(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インラインでの鉱物スラリー処理を改良する方法であって、連続的に、
主導管流中でスラリーのインラインフローを供給するステップと、
前記フローの一部を、前記主導管流から副流フローへと分流させるステップと、
少なくとも１つの注入点から、少なくとも１つの添加剤を前記副流フローに導入して、
前記添加剤を分散させ、前記スラリー中の固体の圧密化を開始させて、処理済スラリーを生じるステップと、
前記副流フローを混合器に通すステップと、
前記副流フローを前記主導管に再導入するステップと、
主導管フローの少なくとも一部を沈澱エリアに移すステップと、
を含み、
前記主導管流の少なくとも一部は、混合器を全く通過せず、
前記添加剤は、アクリルアミド／アクリレートラテックスポリマーを含み、
前記スラリーは、石炭尾鉱スラリーであり、
更に、前記主導管流に前記副流フローから導入される水の量は、前記副流フローへと分流する水の量に、純粋な形態の前記添加剤に存在する水の量を加えた量以下であることを特徴とする方法。
【請求項２】
インラインでの鉱物スラリー処理を改良する方法であって、連続的に、
主導管流中でスラリーのインラインフローを供給するステップと、
前記フローの一部を、前記主導管流から副流フローへと分流させるステップと、
少なくとも１つの注入点から、少なくとも１つの添加剤を前記副流フローに導入して、
前記添加剤を分散させ、前記スラリー中の固体の圧密化を開始させて、処理済スラリーを生じるステップと、
前記副流フローを混合器に通すステップと、
前記副流フローを前記主導管に再導入するステップと、
主導管フローの少なくとも一部を沈澱エリアに移すステップと、
を含み、
前記主導管流の少なくとも一部は、混合器を全く通過せず、
前記添加剤は、アクリルアミド／アクリレートラテックスポリマーを含み、
前記スラリーは、石炭尾鉱スラリーであり、
更に、前記添加剤は水中油型エマルション、油中水型エマルションまたは固体ポリマーであり、純粋な形態で導入されることを特徴とする方法。
【請求項３】
インラインでの鉱物スラリー処理を改良する方法であって、連続的に、
主導管流中でスラリーのインラインフローを供給するステップと、
前記フローの一部を、前記主導管流から副流フローへと分流させるステップと、
少なくとも１つの注入点から、少なくとも１つの添加剤を前記副流フローに導入して、
前記添加剤を分散させ、前記スラリー中の固体の圧密化を開始させて、処理済スラリーを生じるステップと、
前記副流フローを混合器に通すステップと、
前記副流フローを前記主導管に再導入するステップと、
主導管フローの少なくとも一部を沈澱エリアに移すステップと、
を含み、
前記主導管流の少なくとも一部は、混合器を全く通過せず、
前記添加剤は、アクリルアミド／アクリレートラテックスポリマーを含み、
前記スラリーは、石炭尾鉱スラリーであり、
更に、前記添加剤は転相ポリマーであり、純粋な形態で導入されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の方法であって、
前記混合器はスタティックミキサであることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２に記載の方法であって、
前記添加剤は油中水型エマルションであり、
前記副流フローのスラリーに有効量の前記添加剤を添加して、前記添加剤を前記副流フローに導入し、前記混合器が、前記ポリマーを転相させて前記副流フローに放出させるのに十分なせん断を、十分な時間行うようにさせることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項３に記載の方法であって、
前記添加剤は、前記副流フローのスラリーに有効量の少なくとも１つの油中水型エマルションを添加することにより、前記副流フローに導入され、前記油中水型エマルションは、少なくとも１つのポリマー、少なくとも１つの親水性界面活性剤および少なくとも１つのテルペン含有量の多い天然油を含み、
前記界面活性剤は、１〜１０重量パーセントの濃度で前記エマルション中に存在しており、
