Спосіб флокуляції та композиція, що містить емульсії типу “вода в маслі у воді”

1. Спосіб флокуляції і відділення суспендованих твердих частинок від промислового оброблюваного потоку, що містить суспендовані тверді частинки, що включає наступні стадії: введення в потік водорозчинного полімеру в кількості, ефективній для флокуляції суспендованих твердих частинок; і відділення флокульованих твердих частинок від нього, в якому водорозчинним полімером є полімер емульсії типу "вода в маслі у воді". 2. Спосіб за п. 1, в якому оброблюваним потоком є потік способу Байєра. 3. Спосіб за п. 2, в якому полімером є гідроксаматний полімер емульсії типу "вода в маслі у воді". 4. Спосіб за п. 2, в якому оброблюваним потоком є оброблюваний потік тригідрату оксиду алюмінію. 5. Спосіб за п. 2, в якому оброблюваним потоком є оброблюваний потік червоного шламу. 6. Спосіб за п. 3, в якому гідроксаматним полімером є полімер акриламіду. 7. Спосіб за п. 3, в якому безперервна фаза емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру містить водорозчинну сіль. 2 (19) 1 3 89663 4 22. Композиція за п. 17, в якій полімером є гідрок23. Композиція за п. 22, в якій безперервна фаза саматний полімер. містить водорозчинну сіль алюмінію або кальцію. Даний винахід стосується флокулянтів і способів їх застосування і, більш конкретно, флокулянтів у вигляді емульсії гідроксаматного полімеру і способів флокулювання твердих частинок в промислових потоках, що обробляються. Флокулянти і способи даного винаходу знаходять застосування в таких промислових способах, як спосіб Байера витягання оксиду алюмінію з бокситної руди. Промислові способи, які використовують рідке середовище, найчастіше використовують технологію розділення тверді частинки-рідина. У випадку водних систем часто використовуються флокулянти для поліпшення способу розділення. Вказані способи здійснюються в різних галузях, таких як виділення мінеральних твердих матеріалів з водних систем, отримання пульпи і паперу і обробка паперових відходів, а також обробка промислових і міських відходів. У цей час флокулянти виготовляються і продаються або як тверді порошкові форми, які важкі для розчинення, або як рідкі форми, які є більш легкими в поводженні і застосуванні. Рідкі форми включають емульсії типу «вода в маслі» водорозчинних полімерів. Вони використовуються протягом багатьох десятиріч в різних промислових застосуваннях. Однак, вказані форми продукту мають деякі недоліки. Одна з проблем використання форми продукту типу «вода в маслі» має місце, коли зустрічаються низькі температури (нижче за температуру замерзання емульсії). Часто емульсія типу «вода в маслі» стає згорнутою в процесі відтавання, утворюючи нерозчинні гелі, які перетворюють продукт в невживаний. Водні розчини водорозчинних полімерів також мають тенденцію до замерзання при витримці при низьких температурах, роблячи їх невідповідними для несприятливого клімату. Форми емульсії типу «вода в маслі» також страждають від необхідності попереднього розбавлення у водному середовищі перед використанням, таким чином, вводячи додаткові витрати на ємності для зберігання і спеціальне обладнання розчинення. Коли способом є спосіб Байера, стадія попереднього розбавлення приводить до додаткової проблеми, оскільки вона вводить воду в спосіб, роблячи необхідним введення додаткової каустичної соди для того, щоб підтримати лужність системи. Тому є необхідність в поліпшених формах продукту флокулянта, які можуть використовуватися в промислових способах з усуненням вказаних недоліків. Спосіб Байера майже скрізь використовується для отримання оксиду алюмінію з бокситу. У даному способі необроблена бокситна руда спочатку обробляється розчином каустичної соди при температурі в інтервалі 140-250°С. Це дає в результаті розчинення (варіння) більшої частини алюмінійвмісних