(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボーキサイト鉱石を蒸解する工程中のプロセス流と、その中に懸濁された固形分の少なくとも一部を凝集させるために有効な量の珪素含有ポリマーの凝集剤、を混合する工程を含んでなる凝集方法であって、該懸濁された固形分がアルミノ珪酸カルシウム、珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび二酸化チタン並びにそれらの混合物よりなる群から選択される少なくとも一つを含んでなる、凝集方法。
【請求項２】
ボーキサイト鉱石を蒸解する工程中の泥を凝集するために、更なるポリマー凝集剤を混合する工程を含んでなり、前記凝集剤組成物中の前記の更なるポリマー凝集剤の量に対する前記の珪素含有ポリマーの凝集剤の量の重量比が１００：１〜１：１０の範囲内にある、請求項１の凝集方法。
【請求項３】
珪素含有ポリマーの凝集剤が複数の−Ｓｉ（ＯＲ）3基を含んでなり、式中、Ｒがそれぞれ独立して、水素、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ2-20アルキニル、Ｃ6-12アリール、Ｃ7-20アラルキル、Ｉ族金属のイオン、ＩＩ族金属のイオンおよびＮＲ’4+よりなる群から選択され、ここでＲ’がそれぞれ独立して、水素、Ｃ1-20アルキル、Ｃ2-20アルケニル、Ｃ2-20アルキニル、Ｃ6-12アリールおよびＣ7-20アラルキルよりなる群から選択され、そしてＲおよびＲ’がそれぞれ独立して、未置換、ヒドロキシ−置換またはベータヒドロキシ−置換されている、請求項１または２の凝集方法。
【請求項４】
ＲがＮａ+、Ｋ+およびＮＨ4+よりなる群から選択される、請求項３の凝集方法。
【請求項５】
珪素含有ポリマーの凝集剤が珪素含有ポリエチレンイミン、ビニルトリエトキシシラン・コポリマー、アクリル酸および／またはメタクリル酸とトリエトキシシリルプロピルアクリルアミドとのコポリマー、アクリル酸および／またはメタクリル酸とトリエトキシシリルプロピルメタクリルアミドとのコポリマー、アクリル酸および／またはメタクリル酸とトリエトキシビニルシランとのコポリマー、珪素含有多糖類、珪素含有スチレン／無水マレイン酸・コポリマー、珪素含有無水マレイン酸／アルキルビニルエーテル・コポリマー並びにそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項１の凝集方法。
【請求項６】
珪素含有ポリマーの凝集剤がヒドロキサム化されている、請求項１の凝集方法。
【請求項７】
ポリマーの凝集剤がアニオン性のポリマー凝集剤である、請求項２〜６のいずれか１項の凝集方法。
【請求項８】
アニオン性のポリマー凝集剤がヒドロキサム化ポリマーである、請求項７の凝集方法。
【請求項９】
アニオン性のポリマー凝集剤がヒドロキサム化ポリアクリルアミドである、請求項８の凝集方法。
【請求項１０】
アニオン性のポリマー凝集剤がポリアクリレート、ポリ（アクリルアミド−コ−アクリレート）およびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項７〜８のいずれか１項の凝集方法。
【請求項１１】
更に、ボーキサイト鉱石を蒸解する工程中の懸濁された固形分の生成物、泥およびそれらの混合物よりなる群から選択される成分を含んでなる、請求項１〜１０のいずれか１項の凝集方法。
【請求項１２】
ボーキサイト鉱石を蒸解するための工程からのプロセス流と、その中に懸濁された固形分の少なくとも一部をそれにより凝集させるために有効な量の珪素含有ポリマーの凝集剤を混合し、そして
このようにして形成された、凝集された懸濁固形分の少なくとも一部を分離する工程、を含んでなる、請求項１〜１１のいずれか１項の凝集方法。
【請求項１３】
ボーキサイト鉱石を蒸解する工程のためのプロセス流と珪素含有ポリマー凝集剤の混合工程の少なくとも一部が、洗浄機および沈降タンクの少なくとも一方の中で実施される、請求項１〜１２のいずれか１項の凝集方法。
【請求項１４】
プロセス流に、０．１ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの範囲内の量の珪素含有ポリマーの凝集剤を添加する工程を含んでなる、請求項１〜１３のいずれか１項の凝集方法。
【請求項１５】
凝集方法であって、懸濁された固形分の少なくとも一部を凝集させるために有効な量の、珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび／または二酸化チタンのための珪素含有ポリマー凝集剤並びにバイエル法またはシンター法の泥のためのポリマー凝集剤を含んでなる凝集剤組成物を、バイエル法またはシンター法のプロセス流と混合する工程を含み、該懸濁された固形分が珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウム、二酸化チタンおよびそれらの混合物よりなる群から選択される少なくとも一つを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセス流を珪素含有ポリマーと接触させることにより、水酸化アルミニウムを生成するための、例えばバイエル（Ｂａｙｅｒ）およびシンター（Ｓｉｎｔｅｒ）のアルミナプロセス流中のような、ボーキサイト鉱石を蒸解する工程、からの懸濁された固形分の除去に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボーキサイトはほとんどすべての製造アルミナ化合物の基礎的原料である。アルミニウム化合物の生産過程において、ボーキサイトはバイエル法、シンター法およびそれらの組み合わせにより、水酸化アルミニウムに精錬することができる。ボーキサイトは典型的には、それらの主要な鉱物学的成分に従って、ギブサイト、ベーマイトおよびディアスポラと分類される。この鉱物学的組成物が好ましい加工法に影響を与えることができる。
【０００３】
ボーキサイトからのアルミナの生産のためのバイエル法の中で、鉱石はＮａＯＨ溶液とともに高温高圧で蒸解されて、懸濁物中に残留する不溶性不純物を含むアルミン酸ナトリウム過飽和溶液を得る。ボーキサイトが主としてギブサイトを含む時は、ボーキサイトからのアルミナの抽出は１００〜１５０℃の温度範囲で実施することができる。しかし、ボーキサイトが主としてベーマイトまたはディアスポラを含む場合は、アルミナの抽出は２００℃を超える温度を要し、より困難になる。更にベーマイトまたはディアスポラ・ボーキサイトの蒸解期間中の石灰の添加がアルミナの回収を改善することができることは周知である。
【０００４】
シンター法は、高シリカ含有ボーキサイトの処理のために一般に使用されるバイエル法の代用法または補助法である。シンター法においては、ボーキサイト（またはバイエルの「赤泥」）をＮａＯＨ溶液で浸出する前に、ソーダおよび／または石灰とともに１２００℃でカ焼（ｃａｌｃｉｎｅｄ）し、それがアルミン酸ナトリウム液および不溶性「焼結泥（ｓｉｎｔｅｒ  ｍｕｄ）」を生成する。
【０００５】
ボーキサイト鉱石を蒸解してアルミナを生成するための工程中に生成される不溶性残留物は酸化鉄、アルミノ珪酸ナトリウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウム、二酸化チタン、珪酸カルシウムおよび他の物質を含む。加工中に添加されるボーキサイト鉱物および化学添加物は、存在する固相に影響を有する。その沸点の近位で過飽和グリーンリカー（ｇｒｅｅｎ  ｌｉｑｕｏｒ）からボーキサイト残留固形分を分離する方法は「清澄化（ｃｌａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」として知られる。
【０００６】
清澄化段階において、比較的粗い固体粒子は一般に「サンドトラップ」サイクロンにより除去される。リカーから、比較的微細な固体粒子を分離するためには、スラリーは通常、泥沈降タンクの中央のウェルに供給され、そこで、澱粉、粉、ポリアクリレート塩のポリマー、アクリレート塩／アクリルアミド・コポリマーおよび／または、ペンダントヒドロキサム酸基またはその塩を含む水溶性ポリマー、を含む様々な凝集剤に基くことができる凝集剤組成物で処理される。泥が沈降すると、グリーンリカーと呼ばれる清澄化されたアルミン酸ナトリウム溶液が泥の沈降タンクの上部のダムから溢れ、その後の工程段階に通される。
【０００７】
この時点で、シンター法はしばしば、リカーから可溶性シリカ物質を除去するために溢れるリカーに石灰のような脱シリカ添加物が添加される他の段階を必要とする。スラリー
を凝集剤で処理し、脱シリカ沈降タンクに供給して、アルミノ珪酸ナトリウムおよびアルミノ珪酸カルシウムを含む不溶性脱シリカ生成物を除去する。
【０００８】
泥として知られる、凝集法からの沈降固形分を泥沈降タンクの底部から引き出し、アルミン酸ナトリウムおよびソーダの回収のための向流洗浄回路を通過させる。沈降タンクを溢れるアルミン酸塩リカーはまだかなりの量の懸濁固形分を含む可能性がある。このリカーは一般に更に、濾過により清澄化されて、非常に低レベルの懸濁固形分を含む濾液を与える。
【０００９】
精製された、またはプレグナントアルミン酸ナトリウムリカーは一般に過飽和を高めるために冷却され、次に、例えば以前のサイクルからの微小ギブサイト核を種子にするか、またはＣＯ２ガスで中和して、所望の最終生成物Ａｌ（ＯＨ）３、三水和アルミナの沈殿を開始させる。
【００１０】
残った液相は最初の蒸解段階に戻し、更なる苛性アルカリで再構成された後に、更なる鉱石の蒸解物として使用される。
【００１１】