前記混合器が、前記少なくとも１つのエマルションについて、前記ポリマーを転相させて前記副流フローに放出させるのに十分なせん断を、十分な時間行うようにさせることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至３に記載の方法であって、
前記処理済スラリーの圧密化および水の分離のそれぞれの程度は、より多量の前記添加剤が前記主導管フローに直接添加される場合よりも大きいことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１乃至３に記載の方法であって、
前記主導管フロー中の前記スラリーの０．１〜５０％が、前記副流フローに分流することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１乃至３に記載の方法であって、
前記副流フローが前記主導管フローに再導入された後に、固液分離を達成するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全体として、鉱物スラリーの処理に有用な１以上の方法、組成物、および／または装置に関する。尾鉱および他の廃棄材料などの鉱物スラリーは、技術的な問題、環境問題および公共政策の問題になっている。石炭、油、鉄、アルミニウム、銅、金属、貴金属、亜鉛、鉛、鉱物砂および希土類金属など（ただしこれらに限定されない）の鉱物の抽出および精製プロセスは、多くの場合、尾鉱として知られる廃棄材料を大量に生じる。尾鉱は多くの場合、凝集スラリーの形態であり、例えば砂、粘土、頁岩および他の鉱物などの、分散した微粒子固体を含む水系懸濁液であることがある。産業にとって、これらの尾鉱を処理し、プロセス終了時に固液分離を達成して液体を固体から分離することは、今なお大きな問題である。これにより尾鉱の量が大幅に減少し、また尾鉱の処分および／または再生利用が簡単で、安全で、かつ環境に優しくなる。
【背景技術】
【０００２】
尾鉱の取扱いおよび処分を容易にするために、多くの提案が開発されている。米国特許第６，５４４，４２５号および第５，４４９，４６４号ならびに米国特許出願公開第２０１１／０１３５７９７号、第２０１０／０１８７１８１号、第２００８／０１９０８６０号、第２０１１／０１３１８７３号、第２０１１／００００８５４号および第２００９／００２０４５８号には、過去に熟考された多くの提案が記載されている。米国特許第６，４８５，６５１号、第５，７８８，８６７号および第７，９０１，５８３号に記載されるように、特に効果的な提案は、凝固剤および凝集剤などの合成または天然ポリマーの添加を含み、固体を液体から分離する。さらに、米国特許出願公開第２０１２／０１３８５４２号に記載されるように、化学物質をスラリーに導入する特に効果的な方法は、インライン導入法を使用するものである。しかし、尾鉱を加工する理想的な方法は、効率の良い方法で、添加剤の最適なインライン添加により、化学添加剤をさらに活用することであろう。
【０００３】
したがって、尾鉱プロセス流のインライン処理のための新しく改良された方法および／または組成物および／または装置について、継続的な要求および明確な有用性がある。この節で記載される技術は、この発明に関して、本明細書で参照されるいかなる特許、刊行物または他の情報が「先行技術」であることの認知を構成することを意図しないが、ただしそのように具体的に指定される場合はこの限りでない。さらに、この節は、調査が行われたか、または連邦規則集（ＣＦＲ）第３７巻第１．５６節（ａ）に規定される他の関連する情報が存在しないことを意味すると解釈されるべきでない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，５４４，４２５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４４９，４６４号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１１／０１３５７９７号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１０／０１８７１８１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００８／０１９０８６０号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２０１１／０１３１８７３号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１１／００００８５４号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００９／００２０４５８号明細書