мінералів, особливо, тригідрату оксиду алюмінію Ад(ОН)3 (гібситу) і моногідрату алюмінію -беміту, з отриманням перенасиченого розчину алюмінату натрію (повний луг). Концентрації розчинених матеріалів, що отримуються, с дуже висо кими, причому концентрації гідроксиду нагрію складають більше 150г/л, а розчиненою оксиду алюмінію - більше 120г/л. Будь-які нерозчинені тверді частинки, звичайно оксиди заліза, які відомі як червоний шлам, потім відділяються фізично від алюмінатного розчину. Звичайно для поліпшення осадження і видалення дрібних твердих частинок використовується полімерний флокулянт. Суспендовані тверді частинки, що залишилися, видаляються стадією фільтрації. Відфільтрований прозорий розчин, або луг, охолоджують і вводять в нього як зародишоутворювач тригідрат оксид алюмінію з осадженням частини розчиненого оксиду алюмінію. Після осадження оксиду алюмінію вказаний виснажений, або витрачений луг повторно нагрівають і повторно використовують для розчинення більш свіжого бокситу. В освітлений натрійалюмінатний луг вводять в якості зародишоутворювача кристали тригідрату оксиду алюмінію, щоб викликати осадження оксиду алюмінію в формі тригідрату оксиду алюмінію Аl(ОH)3. Частинки або кристали тригідрату оксиду алюмінію потім виділяються від концентрованого каустичного лугу. Кристали тригідрату оксиду алюмінію звичайно відділяються від лугу, в якому вони утворюються, осадженням і/або фільтрацією. Великі частинки осаджуються легко, але дрібні частки осаджуються повільно, даючи втрати виходу. Дрібні частинки також можуть забивати фільтри. Дрібні частинки тригідрату оксиду алюмінію, які не осаджуються легко, найчастіше рециклюються назад на варіння з витраченим лугом. Невитягнутий тригідрат оксиду алюмінію потім повторно вариться і повторно осаджується у другому циклі способу Байера, зайво затрачуючи енергію і знижуючи здатність екстрагувати оксид алюмінію витраченого лугу. Тому вельми бажаний осаджувати якомога більше тригідрату з тим, щоб обмежити шкідливі наслідки вказаних проблем. Канадський патент №825234, жовтень 1969р, використовує декстран, сульфат декстрану і комбінації з аніонними солями для поліпшення флокуляції і фільтрації тригідрату оксиду алюмінію з його лужних розчинів. Патент США №5041269, серпень 1991 p. (Moody et al.) використовує флокулянт для витягання кристалів тригідрату оксиду алюмінію, що містить комбінацію декстрану або деяких інших полісахаридів разом з аніонним полімерним флокулянтом, що включає акриловий мономер. Передбачений декстран, однак, є поганим флокулянтом для кристалів, що дає погане освітлення надосадової рідини. Патент США 4767540 описує використання гідроксаматних полімерів для флокулювання суспендованих твердих частинок в способі Байера. Заявка на Австралійський патент AU-B46114/93 описує використання деяких гідроксаматних полімерів для освітлення твердих частинок гідрату в способі Байера. 5 89663 6 US 6608137 описує емульсії типу "вода в масполімеру. Коли оброблюваним потоком є потік лі" гідроксаматних полімерів. Вказані полімери способу Байера, тверді частинки складаються з повинні спочатку розчинятися і заздалегідь розбачервоного шламу (відходів) або твердих частинок влятися у водному середовищі (часто в лузі спотригідрату оксиду алюмінію (продукту). Емульсія собу Байера) перед тим, як вони можуть бути ввеабо дисперсія типу "вода в маслі у воді" водороздені в осаджуваний/освітлюваний луг способу чинного полімеру вводиться в кількості, ефективБайера. ній для поліпшення освітлення вказаного обробТаким чином, задачею даного винаходу є люваного потоку при зниженні кількості створення нових композицій з високими характесуспендованих твердих частинок, присутніх в наристиками, дисперсій типу "вода в маслі у воді" досадовій рідині. Коли оброблюваним потоком є водорозчинних полімерів, які можуть вводитися потік способу