SE536216C2 - Förfarande för att avvattna ett mineralslamskoncentrat och för att öka produktionen av en filterkaka - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning tillhandahåller ett förfarande för att awattna ett mineralslamskoncentrat och för att öka produktionen av den resulterande filterkakan, vilketväsentligen består av att blanda ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat med en effektivmängd av ett nonjoniskt, ytaktivt medel och en effektiv mängd av en katjonisk polymer för attbilda ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat som behandlats med nonjoniskt, ytaktivt medeloch katjonisk polymer, och utsätta det behandlade mineralslamskoncentratet för ettförfarande för att avlägsna flytande vatten för att avvattna det behandlade, vattenhaltigamineralslammet, och för att öka produktionen av en resulterande filterkaka av det avvattnademineralslammet. En förbättrad mineralslamskoncentratkomposition och en förbättradmineralkoncentratfilterkaka beskrivs också.

Description

'l5 20 25 30 35 536 216 2 koncentrerade mineralslam för att minska halten flytande vatten i det behandlade slammet som utsätts för filtrering. I teorin ska awattningshjälpmedel öka produktionshastigheter så väl som minska mängden vatten som är närvarande i den filtrerade malmen eller de fasta kolkakorna. Eftersom de filtrerade fasta substansema innehåller mindre vatten förväntas den totala produktionen öka. Emellertid ser man inte detta i praktiken. Genom att använda de tillsatser och tillsatskombinationer som är kända för fackmännen på området minskar inte bara fukthalten i de filtrerade fasta substansema utan produktionen av fasta substanserna minskar också i jämförelse med det obehandlade malmslammet. Traditionellt har polymerer använts för att agglomerera fasta substanser och för att öka filtreringshastigheten. Emellertid tenderar polymerer att dra in vatten tillsammans med de fasta substanserna och orsakar således att fukthalten i malmkakan ökar. l många fall påverkas slutanvändningen eller bearbetningen av kol eller metallmalmen skadligt av den högre fukthalten.

Fram till nu har ett effektivt förfarande för att avvattna mineralslam setts som ett tillfälle att öka produktionen av fasta substanser genom att sänka den resterande fukthalten i produkten och innebär ökad produktion genom bättre och snabbare filtrering. Eliminering av fukten i filterkakan eller i de centrifugerade fasta substanserna ökar mängden mineral eller malmhalterna på en viktprocentbasis, därigenom minskas fraktkostnader som krävs för att transport eller energikostnader för ytterligare torkning eller bearbetning per kilogram av mineralen, kolen eller fasta malmsubstansen. Emellertid resulterar användningen av enbart ett awattningshjälpmedel i viss produktionsförlust av filterkakan i jämförelse med ingen behandling alls.

Således är det känt bland fackmännen på området att generellt när fukthalten i ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat fördelaktigt minskas genom användning av vissa tillsatser uppstår också en nackdel genom att produktionen av den resulterande filterkakan minskas pá bekostnad av att den fördelaktiga avvattningen åstadkoms. Inga av bakgrundsteknikförfarandena har tagit upp både behovet av att minska den återstående halten flytande vatten i det koncentrerade mineralslammet, medan man samtidigt ökar produktionen av mineralkoncentratfilterkakan som är resultatet av vattenavlägsnande- förfarandet såsom till exempel, men inte begränsat till, ett filtreringsförfarande. Föreliggande sökande har utvecklat ett sådant förfarande och en sådan synergistisk tillsatskombination som fördelaktigt tillhandahåller en reducering av den återstående halten av flytande vatten i det koncentrerade mineralslammet, medan också en ökad produktion av filterkakan som resulterar av förfarandet för att avlägsna vatten tillhandahålls.

USA patent nr 4 207 186 (Wang et al. '186) tillhandahåller ett förfarande för att avvattna mineral- och kolkoncentrat vilket omfattar att blanda ett vattenhaltigt slam av ett mineralkoncentrat och en effektiv mängd av ett avvattningshjälpmedel som är en kombination av hydrofobisk alkohol som har en alifatisk grupp med åtta till arton kolatomer '10 15 20 25 30 35 536 216» 3 och ett nonjoniskt. ytaktivt medel med formeln R-(OCHZCHQXOH där x är ett heltal mellan 1- 15, R är en grenad eller rak alifatisk grupp som innehåller sex till tjugofyra kolatomer i alkylenheten, och utsätta det behandlade slammet för filtrering. Wang et al '186 fastlår att när en hydrofobisk alkohol såsom decylalkohol kombineras med ett nonjonisk, ytaktivt medel erhålls lägre fukthalter hos jämmalmkoncentrat än om ett awattningshjälpmedel inte hade använts, Wang et al. '186 handlar emellertid inte om att öka produktionen av den resulterande filterkakan.