【特許文献９】米国特許第６，４８５，６５１号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，７８８，８６７号明細書
【特許文献１１】米国特許第７，９０１，５８３号明細書
【特許文献１２】米国特許出願公開第２０１２／０１３８５４２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の少なくとも１つの実施形態は、インラインでの鉱物スラリー処理を改良する方法に向けられている。本方法は、連続的に、主導管流中でスラリーのインラインフローを供給するステップと、フローの一部を、主導管流から副流フローへと分流させるステップと、少なくとも１つの注入点から、少なくとも１つの添加剤を副流フローに導入して、添加剤を分散させ、スラリー中の固体の圧密化（consolidation）を開始させて、処理済スラリーを生じるステップと、副流フローを混合器に通すステップと、副流フローを主導管に再導入するステップと、主フロー導管の少なくとも一部を沈澱エリアに移すステップと、を含む。
【０００６】
鉱物スラリーは、金鉱石、白金鉱石、ニッケル鉱石、石炭鉱石、銅鉱石、鉄鉱石、金属鉱石、ダイヤモンド鉱山、またはリン酸塩もしくは金尾鉱からの鉱体、バイヤーアルミナプロセスからの赤泥、オイルサンド抽出から生じる尾鉱、鉛鉱石、亜鉛鉱石または鉱物砂の加工からの尾鉱、および熟成微細尾鉱のうちの１以上から導かれる鉱物尾鉱スラリーを含んでもよい。混合器はスタティックミキサであってもよい。主導管流に副流フローから導入される水の量は、副流フローへと分流する水の量に、純粋な形態の添加剤に存在する水の量を加えた量以下であってもよい。添加剤は水中油型エマルション、油中水型エマルションまたは固体ポリマーであってもよく、純粋な形態で導入されてもよい。副流スラリーフローに有効量の添加剤を添加して、添加剤を副流フローに導入し、混合器が、ポリマーを転相させて副流フローに放出させるのに十分なせん断を、十分な時間行えるようにしてもよい。添加剤は速転相ポリマー（quick inverting polymer）であってもよく、純粋な形態で導入してもよい。添加剤は、副流フロースラリーに有効量の少なくとも１つの油中水型エマルションを添加することにより、副流フローに導入されてもよく、油中水型エマルションは、少なくとも１つのポリマー、少なくとも１つの親水性界面活性剤および少なくとも１つのテルペン含有量の多い天然油を含み、界面活性剤は、約１〜約１０重量パーセントの濃度でエマルション中に存在しており、混合器が、少なくとも１つのエマルションについて、少なくとも１つのポリマーを転相させて副流フローに放出するのに十分なせん断を、十分な時間行えるようにしてもよい。主導管フローの正味の流量は、副流フローの正味の流量と同じであってもよいが、混合器の上流および下流における副流フローの流量は、主導管フローの正味の流量と異なる。処理済スラリーの圧密化および水の分離のそれぞれの程度は、より多量の添加剤が主導管フローに直接添加される場合よりも大きくてもよい。主導管フロー中のスラリーの０．１〜５０％が、副流フローに分流してもよい。方法は、副流フローが主導管フローに再導入された後に、固液分離を達成するステップをさらに含んでもよい。
【０００７】
本発明の詳細な説明を、下記の図面への具体的な参照とともに、以下に記載する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明を利用するプロセス流の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この開示の目的のため、図中の同様の参照番号は、他に示されない限り、同様の特徴を参照するものとする。図面は発明の原理の例示に過ぎず、図示される特定の実施形態に発明を限定することを意図するものではない。
