СПОСОБ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ И АГРЕГИРОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ШЛАМОВ

1. Способ обработки водного минерального шлама, включающий
(а) обеспечение водного шлама, содержащего шламовую воду и твердые минеральные компоненты; и
3
(b) добавление в диспергированный шлам (а) водного раствора анионного полимера, вступающего в реакцию с указанными твердыми минеральными компонентами, при этом указанный полимер включает водорастворимый содержащий мультивалентный катион анионный акрилатный сополимер, обладающий характеристической вязкостью менее 5 дл/г (0,5 м/кг) (измеренной в 1М NaCl при 25°С), в количестве, достаточном для того, чтобы вызвать взаимодействие полимера с твердыми минеральными компонентами с целью агрегирования и осаждения твердых минеральных компонентов с образованием продукта, содержащего флоккулированный осадок и воду со пониженным содержанием твердой фазы.
2. Способ по п. 1, включающий дополнительную стадию добавления в шлам (а) натриевого или калиевого цеолита, имеющего массовое соотношение алюминия и кремния от приблизительно 0,72:1 до приблизительно, 1,3:1, в количестве, достаточном для диспергирования и разделения компонентов шлама, с образованием диспергированного шлама, при этом на указанной стадии (b) полимер вступает в реакцию с цеолитом и твердыми минеральными компонентами, нейтрализуя дисперсионный эффект цеолита и вызывая агрегирование и осаждение твердых минеральных компонентов с образованием указанного продукта.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором характеристическая
3
вязкость полимера составляет, по меньшей мере, 3 дл/г (0,3 м/кг) (при измерении в 1М NaCl при 25°С).
4. Способ по п. 1 или 2, в котором в растворе полимера, по существу, отсутствуют содержащие одновалентный катион акрилатные полимеры.
5. Способ по п. 1 или 2, в котором мультивалентные катионы включают кальций, магний, железо и алюминий.
6. Способ по п. 1 или 2, в котором в полимерном растворе присутствует только один тип мультивалентного катиона.
7. Способ по п. 1 или 2, в котором полимером является кальций- или магнийсодержащий диакрилатный сополимер с акриламидом.
8. Способ по п. 7, в котором полимером является тройной сополимер диакрилата, акриламида и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (AMPS).
9. Способ по п. 1 или 2, в котором шлам минеральных компонентов содержит или только тонкодисперсные компоненты с размером частиц менее 44 мкм, или в сочетании с более крупнозернистыми компонентами.
10. Способ по п. 1 или 2, в котором указанный полимер является сополимером диакрилата кальция и акриламида или тройным сополимером диакрилата кальция, акриламида и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (AMPS).
11. Способ по п. 10, в котором указанный полимер содержит, по меньшей мере, 5 мол.% диакрилата кальция.
12. Способ по п. 1 или 2, включающий приложение к раствору полимера механического сдвига, достаточного для уменьшения молекулярного веса полимера или ширины молекулярно-весового распределения полимера.
13. Способ по п. 1 или 2, в котором указанный шлам стадии (а) содержит глину.
14. Способ по п. 13, в котором глина представляет собой разбухающую натриевую глину.
15. Способ по п. 14, в котором глина представляет собой бентонитовую/монтмориллонитовую глину.
2
3
2
2
16. Способ по п. 15, в котором состав глины выражается как Na·AlSO·4SiO·HO.
17. Способ по п. 1 или 2, в котором полимер является кальций- или магний-содержащим диакрилатным сополимером.
18. Способ по п. 17, в котором полимер представляет собой сополимер диакрилата и акриламида.
19. Способ по п. 17, в котором полимер представляет собой тройной сополимер диакрилата, акриламида и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (AMPS).
20. Способ по п. 1 или 2, в котором шлам стадии (а) содержит органические материалы.
21. Способ по п. 1 или 2, в котором указанные твердые компоненты содержат минеральную руду.
22. Способ по п. 1 или 2, в котором указанный шлам содержит битум.
23. Способ по п. 1 или 2, в котором указанный шлам содержит песок, глину, битум и воду.
24. Способ по п. 23, в котором глина представляет собой разбухающую натриевую глину.
25. Способ по п. 24, в котором глина представляет собой бентонитовую/монтмориллонитовую глину.
2
3
2
2
26. Способ по п. 24, в котором состав глины выражается как Na·AlSO·4SiO·HO.
27. Способ по п. 1 или 2, в котором полимер является разветвленным полимером.