清澄化段階において、全体の工程が効率的であれは、懸濁された固形分は好ましくは、比較的早い速度で分離される。ボーキサイト鉱石を蒸解してアルミナを生成する工程中のプロセス流からの、懸濁された固形分の効率的除去は長年の主要な難題であった。成分の、より清澄な分離を提供するのみならずまた、プロセス流からの懸濁された固形分の分離を促進する方法の中には、ポリアクリレートを凝集剤として使用する特許文献１および、バイエルのアルミナ回収回路においてポリアクリレートと澱粉の組み合わせ物を使用する特許文献２に開示されている方法がある（特許文献１および２参照）。特許文献３は泥沈殿タンク内へのポリアクリルアミドの使用を開示している（特許文献３参照）。特許文献４は、バイエルのアルミナ回収回路における異なる段階が、異なる凝集剤組成物で有利に処理されることを教示している（特許文献４参照）。特許文献５は、バイエルのプロセス流をヒドロキサム化ポリマーと接触させ、混合することによりバイエルのアルミナプロセス流から懸濁された固形分を除去する方法を記載している（特許文献５参照）。ヒドロキサム化ポリマーはアニオンのポリアクリレートとともに使用することができる。特許文献６および特許文献７は、バイエルのアルミナのプロセス流から懸濁された固形分を除去するためにヒドロキサム化ポリマーのエマルションの、ポリアクリレート・エマルションとの混合物を使用している（特許文献６、７参照）。バイエル法における赤泥の処理に対して開示された他のポリマーは、ホスホン酸含有ポリマー（特許文献８）、水の連続メチルアクリレートエマルションポリマー（特許文献９）およびサリチル酸含有ポリマー（特許文献１０）を含む（特許文献８、９、１０参照）。
【００１２】
珪素含有ポリマーは水の清澄化のために開示された。例えば、特許文献１１は、水中に懸濁された固形分を凝集させるために、珪素含有アミノメチルホスホネートを使用している（特許文献１１参照）。ジアリルジメチルアンモニウム・ハロゲン化物とビニルトリアルコキシシランのコポリマーは、油状廃水の抗乳化（ｄｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）（特許文献１２）、鉱物のスラリーの脱水（特許文献１３）、および廃水の清澄化（特許文献１４）に使用される凝固剤として開示されている（特許文献１２、１３、１４参照）。特許文献１５は、非イオン、カチオンおよびアニオンの水溶性ポリマーの構造を修飾するための橋架け剤としての、ビニルトリアルコキシシランの使用並びに凝集剤としての構造的に修飾されたポリマーの使用を開示している（特許文献１５参照）。上記珪素含有ポリマーの特許はどれも、ボーキサイト鉱石を蒸解してアルミナのプロセス流を生成するための工程からの懸濁された固形分の処理に関連せず、物理的観点からの全体的構成が水を凝集するために使用されるものと完全に異なる。
【００１３】
アルミノシリケートのスケール（ｓｃａｌｅ）を抑制するための珪素含有ポリマーの使用が開示されており、特許文献１６および１７および１８、１９を参照されたい（特許文献１６〜１９参照）。これらの公開物は、溶解されたアルミノシリケート（例えばアルミノ珪酸ナトリウム）が表面上に凝集物を付着または堆積してスケールを形成することを妨げるために珪素含有ポリマーを使用する方法を記載しているが、しかしそれらは凝集を促進はしないが抑制もせず、懸濁された固形分を凝集させることは期待されないと考えられる。
【００１４】
この度、懸濁された固形分の凝集、特に珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウムおよびチタン酸カルシウムの粒子の著しく改善された凝集が珪素含有ポリマーにより得られること、即ち、ボーキサイト鉱石を蒸解して三水和アルミニウムを抽出するための工程、とりわけ、バイエルおよび／またはシンタープロセス流であって石灰および／または他のカルシウム源（例えばＣａＣｏ３およびＣａ（ＯＨ）２）が添加された、または、少なくとも１重量％（ＣａＯとして計算される）の量で存在するプロセス流において、珪素含有ポリマーを単独でバイエルおよび／またはシンタープロセス流に添加しそして効率的に混合するか、または従来の凝集剤の添加に続いて、前に、もしくは同時に添加しそして効率的に混合することにより、得られることが見出された。この処理は、上記の特許により例示されたような最新式の方法に比較して、高濃度のシリケート、アルミノシリケートおよびチタン含有酸化物を含むボーキサイト残留固形分を処理する際に、特に有効である。該処理は、必須ではないが、典型的には泥を沈降させる過程における段階の前に実施され、濾過の必要を著しく減少させることができる。懸濁された固形分は望ましくない不純物を含む可能性があるので、本発明の実施により達成される懸濁固形分の減少はまた、生成されるアルミナ生成物の改善された純度をもたらすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第３，３９０，９５９号明細書
【特許文献２】米国特許第３，６８１，０１２号明細書
【特許文献３】米国特許第４，０８３，９２５号明細書
【特許文献４】米国特許第４，６７８，５８５号明細書
【特許文献５】米国特許第４，７６７，５４０号明細書
【特許文献６】米国特許第５，５１６，４３５号明細書
【特許文献７】米国特許第５，５３９，０４６号明細書
【特許文献８】米国特許第５，５３４，２３５号明細書
【特許文献９】米国特許第６，０３６，８６９号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，５２７，９５９号明細書
【特許文献１１】米国特許第３，７７９，９１２号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，５６０，８３２号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，５９７，４７５号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，６７９，２６１号明細書
【特許文献１５】米国特許第６，６０５，６７４号明細書
【特許文献１６】米国特許第６，８１４，８７３号明細書
【特許文献１７】米国特許第７，３９０，４１５号明細書
【特許文献１８】米国特許公開第２００４／０１６２４０６Ａ１号明細書
【特許文献１９】米国特許公開第２００５／００１０００８Ａ２号明細書
【発明の概要】
【００１６】
本発明はボーキサイト鉱石を蒸解してアルミナを生成するための工程のプロセス流からの懸濁された固形分の減少のための、珪素含有ポリマー、凝集剤組成物および方法を提供する。該方法は、ボーキサイト鉱石を蒸解してアルミナのプロセス流を生成する工程中で
懸濁された固形分を凝集させるために、バイエルまたはシンター法から出るもののようなプロセス流を、このような珪素含有ポリマーおよび／または凝集剤組成物と接触させる工程を伴う。好ましい態様において、本明細書に記載される珪素含有ポリマーおよび凝集剤組成物は特に、プロセス流中の懸濁された珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび／または二酸化チタンの粒子を凝集させるために有用である。ボーキサイト鉱石を蒸解して、本発明に従う珪素含有ポリマーおよび／または凝集剤組成物と有利に接触させることができるアルミナのプロセス流を生成する工程は、あらゆる部分の供給物（例えば沈降タンク供給物、沈降タンクオーバーフロー液、吹き出し排出物）、またはアルミナ沈殿物（すなわち、回収）回路からのものであることができる。ボーキサイト鉱石を蒸解して、ポリマーと接触させられるアルミナのプロセス流を生成する工程はまた、脱シリカ沈降タンクへの供給物または洗浄トレーン中の泥洗浄機への供給物であることもできる。
【００１７】
一つの態様は、珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび／または二酸化チタンのための珪素含有ポリマーの凝集剤並びに、バイエルまたはシンター法の泥のための好ましくはアニオン性のポリマーの凝集剤、を含んでなる凝集剤組成物を提供する。前記凝集剤組成物中のポリマー凝集剤の量に対する、珪素含有ポリマーの凝集剤の量の重量比は、約１００：１〜約１：１０の範囲内、例えば約１０：１〜約１：２の範囲内、例えば約１：１にあることができる。他の態様は、懸濁された固形分の少なくとも一部を凝集させるために有効な量のこのような凝集剤組成物を、バイエルまたはシンターのプロセス流と混合する工程を含んでなる凝集法を提供し、その懸濁された固形分が珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウム、二酸化チタンおよびそれらの混合物よりなる群から選択される少なくとも一つを含んでなる。
【００１８】
他の態様は、懸濁された珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび／または二酸化チタンの粒子の少なくとも一部をそれにより凝集させるために有効な量の珪素含有ポリマーの凝集剤を、バイエルまたはシンターのプロセス流と混合しそして、このようにして形成された、凝集された珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび二酸化チタンの少なくとも一部を分離する工程、を含んでなる凝集法を提供する。
【００１９】
他の態様は、結合された珪素含有基を含んでなる水溶性または水分散性珪素含有ポリマーを提供し、その珪素含有ポリマーにおいて、珪素含有基が、懸濁された珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび二酸化チタンの粒子を凝集する珪素含有ポリマーの能力を高めるようになっている。一つ態様において、珪素含有基は−Ｓｉ（ＯＲ）３［ここでＲはＮａ＋、Ｋ＋またはＮＨ４＋である］である。他の態様において、珪素含有ポリマー中の珪素含有基の量は少なくとも約５重量％である。他の態様は、ボーキサイトを蒸解して、その中に懸濁された固形分の少なくとも一部を凝集させるために有効な量のこのような珪素含有ポリマーを、アルミナを生成する工程中のプロセス流と混合する工程を含んでなる凝集法を提供し、ここで懸濁された固形分が、珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウム、二酸化チタンおよびそれらの混合物よりなる群から選択される少なくとも一つを含んでなる。