Байера, переважним флокулянтом є безпосередньо в оброблювані промислові потоки, емульсія типу "вода в маслі у воді" гідроксаматнотакі як потоки способу Байера, без попереднього го полімеру, але може включати інші флокулянти, розбавлення, таким чином, виключаючи необхідтакі як полімери акрилової кислоти. ність в посудинах, що дорого коштують для зберіГідроксаматні полімери є добре відомими фагання і пов'язаного з цим насосного і розріджувахівцям в даній галузі техніки і спеціально розгляльного обладнання. Емульсії типу "вода в маслі у даються, коли є способами їх отримання, в заявці воді" гідроксаматних полімерів даного винаходу на патент Об'єднаного королівства 2171127 і в також показують поліпшену стабільність при зберіпатентах США №№3345344, 4480067. 4532046, ганні в порівнянні з існуючими розчинами і емуль4536296 і 4587306. 4767540 і 6608137, які тому сіями типу "вода в маслі" полімерів, особливо, при приводяться тут як посилання. Звичайно вказані впливі екстремальних умов низької температури. гідроксаматні полімери можуть бути отримані взаТакож задачею даною винаходу є створення ємодією бічних реакційних груп в розчині з гідрокбільш ефективного способу Байера, в якому флосиламіном або його сіллю при температурі в інтеркуляція, осадження, освітлення і відділення твервалі від приблизно 50°С до 100°С. Від приблизно 1 дих частинок способу Байера, включаючи тригіддо 90% доступних реакційних груп полімеру морат оксиду алюмінію і твердих частинок червоного жуть бути заміщені гідроксамовими групами відпошламу, з оброблюваних потоків поліпшується при відно до вказаних методик. введенні в оброблюваний потік емульсії типу "вода Емульсії типу "вода в маслі у воді" полімерів в маслі у воді" гідроксаматного полімеру. даного винаходу можуть бути отримані при ввеВказані і інші задачі даного винаходу описані денні в розчин водорозчинної солі емульсії типу детально нижче. "вода в маслі" полімеру, найбільш переважно, гідВ одному варіанті даний винахід передбачає роксаматного полімеру. Переважно, порядок ввекомпозицію емульсії типу "вода в маслі у воді" водення може бути оборотним, тобто водний розчин дорозчинного полімеру, в якій безперервна водна, водорозчинної солі може бути введений в емульабо водна, фаза складається з водного розчину сію типу "вода в маслі" полімеру, який є, найбільш водорозчинної солі. Переважно, емульсія типу переважно, гідроксаматним полімером. Альтерна"вода в маслі у воді" являє собою емульсію типу тивно, порядок введення може бути зворотним, "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру. тобто водний розчин водорозчинної солі може Преривчастою фазою є емульсія типу "вода в мабути введений в емульсію типу "вода в маслі" гідслі" водорозчинного полімеру, переважно, водороксаматного полімеру. Переважно, полімером є розчинного гідроксаматного полімеру. Терміни гідроксаматний полімер, коли оброблюваним суб«емульсія», «мікроемульсія» або «дисперсія» вистратом є потік способу Байера. Способи отрикористовуються тотожно з вказівкою, що полімер мання емульсії типу "вода в маслі" гідроксаматноприсутній в формі невеликих частинок або краго полімеру описані в US 6608137, який тому пель, диспергованих в масляній фазі емульсії типу приводиться тут як посилання. Звичайно полімер "масло у воді". Розмір частинок може складати від головного ланцюга виходить при утворенні емуль0,01мкм до 50мкм. і вони можуть бути в формі міксії типу "вода в маслі" водорозчинного мономера, роемульсії або мікродисперсії. Частинки можуть такого як акриламід, при диспергуванні мономертакож містити мало, або трохи, води в інтервалі від ної фази в маслі і надосадовій фазі і проведенні 0 до 90% іншого полімеру. Переважно, розмір часполімеризації за відсутності кисню традиційною тинок знаходиться в інтервалі 0,05-10мкм. Емультехнологією полімеризації, наприклад, при ввесії