidopropyl) diméthylammonio) butane1-sulfonate et le [3-(méthacryloyloxy)propyl)] (diméthylammonio) acétate. [0063] Préférentiellement le polymère hydrosoluble obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée est obtenu à partir d'au moins un monomère non ionique et au moins un monomère anionique. [0064] Préférentiellement le polymère hydrosoluble obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée est obtenu à partir d'acrylamide et d'acide acrylique. [0065] De manière avantageuse le polymère hydrosoluble obtenu par polymérisation ra- dicalaire contrôlée comprend exclusivement des monomères hydrosolubles. Par 9 monomères hydrosolubles nous désignons tous les monomères ayant une solubilité dans l'eau supérieure à 100 g/I, préférentiellement supérieure à 200g/I, à 25°C. [0066] L'initiateur de polymérisation radicalaire peut être choisi parmi les initiateurs clas- siquement utilisés en polymérisation radicalaire. Il peut s'agir par exemple d'un des initiateurs suivants : [0067] les peroxydes d'hydrogène tels que ceux choisis dans le groupe comprenant l'hydroperoxyde de butyle tertiaire, l'hydroperoxyde de cumène, le thutyl-peroxyacétate, le t-hutylperoxyhenzoate, le t-hutylperoxyoctoate, le thutylperoxynéodécanoate, le t-hutylperoxyisohutarate, le peroxyde de lauroyle, le t-amylperoxypivalte, le t-hutylperoxypivalate, le peroxyde de dicumyl, le peroxyde de henzoyle, le persulfate de potassium, et le persulfate d'ammonium, les composés azoïques tels que ceux choisis dans le groupe comprenant le 2-2'-azohis(isohutyronitrile), le 2,2'-azobis(2-butanenitrile), le 4,4'-azobis(4-acide pentanoïque), le 1,1'-azobis(cyclohexanc-carbonitrile), le 2-(t-butylazo)-2-cyanopropanc, le 2,2'-azobis[2-méthyl-N(1,1)-bis(hydroxyméthyl)-2-hydroxyéthyll propionamide, le 2,2'-azobis(2-méthyl-N-hydroxyéthylkpropionamide, le di-chlorure de 2,2'-azobis(N,N'-diméthylèneisobutyramidinc), le dichlorurc de 2,2'-azohis (2-amidinopropanc), le 2,2'-azohis (N,N'-diméthylèneisobutyramide), le 2,2'-azobis(2-méthyl-N-[1,1-bis (hydroxyméthyl)-2-hydroxyéthyl] propionamide), le 2,2'-azobis(2-méthyl-N-[1,1-bis (hydroxyméthyl)éthyl] propionamide), le 2,2'-azobis(2-méthyl-N-(2-hydroxyéthyl) propionarnide], et le 2,2'-azobis(isobutyramide) dihydrate, les systèmes redox comportant des combinaisons telles que celles choisies dans le groupe comprenant : [0068] - les mélanges de a) peroxyde d'hydrogène ou d'alkyle, peresters, ou per- carbonates et similaires et de b) n'importe lequel des sels de fer, de sels titaneux, formaldéhyde sulfoxylate de zinc ou formaldéhyde sulfoxylate de sodium, et c) des sucres réducteurs, les persulfates, perborate ou perchlorate de métaux alcalins ou d'ammonium en association avec un bisulfite de métal alcalin, tel que le métabisulfite de sodium, et des sucres réducteurs, et les persulfates de métal alcalin en association avec un acide arylphosphinique, tel que l'acide benzène phosphonique et autres similaires, et des sucres réducteurs. [0069] De manière préférentielle ledit polymère a une viscosité UL comprise entre 2,5 à 4,2 cps. [0070] La viscosité UL est mesurée à l'aide d'un viscosimètre Brookfield de type LVT muni d'un adaptateur UL dont le module tourne à 60 tours/minute (0,1% de polymère en poids dans une solution saline de chlorure de sodium 1M à 25°C). [0071] L'indice de polydispersité (Ip) du polymère obtenu selon l'invention est avanta- geusement d'au plus 2 (2), de préférence d'au plus 1,5 (1,5). L'indice de polydispersité est déterminé selon la formule suivante : [0072] Ip= Mw/Mn [0073] Mw est le poids moléculaire moyen en poids [0074] Mn est le poids moléculaire moyen en nombre [0075] La détermination des poids moléculaires moyen en poids (Mw) et en nombre (Mn) se fait de manière