【００１０】
この出願で使用される用語、特に請求項が、どのように解釈されるべきか決定するために、下記の定義が設けられる。定義の編成は便宜上のものに過ぎず、定義のいずれかを、いかなる特定の区分に制限することを意図するものではない。
【００１１】
「圧密化（consolidate）」とは、スラリーの固体粒子が凝集して固体密度の高い領域を形成し、逆にスラリー中に固体密度の低い領域が形成されるプロセスを意味し、これにより、スラリーの液相から固体材料を分離できる。圧密化の種類としては、凝固（コーギュレーション：coagulation）および／または凝集（フロキュレーション：flocculation）が挙げられるが、これに限定されない。
【００１２】
「インライン（in-line）」とは、プロセス流を流れているスラリーに導入されることを意味する。
【００１３】
「スラリー（slurry）」とは、液体キャリア内に懸濁した固体粒子の混合物を意味する。
【００１４】
「純粋な（neat）」とは、典型的に保管または輸送される形態の組成物を意味し、この形態は、化学的な結果を達成するために典型的に適用される形態とは異なる。ポリマーなど、水性環境中で働く組成物の場合、「純粋な」とは、油中水型エマルションの形態を意味することがあり、これはあまりにも濃度が高く、含有する水が少ないため、水中油型エマルションに転相できない。あるいは、「純粋な」とは固体ポリマーを意味することもある。
【００１５】
「尾鉱（tailing）」とは、鉱物の抽出または精製作業から生じる多量の廃棄材料を意味し、尾鉱は固体および／またはスラリーであり得る。
【００１６】
上記の定義またはこの出願の他の箇所で記載される説明が、一般に使用される意味、辞書中の意味、または参照によりこの出願に引用される情報源に記載される意味（明示的または黙示的）と矛盾する場合、出願および請求項の用語は特に、この出願の定義または説明に従って解釈されるべきものと理解され、一般の定義、辞書の定義、または参照により引用された定義によらないで解釈されるべきものと理解される。上記を考慮して、辞書により解釈される場合にのみ用語を理解できる場合、用語がKirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology、第５版、（2005）、（Wiley, John & Sons, Inc.刊）により定義されていれば、この定義が請求項における用語の定義方法を支配するものとする。
【００１７】
図１には、本発明の少なくとも１つの実施形態が示されている。スラリーのフローを含むプロセス流は、主導管フロー経路（１）を通過している。主導管フロー経路の分流点（２）において、全体のフローの０．１〜５０％を含む流動スラリーの一部は、副流フロー経路（３）に分流する。副流フロー経路（３）内では、少なくとも１つの加工添加剤が、添加点（４）でスラリーに添加される。スラリーと加工添加剤は、適切に混合される。この混合は、任意で両者を混合装置（５）に通すことにより達成でき、混合装置（５）としてはスタティックミキサが挙げられるが、これに限定されない。その後、合流点（６）において、混合された副流フローが主導管フロー経路（１）に再度加えられる。主導管フロー経路（１）はその後さらに加工を行ってもよく、または廃棄物の溜め池もしくは貯蔵部（７）に排出してもよい。
【００１８】
少なくとも１つの実施形態において、１以上の副流は、主導管に沿った１以上の位置で、主導管から分流する。少なくとも１つの実施形態において、１以上の副流は、主導管に沿った１以上の合流点で、主導管に再導入される。少なくとも１つの実施形態において、２以上の副流が主導管から分流し、副流になされる処理（添加剤の種類、添加剤の添加量、添加剤の濃度、混合速度、混合時間、混合器の種類、および流量のうちの１以上）の少なくとも一部は、異なるかまたは同じである。
【００１９】
少なくとも１つの実施形態において、副流を通る流量と、主導管を通る流量は、同じかまたは異なる。少なくとも１つの実施形態において、副流と主導管の正味の流量は同じであって、混合ステップの前および／または後の副流内の流量が、主導管内の流量よりも大きいことで、一定時間混合器内に存在する副流を補填するようになっている。少なくとも１つの実施形態において、主導管または副流内の流量は、０．０１ｍ３／ｈ〜１０，０００ｍ３／ｈの間であってもよい。