【００２０】
他の態様は、それに結合された珪素含有基を含んでなる、ヒドロキサム化水溶性または水分散性珪素含有ポリマーを提供する。他の態様は、ボーキサイトを蒸解させてその中に懸濁された固形分の少なくとも一部を凝集させるために有効な量のこのようなヒドロキサム化珪素含有ポリマーを、アルミナを生成するための工程におけるプロセス流と混合する工程を含んでなる凝集法を提供し、ここで懸濁された固形分が珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウム、二酸化チタンおよびそれらの混合物よりなる群から選択される少なくとも一種を含んでなる。
【００２１】
様々な態様が以下に更に詳細に説明される。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
詳細な説明
以下の説明および実施例は本発明の好ましい態様を詳細に説明する。当業者は、その範囲により包含される本発明の多数の変更物および修飾物が存在することを認めるであろう。従って、好ましい態様の説明は、本発明の範囲を限定するものと考えてはならない。
【００２３】
この度、種々の珪素含有ポリマーが、懸濁されたプロセス固形分、特に懸濁された珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウム、二酸化チタンおよびそれらの混合物を含む固形分、の凝集剤として有用であることが見いだされた。本明細書に記載される凝集法に有用な珪素含有ポリマーの例は、すべてがそれら全体を引用することにより本明細書に取り込まれたこととされ、そして特に珪素含有ポリマー凝集剤およびそれらを生成する方法を説明する目的のための、特許文献１６および１７および１８、１９中に記載されたものを含む（特に文献１６、１７、１８および１９参照）。珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび二酸化チタンのための珪素含有ポリマーの凝集剤の他の例は、本明細書に説明される。当業者は、本明細書に記載される方法に有用な他の珪素含有ポリマーの凝集剤（例えば珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび二酸化チタンのための凝集剤としての）を特定するために、本明細書に提供される指針を参照した定常実験法を使用することができる。
【００２４】
一つの態様は、それに結合された珪素含有基を含んでなる、水溶性または水分散性珪素含有ポリマーを提供し、その珪素含有ポリマーが、その珪素含有基が、懸濁された珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび二酸化チタンの粒子を凝集する珪素含有ポリマーの能力を高めるようになっている。
【００２５】
一つの態様は、水溶性または水分散性珪素含有ポリマー（例えば、シランのような、１個または複数のペンダント珪素含有基を含むポリマー）を提供する。一つの態様において、珪素含有ポリマーは珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび二酸化チタンのための凝集剤である、例えば１個または複数の珪素含有基が、懸濁された珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび二酸化チタンを凝集させる珪素含有ポリマーの能力を高めるようになっている。珪素含有ポリマーは凝集剤組成物内に含まれることができる。一つの態様において、凝集剤組成物は更なるポリマー凝集剤（例えばバイエルまたはシンター法の泥に対するアニオン性のポリマー凝集剤）を含む。種々の珪素含有ポリマー、ポリマー組成物およびそれらを使用する方法が以下に説明される。
【００２６】
珪素含有ポリマーの例は、ペンダントシラン基、例えばそれに結合された、式（Ｉ）：
−Ｓｉ（ＯＲ）３      （Ｉ）
［式中、Ｒはそれぞれ独立して水素、Ｃ１−２０アルキル、Ｃ２−２０アルケニル、Ｃ２−２０アルキニル、Ｃ６−１２アリール、Ｃ７−２０アリールキル、Ｉ族金属のイオン、ＩＩ族金属のイオンまたはＮＲ’４＋であり、ここでＲ’はそれぞれ独立して水素、Ｃ１−２０アルキル、Ｃ２−２０アルケニル、Ｃ２−２０アルキニル、Ｃ６−１２アリールおよびＣ７−２０アリールキルであり、そしてＲおよびＲ’はそれぞれ独立して、未置換、ヒドロキシ−置換またはベータヒドロキシ−置換されている］
の珪素含有ペンダント基をもつものを含む。Ｒ基の例は、低級アルキル基（例えば、Ｃ１−６アルキル基およびＣ１−３アルキル基）、フェニル、ベンジル、Ｎａ＋、Ｋ＋およびＮＨ４＋を含む。好ましいＲ基はＮａ＋、Ｋ＋およびＮＨ４＋よりなる群から選択される。珪素含有ポリマー中の珪素含有基の量は、比較的広範囲にわたって変動することができ
、そしてポリマーは固形分の高められた凝集を提供するようにさせることができる。
【００２７】
本明細書に提供される指針により説明される定常実験法を使用して、例えば、珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび二酸化チタンを凝集させるのに有効なポリマーを生成するための、ポリマー主鎖、分子量、珪素含有基およびその量を選択することにより、特定の適用のために有効な珪素含有ポリマーを選択することができる。例えば、本明細書に提供される指針により説明される定常実験法を使用して、ポリマーを、１個または複数の珪素含有基が、懸濁された固形分、特に珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび二酸化チタンを凝集させる珪素含有ポリマーの能力を高めるようにさせることができる。珪素含有ポリマー中の珪素含有基の適切な量は、ポリマーおよび適用の種類に応じて様々であることができる。例えば、一つの態様において、珪素含有ポリマーは少なくとも約１重量％の−Ｓｉ（ＯＲ）３基、例えば少なくとも約５重量％の−Ｓｉ（ＯＲ）３基を含む。本明細書に提供される指針により説明される定常実験法を使用して、適切な分子量をもつポリマーを選択することができる。例えば、珪素含有ポリマーの分子量は広い範囲、例えば約１，０００〜約１５百万にわたることができ、そしてしばしば約１０，０００以上、または約１００，０００以上、例えば約１０，０００〜１億、例えば約１００，０００〜約５百万の範囲にある。本明細書に記載の分子量は、別記されない限り、高圧サイズ排除クロマトグラフィー（光散乱検出）により決定される重量平均である。
【００２８】
幾つかの態様において、−Ｓｉ（ＯＲ）３基はトリメトキシシラン基（Ｒ＝メチル）またはトリエトキシシラン基（Ｒ＝エチル）である。式（Ｉ）のペンダント基のＲとして、他のアルキル、アルケニおよび／またはアルキニル基も有利に使用することができる。本明細書で使用される用語「アルキル」は広範な用語であり、その通常の意味で使用され、限定せずに、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０個の炭素原子を含む直鎖または分枝の、非環式または環式の、飽和脂肪族炭化水素を表し、他方、用語「低級アルキル」はアルキルと同様な意味をもつが、１、２、３、４、５、または６個の炭素原子を含む。代表的な飽和直鎖アルキル基はメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、等を含む。飽和分枝アルキル基の例は、イソプロピル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソペンチル、等を含む。代表的な飽和環式アルキル基は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、−ＣＨ２シクロプロピル、−ＣＨ２シクロブチル、−ＣＨ２シクロペンチル、−ＣＨ２シクロヘキシル、等を含む。環式アルキル基はまた、「同素環式環」とも呼ばれ、ジ−およびポリ−同素環式環（例えばデカリンおよびアダマンタン）を含む。アルケニル基は、隣接する炭素原子の間に少なくとも一つの二重結合を含む。代表的な不飽和環式アルケニル基はシクロペンテニルおよびシクロヘキセニル、等を含む。代表的な直鎖および分枝アルケニル基は、エチレニル、プロピレニル、１−ブテニル、２−ブテニル、イソプチレニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−メチル−１−ブテニル、２−メチル−２−ブテニル、２，３−ジメチル−２−ブテニルおよび同様な化合物を含む。代表的な直鎖および分枝アルキニル基は、アセチレニル、プロピニル、１−ブチニル、２−ブチニル、１−ペンチニル、２−ペンチニル、３−メチル−１−ブチニルおよび同様な化合物を含む。未置換アルキル基が一般に好ましいが、置換アルキル基も有利に使用することができる。
【００２９】
特定の態様において、Ｒはアリール基であるか、またはそれを含むことができる。本明細書で使用される用語「アリール」は広範な用語であり、その通常の意味で使用され、限定せずに、芳香族炭環式部分（例えばフェニルまたはナフチル）並びにアリールアルキルおよびアルキルアリール部分を表す。本明細書で使用される用語「アリールアルキル」は広範な用語であり、その通常の意味で使用され、限定せずに、アリール部分で置換された少なくとも１個のアルキル水素原子をもつアルキル、例えばベンジル、−ＣＨ２（１−もしくは２−ナフチル）−（ＣＨ２）２フェニル、−（ＣＨ２）３フェニル、−ＣＨ（フェ