28. Способ по п. 27, в котором разветвленный полимер получен посредством взаимодействия мономеров, включающих источник мультивалентных катионов, источник акрилата, мономер, подобранный из группы, состоящей из акриламида и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (AMPS), и поперечно-сшивающий агент.
29. Способ по п. 27, в котором поперечно-сшивающий агент присутствует в количестве, соответствующем диапазону от 0,1 части на миллион до 5 частей на миллион в пересчете на общий вес указанных мономеров.
30. Способ по п. 1 или 2, в котором полимер является линейным.
31. Способ по п. 1 или 2, включающий центрифугирование указанного шлама с целью разделения компонентов шлама на супернатантную воду и твердые частицы.
32. Способ по п. 1 или 2, в котором характеристическая вязкость полимера составляет примерно от 4,5 до 4,9 дл/г (при измерении в 1М NaCl при 25°С).
33. Способ по п. 32, в котором характеристическая вязкость полимера составляет примерно 4,5 дл/г (при измерении в 1М NaCl при 25°С).
34. Способ по п. 32, в котором характеристическая вязкость полимера составляет примерно 4,9 дл/г (при измерении в 1М NaCl при 25°С).
35. Способ по п. 32, в котором указанный полимер включает сополимер диакрилата кальция и акриламида.
36. Полимер, включающий анионный водорастворимый содержащий мультивалентный катион акрилатный сополимер, при этом полимер обладает характеристической вязкостью менее 5 дл/г (измеренной в 1М NaCl при 25°С).
37. Полимер по п. 36, где характеристическая вязкость полимера составляет, по меньшей мере, 3 дл/г (при измерении в 1М NaCl при 25°С).
38. Полимер по п. 36 или 37, где полимер, по существу, не содержит одновалентных катионов.
39. Полимер по п. 36 или 37, где мультивалентные катионы подобраны из группы, состоящей из кальция, магния, железа и алюминия.
40. Полимер по п. 36 или 37, где в полимере присутствует только один тип мультивалентного катиона.
41. Полимер по п. 36 или 37, где полимером является кальций- или магнийсодержащий диакрилатный сополимер с акриламидом.
42. Полимер по п. 36, где полимером является тройной сополимер диакрилата, акриламида и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (AMPS).
43. Полимер по п. 36 или 37, где указанный полимер содержит, по меньшей мере, 5 мол.% диакрилата кальция.
44. Полимер по п. 36 или 37, где полимер является разветвленным полимером.
45. Полимер по п. 44, где разветвленный полимер получен посредством взаимодействия мономеров, включающих источник мультивалентных катионов, источник акрилата, мономер, подобранный из группы, состоящей из акриламида и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (AMPS), и поперечно-сшивающий агент.
46. Полимер по п. 45, где мономеры дополнительно включают акриламид.
47. Полимер по п. 46, где мономеры дополнительно включают 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту (AMPS).
48. Полимер по п. 45, где поперечно-сшивающий агент присутствует в количестве, соответствующем диапазону от 0,1 части на миллион до 5 частей на миллион в пересчете на общий вес указанных мономеров.
49. Полимер по п. 36 или 37, где полимер является линейным.
50. Полимер по п. 36, где полимер получен посредством взаимодействия мономеров, включающих источник мультивалентных катионов, источник акрилата и акриламида.
51. Полимер по п. 50, где мономеры дополнительно включают 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту (AMPS).
52. Полимер по п. 36 или 37, где полимер получен путем полимеризации раствора, полимеризации геля, полимеризации дисперсии или полимеризации эмульсии.
53. Полимер по п. 36 или 37, где характеристическая вязкость полимера составляет, примерно, от 4,5 до 4,9 дл/г (при измерении в 1М NaCl при 25°С).
54. Полимер по п. 53, где характеристическая вязкость полимера составляет примерно 4,5 дл/г (при измерении в 1М NaCl при 25°С).
55. Полимер по п. 53, где характеристическая вязкость полимера составляет примерно 4,9 дл/г (при измерении в 1М NaCl при 25°С).
56. Полимер по п. 53, где указанный полимер включает сополимер диакрилата кальция и акриламида.
57. Применение полимера по п. 36 или 37 для обработки шлама, при этом указанный шлам содержит глину.
58. Применение по п. 57, где указанная глина содержит частицы диаметром менее 44 мкм.
59. Применение по п. 57, где в ходе указанной обработки компоненты шлама диспергируются и разделяются, повышается извлечение твердых компонентов шлама или улучшается обезвоживание твердой фазы полученного остаточного шлама.