【００２０】
少なくとも１つの実施形態において、加工添加剤は組成物を含み、組成物の例としては米国特許第６，４８５，６５１号に記載される組成物の１以上が挙げられるが、これに限定されない。米国特許第３，７３４，８７３号および第５，６７９，７４０号に記載されるように、多くの加工添加剤は、油中水型エマルションの形態で保管され、輸送される。しかしこの形態では、組成物の活性部が、水系媒体の内容物と効果的に相互作用できない。したがって、組成物の活性部をスラリーに作用させる際には、予め組成物を水中油型エマルションに転相する必要がある。
【００２１】
従来技術による方法では、ポリマー等の転相した組成物をスラリー流に添加する際には、最初に転相装置を通過させ、この転相装置内で一定時間添加剤を添加された水と混合することで、純粋な組成物を水中油型エマルションに転相させる。添加剤は、転相した後にのみ、スラリーに添加される。これに対して、少なくとも１つの実施形態において、純粋な添加剤および／または転相していない添加剤は、前もって転相せずに、直接副流に添加される。
【００２２】
この方法は、従来技術の教示することと正反対であり、従来技術では、スラリーを添加剤に適切に作用させるためには、流れの全てを混合しなければならないだけでなく、流れの一部を繰り返し混合しなければならないことを教示している。例えば、米国特許出願公開第２０１２／０１３８５４２号では、スラリー流を混合した後、既に混合した流れの一部を混合されるべき流れに再供給する。これに対して、進歩性のある本方法では、流れの少なくとも一部は、混合器を全く通過しないにもかかわらず、下記の実施例が示すように、より優れた結果が得られる。少なくとも１つの実施形態において、添加剤の添加は、純粋な形態のポリマー中に存在する水以外に、水を添加することなく達成される。これは、従来技術による方法と大きく異なり、従来技術は通常、添加剤を転相するため、純粋な形態中の水よりも過剰な水の添加を必要とする。したがって本方法では、処理後の最終スラリーは、遙かに少ない水を含み、量が少なく、安価になり、かつ処分が容易になる。
【００２３】
少なくとも１つの実施形態において、加工添加剤は、任意の種類の水溶性または水膨潤性ポリマーなどのポリマーを含み、この例としては、天然、半天然および合成のポリマーが挙げられる。ポリマーとしては、幅広い種類の有機ポリマーが挙げられ、これは例えば尾鉱の性質、固体濃度、および当業者によく知られた他のパラメータによって、選択する必要がある。天然ポリマーは、例えばデキストラン、でんぷん、またはグアーガムなどの多糖類であってもよい。半天然ポリマーは、カルボキシメチルセルロースであってもよい。合成ポリマーは、凝固剤および／または凝集剤であってもよい。特に、適切な水溶性または水膨潤性ポリマーは、アクリルアミドをベースとする。これらは、カチオン性、アニオン性、非イオン性または両性ポリマーであってもよい。
【００２４】
ポリマーは、下記の化合物の重合により作ることができる。ａ）（メタ）アクリルアミド骨格、（メタ）アクリル酸骨格、ビニル骨格、アリル骨格またはマレイン酸骨格を含む群から選択され、極性の非イオン性側鎖を有する１以上の非イオン性モノマー。特に、ただし制限することなく、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルイミダゾール、イソプロピルアクリルアミドおよびポリエチレングリコールメタクリレートを挙げることができる。および／またはｂ）（メタ）アクリル酸骨格、ビニル骨格、アリル骨格またはマレイン酸骨格を含む１以上のアニオン性モノマー。特に、ただし制限することなく、カルボキシル官能基を有するモノマー（例えば、アクリル酸、メタクリル酸およびその塩）、またはスルホン酸官能基を有するモノマー（例えば、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＴＢＳ）およびその塩）を挙げることができる。