ニル）２、等を表す。本明細書で使用される用語「アルキルアリール」は広範な用語であり、その通常の意味で使用され、限定せずに、アルキル部分で置換された少なくとも１個のアリール水素原子を有するアリールを表す。特に好ましいアリール基は、Ｃ６−１２アリールおよびＣ７−２０アラルキル基を含む。
【００３０】
未置換アルキルまたはアリール基が一般に好ましいが、特定の態様においては、置換アルキルまたはアリール基を有利に使用することができる。本明細書で使用される用語「置換された」は広範な用語であり、その通常の意味で使用され、限定せずに、少なくとも１個の水素原子が置換基で置換されている前記の基（例えば、アルキル、アリール）のいずれかを表す。ケト置換基（“−Ｃ（＝Ｏ）−”）の場合には、２個の水素原子が置換されている。置換される時の、好ましい態様の範疇内の「置換基」は、ハロゲン、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、スルホンアミド、カルボキサミド、カルボキシル、エーテル、カルボニル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルコキシ、アルキルチオ、ハロアルキル、等を含む。あるいはまた、Ｒ基の１個または複数の炭素原子はヘテロ原子、例えば、窒素、酸素または硫黄、により置換されることができる。
【００３１】
幾つかの態様において、珪素含有基は、置換基としての１個または複数のヒドロキシ基、例えばベータヒドロキシ基を含む。例えば、幾つかの態様において、珪素含有ポリマーは１個または複数のヒドロキサメート（−ＣＯＮＨ（ＯＨ））基を含む。本明細書に記載されるあらゆる珪素含有ポリマーはヒドロキサム化させることができる。例えば、一つの態様は、それに結合された珪素含有基を含んでなる、ヒドロキサム化水溶性または水分散性珪素含有ポリマーを提供する。
【００３２】
１個または複数のペンダント珪素含有基は、適当な結合基により、珪素含有ポリマーの主鎖の原子（例えば、炭素原子）またはポリマーの主鎖に直接結合されることができる。結合基の例は、完全に飽和された線状Ｃ１−６アルキル鎖、並びにエーテル結合をもつアルキル鎖（例えば、アルコキシまたはポリ（アルコキシ）結合基）を含む。他の結合基は、アミド結合およびヒドロキシ置換基をもつアルキル鎖、例えば：
−Ｃ（＝Ｏ）（ＮＨ）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−
−ＮＨＣＨ２ＣＨＯＨＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−
−ＮＨＣ（＝Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−
を含む。
【００３３】
一つの態様において、ペンダント珪素含有基は、ポリマーの主鎖および／またはポリマーのあらゆる適当な部分上（例えば、グラフト部分または側鎖、等の上の末端基として）に含まれるか、またはそれに結合される。特定の態様において、珪素含有基のペンダント基に加えて他のペンダント基を含むことが望ましい可能性がある。他のペンダント基の例は、カルボキシレート基（例えば−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ）、アミド基（例えば、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ２）、ヒドロキサメート基（例えば、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＯ−）、およびアミン基（例えば、−ＮＨ２）を含む。当業者により認められるように、他のペンダント基も使用することができる。
【００３４】
幾つかの態様において、ポリマー主鎖は置換エチレン反復単位、例えば−［ＣＨ２Ｃ（Ｒｘ）Ｈ］−［ここで、Ｒｘは本明細書の他所で記載のような結合基を伴う、または伴わないシラン基、あるいは他のペンダント置換基を含んでなる］を含んでなる。一種類の結合基を使用するか、または結合基の組み合わせを使用することができる。特定の態様において、エチレン反復単位の更なる水素原子を、ペンダントシラン基または何か他のペンダント基（例えばメチル基）により置換されることができる。
【００３５】
本明細書に記載の珪素含有ポリマーは様々な方法で生成することができる。例えば、す
べてがそれら全体を引用することにより本明細書に取り込まれたこととされ、そして特に珪素含有ポリマーおよびそれらを生成する方法を説明する目的のための特許文献１６および１７および１８、１９を参照されたい（特許文献１６、１７、１８および１９参照）。例えば、幾つかの態様において、それらは、式（Ｉ）の基−Ｓｉ（ＯＲ）３を含むモノマーを重合し、あるいはこのようなモノマーを１種または複数のコモノマーと共重合することにより生成することができる。適当なシランモノマーは、それらに限定はされないが、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、ブテニル−トリエトキシシラン、γ−Ｎ−アクリルアミドプロピルトリエトキシシラン、γ−Ｎ−メタクリルアミドプロピルトリエトキシシラン、ｐ−トリエトキシシリルスチレン、２−（メチル−トリメトキシシリル）アクリル酸、２−（メチル−トリメトキシシリル）メタクリル酸、２−（メチルトリメトキシシリル）−１，４−ブタジエン、Ｎ−トリエトキシシリルプロピル−マレイミド並びに無水マレイン酸および他の不飽和無水物の、−Ｓｉ（ＯＲ）３基を含むアミノ化合物との他の反応生成物を含む。モノマーまたは生成される反復単位は、重合の前または後のいずれかに、水性塩基により加水分解されることができる。適当なコモノマーは、それらに限定はされないが、ビニルアセテート、アクリロニトリル、スチレン、アクリル酸およびそのエステル、メタクリル酸およびそのエステル、アクリルアミドおよび置換アクリルアミド（例えば、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸）、メタクリルアミドおよび置換メタクリルアミド（例えば、メタクリルアミドメチルプロパンスルホン酸）を含む。コポリマーはまた、グラフトコポリマー［例えば、ポリアクリル酸−ｇ−ポリ（ビニルトリエトキシシラン）またはポリ（ビニルアセテート−コ−クロトン酸）−ｇ−ポリ（ビニルトリエトキシシラン）］であることができる。これらのポリマーは様々な溶媒（例えば、アセトン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、等）中で生成することができる。幾つかの場合に、ポリマーは反応溶媒に可溶性であり、溶媒を除去することにより便利に回収することができるか、またはポリマーが反応溶媒に可溶性でない場合には、生成物を便利に濾過回収することができるが、しかし、どんな適当な回収法をも使用することができる。適当な反応開始剤は２，２’アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）および２，２−アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、クメン・ヒドロペルオキシド、等を含む。
【００３６】
幾つかの態様において、本明細書に記載の珪素含有ポリマーは、−Ｓｉ（ＯＲ）３基並びに既存ポリマーのペンダント基または主鎖原子のいずれかと反応することができる反応性基を含む化合物を反応させることにより生成することができる。ポリアミンは１個または複数の−Ｓｉ（ＯＲ）３基を含む様々な化合物と反応させられて、好ましい態様において使用することができるポリマーを与えることができる。反応性基はハロゲン化アルキル基（例えばクロロプロピル、ブロモエチル、クロロメチル、ブロモウンデシル）、または他の適当な基であることができる。１個または複数の−Ｓｉ（ＯＲ）３基を含む化合物は、エポキシ官能基（例えば、グリシドキシプロピル、１，２−エポキシアミル、１，２−エポキシデシルまたは３，４−エポキシシクロ−ヘキシルエチル）を含むことができる。反応性基はまた、ヒドロキシル基およびハロゲン化物の組み合わせ（例えば、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル）であることができる。反応性部分はまた、反応して尿素結合を形成するイソシアネート基（例えばイソシアナトプロピルまたはイソシアナトメチル）を含むことができる。更に、無水物基を含むシラン（例えば、トリエトキシシリルプロピルコハク酸無水物）を使用することができる。反応はそのままで、または適当な溶媒中で実施することができる。更に、ポリマー上の他のアミノ基または窒素原子を、アルキルハロゲン化物、エポキシドまたはイソシアネートと反応させることにより、他の官能基（例えばアルキル基）を添加することができる。ポリアミンは様々な方法により生成することができる。例えば、それらはアジリジンまたは同様な化合物の開環重合により生成することができる。それらはまた、アミン（例えば、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、エチレンジアミン、等）の、反応性化合物（例えば、１，２−ジクロロエタン、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリンまたは同様な化合物）との縮合反応により生成する
ことができる。
【００３７】