тину "вода в маслі у воді" гідроксаматного поліденні редокс-ініціаторів, термічних ініціаторів, намеру можуть бути отримані зміщенням емульсії, приклад, азо-ініціаторів, або при застосуванні УФабо дисперсії, типу "вода в маслі" гідроксаматного випромінювання в присутності УФ-ініціаторів. Пополімеру з водним, або водяним, розчином водолімерний головний ланцюг потім взаємодіє з гідророзчинної солі. Водорозчинною сіллю може бути ксиламіном з утворенням гідроксаматного полімебудь-яка сіль, яка запобігає розчиненню полімеру. ру. Концентрація гідроксаматного полімеру, Переважно, сіль являє собою сіль, що містить присутнього в емульсії типу "вода в маслі" гідрокалюміній або кальцій. саматного полімеру, може знаходитися в інтервалі Згідно з іншим аспектом даного винаходу певід 1 до 60%, звичайно в інтервалі від 10 до 30%. редбачається поліпшений спосіб флокуляції, освіКонцентрація солі, присутньої у водному розчині, тлення і відділення твердих частинок від обробповинна бути такою, як при попередньому розчилюваного промислового потоку, що містить ненні гідроксаматного полімеру. Переважний інтевведення в оброблюваний потік емульсії або дисрвал концентрації водорозчинної солі складає від персії типу "вода в маслі у воді" водорозчинного 0,1 до 10% по відношенню до емульсії типу "вода 7 89663 8 в маслі у воді". Найбільш переважно, інтервал важно, оброблюваним потоком є потік способу становить 1-5%. Відповідні водорозчинні солі Байера, наприклад, потік, що містить червоний включають алюмінат натрію, сульфат натрію, хлошлам або тверді частинки тригідрату оксиду алюрид натрію, хлорид калію і т.п. Солі алюмінію є мінію. Емульсія типу "вода в маслі у воді" гідрокпереважними. Відношення емульсії типу "вода в саматного полімеру вводиться в оброблюваний маслі" гідроксаматного полімеру до водного розпотік, що містить червоний шлам або тверді часчину водорозчинної солі, яка використовується тинки тригідрату оксиду алюмінію, в кількості, щодля отримання дисперсії типу "вода в маслі у воді" найменше достатній для осадження суспендовагідроксаматного полімеру, може знаходитися в них твердих частинок. Звичайно для досягнення інтервалі від 1:99 до 99:1. переважно, від 10:90 до найкращих результатів повинно використовувати90:10, найбільш переважно, 20-50% ся щонайменше приблизно 0,1мг гідроксаматного Може використовуватися будь-яка емульсія полімеру на 1л оброблюваного потоку. Більш пе"вода в маслі" гідроксаматного полімеру. Гідрокреважно, вводиться не менше 1,0мг гідроксаматсамові полімери, або гідроксаматні полімери, є ного полімеру. Зрозуміло, що більш високі кількосдобре відомими в техніці і можуть бути отримані ті, ніж вже встановлено, можуть післеполімеризаційним отриманням похідного з використовуватися без відступу від об'єму винахополімерів, що містять бічні реакційні групи, такі як ду, хоч звичайно досягається точка, в якій додатбічні складноефірні, амідні, ангідридні і нітрильні кові кількості гідроксаматного полімеру не поліпгрупи і т.п., при їх взаємодії з гідроксиламіном або шують міру відділення в порівнянні з вже його сіллю при температурі в інтервалі від приблидосягнутими максимальними мірами відділення. зно 20°С до приблизно 100°С протягом декількох Таким чином, коли досягається вказана точка, вигодин. Мономери, придатні для отримання попекористання надмірних кількостей є неекономічним. редника полімерів, включають акриламід і складні Введення емульсії типу "вода в маслі у воді" ефіри (мст)акрилової кислоти, такі як метилакригідроксаматного полімеру поліпшує прозорість лат. Від приблизно 1 до 90% мол. доступних реакнадосадової рідини, знижуючи в результаті кільційних груп попередника полімеру можуть бути кість суспендованих твердих речовин, які звичайно замішені гідроксамовими групами відповідно до є дуже дрібнодисперсними Поліпшення прозорості вказаних методик. Таке