conventionnelle, avantageusement par la chromatographie d'exclusion stérique (CES) couplée à un détecteur de diffusion de lumière multi-angles de type Dawn Helcos II, 18 angles (Wyatt technology). [0076] Selon l'invention, l'effluent est avantageusement un effluent d'extraction minière, provenant des mines de charbon, des mines de diamant, des mines de phosphate, des mines de métal comme l'aluminium, le platine, le fer, l'or, le cuivre, argent, etc L'effluent peut également être un effluent d'extraction minière de sable bitumineux ou de sable pétrolifère. [0077] De préférence l'effluent est un effluent d'extraction minière de sable bitumineux ou de sable pétrolifère. Outre les particules solides, l'effluent comprend de l'eau. Il peut comprendre du sable, de l'argile et de l'eau ou bien du sable, de l'argile, de l'eau et du bitume résiduel. [0078] Généralement, l'effluent aqueux selon l'invention comprend de 5 à 70 % en masse, de préférence de 20 à 50 % en masse, plus préférentiellement de 30 à 40 % en masse, de particules solides, notamment des particules minérales notamment choisies parmi argile et sable ou leurs mélanges. [0079] L'effluent traité selon le procédé de l'invention peut comprendre différents résidus. Ces résidus peuvent être des résidus frais ou des résidus fins. De préférence, il s'agit d'un effluent comprenant des résidus fins mûrs (RFM ou MFT pour mature fine tailings) ou d'un effluent comprenant des résidus fins frais (RFF ou FFT pour fresh fine tailings), en particulier il s'agit d'un effluent comprenant des résidus fins mûrs (RFM ou MFT pour mature fine tailings), et plus particulièrement il s'agit d'un effluent comprenant des résidus fins mûrs (RFM ou MFT pour mature fine tailings) comprenant une quantité d'argiles allant de 5 à 70 % en masse. [0080] De manière générale, l'effluent aqueux issu de l'exploitation minière de sables bi- tumineux et traité selon l'invention, peut également comprendre du bitume résiduel. Le bitume résiduel est alors présent en faible quantité, généralement en une quantité in- 11 férieure à 5 % en masse d'effluent aqueux. [0081] L'invention concerne également l'utilisation pour traiter un effluent aqueux comprenant des particules solides, d'au moins un polymère obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée, ledit polymère ayant une viscosité UL comprise entre 2 et 4,5 cps. [0082] L'invention concerne également une composition comprenant un effluent aqueux comprenant des particules solides, au moins un polymère obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée, ledit polymère ayant une viscosité UL comprise entre 2 et 4,5 cps. [0083] Liste des figures : [0084] [fig.1] la figure 1 représente la LNE (Libération Nette de l'Eau) selon le dosage du contre-exemple et des polymères PRC [0085] [fig.2] la figure 2 représente la LNE selon le dosage du contre-exemple et du polymère PRC 1 [0086] [fig.3] la figure 3 représente la LNE selon le dosage du contre-exemple et des polymères PRC [0087] [fig.4] la figure 4 représente la LNE selon le dosage des polymères A et A' [0088] [fig.5] la figure 5 représente la LNE selon le dosage des polymères B et B' [0089] [fig.6] la figure 6 représente la LNE selon le dosage des polymères C et C' [0090] [fig.7] la figure 7 représente la LNE selon le dosage des polymères D et D' [0091] [fig.8] la figure 8 représente la LNE selon le dosage des polymères E et E' [0092] [fig.9] la figure 9 représente la LNE selon le dosage des polymères F et F' [0093] [fig.10] la figure 10 représente l'équilibre réversible entre une espèce dormante et une espèce active Exemples Protocole de test de viscosité UL : [0094] 500mg de polymère sont ajoutés dans 490m1 d'une solution d'eau déionisée. Après dissolution complète