無水物基を含むポリマーは様々な珪素含有化合物（例えば、１個または複数の−Ｓｉ（ＯＲ）３基を含む）と反応して、本明細書に記載の珪素含有ポリマーの態様を生成することができる。適当な出発ポリマーは、無水マレイン酸ホモポリマーおよび無水マレイン酸の、モノマー（例えばスチレン、エチレン、メチルビニルエーテル、等）とのコポリマーを含む。出発ポリマーはまた、グラフトコポリマー（例えばポリ（１，４−ブタジエン）−ｇ−マレイン酸無水物またはポリエチレン−ｇ−マレイン酸無水物、等）であることができる。他の適当な無水物のモノマーはイタコン酸およびシトラコン酸無水物を含む。適当な反応性シラン化合物は、それらに限定はされないが、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス（γ−トリエトキシシリルプロピル）アミン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ｐ−アミノフェニルトリエトキシシラン、３−（ｍ−アミノフェノキシプロピル）−トリメトキシシラン、γ−アミノブチルトリエトキシシラン、等を含む。他の官能基は、それをアミン、アルコールおよび他の化合物と反応させることによりポリマーに付加することができる。
【００３８】
ヒドロキシル基を含むポリマーは、エポキシ官能基（例えばグリシドキシプロピルトリメトキシシラン）と反応されることができる。ヒドロキシル基を含むポリマーの例は、多糖類（澱粉およびヒドロキシエチルセルロース）を含む。
【００３９】
特定の態様において、珪素含有ポリマーは、珪素含有ポリエチレンイミン、ビニルトリエトキシシラン・コポリマー、アクリル酸および／またはメタクリル酸とトリエトキシシリルプロピルアクリルアミドのコポリマー、アクリル酸および／またはメタクリル酸とトリエトキシシリルプロピルメタクリルアミドのコポリマー、アクリル酸および／またはメタクリル酸とトリエトキシビニルシランとのコポリマー、珪素含有多糖類［例えば珪素含有澱粉または珪素含有セルロース（例えば、ヒドロキシエチルセルロース）］、珪素含有スチレン／マレイン酸無水物・コポリマー、珪素含有マレイン酸無水物／アルキルビニルエーテル・コポリマー（例えば、珪素含有マレイン酸無水物／メチルビニルエーテル・コポリマー）、およびそれらの混合物よりなる群から選択される。
【００４０】
一つの態様において、珪素含有ポリマーは、構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ１）Ｈ］−をもつ第１の反復単位および構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ２）Ｈ］−をもつ第２の反復単位を含んでなる反復単位を含んでなり、ここでＲ１は−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−であり、Ｒ２は−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（Ｏ−）３である。一つの態様において、第１の反復単位の量はポリマー中の反復単位の総数に基づいて、少なくとも約７０％、例えば少なくとも約８０％の数である。この態様において、反復単位の更なる水素原子はペンダント基、例えばメチル基により置換されることができる。
【００４１】
一つの態様において、珪素含有ポリマーは反復単位を含んでなり、該反復単位は、構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ１）Ｈ］−をもつ第１の反復単位、構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ２）Ｈ］−をもつ第２の反復単位、構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ３）Ｈ］−をもつ第３の反復単位、構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ４）Ｈ］−をもつ第４の反復単位および、場合により、構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ５）Ｈ］−をもつ第５の反復単位を含んでなり、式中Ｒ１はＣ（＝Ｏ）ＮＨ２であり、Ｒ２は−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−であり、Ｒ３は−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＯ−であり、Ｒ４は−ＮＨＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（Ｏ−）３であり、そしてＲ５は−ＮＨ２である。この態様において、反復単位の更なる水素原子は、ペンダント基（例えばメチル基）により置換されることができる。一つの態様において、珪素含有ポリマーは第１の反復単位の約５０％までの数、第２の反復単位の約９０％までの数、第３の反復単位の約１％〜約６０％の数、第４の反復単位の約１％〜約３０％の数、そして第５の反復単位の約１％〜約３０％の数を含んでなる。一つの態様において、第１の反復単位および第２の
反復単位は一緒に、反復単位数の約８０％〜約８５％を含んでなり、第３の反復単位は反復単位の約５％〜約１５％の数を含んでなり、そして第４および第５の反復単位は一緒に、反復単位の残りを含んでなる。
【００４２】
一つの態様において、珪素含有ポリマーは反復単位を含んでなり、該反復単位は構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ１）Ｈ］−をもつ第１の反復単位、構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ２）Ｈ］−をもつ第２の反復単位、構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ３）Ｈ］−をもつ第３の反復単位、構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ４）Ｈ］−をもつ第４の反復単位および、場合により、構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ５）Ｈ］−をもつ第５の反復単位を含んでなり、式中Ｒ１はＣ（＝Ｏ）ＮＨ２であり、Ｒ２は−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−であり、Ｒ３は−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＯ−であり、Ｒ４は−ＮＨＣ（＝Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（Ｏ−）３であり、そしてＲ５は−ＮＨ２である。この態様において、反復単位の更なる水素原子はペンダント基（例えばメチル基）により置換されることができる。一つの態様において、第１の反復単位および第２の反復単位は一緒に、反復単位数の約６５％〜約７０％を含んでなり、第３の反復単位は反復単位の約２０％〜約３０％の数を含んでなり、そして第４および第５の反復単位は一緒に、反復単位の残りを含んでなる。
【００４３】
一つの態様において、珪素含有ポリマーは反復単位を含んでなり、該反復単位は構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ１）Ｈ］−をもつ第１の反復単位、構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ２）Ｈ］−をもつ第２の反復単位、構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ３）Ｈ］−をもつ第３の反復単位および構造−［ＣＨ２Ｃ（Ｒ４）Ｈ］−をもつ第４の反復単位を含んでなり、式中Ｒ１はＣ（＝Ｏ）ＮＨ２であり、Ｒ２は−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−であり、Ｒ３は−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＯ−であり、Ｒ４は−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（Ｏ−）３である。この態様において、反復単位の更なる水素原子がペンダント基（例えばメチル基）により置換されることができる。一つの態様において、第１の反復単位は０％〜４０％を含んでなり、第２の反復単位は反復単位数の１０％〜８５％を含んでなり、第３の反復単位は反復単位の１％〜約２５％の数を含んでなり、そして第４の反復単位は反復単位の１％〜約２５％の数を含んでなる。
【００４４】
本明細書に記載される凝集剤組成物およびそれらを使用する方法は、あらゆる適当な凝集剤または凝集剤の組み合わせ物を含むことができる。例えば、一つの態様は、本明細書に記載された珪素含有ポリマーの凝集剤（例えば、珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウム、二酸化チタンおよびそれらの組み合わせ物のための珪素含有ポリマー凝集剤）並びにバイエルまたはシンター法の泥のためのポリマー凝集剤を含んでなる凝集剤組成物を提供する。一つの態様において、バイエルまたはシンター法の泥のためのポリマー凝集剤はアニオン性のポリマー凝集剤であることができる。一つの態様において、凝集剤組成物中のポリマー凝集剤の量に対する珪素含有ポリマー凝集剤の量の重量比は約１００：１〜約１：１０の範囲、例えば、約１０：１〜約１：２、例えば、約１：１の範囲内にある。
【００４５】
ボーキサイト鉱石を蒸解する工程（例えば、バイエルおよびシンター法）に有用なポリマーの凝集剤はバイエルおよびシンター法の泥のためのポリマー凝集剤として有用であることが当業者により知られたアニオン性ポリマーを含む。有用なアニオン性ポリマー凝集剤の例は、アクリル酸またはアクリレートのホモポリマー、アクリル酸またはアクリレートモノマーのコポリマー、メタクリル酸またはメタクリレートのホモポリマー、メタクリル酸またはメタクリレート・モノマーのコポリマー、ポリアクリルアミド、前記の酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属またはアンモニウム塩、ヒドロキサム酸基または塩を含むポリマー、あるいは以上のいずれかの組み合わせ物を含む。一つの態様において、アニオン性ポリマー凝集剤はヒドロキサメートポリマー、例えばヒドロキサメート・ポリアクリルアミドである。アニオン性ポリマー中のアニオン反復単位の量は広範に多様であること