післяполімеризаційне надосадової рідини мінімізує втрати тригідрату отримання похідного може здійснюватися в емуоксиду алюмінію і поліпшує фільтрацію надосадольсії типу "вода в маслі" або в дисперсній формі, вої рідини при зниженні забиття фільтра або вияк описано в US 6608137. Молекулярна маса гідключає необхідність фільтрації. роксаматного полімеру може знаходитися в інтерПередбачається, що освітлювальна добавка валі від 1000 до 50x106. Гідроксаматний полімер, гідроксаматного полімеру буде поліпшувати роздіпереважно, має середньовагову молекулярну малення оксид алюмінію - каустичний луг на вакуумсу не менше приблизно 0,1млн, переважно, з ХВ ному фільтрі при утворенні більш пористого осаду приблизно 0,5-40дл/г при вимірюванні в 1М NaCl на фільтрі. при 30°С. Коли оброблюваним потоком є потік червоного Міра гідроксамації може знаходитися в інтершламу, досягаються кращі міри осадження і провалі від 1 до приблизно 90% мол і, переважно, в зорість надосадової рідини в порівнянні з відомиінтервалі від приблизно 5 до приблизно 75% мол., ми полімерами. Також несподівано було встанові, найбільш переважно, від приблизно 10 до приблено, що емульсії типу "вода в маслі у воді" лизно 50% мол. гідроксаматного полімеру даного винаходу є більш Гідроксаматний полімер в переважному варіаефективними флокулянтами для обробки червонті є переважно аніонним, хоч він може також місних шламів, які забруднюються кремнійвмісними тити неіонні або катіонні ланки. У полімер можуть мінералами, загальновідомими як продукти знекбути введені аніонні мономерні ланки, інші, ніж ремнювання, або ПЗК (DSP). ланки гідроксамового мономеру, і ними звичайно є Порівняльний приклад А карбонові кислоти або сульфокислоти, і ними звиПродукт Superfloc HF80 являє собою комерчайно є похідні (мет)акрилових кислот, сульфоалційно доступну емульсію типу "вода в маслі", що килакриламіди, такі як 2-сульфопропілакриламід, містить полімер, який має приблизно 60% мол. або акриламідодиметилпронілсульфокислота. гідроксаматних груп. Він випускається фірмою Полімери, що використовуються в даному виCytec Industries Inc. of Garret Mountain. Ньюнаході, використовуються при введенні їх або безДжерсі. посередньо в оброблюваний потік як емульсія тиПриклади 1-6 пу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру, Отримання емульсій типу "вода в маслі у воді" або в формі заздалегідь розбавлених водних розгідроксаматного полімеру чинів. Оброблюваним потоком може бути будьШість (6) зразків стабільних полімерних емуякий промисловий оброблюваний потік з якого льсій типу "вода в маслі у воді" отримують при необхідно видалити тверді частинки. Вказані сповикористанні наступної методики. Концентрації соби можуть включати способи збагачення мінекомпонентів в кожному із 6 зразків показані в табральних сполук, такі як використовуються у витялиці 1. Порошкові тригідрат алюмінату натрію ганні оксиду алюмінію, фосфату і інших (Na2O,Al2О3,3H2O) і гідроксид натрію розчиняють в промислових мінералів, міді, цинку, свинця і бладеіонізованій воді. Потім швидко вводять продукт городних металів, у виробництві пульпи і паперу, Superfloc HF80 в розчин алюмінату натрію, що для переробки паперових відходів, а також для інтенсивно перемішується і гідроксиду натрію з переробки промислових і міських відходів. Пере 9 89663 10 утворенням стабільних емульсій типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру. Таблиця 1 % Na2O, Частини Частини Частини Частини РН кінцеПрикAl2O3, % NaOH в деіоні% продукту 100% Na2O, 100% продукту вого склалад 3H2O в рецептурі зованої прикладу А Al2O3, 3H2O NaOH прикладу А ду складі води 1 10 3,3 1,2 0,4 228,8 60 20 12,4 2 10 3,3 0,6 0,2 229,4 60 20 12,3 3 10 3,3 0,6 0,2 139,4 150 50 12,4 4 10 3,3 1,8 0,6 138,2 150 50 12,4 5 10 3,3 3,3 1,2 183,8 105 35 12,3 6 6 2 2 1,2 Приклади 7-15 Отримання емульсій типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру Стабільні емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматних полімерів отримують при використанні наступної методики. 