および／またはｃ）（メタ）アクリルアミド骨格、（メタ）アクリル酸骨格、ビニル骨格、アリル骨格またはマレイン酸骨格を含み、アミンまたは四級アンモニウム官能基を有する１以上のカチオン性モノマー。特に、ただし制限することなく、四級化されたかまたは塩となった、ジメチルアミノエチルアクリレート（ＡＤＡＭＥ）および／またはジメチルアミノエチルメタクリレート（ＭＡＤＡＭＥ）；ジメチルジアリルアンモニウムクロリド（ＤＡＤＭＡＣ）、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド（ＡＰＴＡＣ）および／またはメタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド（ＭＡＰＴＡＣ）を挙げることができる。
【００２５】
ポリマーは、疎水性を有する１以上のモノマーを含んでもよい。疎水性モノマーは好ましくは、アルキル、アリールアルキルおよび／またはエトキシル鎖を有する（メタ）アクリル酸エステル、アルキル、アリールアルキルもしくはジアルキル鎖を有する（メタ）アクリルアミド誘導体、カチオン性アリル誘導体、アニオン性もしくはカチオン性の疎水性（メタ）アクリロイル誘導体、または疎水鎖を有する（メタ）アクリルアミドのアニオン性および／またはカチオン性モノマー誘導体を含む群から選択される。アニオン性ポリマーは、エチレン性不飽和カルボン酸およびスルホン酸モノマーから選択されるモノマー（（メタ）アクリル酸および／または２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、およびその塩から選択される）を、非イオン性コモノマー（好ましくは（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドンから選択される）と組み合わせて、形成してもよい。
【００２６】
ポリマーは、直鎖状、分岐状または架橋ポリマーであってもよい。分岐剤または架橋剤は、メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡ）、エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ジアクリルアミド、シアノメチルアクリレート、ビニルオキシエチルアクリレートもしくはメタクリレート、トリアリルアミン、ホルムアルデヒド、グリオキサール、エチレングリコールジグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル型化合物、またはエポキシを含む群から選択される。
【００２７】
インラインフローに添加されるポリマーの添加量は、鉱物スラリーの乾燥固体１トン当たり５０〜５，０００ｇの間、好ましくは２５０〜２，０００ｇ／ｔの間、より好ましくは５００〜１，５００ｇ／ｔの間であってもよく、添加量は処理するべき尾鉱の性質および組成に依存する。
【００２８】
本発明のプロセスは、微粒子固体の水系鉱物スラリーの処理に適する。鉱物スラリーは鉱物の加工から生じ、加工の例としては、鉱石の選鉱および鉱物の抽出が挙げられる。鉱物としては、鉱石、天然物質、無機物、石炭などの無機物質と有機誘導体の混合物が広く挙げられる。
【００２９】
スラリーは、懸濁した微粒子固体の尾鉱を含んでもよい。典型的なスラリーとしては、水系尾鉱または鉱物スラリーであって、金鉱石、白金鉱石、ニッケル鉱石、石炭鉱石、銅鉱石、またはダイヤモンド鉱山、もしくはリン酸塩もしくは金尾鉱からの鉱体、バイヤーアルミナプロセスからの赤泥、オイルサンド抽出から生じる尾鉱、および４４ミクロン未満の微細な固体粒子の割合の大きいことで特定される熟成微細尾鉱（Mature Fine Tailing、ＭＦＴ）から得られるものが挙げられるが、これらに限定されない。ＭＦＴは、脱水および凝固化させることが難しい。
【００３０】
特定の理論または請求項の解釈のために提供された発明もしくは範囲の構造により限定するものではないが、本方法は、プロセス流本来の運動エネルギーを利用して、効果的に添加剤を分散、転相させることにより、流動スラリーの全てを添加剤と直接混合することなく、尾鉱スラリーに含まれる固体を圧密化できると考えられる。これにより、尾鉱スラリーの加工に関する主要コストが大幅に減少する。
【実施例】
