Функционализованная пористым или сетчатым пеноматериалом открытая сетчатая структура для селективного отделения минеральных частиц в водной системе

1. Специализированное средство сбора, содержащее
твердофазное тело, выполненное с трехмерной структурой с открытыми порами, для обеспечения множества поверхностей сбора, и
множество молекул, обеспеченных на поверхностях сбора, причем молекулы содержат функциональную группу, имеющую химическую связь для притягивания одной или более минеральных частиц в водной смеси к молекулам, вызывая присоединение минеральных частиц к поверхностям сбора.
2. Специализированное средство сбора по п. 1, дополнительно содержащее покрытие, выполненное с гидрофобным химикатом, выбранным из группы, состоящей из полисилоксанатов, поли(диметилсилоксана), фторалкилсилана и/или чувствительных к давлению клеев с низкой поверхностной энергией, для обеспечения указанных молекул.
3. Специализированное средство сбора по п. 2, в котором твердофазное тело изготовлено из материала, выбранного из полиуретана, сложнополиэфироуретана, полиэфироуретана, усиленных уретанов, покрытого ПВХ полиуретана, силикона, полихлоропрена, полиизоцианурата, полистирола, полиолефина, поливинилхлорида, эпоксидной смолы, латекса, фторполимера, полипропилена, фенольной смолы, ЭПДК (этилен-пропилен-диеновый каучук) и нитрила.
4. Специализированное средстве сбора по п. 3, в котором твердофазное тело имеет покрытие или слой, который модифицирован усилителями клейкости, пластификаторами, сшивающими агентами, агентами переноса цепи, удлинителями цепи, усилителями адгезии, арильными или алкильными сополимерами, фторированными сополимерами, гексаметилдисилазаном, диоксидом кремния или гидрофобным диоксидом кремния.
5. Специализированное средство сбора по п. 1, в котором твердофазное тело имеет покрытие или слой, изготовленный из материала, выбранного из акриловых соединений, бутилкаучука, этиленвинилацетата, натурального каучука, нитрилов, блок-сополимеров стирола с этиленом, пропиленом и изопреном, полиуретанов и поливинилэфиров.
6. Специализированное средство сбора по п. 2, дополнительно содержащее повышающую адгезию добавку, выполненную для усиления адгезии между твердофазным телом и покрытием.
7. Специализированное средство сбора по п. 1, в котором твердофазное тело изготовлено из пластика, керамики, углеродного волокна или металла.
8. Специализированное средство сбора по п. 1, в котором трехмерная структура с открытыми порами содержит от 10 до 200 пор на дюйм (от 4 до 80 пор на см).
9. Специализированное средство сбора по п. 1, в котором твердофазное тело содержит блок сетчатого пеноматериала, обеспечивающего трехмерную структуру с открытыми порами.
10. Специализированное средство сбора по п. 1, в котором твердофазное тело содержит фильтр, обеспечивающий трехмерную структуру с открытыми порами, причем структура содержит открытые поры для обеспечения потока через фильтр текучей среды в водной смеси.
11. Специализированное средство сбора по п. 1, в котором твердофазное тело содержит транспортировочную ленту, имеющую поверхность, выполненную с трехмерной структурой с открытыми порами.
12. Специализированные средства сбора по п. 1, в которых трехмерная структура с открытыми порами содержит пеноматериал с открытыми порами.
13. Специализированные средства сбора по п. 12, в которых пеноматериал с открытыми порами изготовлен из материала или материалов, выбранных из группы, которая включает сложнополиэфироуретаны, полиэфироуретаны, усиленные уретаны, композиционные материалы типа покрытого ПВХ полиуретана, не-уретаны, а также металлические, керамические пеноматериалы и пеноматериалы из углеродного волокна и твердые пористые пластики для повышения механической прочности.
14. Специализированные средства сбора по п. 12, в которых пеноматериал с открытыми порами покрыт поливинилхлоридом и затем покрыт гибким липким полимером с низкой поверхностной энергией для повышения химической стойкости.
15. Специализированные средства сбора по п. 12, в которых пеноматериал с открытыми порами загрунтован грунтовкой с высокой энергией до нанесения функционализованного полимерного покрытия для увеличения адгезии функционализованного полимерного покрытия к поверхности пеноматериала с открытыми порами.
16. Специализированные средства сбора по п. 15, в которых поверхность пеноматериала с открытыми порами подвергнута химическому или механическому истиранию для обеспечения «точек сцепления» на поверхности для удержания функционализованного полимерного покрытия.