USA patent nr 4 210 531 (Wang et al '531) tillhandahåller ett förfarande för att awattna mineralkoncentrat vilket väsentligen består av att först blanda ett vattenhaltigt slam av mineralkoncentrat med en effektiv mängd av ett polyakrylamidflockningsmedel och därefter blanda det flockningsmedelbehandlade slammet med en effektiv mängd av en kombination av en anjonisk komposition av ytaktivt medel och en vattenolöslig organisk vätska som väljs fràn alifatiska kolväten, aromatiska kolväten, alifatiska alkoholer, aromatiska alkoholer, alifatiska halider, aromatiska halider, vegetabiliska oljor och animaliska oljor, vari den vattenolösliga organiska vätskan skiljer sig fràn någon vattenolöslig vätska som är närvarande i den anjoniska komposition av ytaktivt medel, och därefter avlägsna vattnet som en vätska från slammet, Want et al. '531 tar emellertid inte upp och bryr sig inte om att minska den resterande halten flytande vatten i det koncentrerade mineralslammet eller att öka produktionen av den resulterande filterkakan.

Föreliggande sökande har hittat oväntade resultat av förfarandet i föreliggande uppfinning i att de föreliggande sökandena är förmögna att (1) minska fukt(flytande vatten)halten i ett mineralslamskoncentrat som har behandlats med deras synergistiska kombination av ett nonjoniskt, ytaktivt medel och katjonisk polymer och utsatts för ett filtreringsförfarande, samt (2) öka produktionen av den resulterande filterkakan. Således tillhandahåller sökandes förfarande och synergistiska kompositionskombination den adderade ekonomiska nyttan av ökad filterkaksproduktion jämfört med användningen av kända synergistiska kombinationer av tillsatser som enbart minskar halten av flytande vatten i mineralslamskoncentratet. Således fyller sökandens förfarande och synergistiska kompositionskombination ett länge känt, men hittills inte fyllt behov i mineralbearbetningsindustrin.

SAMMANFATTNING AV UPPFlNNlNGEN Föreliggande uppfinningen tillhandahåller ett förfarande för att awattna ett mineralslamskoncentrat och för att öka produktionen av den resulterande filterkakan, vilket väsentligen består av att blanda ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat med en effektiv mängd av ett nonjoniskt, ytaktivt medel och en effektiv mängd av en katjonisk polymer för att bilda ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat som behandlats med nonjoniskt, ytaktivt medel 10 15 20 25 30 35 535 215 4 och katjoniskt polymer, och utsätta det vattenhaltigt mineralslamskoncentrat som behandlats med nonjoniskt, ytaktivt medel och katjoniskt polymer för ett vattenavlägsnade förfarande för att awattna det behandlade vattenhaltiga mineralslammet och för att öka produktionen av den resulterande filterkaka av det awattnade mineralslammet.

Förfarandet inkluderar det fall vari det nonjoniska. ytaktiva medlet är en alkyletoxylatalkohol som har den kemiska formeln R-(OCHzCHflxOH, vari x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som omfattar fràn och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, och som har ett hydrofobt-lipofilt förhällandetal fràn och med ungefär 1 till och med ungefär 10. Så som uttrycken “alkyl etoxylate alkohol", "etoxylatalkohoffl ”etoxylerad alkohol". och 'alkohol etoxylate" används häri hänför de sig till samma komposition som betecknas av denna kemiska formel som beskrivs häri och dessa uttryck kan häri användas utbytbart.

I en föredragen utföringsforrn av detta förfarande som beskrivs häri innefattar alkyletoxylatealkoholen en R-grupp som har fràn och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer, och som antingen är en rak, primär etoxylerad alkohol, en grenad, primär etoxylerad alkohol eller en sekundär etoxylerad alkohol. Mer föredraget inkluderars förfarandet vari R-gruppen har från och med ungefär 11 till och med ungefär 16 kolatomer.

Med hänsyn till etoxylatgrupperna är det föredraget att x är ett antal från och med ungefär 1 till och med ungefär 5. Det är känt bland fackmännen att vid etoxylering, eftersom de kommersiellt tillgängliga alkoholerna är blandningar med olika kedjelängder, erhålls ett blandat etoxylat. Detta är också sant för graden av etoxylering (d v s antalet ”x” grupper) på alkoholen. Värdet på ”x” som används häri år ett medelantal etoxyleringar. Således kan fackmännen på området förstå att blandade etoxylater är inom denna uppfinnings omfång.