ができる。例えば、一つの態様において、アニオン性ポリマーの凝集剤は少なくとも約５０％のアニオン性反復単位を含んでなる。アニオン性ポリマー凝集剤の重量平均分子量は典型的には約１，０００以上、例えば約１０，０００以上、約１００，０００以上、約１，０００，０００以上、または約５，０００，０００以上である。幾つかの態様において、分子量は３０，０００，０００以下である。当業者は、以上のことが記載された値それぞれの間の範囲の説明を与え、そして従って、例えば、アニオン性ポリマーの凝集剤が約５，０００，０００〜約３０，０００，０００の重量平均分子量をもつことができることを認めるであろう。
【００４６】
ボーキサイト鉱石を蒸解してアルミナを生成するための工程（例えばバイエルおよびシンター法）に一般に使用される他の種類の凝集剤は、非イオン性の凝集剤［例えば澱粉（例えばコーンまたはジャガイモからの、前以て糊化された）、多糖類、アルギネート、デキストランまたは粉］を含む。アニオン性の凝集剤はバイエルおよびシンター法における使用に特に好ましいが、当業者により認められるように、特定のカチオン性、非イオン性または両性の凝集剤もまた、適当な量で有利に使用することができる。
【００４７】
本明細書で記載されたような珪素含有ポリマー凝集剤（例えば珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび二酸化チタンのための珪素含有ポリマー凝集剤）を含むものおよび／またはバイエルまたはシンター法の泥のためのポリマー凝集剤を含む凝集剤組成物は、濃縮または希釈（例えば水中に）され、そして更なる成分を含むことができる。ボーキサイト鉱石の作業場所がしばしば凝集剤の製造会社から遠くに位置し、従って運送経費を最少にするために凝集剤組成物を比較的濃縮された形態で作業場所に運送することが望ましいことは当業者により認められるであろう。次に、濃縮された凝集剤組成物を現場で水性媒質中に便利に希釈して、それが使用される時間、またはそれに近い時間に、希薄凝集剤組成物を形成することができる。濃厚凝集剤組成物がそれで希釈される水性媒質は、比較的純粋な形態の水、種々の源からの再利用水またはボーキサイト鉱石を蒸解してアルミナを生成する工程からの水性プロセス流であることができる。
【００４８】
以上を考慮すると、当業者は、本明細書に記載された珪素含有ポリマーの凝集剤を含むものおよび／またはバイエルまたはシンター法の泥に対するポリマー凝集剤、を含む凝集剤組成物は、製造中に（例えば、比較的濃厚形態で）そして／または、例えば水性媒質と現場で混合することにより使用前に形成され、そしてそれは更なる成分を含むことができることを認めるであろう。更なる成分の例は、水、塩、安定剤およびｐＨ調整剤、並びに珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウム、二酸化チタンおよびバイエルまたはシンター法の泥のような成分を含む。一つの態様において、珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムまたは二酸化チタンの少なくとも一部が凝集剤組成物中に懸濁される。凝集剤組成物中のあらゆる特定のポリマー凝集剤の濃度は広い範囲、例えば、約０．１ｐｐｍ〜約１００％（例えば、ほとんどもしくは全く水を含まない高度に濃厚な形態）にわたることができる。比較的希薄な凝集剤組成物に対する、凝集剤組成物中の（アニオン性の）ポリマー凝集剤の適当な濃度の例は、約０．１ｐｐｍ〜約１，０００ｐｐｍの量を含み、そして凝集剤組成物中の珪素含有ポリマー凝集剤の適当な濃度の例は、約１ｐｐｍ〜約５００ｐｐｍの範囲の量を含む。本明細書に記載された珪素含有ポリマー凝集剤（例えば、珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび二酸化チタンのための珪素含有ポリマー凝集剤）を含むもの並びにバイエルまたはシンター法の泥のためのポリマー凝集剤を含む、複数のポリマーの凝集剤組成物を含む凝集剤組成物に対しては、該成分を、製造時および／または運送時、またはそれに近い時間に混合するか、あるいは使用時またはそれに近い時間に、例えばボーキサイト鉱石プロセス流に近い現場で、合わせることができることが認められるであろう。
【００４９】
本明細書に記載されるポリマー凝集剤および凝集剤の組成物は、凝集剤として有用であ
る。例えば、一つの態様は、その中に懸濁された固形分の少なくとも一部を凝集させるために有効な量の本明細書に記載の珪素含有ポリマーの凝集剤および／または凝集剤組成物を、プロセス流（例えばバイエルまたはシンターのプロセス流）と混合する工程を含んでなる凝集法を提供する。一つの態様において、懸濁された固形分は１種または複数の珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび／または二酸化チタンを含む。他の態様は、懸濁された珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウム、二酸化チタンおよび／またはそれらの組み合わせの粒子の少なくとも一部を凝集させるために有効な量の珪素含有ポリマーの凝集剤を、プロセス流と混合し、そしてこのようにして形成された凝集珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび／または二酸化チタンの少なくとも一部を分離する工程、を含んでなる凝集法を提供する。
【００５０】
一つの態様は、ボーキサイト鉱石を蒸解させられてアルミナが生成するプロセス流中の懸濁された固形分のレベルを低下させる方法であって、−Ｓｉ（ＯＲ）３を含むペンダント基もしくは末端基を有するポリマーを単独で、または、従来の凝集剤の添加に続いて、前に、もしくは同時に添加して、懸濁された固形分が効果的に凝集し、好都合にプロセス流から分離される方法を提供する。懸濁された固形分の低下量は測定されて、一般に最新式のアルミナのプロセスサンプルを含んでなる対照と比較することができる。特定のバイエルおよび／またはシンターのプロセス流中の、特定のタイプの固形分を凝集させるために有効な、１種または複数のポリマー凝集剤の量は本明細書に提供される指針により説明される定常実験法により決定することができる。凝集剤の量はしばしば、固形分１トン当り（乾燥物に基づく）約０．０１ｌｂ．（４．５ｇ）〜約４０ｌｂ．（１．８ｋｇ）の範囲、例えば約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８または０．９ｌｂ．〜約１５、２０、２５、３０または３５ｌｂの様々な範囲内にある。当業者は、前述のことが、記載値それぞれの間の範囲の説明を提供し、従って、例えばポリマーの凝集剤を固形分１トン当り（乾燥物に基づく）約１ｌｂ．（４５３．６ｇ）〜約１０ｌｂ．（４．５ｋｇ）の範囲の凝集剤の量で使用することができることを理解するであろう。
【００５１】
一つの態様において、プロセス流は、懸濁珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウムおよび／またはチタン酸カルシウムの粒子、例えば、１リッター当り約０．５グラム／リッター〜約２００グラム／リッターの懸濁された珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウムおよび／またはチタン酸カルシウムの粒子を含んでなる。下記の実施例に示されるように、幾つかの態様において、本明細書に記載のポリマー凝集剤および凝集剤組成物は、１重量％超、例えば５重量％超（ＣａＯとして計算）の石灰または他のカルシウム源（例えばＣａＣＯ３およびＣａ（ＯＨ）２）がそれに添加されたこれらのプロセス流中の懸濁された珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウムおよび／またはチタン酸カルシウムの粒子を凝集させるために特に有用である。
【００５２】
営業的プラント操業に関して、ポリマー凝集剤および／または凝集剤組成物は、前記のポリマー凝集剤のように、沈降タンクの供給物に添加することができる。あるいはまた、ポリマーを一次沈降タンクからの横溢物または蒸解装置からの吹き出し物に添加することができる。ポリマーはまた、泥の洗浄回路または脱シリカ沈降タンク中での固形分の沈降のために使用することができる。ポリマーは単独でまたは他のプロセスの化学薬品と組み合わせて、有利には営業的プラント操業における他の地点でも同様に添加することができる。
【実施例】
【００５３】
試験法
水にアルミン酸ナトリウム３４２ｇ、水酸化ナトリウム６０ｇおよび炭酸ナトリウム４
０ｇを添加して１０００ｍｌの総量を生成することにより合成液を調製し、それを１００℃に加熱する。
【００５４】
水にアルミン酸ナトリウム２５０ｇ、水酸化カルシウム１３ｇおよび珪酸ナトリウム０．８ｇを添加して１０００ｍｌの総量を製造することによりアルミノ珪酸カルシウムを調製し、９０℃に加熱し、次に濾過し、洗浄し、乾燥すると乾燥アルミノ珪酸カルシウムを回収する。炭酸カルシウム２００ｇおよび二酸化珪素６０ｇを混合し、そして１２００℃に加熱することにより、珪酸カルシウムを調製する。典型的には、操業中のボーキサイト鉱石加工設備において廃棄物に排出されている泥のスラーリから赤泥の固形分を得る。この泥が、合わせた希薄アルミン酸ナトリウム溶液を洗い落とされ、乾燥され、粉砕される。
【００５５】