du polymère 29,25 grammes de NaCl sont ajoutés. [0095] La viscosité est mesurée à l'aide d'un viscosimètre Brookfield digitale DVII-E sur une vitesse de rotation à 60 tours/minute à 25°C (module UL). Protocole de tests de floculation : 100961 En premier lieu, les polymères sont dissous dans de l'eau déionisée afin d'obtenir des solutions aqueuses présentant une concentration de 0,4 % en poids de polymère par rapport au poids total de la solution. Toutes ces solutions sont agitées mécaniquement à 500 t/min jusqu'à la solubilisation complète des polymères et l'obtention de solutions claires et homogènes. Pour chaque test, le volume approprié de solution de polymère est ajouté dans 200 g de MET puis le mélange complet est mélangé manuellement jusqu'à cc qu'on observe une floculation et une libération d'eau optimum. 12 [0097] La LNE représente la « Libération Nette de l'Eau ». Elle correspond à la quantité totale d'eau récupérée pendant le test de floculation moins la quantité d'eau indument ajoutée lors de l'incorporation de la solution aqueuse polymérique dans la suspension. [0098] Exemple 1 : Synthèse d'un copolymère poly(acrylamide-co-acrylatc de sodium) par voie radicalaire classique non contrôlée (contre-exemple) [0099] Un réacteur de 1,5 I équipé d'un agitateur mécanique, d'un thermomètre et d'une arrivée d'azote est chargé d'eau distillée, d'acrylamide (AM) et d'acide acrylique (AA) selon la composition suivante : [0100] - Acrylamide : 70% molaire [0101] - Acide Acrylique : 30% molaire [0102] Le mélange obtenu est homogénéisé puis refroidi, neutralisé avec de l'hydroxyde de sodium jusqu'à pH = 7,6-7,7 et enfin dégazé sous un flux d'azote. La polymérisation est ensuite initiée à l'aide d'un système rcdox (initiateur). Le gel résultant, obtenu après polymérisation est ensuite broyé et séché dans un four de séchage de manière à obtenir une poudre. [0103] La viscosité UL du polymère de référence est de 3,5 cps. [0104] Exemple 2 : Synthèse de copolymères poly(acrylamide-co-acrylate de sodium) par PRC selon l'invention (PRC 1) [0105] Un réacteur de 1,5 I équipé d'un agitateur mécanique, d'un thermomètre et d'une arrivée d'azote est chargé d'eau distillée, d'acrylamide (AM) et d'acide acrylique (AA) selon la composition suivante : [0106] - Acrylamide : 70% molaire [0107] - Acide Acrylique : 30% molaire [0108] Le mélange obtenu est homogénéisé puis refroidi, neutralisé avec de l'hydroxyde de sodium jusqu'à pH = 7,6-7,7 et enfin dégazé sous un flux d'azote. La polymérisation est ensuite initiée à l'aide d'un système redox (initiateur), mais en présence d'un agent de contrôle de polymérisation radicalaire de formule (H). Le gel résultant, obtenu après polymérisation est ensuite broyé et séché dans un four de séchage de manière à obtenir une poudre. [0109] La viscosité UL du polymère PRC 1 est de 3,5 cps. [0110] Exemple 3 : Synthèse de copolymères poly(acrylamide-co-acrylate de sodium) par PRC selon l'invention (PRC 2). [0111] Le copolymère PRC 2 est synthétisé dans les mêmes conditions que l'exemple 1 en remplaçant l'hydroxyde de sodium par de l'hydroxyde de potassium. [0112] La viscosité UL du polymère PRC 2 est de 3,5 cps. [0113] Exemple 4 :Floculation d'une MFT (29.2 % en poids d'extrait sec). [0114] Les tests de floculation sont effectués sur une suspension de résidus fins mûrs (MFT) issus de l'exploitation des sables bitumineux présentant une teneur en solides de 29,2% 13 en poids. Les résultats obtenus avec l'échantillon de référence et les produits PRC 1 et 2 sont regroupés sur la figure 1. Les résultats de ces expériences montrent que l'effet de surdosage des deux produits PRC 1 et PRC 2 intervient à des dosages bien plus haut que le contre-exemple. [0115] Exemple 5 :Floculation d'une