I en annan utföringsfonn av denna uppfinning omfattas förfarandet där det nonjoniska ytaktiva medlet är en blandning av alkoholetoxylatet, såsom beskrivs häri, med en annan alkohol. Den andra alkoholen är en alkohol som har frán och med ungefär en kolatom till och med ungefär 18 kolatomer, och företrädesvis har från och med ungefär 8 kolatomer till och med ungefär 13 kolatomer. Den andra alkoholen kan vara primär eller sekundär och kan vara rak eller grenad, samt blandningar därav. Blandningen av nonjoniska, ytaktiva medel kan omfatta från och med ungefär 1 vikt% till och med ungefär 99 vikt% av den andra alkoholen.

En annan utföringsforrn av förfarandet enligt uppfinning såsom beskrivs hän' inkluderar då det nonjoniska, ytaktiva medlet är en aminetoxyalt som har den kemiska formeln R-N-((CH2CH2O),-H)2, vari x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med ungefär 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som omfattar från och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer, i alkylenheten, eller en blandning av aminetoxylat och 10 15 20 536 246 5 alkyletoxylatalkohol, så som beskrivs häri. Blandningen av nonjoniska, ytaktiva medel kan omfatta från och med ungefär 1 vikt% till och med ungefär 99 vikt% aminetoxyiat.

Denna beskrivning beskriver ett förfarande, vari den katjoniska polymeren härrör fràn åtminstone en katjonisk monomer som omfattar en kvartär diallyldialkylammoniummonomer, en katjonisk akrylamidmonomer, ett kvartäriserat derivat av ett akryiat eller metakryiat, salter därav och kombinationer därav. Mera föredraget härrör den katjoniska poiymeren från åtminstone en katjonisk monomer som väljs från den grupp som består av akryloyloxietyltrimetylammoniumkiorid, akryloyloxietyltrimetylammoniummetosuifat, aminometylerad polyakrylamid, metakrylamidopropyltrimetyiammoniumkiorid, akrylamido- propyitrimetylammoníumkiorid, metakryloyloxietyltrimetylammoniumklorid, metakryloyioxietyi- trimetyiammoniummetosulfat, diallyldimetyiammoniumkiorid, diallyldietylammoniumklorid, diaiiyldimetyiammoniumbromid och diaiiyidietyiammoniumbroid. i en annan utföringsforrn av denna beskrivning är den katjoniska polymeren en sampolymer som härrör från en katjonisk monomer som är en kvartär diallyldialkylammoniummonomer och en akrylamid. Mest föredraget, i en annan utföringsfonn av denna beskrivning härrör den katjoniska polymeren fràn en katjonisk monomer som är akryloyloxietyltrimetylammoniumklorid och en akrylamid. I en annan utföringsfonn av föreliggande beskrivning är den katjoniska polymeren polydiaiIyldimetylammoniumklorid. I ytterligare en utföringsform av denna beskrivning är den katjoniska polymeren en Mannich-kondensationspoiymer, och företrädesvis en Manních- kondensationspolymer som innefattar akrylamid, dimetylamin eller dietylamin och forrnaldehyd. 10 15 20 25 30 35 536 216 5A I förfarandet enligt föreliggande uppfinning som beskrivs häri, är den katjoniska polymeren en sampolymer som härrör fràn åtminstone en katjonisk monomer och minst en nonjonisk monomer.

I en utföringsform av denna uppfinning är nämnda katjoniska monomer vald från gruppen som består av: akryloyloxietyltrimetylammoniummetosulfat, aminometylerad polyakrylamid, metakrylamidopropyltrimetylammoniumklorid, akrylamidopropyltrimetylammoniumklorid, metakryloyloxietyltrimetylammoniumklorid, metakryloyloxietyltrimetylammoniummetosulfat, diallyldimetylammoniumklorid, diallyldietylammoniumklorid, diallyldimetylammoniumbromid och diallyldietylammoniumbromid, och då väljs nämnda nonjoniska monomer fràn gruppen bestående av akrylamid, metakrylamid, och NN-dimetylakrylamid; eller nämnda katjoniska monomer är akryloyloxietyltrimetylammoniumklorid, och då är nämnda nonjoniska monomer vald från gruppen bestående av metakrylamid och NN-dimetylakrylamid.

I en annan utföringsform av denna uppfinning innefattar nämnda katjoniska monomer en kvartär diallyldialkylammoniummonomer, en katjonisk akrylamidmonomer, ett kvartäriserat derivat av ett akrylat eller metakrylat, salter därav samt kombinationer därav, och då är nämnda nonjoniska monomer vald från gruppen bestående av minst en av akrylamid, metakrylamid och N,N-dimetylakrylamid.

En annan utföringsforrn av denna uppfinning tillhandahåller en förbättrad komposition av mineralslamskoncentrat som väsentligen består av ett koncentrat av ett vattenhaltigt mineralslam, ett nonjoniskt, ytaktivt medel och en katjonisk polymer som beskrivs häri.