250г/л гідрату сульфату алюмінію (Al2(SО4)3, 18Н2О) і 100% гідроксиду на 142,8 150 50 Об’ємна в’язкість (спз) 58 1880 705 1072 902 Не вимірювали трію розчиняють в деіонізованій воді. Потім продукт прикладу А швидко додають до інтенсивно перемішуваного каустичного розчину сульфату алюмінію. У таблиці 2 представлені декілька складів емульсії типу "вода в маслі у воді", які отримують по вказаній методиці. Таблиця 2 Частини % Частини % Частини Частини % продук250г/л розAl2(SO4)3, Частини РН кінце- Об’ємна ПрикAl2(SO4)3, NaOH деіоні- продукту ту приклачину суль18H2O в NaOH в вого в’язкість лад 18H2O в в зованої прикладу А ду А в фату алюскладі складі складу (спз) складі складі води в складі складі мінію 7 24 6 2 1,8 0,6 169,2 105 35 11,9 1040 8 40 10 3,3 1,8 0,6 108,2 150 50 11,4 762 9 40 10 3,3 1,2 0,4 153,8 105 35 10,8 765 10 40 10 3,3 0,6 0,2 199,4 60 20 9,6 117 11 40 10 3,3 1,8 0,6 198,2 60 20 10,3 32 12 24 6 2 1,2 0,4 214,8 60 20 11,1 45 13 24 6 2 1,2 0,4 124,8 150 50 11,8 1145 14 24 6 2 1,2 0,4 169,8 105 35 11,5 835 15 40 10 3,3 0,6 0,2 109,4 150 50 11 840 Приклад 16 Отримання емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру Стабільні емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматних полімерів отримують при використанні наступної методики. Сто п'ятдесят (150)ч. розчину сульфату алюмінію додають з інтенсивним перемішуванням і при постійній швидкості протягом 30-40хв. до 150ч. продукту прикладу А. Розчин сульфату алюмінію отримують з використанням 18,6ч. 48% гідрату сульфату алюмінію (Al2(SO4)3,14H2O) і 131.4 ч. деіонізованої води. Концентрація продукту прикладу А в кінцевому продукті становить 50%, а концентрація (Al2(SO4)3,14H2O становить 2,97%. Об'ємна в'язкість кінцевого продукту становить 780спз, і рН становить 10,1. Даний приклад показує, що водна фаза може бути додана до емульсії типу "вода в маслі" гідроксаматного полімеру з отриманням стабільної емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру. Приклад 17 Отримання емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру Стабільні емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматних полімерів отримують при використанні наступної методики. Сто п'ятдесят (150)ч. 2,2% розчину хлориду кальцію (СаСl2) в деіонізованій воді додають з інтенсивним перемішуванням і при постійній швидкості протягом 43хв. до 150ч. продукту прикладу А. Концентрація продукту прикладу А в кінцевому продукті становить 50%, а концентрація СаСl2 становить 11%. Кінцевий продукт, стабільна емульсія типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру, має об'ємну в'язкість 10750 спз і рН 10,1. Приклад 18 Продукт прикладу 15 термічно циклують протягом 4 циклів від кімнатної температури до температури в інтервалі від -20°С до -30°С для імітації циклів заморожування, якого продукт може зазнавати при використанні в екстремальному кліматі. Після відтавання до кімнатної температури продую повторно змішують з утворенням стабільної емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру. Приклади 19-21 11 89663 12 Розчинність емульсій типу "вода в маслі у вомки швидкості перемішування, коли в'язкість збіді" прикладів 8 і 15 порівнюють з розчинністю прольшується. Таблиця 3 показує, що продукт порівдукту прикладу А в 150г/л гідроксиду натрію в деняльного прикладу А (приклад 20) не розчиняється іонізованій воді при 60°С. Вказані умови є в імітованому лузі третьої тарілки, тоді як емульсії подібними умовам, що знаходяться в живленні типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного поліметретьої тарілки в очищенні оксиду алюмінію, коли ру даного винаходу швидко розчиняються (прикосаджуваний