MFT (33,2 % en poids d'extrait sec). [0116] Les tests de floculation sont effectués sur une suspension de résidus fins mûrs (MFT) issus de l'exploitation des sables bitumineux présentant une teneur en solides de 33,2% en poids. Les résultats obtenus avec l'échantillon de référence et le produit PRC 1 sont regroupés sur la figure 2. Les résultats de ces expériences montrent que l'effet de surdosage du produit PRC 1 intervient à des dosages plus haut que le produit de référence. De plus l'augmentation du dosage du polymère PRC 1 permet d'atteindre des valeurs de LNE plus importantes et jamais atteintes par le produit de référence. [0117] Exemple 6 :Floculation d'une MFT (31,7 % en poids d'extrait sec). [0118] Les tests de floculation sont effectués sur une suspension de résidus fins mûrs (MFT) issus de l'exploitation des sables bitumineux présentant une teneur en solides de 31,7% en poids. Les résultats obtenus avec l'échantillon de référence et le produit PRC 1 et 2 sont regroupés sur la figure 3. Les résultats de ces expériences montrent que les produits PRC 1 et 2 ont un dosage optimal hien moins important que le produit de référence et conduisent à une LNE significativement supérieure et jamais atteinte par le produit de référence. [0119] Exemple 7:Floculation d'une MFT (32,0 % en poids d'extrait sec). [0120] Deux séries de six polymères hydrosolubles d'UL comprises entre 3,0 et 6,3 cps ont été préparées. Une série contre-exemple ou les polymères hydrosolubles sont obtenus selon le procédé décrit dans l'exemple 1 et une série dite « CRP » ou les polymères hydrosolubles sont obtenus selon le procédé décrit dans l'exemple 2. Des tests de floculation sont effectués sur une suspension de résidus fins mûrs (MFT) issus de l'exploitation des sables bitumineux présentant une teneur en solides de 32,0% en poids. Pour chaque test, on compare les résultats obtenus avec un polymère hydrosoluble contre-exemple et un polymère hydrosoluble « CRP » d'UL similaires. [0121] 14 [Tablcauxl] Polymère hy- drosoluble contre-exemple Viscosité UL (cps) Polymère hy- drosoluble PRC Viscosité UL (cps) A 3 A' 3 B 3,8 B' 3,8 C 4,2 C' 4,2 D 5,2 D' 5,2 E 5,7 E' 5,7 F 6,3 F' 6,3 [0122] viscosité UL des polymères contre-exemples et des polymères PRC selon l'invention [0123] On observe que, à UL équivalente, les polymères hydrosolubles PRC conduisent sys- tématiquement à de meilleures performances que les polymères hydrosolubles de référence (LNE plus élevée et plage de dosage plus large) tant que la viscosité UL reste inférieure ou égale à 4,20 cps (Figures 4, 5 et 6). Au-delà de cette valeur, on n'observe quasiment aucune différence entre les polymères hydrosolubles PRC et les polymères hydrosolubles de référence (Figures 7, 8 et 9). [Revendication I] [Revendication 2] [Revendication 3] REVENDICATIONSProcédé de traitement d'un effluent aqueux comprenant des particules solides, comprenant l'addition dans l'effluent d'au moins un polymère hydrosoluble comprenant au moins un monomère non ionique et au moins un monomère anionique obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée, ledit polymère ayant une viscosité UL comprise entre 2 et 4,5 cps. Procédé selon la revendication 1 pour lequel pour lequel la polymérisation radicalaire contrôlée est une polymérisation par transfert de chaîne par addition-fragmentation réversible, RAFT (Reversible Addition Fragmentation chain Transfer Polymerization). Procédé selon la revendication 2 pour lequel la polymérisation radicalaire contrôlée s'effectue avec un agent de contrôle de formule (I) : formule (I) dans laquelle - Z= 0, S ou N, - et R2, identiques ou différents, représentent : un groupe (i) alkyle, acyle, alcényle ou alcynyle, linéaire ou réticulé, éventuellement substitué, ou