I en annan utföringsforrn av denna uppfinning tillhandahålls en förbättrad mineralkoncentratfilterkaka som väsentligen består av ett huvudsakligen awattnat mineralkoncentrat, ett nonjoniskt, ytaktivt medel och en katjonisk polymer, som beskrivs häri.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Fig 1. är en graf som visar den torra filterkaksproduktionen jämfört med fukthalt i filterkaka när förfarandet enligt föreliggande uppfinning används i jämförelse med ingen behandling eller behandling med användning av enbart en avvattningshjälp. 10 15 20 25 30 35 535 2'l6 6 DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFlNNlNGEN Föreliggande uppfinning hänför sig (a) till ett förfarande för att awattna ett mineralslamskoncentrat och öka produktionen av den resulterande filterkakan, (b) ett förbättrat mineralslamskoncentrat, och (c) en förbättrad filterkaka av mineralkoncentrat.

Så som “effektiv mängd" används häri hänför sig det till den mängd av kompositionen som är nödvändig för att åstadkomma ett önskat resultat, såsom till exempel den mängd som krävs för att påverka avlägsnandet av vatten fràn ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat medan produktionen av en resulterande filterkaka ökas.

Sà som "väsentligen awattnat mineralkoncentrat" används häri hänför det sig till ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat som har en önskad mängd av fukt avlägsnad och företrädesvis är den mängd fukt som avlägsnats mer än ungefär 40 procent (%) av vikten.

Således är till exempel, men inte begränsat till, ett väsentligen awattnat mineralkoncentrat ett i vilken den initiala fukthalten före behandling efter behandling minskats till en önskad nivå sà som redovisas i de olika exemplen som tillhandahålls i Tabellerna 1-5 häri.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller ett förförande för att avvattna ett mineralslamskoncentrat och för att öka produktionen av den resulterande filterkakan vilket väsentligen består av att blanda ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat med en effektiv mängd av ett nonjoniskt, ytaktivt medel och en effektiv mängd av en katjonisk polymer för att bilda ett koncentrat som behandlat med nonjoniskt, ytaktlvt medel och katjonisk polymer och utsätta det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet som behandlats med nonjoniskt, ytaklivt medel och katjonisk polymer för ett förfarande för att avlägsna flytande vatten för att awattna det behandlade, vattenhaltiga mineralslammet och för att öka produktionen av en resulterande filterkaka av det avvattnade mineralslammet.

Såsom uttrycket 'nonjoniskt, ytaktivt medel” används häri hänför det sig till ett awattningshjälpmedel (förkortat ”DWA” pá andra ställen häri). Det nonjoniska, ytaktiva medlet eller DWA är en alkyletoxylatalkohol som har den kemiska formeln R-(OCH2CH2),.OH, vari x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med 15, och R är en rak eller grenad allfatisk grupp som innefattar från och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, och som har ett hydrofobt-lipofilt förhàllandetal (HLB) från och med ungefär 1 till och med ungefär 10. Företrädesvis innefattar alkyletoxylatalkoholen en R-grupp som har från och med ungefär 8 till och med ungefär 20 kolatomer, och är en av en rak primär etoxylerad alkohol, en grenad primär etoxylerad alkohol, eller en sekundär etoxylerad alkohol. Mer föredraget har R-gruppen från och med ungefär 11 till och med ungefär 16 kolatomer. Med hänsyn till etoxylatgrupperna är x företrädevis ett nummer fràn och med ungefär 1 till och med ungefär 5. 10 15 20 535 216 Den katjoniska polymeren härrör från åtminstone en katjonisk monomer som innefattar en kvartär diallyldialkylammoniummonomer, en katjonisk akrylamidmonomer, ett kvartäriserat derivad av ett akrylat eller metakrylat, salter därav och kombinationer därav.

Mer föredraget härrör den katjoniska polymeren från åtminstone en katjonisk monomer som väljs frân den grupp akryloyloxietyltrimetylammoniumklorid, akryloyloxietyltrimetylammoniummetosuIfat, aminometyleradpolyakrylamid, metakrylamido- propyltrimetylammonlumklorid, som består av akrylamidopropyltrimetylammoniumklorid, metakryloyloxi- etyltrimetylammoniumklorld, metakryloyloxietyltrimetylammoniummetosulfat, diallyldimetyl- ammoniumklorid och diallyldietylammoniumkloríd, diallyldimetylammoniumbromid och diallyldietylammoniumbromid. Mest katjoniska akryloyloxietyltrimetylammoniumklorid. Företrädesvis är den katjoniska polymeren en sampolymer som härrör fràn en katjonisk monomer som är en kvartär diallyldialkyl- ammoniummonomer och en akrylamid. I en annan utföringsform av denna beskrivning är den katjoniska polymeren polydiallyldimetylammoniumklorid. l ytterligare en annan utföringsforrn av denna beskrivning är den katjoniska polymeren en Mannich-kondensatlonspolymer. föredraget är den monomeren Företrädesvis innefattar Mannich-kondensationspolymeren akrylamid, dimetylamin eller dietylamin och fcnnaldehyd. Till exempel, men inte begränsat till, kan Mannichpolymererna syntetiseras genom användning av ett 12111 molförhållande mellan akrylamid, dimetylamin (eller dietylamin) och formaldehyd. Som är känt av fackmän på området används i Mannichförfarandet ammoniak eller primära eller sekundära aminer med formaldehyd och en karbonylfunktion bredvid en sur proton för att skapa en beta-amino-karbonylförening. Här är till exempel karbonylen akrylamid och den sekundära aminen är dimetylamin. De genomsnittliga molviktsintervallen för Mannichpolymerer sträcker sig frän och med ungefär 3 miljoner till och med ungefär 10 miljoner. 10 15 20 25 30 35 536 215 TA I förfarandet enligt föreliggande uppfinning som beskrivs häri, är den katjoniska polymeren en sampolymer som härrör från åtminstone en katjonisk monomer och minst en nonjonisk münOmef.