【００３１】
下記の実施例を参照することにより、前述の事項をさらに理解することができるが、この実施例は例示の目的のために提示されるものであり、発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００３２】
４サンプルの石炭尾鉱スラリーについて、実験室でのテストを実施した。
【００３３】
実施例１：１６％の固体を含む石炭尾鉱スラリー１００ｍｌのサンプルを取って、ケージスターラを使用して８００ｒｐｍで撹拌し、副流をシミュレーションした。混合物にアクリルアミド／アクリレートラテックスポリマーを添加し、得られたスラリーを５分間撹拌した。この混合したスラリーを０．２ｍｌ分取し、４００ｍｌカップ内で、処理していない石炭尾鉱スラリー２００ｍｌにそれを添加し、副流を主導管に戻すことをシミュレーションした。主導管がさらに通過することは、カップの内容物を別のカップに５回注ぐことでシミュレーションした。この時点でカップ内の固体は全て圧密化し、カップ内に見える澄んだ水を残して沈降した。ポリマーの添加量は、２８０ｇ／Ｔと同等であった。これに対して、同じポリマー添加量を別の２００ｍｌカップ内の別のスラリーサンプルに直接添加し、同様に繰り返し注いだ場合、圧密化または水の分離は観察されなかった。
【００３４】
実施例２：２２．５％の固体を含む石炭尾鉱スラリー１００ｍｌのサンプルを取って、ケージスターラを使用して８００ｒｐｍで撹拌し、副流をシミュレーションした。混合物にアクリルアミド／アクリレートラテックスポリマーを添加し、得られたスラリーを５分間撹拌した。この混合したスラリーを０．５ｍｌ分取し、４００ｍｌカップ内で、処理していない石炭尾鉱スラリー２００ｍｌにそれを添加し、副流を主導管に戻すことをシミュレーションした。主導管がさらに通過することは、カップの内容物を別のカップに７回注ぐことでシミュレーションした。さらに０．５ｍｌ分取してカップに添加し、さらに４回再度注いだ。この時点でカップ内の固体は圧密化し、カップ内に見える澄んだ水を残して沈降した。ポリマーの全添加量は、６６０ｇ／Ｔと同等であった。これに対して、同じ添加量のポリマーを別の４００ｍｌカップ内の別のスラリーサンプルに直接添加し、同様に繰り返し注いだ場合、圧密化または水の分離は観察されなかった。
【００３５】
実施例３：２９％の固体を含む石炭尾鉱スラリー１００ｍｌのサンプルを取って、ケージスターラを使用して８００ｒｐｍで撹拌し、副流をシミュレーションした。混合物にアクリルアミド／アクリレートラテックスポリマーを添加し、得られたスラリーを５分間撹拌した。この混合したスラリーを１．０ｍｌ分取し、４００ｍｌカップ内で、処理していない石炭尾鉱スラリー１００ｍｌにそれを添加し、副流を主導管に戻すことをシミュレーションした。主導管がさらに通過することは、カップの内容物を別のカップに２０回注ぐことでシミュレーションした。さらに０．５ｍｌ分取してカップに添加し、さらに３０回再度注いだ。この時点でカップ内の固体は圧密化し、カップ内に見える澄んだ水を残して沈降した。ポリマーの添加量は、１５３０ｇ／Ｔと同等であった。これに対して、この添加量のポリマーを別の４００ｍｌカップ内の別のサンプルに直接添加し、同様に繰り返し注いだ場合、圧密化または水の分離は観察されなかった。
【００３６】
実施例４：１６％の固体を含む石炭尾鉱スラリー１００ｍｌのサンプルを取って、ケージスターラを使用して８００ｒｐｍで撹拌し、副流をシミュレーションした。混合物にアクリルアミド／アクリレートラテックスポリマー（実施例１で使用したポリマーとは異なる）を添加し、得られたスラリーを５分間撹拌した。この混合したスラリーを０．３ｍｌ分取し、４００ｍｌカップ内で、処理していない石炭尾鉱スラリー２００ｍｌにそれを添加し、副流を主導管に戻すことをシミュレーションした。主導管がさらに通過することは、カップの内容物を別のカップに２０回注ぐことでシミュレーションした。さらに０．２ｍｌ分取してカップに添加し、さらに２０回再度注いだ。この時点でカップ内の固体は圧密化し、カップ内に見える澄んだ水を残して沈降した。ポリマーの添加量は、４７０ｇ／Ｔと同等であった。これに対して、この添加量のポリマーを別の２００ｍｌカップ内の別のスラリーサンプルに直接添加し、同様に繰り返し注いだ場合、圧密化または水の分離は観察されなかった。