un cycle carboné (ii), saturé ou non, éventuellement substitué ou aromatique, ou un hétérocycle (iii), saturé ou non, éventuellement substitué ou aromatique, ces groupes et cycles (i), (ii) et (iii) pouvant être substitués par des groupes aromatiques substitués ou des groupes alkoxycarbonyle ou aryloxycarbonyle (-COOR), carboxy (-COOH), acyloxy (-02CR), carbamoyle (-CONR2), cyano (-CN), alkylcarbonyle, alkylarylcarbonyle, arylcarbonyle, arylalkylcarbonyle, phtalimido, maleïmido, succinimido, amidino, guanidimo, hydroxy (-0H), amino (-NR2), halogène, allyle, époxy, alkoxy (-OR), S-alkyle, S-aryle, des groupes présentant un caractère hydrophile ou ionique tels que les sels alcalins d'acides carboxyliques, les sels alcalins d'acide sulfonique, les chaines 16 [Revendication 4] polyoxyde d'alkylène (POE, POP), les substituants cationiques (sels d'ammonium quaternaires), R représentant un groupe alkyle ou aryle. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel la polymérisation radicalaire contrôlée s'effectue avec un agent de contrôle de formule (1) : formule (I) dans laquelle - Z= O, Sou N, - R' et R2, identiques ou différents, représentent : un groupe (i) alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 20 carbones, de préférence de 1 à 10 carbones, éventuellement substitué, acyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 20 carbones, de préférence de 1 à 10 carbones, éventuellement substitué, alcényle linéaire ou ramifié comprenant de 2 à 20 carbones, de préférence de 2 à 10 carbones, éventuellement substitué, ou alcynyle linéaire ou ramifié comprenant de 2 à 20 carbones, de préférence de 2 à 10 carbones, éventuellement substitué, ou un cycle carboné (ii), saturé ou non, éventuellement substitué ou aromatique, comprenant de 4 à 7 carbones, préférentiellement (le 5 à 6 carbones ou un hétérocycle saturé ou non, éventuellement substitué ou aromatique, comprenant 1,2 ou 3 hétéroatomes choisis parmi 0,N ou S, et de 3 à 6 carbones, préférentiellement de 4 à 5 carbones, ces groupes et cycles (i), (ii) et (iii) pouvant être substitués par des groupes aromatiques substitués ou des groupes alkoxycarbonyle ou aryloxycarbonyle (-COOR), carboxy (-COOH), acyloxy (-O2CR), carbamoyle (-CONR,), cyan (-CN), alkylcarbonyle, alkylarylcarbonyle, arylcarbonyle, arylalkylcarbonyle, phtalimido, maleïmido, succinimido, amidino, guanidimo, hydroxy (-OH), amino (-NR2), halogène, allyle, époxy, alkoxy (-OR), S-alkyle, S-aryle, des groupes présentant un caractère hydrophile ou ionique tels que les sels alcalins d'acides carboxyliques, les sels alcalins d'acide sulfoniquc, les chaines 17 [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] polyoxyde d'alkylène (POE, POP), les substituants cationiques (sels d'ammonium quaternaires), R représentant un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 20 carbones, de préférences de 1 à 10 carbones, ou aryle comprenant de 6 à 10 atomes de carbone. Procédé selon la revendication 4 pour lequel dans la formule (1) Z = O. Procédé selon la revendication 5 pour lequel dans la formule (1) - R' et -122, identiques ou différents, représentent un groupe (i) alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 20 carbones, de préférence de 1 à 10 carbones, acyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 20 carbones, de préférence de 1 à 10 carbones, alcénylc linéaire ou ramifié comprenant de 2 à 20 carbones, de préférence de 2 à 10 carbones, ou alcynylc linéaire ou ramifié comprenant de 2 à 20 carbones, de préférence de 2 à 10 carbones, ces groupes étant éventuellement substitués par un ou des groupes aromatiques substitués comprenant 4 à 7 carbones ou des groupes alkoxycarhonyle ou aryloxycarbonyle (-COOR), carhoxy (-COOH), acyloxy (-O,CR), carbamoyle (-CONR2), cyano (-CN), alkylcarbonyle, alkylarylcarbonyle, arylcarbonylc, arylalkylcarbonyle, phtalirnido, maleïmido, succinimido, amidino, guanidimo, hydroxy (-OH), amino (-NR2), halogène, allyle, époxy, alkoxy (-OR), S-alkyle, S-aryle, des groupes présentant un caractère hydrophile ou ionique tels que les sels alcalins d'acides carboxyliques, les sels alcalins d'acide sulfonique, les chaines polyoxyde d'alkylène (POE, POP), les substituants cationiques (sels d'ammonium quaternaires), R représentant un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 20 carbones, de préférences de 1 à 10 carbones, ou aryle comprenant de 6 à 10 atomes de carbone. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel la polymérisation radicalaire contrôlée s'effectue avec un agent de contrôle de formule (H) : Formule (II) [Revendication 8] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel l'effluent est : 18 [Revendication 9] [Revendication 10] [Revendication 11] [Revendication 12] [Revendication 13] - Un effluent d'extraction minière provenant des mines de charbon, des mines de diamant, des mines de phosphate, des mines de métal comme l'aluminium, le platine, le fer, l'or, le cuivre, argent ; ou - Un effluent d'extraction minière de sable bitumineux ou de sable pétrolifère ; ou - Un effluent comprenant de 5 à 70 % en masse, de préférence de 20 à 50 % en masse, plus préférentiellement de 30 à 40 % en masse, de particules solides ; ou - Un effluent comprenant du sable, de l'argile et de l'eau ; ou - Un effluent comprenant du sable, de l'argile, de l'eau et du bitume résiduel ; ou - Un effluent comprenant des résidus frais ; ou - Un effluent comprenant des résidus fins ; ou - Un effluent comprenant des résidus fins frais (RFF ou FFT pour fresh fine tailings) ; ou - Un effluent comprenant des résidus fins mûrs (RFM ou MET pour mature fine tailings). Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel ledit polymère a une viscosité UL comprise entre 2,5 et 4,2 cps. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel le monomère non-ionique est choisi l'acrylamide, le méthacrylarnide ; le N-isopropylacrylamide ; le N,N-diméthylacrylamide ; le N, N diéthylacrylamide ; le N-méthylolacrylarnide ; la Nvinylformarnide ; le N-vinyl acetamide ; la N-vinylpyridine ; la Nvinylpyn-olidone ; l'acryloyl morpholine (ACMO), le méthacrylate de glycidyle, le méthacrylate de glycéryle et la diacétone acrylamide. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel le monomère anionique est choisi parmi l'acide acrylique ; l'acide méthacrylique ; l'acide itaconique ; l'acide crotonique ; l'acide maléique ; l'acide fumarique ; l'acide 2-acrylarnido 2-méthylpropane sulfonique ; l'acide vinylsulfonique ; l'acide vinylphosphonique ; l'acide allylsulfonique ; l'acide allylphosphonique ; l'acide styrène sulfonique, ledit monomère anionique étant non salifié, partiellement ou totalement salifié, et les sels du méthacrylate de 3-sulfopropyle. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel le polymère est obtenu à partir d'acrylamide et d'acide acrylique. Utilisation pour traiter un effluent aqueux comprenant des particules solides, d'au moins un polymère hydrosoluble comprenant au moins un 19 [Revendication 14] monomère non ionique et au moins un monomère anionique obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée, ledit polymère ayant une viscosité UL comprise entre 2 et 4,5 cps. Composition comprenant un effluent aqueux comprenant des particules solides, au moins un polymère hydrosoluble comprenant au moins un monomère non ionique et au moins un monomère anioniquc obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée, ledit polymère ayant une viscosité UL comprise entre 2 et 4,5 cps.