17. Специализированные средства сбора по п. 12, в которых поверхность пеноматериала с открытыми порами покрыта функционализованным полимерным покрытием, которое ковалентно связано с поверхностью для повышения адгезии между функционализованным полимерным покрытием и поверхностью.
18. Специализированные средства сбора по п. 12, в которых поверхность пеноматериала с открытыми порами покрыта функционализованным полимерным покрытием в форме гибкого липкого полимера с низкой поверхностной энергией и толщиной, выбранной для улавливания определенных минеральных частиц и сбора частиц с определенным размером, включая случаи, когда тонкие покрытия выбраны для сбора фракций с пропорционально более мелким размером частиц, и толстые покрытия выбраны для сбора дополнительных фракций с большим размером частиц.
19. Специализированные средства сбора по п. 12, в которых удельная площадь поверхности выполнена с конкретным числом пор на дюйм, которое определено так, чтобы быть нацеленным на конкретный интервал размеров минеральных частиц в суспензии.
20. Специализированные средства сбора по п. 12, включающие различные пеноматериалы с открытыми порами, имеющие различные удельные площади поверхности, которые смешаны для извлечения минеральных частиц с конкретным распределением размеров в суспензии.
21. Устройство, содержащее:
перерабатывающее устройство, выполненное для приема одного или более специализированных средств сбора, несущих минеральные частицы, при этом каждое из указанных одного или более специализированных средств сбора содержит твердофазное тело, выполненное с трехмерной структурой с открытыми порами для обеспечения множества поверхностей сбора и множества молекул, присоединенных к поверхностям сбора, причем молекулы содержат функциональную группу, имеющую химическую связь для притягивания одной или более минеральных частиц в водной смеси к молекулам, вызывающую присоединение минеральных частиц к поверхностям сбора, и
высвобождающее устройство, выполненное для разрыва химической связи функциональной группы, так чтобы удалить минеральные частицы с поверхностей сбора.
22. Устройство по п. 21, в котором специализированные средства сбора дополнительно содержат покрытие, выполненное с гидрофобным химикатом, выбранным из группы, состоящей из полисилоксанатов, поли(диметилсилоксана), фторалкилсилана и/или чувствительных к давлению клеев с низкой поверхностной энергией, для обеспечения указанных молекул.
23. Устройство по п. 21, в котором высвобождающее устройство содержит мешалку, выполненную для обеспечения механического перемешивания, так чтобы разорвать химическую связь функциональной группы.
24. Устройство по п. 21, в котором твердофазное тело содержит транспортировочную ленту, несущую минеральные частицы, причем высвобождающее устройство содержит установку для очистки щетками, выполненную для трения транспортировочной ленты, так чтобы разорвать химическую связь функциональной группы.
25. Способ извлечения минералов, включающий
обеспечение перерабатывающего устройства, выполненного для приема одного или более специализированных средств сбора, несущих минеральные частицы, при этом каждое из указанных одного или более специализированных средств сбора содержит твердофазное тело, выполненное с трехмерной структурой с открытыми порами для обеспечения множества поверхностей сбора и множества молекул, присоединенных к поверхностям сбора, причем молекулы содержат функциональную группу, имеющую химическую связь для притягивания одной или более минеральных частиц в водной смеси к молекулам, вызывающую присоединение минеральных частиц к поверхностям сбора, и
разрыв химической связи функциональной группы, так чтобы удалить минеральные частицы с поверхностей сбора.
26. Способ по п. 25, в котором специализированные средства сбора дополнительно содержат покрытие, выполненное с гидрофобным химикатом, выбранным из группы, состоящей из полисилоксанатов, поли(диметилсилоксана), фторалкилсилана и/или чувствительных к давлению клеев с низкой поверхностной энергией, для обеспечения указанных молекул.
27. Способ по п. 25, дополнительно включающий обеспечение мешалки, выполненной для обеспечения механического перемешивания, так чтобы облегчить указанный разрыв, и указанный разрыв выполняют в растворе поверхностно-активного вещества.
28. Способ по п. 25, в котором твердофазное тело содержит транспортировочную ленту, несущую минеральные частицы, причем указанный способ дополнительно включает трение установкой для очистки щетками транспортировочной ленты для указанного разрыва.
29. Способ по п. 25, дополнительно включающий обеспечение источника звука, выполненного для обеспечения ультразвуковых волн для указанного разрыва, где указанный разрыв осуществляют в жидкой среде.