合成基材に対する沈降試験のために、珪酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウムまたはチタン酸カルシウムを、単独で、またはアルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウム、二酸化チタン並びにバイエルおよびシンターのプロセス流を表す赤泥の固形分の混合物のいずれかを前記の液中に分散させて、一般に約４０ｇ／１ｌの懸濁された固形分を含むスラーリを与える。穴明きプランジャーを使用して目盛つきシリンダー中に含まれるスラーリ中に希薄試薬を混合し、凝集された固形分の沈降速度を計算することができるように、一定の距離を沈降する時間を測定する。更に、３０分後、上澄み液のサンプルを採取し、濾過し、次にフィルター上に回収された固形分を洗浄し、乾燥すると、上澄みの清澄度の測量（ｍｅａｓｕｒｅ）を与える。
【００５６】
ボーキサイト製錬所における試薬の評価もまた、沈降タンクの供給物スラーリの，十分に混合されたサンプルを得ることにより達成することができる。穴明きプランジャーを使用して目盛つきシリンダー中に含まれるスラーリ中に希薄試薬を混合し、凝集された固形分の沈降速度を計算することができるように、一定の距離を沈降する時間を測定する。更に、２０分後に、上澄み液のサンプルを採取し、濾過し、次にフィルター上に回収された固形分を洗浄し、乾燥すると、上澄みの清澄度の測量を与える。代わりとして、横溢液の混濁度が横溢固形分の間接的測定値であると考えられる（上澄みの清澄度）。
【００５７】
実施例１ａ−試薬Ａ
スチレンと無水マレイン酸のコポリマーを以下のように調製する。無水マレイン酸５３．３９ｇをジャケット付き反応器中のトルエン８７７ｇに添加する。混合物を撹拌下で僅かに加熱して（３５℃未満）、無水マレイン酸を溶解する。次にスチレン６０．６１ｇを添加する。温度を徐々に６０℃に上昇させながら、溶液を４５分間窒素でパージする。全重合過程中、混合物を窒素ブランケット下に維持する。過酸化ラウリル３ｇを添加して重合を開始させる。混合物を７０℃と７５℃の間の温度に加熱し、そこで６時間維持する。生成物を室温に放置冷却し、次に排出する。生成物をトルエンで２回洗浄し、真空下乾燥するとポリ（スチレン−コ−無水マレイン酸）を生成する。
【００５８】
ポリ（スチレン−コ−無水マレイン酸）２０ｇ（７４．７％のポリマー固形分）をトルエン１３５．８２ｇ中に懸濁させ、５０℃に加熱する。ジプロピルアミン（ＤＰＡ）０．３９ｇおよび３−アミノプロピルトリエトキシシラン５．１１ｇの溶液（トルエン２３．９６ｇ中）を、撹拌下、５０℃で１０分間にわたり添加する。混合物を３０分間還流する。温度が５０℃未満に低下後、混合物を撹拌下で６％の水酸化ナトリウム溶液２７７．８８ｇに緩徐に添加する。溶液を６０分間穏やかに撹拌し、次に分離漏斗に移す。トルエン相から水（苛性）相を完全に分離させ、水相中の生成物を回収すると試薬Ａを与える。
【００５９】
実施例１ｂ−試薬Ｂ
シランのモノマー、Ｎ−（３−トリエトキシシリル）プロピルメチルアクリルアミドを
以下のように調製する。ＴＨＦ１７．５ｇに、３−アミノプロピルトリエトキシシラン６．１ｇおよびｔｅｒｔ−オクチルアミン０．６２ｇを添加し、氷水浴中に入れる。高度撹拌下で、無水メタクリル酸５．２１ｇを溶液に滴下する。添加後、混合物を氷水浴から取り出し、連続撹拌下で、室温に３時間維持する。水酸化ナトリウム溶液の添加中、１０℃未満の温度を維持しながら、２０％水酸化ナトリウム溶液２９．１７ｇを添加する。苛性アルカリの添加完了後、溶液を室温で１時間撹拌させる。使用前にＴＨＦおよびエタノールを回転蒸発装置により除去する。
【００６０】
溶液を氷水浴中で２℃未満に冷却し、アクリル酸１．９８ｇを添加する。溶液を混合し、過硫酸アンモニウムの１％水溶液０．０９６ｇを添加し、次にアゾビス（４シアノバレリン酸）（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ，Ｖｅｒｇｉｎｉａ，ＵＳＡのＷａｋｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．から入手可能なＷａｋｏ  Ｖ−５０１）の５％水溶液０．１３８ｇを添加する。溶液を隔膜でシールし、窒素を２℃で４５分間分散させる。次に、ナトリウム・ホルムアルデヒドスルホキシレートの１％水溶液０．０９６ｇを添加して、重合を開始させる。反応温度をピーク温度まで上昇させ、反応器を５０℃の油浴中に入れ、重合を１０時間実施すると、試薬Ｂを与える。ゲル生成物を室温に放置冷却し、次に排出させ、性能試験のために苛性アルカリ（２％水酸化ナトリウム）中に溶解する。
【００６１】
実施例１ｃ−試薬Ｃ
ポリエチレンイミン（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから得た、分子量２５，０００）５ｇを反応器中のグリシジルオキシ・プロピルトリメトキシシラン１．１０ｇおよび２−エチルヘキシルグリシジルエーテル０．４３ｇと混合する。成分を完全に混合し、７５℃に１６時間加熱する。室温に冷却後、２％水酸化ナトリウム溶液２６．１２ｇを反応器に添加し、撹拌下で７５℃に加熱すると試薬Ｃの２０％溶液を調製する。
【００６２】
実施例１ｄ−試薬Ｄ
シランのモノマー、Ｎ−（３−トリエトキシシリル）プロピルアクリルアミドを以下のように調製する。３−アミノプロピルトリエトキシシラン１９７．４ｇおよびトリエチルアミン８９．９ｇをＴＨＦ３３０ｇ中に溶解し、窒素でパージし、０℃に冷却する。撹拌しながら、アクリロイル・クロリド８３．９ｇを滴下する。添加後、混合物を４０℃に２時間加熱する。混合物を室温に冷却し、塩を濾取する。使用前に、溶媒ＴＨＦを回転蒸発装置により除去する。
【００６３】
反応器中に４５％水酸化カリウム溶液２８．６５ｇおよび脱イオン水１．６０ｇを添加する。反応器を氷水浴中に入れ、アクリル酸１３．６５ｇを、撹拌しながら反応器中に緩徐に添加する。アクリル酸添加中、温度を３５℃未満に維持する。次にシランのモノマー、Ｎ−（３−トリエトキシシリル）プロピルアクリルアミド４．６３ｇを添加する。すべてのシランモノマーが溶解するまで、溶液を十分混合する。モノマー溶液を氷水浴中に入れ、３０分間窒素で分散させ、０℃に冷却する。全重合過程を通して窒素をパージする。窒素パージの３０分後、アゾビス（４シアノバレリン酸）（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ，Ｖｅｒｇｉｎｉａ，ＵＳＡのＷａｋｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．から入手可能なＷａｋｏ  Ｖ−５０１）の１％水溶液３．０５ｇを添加する。１５分後、過硫酸アンモニウムの０．５％水溶液０．２４ｇ、次にナトリウム・ホルムアルデヒドスルホキシレートの０．５％水溶液０．２４ｇを充填し、溶液を完全に混合する。３０分後、反応器を７５℃の浴中に入れ、重合を７５℃で５時間実施すると試薬Ｄを与える。性能試験のために、生成物を苛性アルカリ（２％水酸化ナトリウム）溶液に溶解する。
【００６４】
実施例１ｅ−試薬Ｅ
スチレンと無水マレイン酸のコポリマーを以下のように調製する。ジャケット付き反応器中のトルエン７６５ｇに無水マレイン酸５３．３９ｇを添加する。混合物を撹拌下で僅
かに加熱して（３５℃未満）無水マレイン酸を溶解する。次にスチレン６０．６１ｇを添加する。温度を６５℃に徐々に上昇させながら、溶液を窒素で４５分間パージする。全重合過程中、混合物を窒素ブランケット下に維持する。過酸化ラウリル０．３ｇを添加して重合を開始させる。混合物を６５℃と７０℃間の温度に加熱し、そこで６時間維持する。生成物を室温に放置冷却し、次に排出させる。生成物をトルエンで２回洗浄し、真空乾燥するとポリ（スチレン−コ−無水マレイン酸）を生成する。
【００６５】
ポリ（ビスチレン−コ−無水マレイン酸）（８９％のポリマー固形分）７ｇをトルエン９０ｇ中に懸濁させ、５０℃に加熱する。ジプロピルアミン（ＤＰＡ）０．１８ｇおよび３−アミノプロピルトリエトキシシラン１．７８ｇの溶液（トルエン８．３９ｇ中）を撹拌下、５０℃で２分間にわたり添加する。混合物を３０分間還流する。温度が３０℃未満に低下後、グリシンアミド塩酸２．３２ｇ、脱イオン水５ｇおよび５０％水酸化ナトリウム２．３２ｇを含む溶液を撹拌下で添加する。混合物を１時間にわたり７５℃に加熱し、室温に放置冷却する。３０％ヒドロキシルアミン硫酸溶液５．６３ｇ中に無水チオ硫酸ナトリウム０．１６ｇを溶解することにより、別の反応器中にヒドロキサム化（ｈｙｄｒｏｘａｍａｔｉｏｎ）溶液を調製する。氷水浴中に、水１５ｇ、次に５０％水酸化ナトリウム６．１６ｇを高度撹拌下で添加することにより、ヒドロキサム化溶液を希釈する。次にポリ（スチレン−コ−無水マレイン酸）混合物を撹拌下でヒドロキサム化溶液に緩徐に添加する。室温における１５時間の連続的撹拌後、脱イオン水５０．５ｇを添加し、２０分間撹拌し、次に分離漏斗に移す。トルエン相から水（苛性）相を完全に分離させ、水相中の生成物を回収すると試薬Ｅを生成する。
【００６６】
アルミノ珪酸カルシウムのスラーリ中で、凝集剤を添加せずに試薬Ａ〜Ｅの効力を試験し、表１のデータにより示されるように、改善された清澄度を示す。清澄度の著明な改善が試薬Ａ〜Ｅについて認められる。市販の凝集剤と組み合わせて使用される時に凝集を高める試薬Ａ〜Ｅの効力も試験される。試験される市販の凝集剤は、双方ともＷｅｓｔ  Ｐａｔｅｒｓｏｎ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ，ＵＳＡのＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．，から入手可能なＳＵＰＥＲＦＬＯＣ（Ｒ）ＨＸ−２００（ポリアクリルアミドに基づくヒドロキサメート基剤の凝集剤）およびＳＵＰＥＲＦＬＯＣ（Ｒ）１２２７（アンモニウム・ポリアクリレートの凝集剤）を含んだ。ＳＵＰＥＲＦＬＯＣ（Ｒ）ＨＸ−２００凝集剤と組み合わせた試薬Ａ〜Ｅは有意に、より多量の凝集を生成し、凝集剤単独またはＳＵＰＥＲＦＬＯＣ（Ｒ）１２２７と組み合わせた凝集剤に比較されると、上昇した沈降速度をもたらす。試薬Ａ〜ＥをＳＵＰＥＲＦＬＯＣ（Ｒ）ＨＸ−２００と組み合わせて使用すると、清澄度もまた、実質的に改善する。