I en utföringsform av denna uppfinning är nämnda katjoniska monomer vald från gruppen som består av: akryloyloxietyltrimetylammoniummetosulfat, aminometylerad polyakrylamid, metakrylamidopropyltrimetylammoniumklorid, akrylamidopropyltrimetylammoniumklorid, metakryloyloxiewltrimetylammoniumklorid, metakryloyloxietyIlrimetylammoniummetosulfat, diallyldimetylammoniumklorid, diallyldietylammoniumklorid, diallyldimetylammoniumbromid och diallyldietylammoniumbromid, och då väljs nämnda nonjoniska monomer fràn gruppen bestående av akrylamid, metakrylamid, och N,N-dimetylakrylamid; eller nämnda katjoniska monomer är akryloyloxietyltrimetylammoniumklorid, och då är nämnda nonjoniska monomer vald från gruppen bestående av metakrylamid och N,N-dimetylakrylamid.

I en annan utföringsform av denna uppfinning innefattar nämnda katjoniska monomer en kvartär diallyldialkylammoniummonomer, en katjonisk akrylamidmonomer, ett kvartäriserat derivat av ett akrylat eller metakrylat, salter därav samt kombinationer därav, och då är nämnda nonjoniska monomer vald fràn gruppen bestående av minst en av akrylamid, metakrylamid och NN-dimetylakrylamid.

Såsom uttrycket “diallyldialkylammoniummonomer' används häri hänför det sig till någon vattenlöslig monomer med formeln DADAAX' som betecknar diallyldialkyl- ammoníum X", vari varje alkyl oberoende väljs från en alkylgrupp som är från och med ungefär 1 till och med 18 kolatomer i längd, och företrädesvis fràn och med ungefär 1 till och med 6 kolatomeri längd, och vari X* är någon lämplig motjon. Företrädesvis väljs motjonerna fràn den grupp som består av halid, hydroxid, nitrat, acetat, vätesulfat, metylsulfat och primära sulfater. Haliden kan vara någon halid och mer företrädesvis väljs den från den grupp som består av fluorid, bromid och klorid, Företrädesvis väljs den kvartära diallyldialkylammoniumhalidmonomeren från den grupp som består av diallyldimetyl- ammoniumklorid, diallyldietylammoniumklorid, diallyldimetylammoniumbromid och diallyl- dietylammoniumbromid.

Den katjoniska polymerkomponenten av denna uppfinning kan innehålla en eller flera andra merenheter utan att avvika från uppfinningens koncept. Sampolymerer, 10 15 20 25 30 35 536 216 8 terpolymerer etc, såsom till exempel polymerer som innefattar diallyldimetylammoníumklorid och akrylamid kan användas som den katjoniska polymerkomponenten av föreliggande uppfinning. l en föredragen utföringsiorrn av denna uppfinning är den katjoniska polymeren en sampolymer som härrör från åtminstone en av de häri tidigare nämnda katjoniska monomererna och åtminstone en av en nonjonisk monomer som väljs fràn den grupp som består av akrylamid, metakrylamid och MN-dimetylakrylamid, vari förhållandet mellan den katjoniska monomeren och den nonjoniska monomeren är från och med ungefär 99:1 till och med ungefär 1:99.

Företrädesvis är viktförhållandet mellan den katjoniska monomeren och den nonjonlska monomeren från och med ungefär 10 till och med ungefär 95. Det kan förstås av fackmännen på området att förhållandet mellan merenheter i sådana sampolymerer i allmänhet bestäms av mängden katjoniska enheter som är nödvändiga i den föreliggande komposítlonen för att skänka den föreliggande fuktminskningen i det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet, medan den önskade produktionen av den resulterande filterkakan uppnås när sådant behandlat mineralslamskoncentrat genomgår det vattenavlägsnade (awattningsfiörfarandet, såsom till exempel, men inte begränsat till, filtrering, centrifugering eller kombinationer därav, med eller utan tryck eller under vakuum.