【００３７】
これらの実施例は、混合した副流を主導管に再導入することにより、同じ製品を主導管に直接導入して混合する場合とは異なる結果が得られることを証明している。
【００３８】
この発明は多くの異なる形態で実施できるが、本明細書では発明の具体的な好ましい実施形態が詳細に説明されている。本開示は発明の原理の例示であり、説明された特定の実施形態に発明を限定することを意図するものではない。本明細書に記載された全ての特許、特許出願、学術論文、および他のいかなる参照資料も、その全ての内容が参照により引用されたものとする。さらに発明は、本明細書に記載され、および／または本明細書に引用された様々な実施形態の一部または全ての可能な組み合わせを包含する。加えて、発明は、本明細書に記載され、および／または本明細書に引用された様々な実施形態のうちの任意の１以上を特に除いた任意の可能な組み合わせも包含する。
【００３９】
上記の開示は例示であり、網羅的でないことを意図される。この説明により、当業者は多くのバリエーションおよび代替案を連想し得る。本明細書で開示された組成物および方法は、列挙された成分、もしくはステップを含むか、これらからなるか、または主にこれらからなる。本明細書で使用するとき、用語「含む」は、「含むが、ただし限定されない」ことを意味する。本明細書で使用するとき、用語「主に…からなる」は、開示された成分またはステップ、および他の任意の成分またはステップを含む組成物または方法を意味し、この任意の成分またはステップは、組成物または方法の新規かつ基本的な特性に実質的に影響しない。例えば、主に列挙された成分からなる組成物は、その組成物の特性に影響し得る追加成分を含まない。当業者は、本明細書に記載される具体的な実施形態の他の同等物を認識でき、この同等物も請求項に包含されると意図される。
【００４０】
本明細書で開示された全ての範囲およびパラメータは、そこに包まれるあらゆるサブレンジ、および端点間の全ての数を包含すると理解される。例えば、「１〜１０」という範囲が記載される場合、最小値１〜最大値１０の間の（最小値１および最大値１０を含む）あらゆるサブレンジを含むと考えられるべきである。すなわち、最小値１以上（例えば１〜６．１）から始まり、最大値１０以下（例えば２．３〜９．４、３〜８、４〜７）で終わる全てのサブレンジ、ならびに範囲に含まれる各数１、２、３、４、５、６、７、８、９、および１０が最終的に含まれる。
【００４１】
本明細書では、明示的に示されているかどうかにかかわらず、全ての数値は用語「約」で修飾されると見なされる。用語「約」は一般に、記載された値に等しいと当業者が考えるであろう数の範囲を意味する（すなわち、同じ機能または結果を有する）。多くの例では、用語「約」は、最も近い有効数字に丸められた数を含んでもよい。重量パーセント、重量％、ｗｔ％、およびこれに類するものは、物質の濃度を意味する同意語であって、その物質の重量を組成物の重量で割り、１００をかけた数である。パーセンテージおよび比率は、他に示されない限り、重量による。
【００４２】
この明細書および添付の請求項で使用するとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、内容が明らかに単数であることを指示しない限り、複数の指示対象物を含む。したがって、例えば、「化合物（a compound）」を含む組成物への言及は、２以上の化合物の混合物を含む。この明細書および添付の請求項で使用するとき、用語「または」は、「および／または」を含む感覚で一般に用いられるが、ただし内容が明らかにそうでないことを指示する場合は、この限りでない。この出願で規定される全ての化学構造は、例示された具体的な構造の全ての可能な立体異性体、配座異性体、回転異性体、およびキラルの代替物を是認し、これらを含む。
【００４３】
これで本発明の好ましい実施形態および代替実施形態の説明を終える。当業者は、本明細書に記載される具体的な実施形態の他の同等物を認識でき、この同等物も、本明細書に添付された請求項に包含されると意図される。
【図１】
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