тригідрат оксиду алюмінію флокулюлади 19, 21). Тому емульсії типу "вода в маслі у ється, осаджується і відділяється від лугу. Наросводі" гідроксаматного полімеру можуть бути швидтання крутного моменту/в'язкості розчину визначако введені в потік способу Байера без використанється при використанні двигуна зміщення, ня додаткової стадії розбавлення. здатного збільшувати круглий момент для підтриТаблиця 3 Приклад 19 20 21 Зразки Приклад 15 Приклад А Приклад 8 Час максимального крутного момента Максимальний крутний момент в 50с Крутний момент не збільшується в протягом 5 хв. Максимальний круглий момент в 100 с Приклади 22-29 Характеристику флокуляції продукту прикладу 1 порівнюють з характеристикою флокуляції оксид алюмінію-гідратних флокулянтів-аналогів, декстрану і продукту прикладу А, в імітованому живленні третьої тарілки, як показано в таблиці 4. Суспензію отримують при використанні виснаженого лугу від очищення оксиду алюмінію. Виснажений луг насичують 74,8г/л оксиду алюмінію в його точці кипіння. Розчин потім охолоджують і витримують при 70°С, і потім 34г/л оксиду алюмінію суспендують в лузі. Флокулянти розбавляють до концентрації полімеру 0,01%, щоб сприяти отриманню дуже низьких доз, 200мл аліквоту суспензії потім обробляють флокулянтами. Час осадження і прозорість надосадової рідини визначають як функцію дози. Таблиця 4 показує, що емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру є ефективними тригідратними флокулянтами. Таблиця 4 Приклад Полімер Приклад 22 Приклад 23 Приклад 24 Приклад 25 Приклад 26 Приклад 27 Приклад 28 Приклад 29 Приклад А Декстран Приклад 1 Приклад А Декстран Приклад 1 Декстран Приклад 1 Доза полімеру (ч/млн) Час осадження (с) 0,75 0,75 0,75 1,5 1,5 1,5 2,25 2,25 Приклади 30-38 Характеристику флокуляції емульсій типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру прикладів 11 і 15 порівнюють з характеристикою флокуляції двох комерційних гідратних флокулянтіваналогів, декстрану і продукту прикладу А, в живленні третьої тарілки, отриманому з очищення оксиду алюмінію. Живлення тарілки має температуру 70°С і вміст каустику 228г/л. Флокулянти вводять в живлення третьої тарілки без попереднього розбавлення. Флокулянти додають до 1л суспензії третьої тарілки в 1л градуйованому циліндрі. Флокулянт і суспензію ретельно змішують 10 перемі 58 160 84 37 81 62 52 55 Прозорість надосадової рідини (NTU) 286 >1000 861 236 >1000 388 >1000 271 щеннями вгору і вниз плунжера (перфорований диск дещо меншого діаметра, ніж діаметр циліндра з 1/8 дюйм стрижнем, приєднаним до центра однієї сторони диска). Поверхню розділу осадження гідрату розраховують за часом на риски від 900 до 700мл. Прозорість надосадової рідини також вимірюють через 1хв. після припинення зміщення. У таблиці 5 представлені результати вказаних експериментів і показано, що емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру даного винаходу працюють набагато краще, ніж флокулянти-аналоги. 13 89663 14 Таблиця 5 Випробування на осадження тригідрату оксиду алюмінію Приклад Приклад 30 Приклад 31 Приклад 32 (І) Приклад 33 Приклад 34 Приклад 35 Приклад 36 Приклад 37 Приклад 38 Полімер Декстран Приклад 15 Приклад 11 Приклад 11 Декстран Приклад 15 Приклад 11 Приклад А Порівняльний полімер Доза полімеру (мл) Доза полімеру (ч/млн) Час осадження (с) 0,8 0,8 0,8 0,8 0,4 0,4 0,4 0,4 800 800 800 800 400 400 400 400 24 4 11 10 20 3 13 93 Прозорість надосадової рідини (NTU) 383 303 265 374 300 323 287 650 0 0 129 806 У таблиці 6 показана флокуляція червоного шламу, отриманого з продування автоклава очищення оксиду алюмінію емульсіями типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру (приклади 11 і 15). Тверді частинки в продуванні становлять 39,3г/л, температура продування становить >100°С, концентрація каустику становить 204г/л, і співвідношення оксид алюмінію/каустик (А/С) становить 0,765. Продукти прикладів 11 і 15 усі вводять в оброблюваний потік продування без попереднього розбавлення. Флокулянти додають до 1л зразків продування автоклава в 1л градуйованому циліндрі. Флокулянти і суспензію ретельно змішують 5 або 10 переміщеннями вгору і вниз плунжера (перфорований диск дещо меншого діаметра, ніж діаметр циліндра з 1/8 дюйм стрижнем, приєднаним до центра однієї сторони диска). Поверхню розділу осадження гідрату розраховують за часом на риски від 900 до 700мл. Таблиця 6 показує, що емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру можуть бути введені безпосередньо в потік способу Байера, що містить тверді частинки червоного шламу, без необхідності стадії попереднього розбавлення. Таблиця 6 Осадження червоною шламу Доза полімеру № прикладу Приклад 39 Приклад 40 Осадження Полімер (мл) (ч/млн) Час(с) Приклад 15 Приклад 15 Приклад 15 Приклад 15 Приклад 11 Приклад 11 Приклад 11 Приклад 11 0,2 0,4 0,6 1 0,2 0,4 0,6 1 200 400 600 1000 200 400 600 1000 37,2 15,1 14,8 5,8 22,4 15,9 11,1 8,8 Приклад 41 Отримання емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру Стабільну емульсію типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру отримують при використанні наступної методики. 150ч. гідрату сульфату алюмінію (Al2(SO4)3. 14Н2О) розчиняють в 177,5 ч. деіонізованої води. Отримане додають з інтенсивним перемішуванням до 105ч. прикладу А Приклад 42 Отримання емульсії типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру Відповідно до методики прикладу 42 стабільну емульсію типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру отримують з емульсії типу "вода в маслі" комерційно доступної емульсії типу "вода в Швидкість (фунт/ч) 22,85 56,29 57,43 146,55 37,95 53,46 76,58 96,59 маслі" гідроксаматного поліакриламіду, подібного до продукту прикладу А, за винятком того, що міра гідроксамації складає близько 25% мол. Це позначається порівняльним прикладом В. Приклади 43-54 Випробування на флокуляцію червоною шламу У таблиці 7 показані результати випробувань на осадження червоного шламу, що порівнюють характеристику прикладів 42 і 43 емульсій типу "вода в маслі у воді" гідроксаматного полімеру даного винаходу і характеристикою продуктіваналогів Дані ясно показують, що полімери даного винаходу дають кращі швидкості осадження і прозорість (нижче за NTU) 15 89663 16 Таблиця 7 Приклад Полімер Порівняльний Винахід Порівняльний Винахід Порівняльний Винахід Порівняльний Винахід Порівняльний Винахід Порівняльний Винахід 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Прозорість надосадової рідини (NTU) >1000 343,00 704,00 222,00 504,00 150,00 >1000 >1000 >1000 878,00 858,00 674,00 Доза полімеру Швидкість осадження (г/т) (фунт/год.) Приклад А Приклад 41 Приклад А Приклад 41 Приклад А Приклад 41 Приклад В Приклад 42 Приклад В Приклад 42 Приклад В Приклад 42 37,50 37,50 50,00 50,00 62,50 62,50 18,80 18,80 25,00 25,00 37,50 37,50 Приклади 55-58 Випробування на осадження червоного шламу проводять аналогічно прикладам 43-54, за винятком того, що до лугу додають 7,5% по відношенню до твердих частинок червоного шламу синтетичного продукту знекремнювання ((ПЗK)(DSP)), що 2,70 4,10 3,90 6,50 4,70 7,30 1,40 3,10 6,70 8,10 12,90 16,90 знаходиться як забруднення в контурах червоного шламу в способі Байера. Дані ясно показують, що полімери даного винаходу дають кращі швидкості осадження і прозорість (нижче за NTU), навіть коли присутні ПЗК. Таблиця 8 Приклад 55 56 57 58 Полімер Порівняльний Винахід Порівняльний Винахід Комп’ютерна верстка В. Мацело Приклад А Приклад 41 Приклад В Приклад 42 Доза полімеру (г/т) 45,50 45,50 27,30 27,30 Швидкість осадження (фунт/год) 1,70 3,90 3,40 4,60 Підписне Прозорість надосадової рідини (NTH) 994,00 260,00 >1000 >1000 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601