【００６７】
【表１】
0005464718.tif 000002
【００６８】
実施例２−試薬Ｆ
トルエン１４０．８８ｇ中にＳｃｒｉｐｓｅｔ  ５２０（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ  Ｉｎｃ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡにより製造されたスチレン−無水マレイン酸・コポリマー）１５．２８ｇを懸濁させる。混合物を窒素でパージし、撹拌下で５０℃に加熱する。アミノプロピルトリエトキシシラン５．１１ｇおよびジプロピルアミン０．３９ｇの溶液（トルエン２３．９６ｇ中）を撹拌下、５０℃で５分間にわたり添加する。混合物を３０分間還流する。温度が４０℃未満に低下後、混合物を４％水酸化ナトリウム溶液２６０．１６ｇに撹拌下で緩徐に添加する。溶液を６０分間緩徐に撹拌し、次に分離漏斗に移す。トルエン相から水（苛性）相を完全に分離させ、水相中の生成物を回収すると試薬Ｆを生成する。
【００６９】
シンターの脱シリカプラントのスラーリ中の試薬Ｆの効力を試験し、データは表２に示
される。凝集剤を添加せずに試薬Ｆに対して凝集を認める。市販の凝集剤と組み合わせて使用される時の凝集を促進する試薬Ｆの効力も試験する。試験される市販の凝集剤は、Ｗｅｓｔ  Ｐａｔｅｒｓｏｎ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ，ＵＳＡのＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．，から入手可能なＳＵＰＥＲＦＬＯＣ（Ｒ）ＨＸ−６００（ポリアクリルアミドに基づくヒドロキサメート基剤の凝集剤）を含んだ。試薬ＦがＨＸ−６００と組み合わせて使用される時に混濁度が改善される。
【００７０】
【表２】
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【００７１】
実施例３
試薬Ａ〜Ｅをチタン酸カルシウムのスラーリに対する更なる試験にかけ、表３に示すデータを与える。凝集剤を添加しない試薬Ａ〜Ｅの効力は２０および４０ｐｐｍの用量で改善された清澄度を示す。表３のデータにより示されるように、試薬Ａ〜ＥをＳＵＰＥＲＦＬＯＣ（Ｒ）ＨＸ−２００およびＳＵＰＥＲＦＬＯＣ（Ｒ）１２２７（双方ともＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．，Ｗｅｓｔ  Ｐａｔｅｒｓｏｎ，ＮＪから入手可能）と組み合わせて使用すると、改善された清澄度が達成される。
【００７２】
【表３】
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【００７３】
実施例４
試薬Ａ〜Ｅを珪酸カルシウムのスラーリに対する更なる試験にかけ、表４に示すデータを与える。データにより示されるように、試薬Ａ〜Ｅは凝集剤を添加せずに珪酸カルシウムのスラーリの凝集を改善し、２０および４０ｐｐｍの用量で改善された清澄度をもたらす。表４のデータにより示されるように、ＳＵＰＥＲＦＬＯＣ（Ｒ）ＨＸ−２００およびＳＵＰＥＲＦＬＯＣ（Ｒ）１２２７（双方ともＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｗｅｓｔ  Ｐａｔｅｒｓｏｎ，ＮＪから入手可能）と組み合わせて使用されると、試薬Ａ〜Ｅは沈降速度および清澄度を改善する。
【００７４】
【表４】
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【００７５】
実施例５
試薬Ａ〜Ｅをディアスポラボーキサイトの蒸解からのプロセス流を表すスラーリに対する更なる試験にかける。基材はアルミノ珪酸カルシウム、チタン酸カルシウムおよび操業プラントから得た泥の固形分の混合物である。データは表５に示す。試薬Ａ〜Ｅおよび市販の凝集剤の組み合わせ物に対して、清澄度の有意な改善を認める。更に、データにより示されるように、試薬Ａ〜Ｅは市販の凝集剤を添加されない場合でも、アルミノ珪酸カルシウムおよびチタン酸カルシウムの粒子を凝集するのに非常に有効である。
【００７６】
【表５】
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【００７７】
実施例６
試薬Ａ〜Ｆをディアスポラ・ボーキサイトを加工するボーキサイト製錬所からの沈降タンク供給物を使用する更なる試験にかける。データを表６に示す。市販の凝集剤と組み合わせて使用される時の凝集促進における試薬Ａ〜Ｆの効力を試験する。試験される市販の凝集剤は、Ｗｅｓｔ  Ｐａｔｅｒｓｏｎ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ，ＵＳＡのＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．，から入手可能なＳＵＰＥＲＦＬＯＣ（Ｒ）ＨＸ−２０００（ポリアクリルアミドに基づくヒドロキサメート基剤の凝集剤）および従来の高分子のポリアクリレート基剤の凝集剤を含んだ。表６のデータにより示されるように、試薬Ａ〜Ｆを市販の凝集剤と組み合わせて使用すると、改善された清澄度が達成される。
【００７８】
【表６】
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【００７９】
実施例７
市販の凝集剤と組み合わせて使用される時の二酸化チタン／赤泥およびアルミノ珪酸カルシウム／赤泥の混合物を含むスラーリにおける、凝集を促進する試薬Ａの効力を試験する。試験される市販の凝集剤は、Ｗｅｓｔ  Ｐａｔｅｒｓｏｎ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ，ＵＳＡのＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．，から入手可能のＳＵＰＥＲＦＬＯＣ（Ｒ）ＨＸ−４００（ポリアクリルアミドに基づくヒドロキサメート基剤の凝集剤）である。表７に示すデータにより示されるように、凝集剤と組み合わせた試薬Ａは１０／９０アナターゼ／赤泥混合物、および１０／９０と２０／８０アルミノ珪酸カルシウム／赤泥混合物双方について単独の市販の凝集剤に比較すると清澄度を改善する。
【００８０】
【表７】
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【００８１】
実施例８
試薬Ａをバイエル−スイートニング（Ｓｗｅｅｔｅｎｉｎｇ）法により、ボーキサイトを加工する精錬所からの沈降タンク供給物を使用する更なる試験にかけ、ディアスポラ・ボーキサイトを約２５０℃で蒸解し、次にそのスラーリを大気圧に戻しながらギブサイト・ボーキサイトを注入する（フラッシング）。データは表８に示される。市販の凝集剤と組み合わせて使用される時の凝集促進における試薬Ａの効力を試験する。試験される市販の凝集剤は従来の高分子ポリアクリレート基剤の凝集剤を含んだ。表８のデータにより示されるように、試薬Ａが市販の凝集剤と組み合わせて使用されると、改善された清澄度および改善された沈降速度を達成する。
【００８２】
【表８】
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【００８３】
実施例９
試薬Ａをベーマイト・ボーキサイトを加工するボーキサイト精錬所からの沈降タンク供
給物を使用して更なる試験にかける。データを表９に示す。市販の凝集剤と組み合わせて使用される時の凝集促進における試薬Ａの効力を試験する。試験される市販の凝集剤は従来の澱粉凝集剤および従来の高分子ポリアクリレート基剤の凝集剤を含んだ。表９のデータにより示されるように、試薬Ａを市販の凝集剤と組み合わせて使用すると、改善された清澄度を達成する。試薬Ａをポリアクリレート基剤の凝集剤と組み合わせて使用すると、沈降速度の増加も達成された。
【００８４】
【表９】
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【００８５】
本明細書に引用されたすべての参照文献はそれらの全体を引用することにより本明細書に取り入れられたこととする。引用により取り入れられた刊行物および特許または特許出願物が明細書中に含まれる開示物に相反する程度まで、明細書はすべてのこのような相反する物質に取って代わり、そして／またはそれに勝ることが意図される。
【００８６】
明細書および請求項中に使用される成分、反応条件等の量を表す数字はすべて、用語「約」によりすべての場合に修飾されるものと理解することができる。従って、その反対が記載されない限り、明細書および添付の請求項中に示される数値パラメーターは、本発明により獲得することが追求される所望の特性に応じて、多様であることができる近似値である。少なくとも、そして、請求項の範囲に匹敵する教義の適用を制約する試みとしてでなく、数値のパラメーターはそれぞれ、有意義な数字および通常の切り捨て方法に照らして解釈するべきである。
【００８７】
以上の説明は本発明の幾つかの方法および物質を開示している。本発明は方法および物質の修飾並びに製法および装置の変更を受けることができる。このような修飾は、本明細書に開示された本開示または発明の実施を考慮すると当業者に明白になるであろう。従って本発明は、本明細書に開示された特定の態様に限定されることは意図されず、添付の請求項中に示されるような発明の範囲および精神内に入るすべての修飾物および変更物を網羅することが意図される。