I en annan utföringsforrn av denna uppfinning är det nonjoniska, ytaktiva medlet en blandning av alkoholetoxylat, såsom beskrivs häri, och en annan alkohol (d v s den andra alkoholen skiljer sig fràn alkoholetoxylaten). Den andra alkoholen är en alkohol som har från och med ungefär en kolatom till och med ungefär 18 kolatomer, och företrädesvis har från och med ungefär 8 kolatomer till och med ungefär 13 kolatomer. Den andra alkoholen kan vara primär eller sekundär och kan vara rak eller grenad, samt blandningar därav. Den nonjoniska blandningen av ytaktiva medel kan innefatta från ungefär och med 1 vikt% till och med ungefär 99 vikt% av annan alkohol.

En annan utföringsforrn av förfarandet av denna uppfinning såsom beskrivs häri är vari det nonjoniska, ytaktiva medlet är en aminetoxylat (d v s en etoxylerad amin) som har en kemisk forrnel R-N-((CH2CH2O)-H)2, vari x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med ungefär 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar frän och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomeri alkylenheten, eller vari det nonjoniska, ytaktiva medlet är en blandning av aminetoxylatet och alkyletoxylatalkoholen som beskrivs häri. Den nonjoniska blandningen av ytaktivt medel kan innefatta från och med ungefär 1 vikt% till och med ungefär 99 vikt% aminetoxylat.

En effektiv mängd av det nonjoniska, ytaktiva medlet och katjonisk polymer bör användas i förfarandet av denna uppfinning. Det kan förstås av fackmännen pà området att doseringen av det nonjoniska, ytaktiva medlet och doseringen av den katjoniska polymeren som sätts till det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet som behandlas beror på vilken nivå 10 15 20 25 30 35 536 246 9 av fuktavlägsnade och filterkaksproduktion som önskas. Företrädesvis är en effektiv mängd i förfarandet enligt föreliggande uppfinning, till exempel men inte begränsat till åtminstone ungefär från och med 0,005 pound (2,27 g) till och med ungefär 3,0 pound (1360 g) av det nonjoniska, ytaktiva medlet per en long ton (1016 kg) av mineralslamskoncentrat pà en mineraltorrviktsbasis, och från och med åtminstone ungefär 0,002 pound (0,907 g) till och med ungefär 3,0 pound (1360 g) av den katjoniska polymeren per long ton av mineralslamskoncentratet pâ en mineraltorrviktsbasis. Sá som uttrycket används häri hänför sig ”long ton" (IT) till tvàtusentváhundrafyrtio pound (2 240 Ibs=1 016 kg).

Såsom katjonisk polymer med ”hög molekylvikt' används hän' hänför det sig till en medelvikt på molekylvikten pà över ungefär 100 000, inklusive, och företrädesvis på över 1 000 000. Mer föredraget har den katjoniska polymeren med hög molekylvikt enligt föreliggande uppfinning ett viktmedel pà molekylvikten pä över ungefär 2 000 000 och mer föredraget en medelvikt på molekylvikten som sträcker sig från ungefär 2000000 till 20 000 000 eller högre.

Det nonjoniska, ytaktiva medlet enligt föreliggande uppfinning kan framställas genom att använda någon konventionell teknik som är känd bland fackmännen på området.

De katjoniska polymerema enligt föreliggande uppfinning kan framställas genom att använda någon konventionell polymeriseringsteknik som är känd bland fackmannen på omradet.

Det nonjoniska, ytaktiva medlet och de katjoniska polymererna enligt föreliggande uppfinning kan sättas till det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet vid någon lämplig punkt. Det förstås av fackmännen på området att de exakta punkterna (platsema) för tillsats kommer att vara specifikt för varje fabrik. Det finns ingen nödvändig tillsatsordning för sättning av det nonjoniska, ytaktiva medlet och den katjoniska polymeren till det vattenhaltiga, koncentrerade mineralslammet. Det nonjoniska, ytaktiva medlet kan sättas till det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet först och sedan följas av sättningen av den kationiska polymeren till det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet som behandlats med nonjoniskt, ytaktivt medel, eller sà kan den katjonlska polymeren initialt sättas till det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet och sedan kan det nonjoniska, ytaktiva medlet sättas till det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet som behandlats med katjonisk polymer. l en annan utföringsform enligt denna uppfinning, inkluderas förfarandet vari det nonjoniska, ytaktiva medlet och den katjoniska polymeren kan sättas samtidigt till det vattenhaltiga olika tillsatspunkter. Vidare tillhandahåller en annan utföringsform av denna uppfinning ett förfarande vari det nonjoniska, mineralslamskoncentratet, antingen vid samma eller ytaktiva medlet och den katjoniska polymeren kan förblandas tillsammans för att bilda en blandning av nonjoniskt, ytaktivt medel och katjonisk polymer och sedan sätts denna blandning till det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet. Något lämpligt förfarande för tillsats som är känt inom teknikomrädet kan användas. Ett föredraget förfarande för tillsats 10 15 20 25 30 35 536 216 10 inkluderar lämplig spädning för att åstadkomma spridning av det nonjoniska, ytaktiva medlet och den katjoniska polymeren helt och hållet i det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet. l en annan utföringsforrn av föreliggande uppfinning tillhandahålls en förbättrad komposition av mineralslamskoncentrat som väsentligen består av ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat, ett nonjoniskt, ytaktivt medel och en katjonisk polymer. Det nonjoniska, ytaktiva medlet och den katjoniska polymeren enligt uppfinningen är som beskrivs häri. l ytterligare en utföringsform av föreliggande uppfinning tillhandahålls en förbättrad mineralkoncentratfilterkaka som väsentligen består av ett väsentligen awattnat mineralkoncentrat, ett nonjoniskt ytaktivt medel och en katjonisk polymer. Det nonjoniska, ytaktiva medlet och den katjoniska polymeren enligt uppfinningen är som beskrivs häri.

EXEMPEL De följande exemplen demonstrerar uppfinningen i större detalj. Dessa exempel är inte tänkta att begränsa uppfinningens omfång på något sätt. l föreliggande uppfinning reducerar användningen av nonjoniska awattningshjälpmedel tillsammans med katjoniska polymerer optimalt fukthalten i ett mineralslamskoncentrat medan den ökar produktionen av en resulterande mineralkoncentratfilterkaka vilket tidigare inte var möjligt utan någon behandling alls, eller genom enbart användning av eller awattningshjälpmedel eller i kombination med en katjonisk polymer. l exemplen som ett nonjoniskt awattningshjälpmedel, genom enbart användning av ett anjoniskt redovisas i Tabellerna 1 till 5 användes följande kompositioner som nonjoniska, ytaktiva medel (DWA) och katjoniska polymerer (annars häri hänförda till som förfarandehjälpmedel "PA"): Nonjoniska, ytaktiva medel (Awattningshjälpmedel ”DWA"): DWA A C12-C14 sekundär etoxylerad alkohol, vari ”x” är från 2 till 5 DWA B 012-014, grenad, primär alkoholetoxylat, vari "x" är från 2 till 5 DWA C C12-C14, sekundär alkohol etoxylat, vari "x" är från 2 till 5 DWA E C11 alkoholetoxylat, vari ”x” är frán 3 till 7 DWA F blandningar av C18 aminetoxylat (som har från 2 till 5 graders etoxylering) och C11-C16 alkoholetoxylat, vari "x" är fràn 2 till 5 katjonisk polymer (Förfarandehjälpmedel "PA"): PAI 40 mol% matning sampolymer av Akryloyloxletyltrimetylamoniumklorid och akrylamid, medelmolekylvikt ungefär 2 till ungefär 6 miljoner PAII 80 mol% matning sampolymer av Akryloyloxietyltrimetylamoniumklorid och akrylamid, rnedelmolekylvikt ungefär till ungefär 9 miljoner 10 15 20 25 30 35 536 2'lEi 11 PAlll 60 mol% matning, sampolymer av Akryloyloxietyltrimetylamoniumklorid och akrylamid, medelmolekylvikt ungefär 9 till ungefär 13 miljoner.

PAV 100 mol% laddning polydiallyldimetylammoniumklorid, ungefär 100 000 medelmolekylvikt PA Vl 100 mol% matning polydiallyldimetylammoniumklorid, ungefär 500 000 medelmolekylvikt PA Vll 100 mol% matning Mannich-kondenseringspolymer av akrylamid, dimetylamin och forrnaldehyd, molförhàllande 1:1:1, medelmolekylvikt ungefär 3,6 miljoner till 4,7 PA Vlll 10 mol% matning sampolymer av Akryloyloxietyltrimetylammoniumklorid och akrylamid, medelmolekylvikt ungefär 2 till ungefär 6 miljoner PA IX 30 mol% matning sampolymer av Akryloyloxietyltrimetylammoniumklorid och akrylamid, medelmolekylvikt ungefär 4 till ungefär 9 miljoner All jämmalmen som testades var magnetit som har en formel FeaO4, vilken skiljer sig från hämatit, FezOß. Skillnadema i de molekylåra kompositionerna i magnetlt- och hämatit- baserade järnmalm ger olika kristallstrukturer och följaktligen olika kemiska och fysiska egenskaper.

Det följande förfarandet följdes i exemplen som redovisas i Tabellerna 1 och 5 för att utföra magnetitfiltreringssteget i förfarandet enligt denna uppflnning såsom beskrivs häri: EXEMPEL PÅ ANALYTISKT TEST FÖR SEPARATION AV FASTA SUBSTANSER OCH VÄTSKOR F ILTERBLADSTEST (Filter Leaf Test) a) Ett prov av malmkoncentrat tas från enhetsprocessmatningen för separation av fasta substanser/vätskor. l detta exempel antar vi att det är ett vakuumfilter. För enkelhets skull kommer vi att kalla det för ”Filtermatning” (d v s mineralslamskoncentratet)_ Ett typiskt prov kan vara 20-30 gallon (75,7-113,55 liter) i 5 gallonhinkar (18,925 liter). Vi levererar hinkarna med Filtermatningsprov till ett laboratorium där vi har en uppställning av en Filterbladtestanordning i bänkskala uppsatt. Ett Filterbladstest är kommersiellt tillgängligt från Komline-Sanderson (Peapack, New Jersey, USA) b) Filterbladtestanordningen omfattar en vakuumpump, en vakuumkolv för att avlägsna filtrat som sugs igenom filtennediet och ett “tilterblad" som är en platt, poröst platta över vilken filterrnediet är placerat och sug appliceras genom filtennediet med en slang som är kopplad till vakuumpumpen. Ytarean av fllterbladet är ett känt värde sà fabrikens filterproduktivitet kan uppskattas baserat på laboratorieresultat. c) Hinkarna omrörs till enhetlighet och densitet kontrolleras (och utjämnas om nödvändigt för att passa ihop med de andra hinkarna) med en standard Marcy Cup och Density Scale, kommersiellt tillgänglig från Legends lnc. (Sparks, NV, USA). 10 15 20 25 30 35 536 215 12 d) Ett prov på 5 liter tas ut from de större provhinkarna och sätts under en omrörare för att hålla provet enhetligt. e) När det är klart för test, eller klart att köra ett filterbladstest, sätts vakuumet på vakuumpumpen enligt fabriksbetingelser och slås pà. Omröraren i 5-litersprovet stängs av och filterbladet doppas ner l S-litersprovet av Filtermatning till ett förutbestämt djup. f) Efter en förutbestämd tid (satt att kopiera fabriksbetingelser) avläsnas filterbladet från Filtermatningsprovet och omröraren sätts på igen. g) Vakuumet lämnas pà, återigen under en förutbestämd tidsperiod för att simulera fabriksvakuumstorrtid för filterkakan. h) När kakbildningen och torktider är exakt fullföljda stängs vakuumet av och filterkakan avlägsnas från filterbladsfiltermediet. Genom att få våt- och ugnstorrvikterna (4 timmar vid 100 grader Celsius) av filterkakan som framställts, kan man bestämma filterkakans fukt% och torrvikten av filterproduktion. Resultat och behandling(ar), om nâgra, registreras genom individuella Filterbladstest. i) Awattningshjälpmedel och processhjälpmedel kan tillsättas baserat på det återstående provet som omrörs. Tillsatsen kan åstadkommas genom användning av sprutor och en mätt mängd baserad på volymen av, densiteten hos och specifik vikt av 5-litersprovet för att åstadkomma en korrekt dosering ((pound per long ton ("#/lT”) är typiska enheter i malmslam). Ett nytt Filterbladstest körs med konsekvent användning av samma förfarande.

Skillnadema i kakproduktion och fukt i individuella filterbladstester kan sedan jämföras med de obehandlade provernas resultat för att få de relativa förbättringarna ifilterkaksproduktivitet och filterkaksfukt (torrare är bättre). I allmänhet i de resultat som visas i Tabellema 1 till 5, sattes det nonjoniska, ytaktiva medlet (avvattningshjälpmedel) initialt till det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet följt av (sekventiell) tillsats av den katjoniska polymeren (förfarandehjälpmedel) till det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet som behandlats med nonjoniska, ytaktiva medel. Sökande har åstadkommit liknande resultat såsom visas i Tabeller 1 till 5 när ordningen varieras, till exempel men inte begränsat till, när förfarandehjâlpmedlet initialt sätts till det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet följt av tillsatsen av awattningshjälpmedlet, eller när avvattningshjälpmedlet och förfarande- hjälpmedlet först blandas tillsammans och sedan sätts som en blandning till det vattenhaltiga mineralslamskoncentratet. Således kan det förstås av fackmännen pà omrâdet att ordningen av och de fysiska punkter/den fysiska punkten för tillsatts av avvattningshjälpmedlet och förfarandehjälpmedlet till det obehandlade, vattenhaltiga mineralslamskoncentratet inte var avgörande för att uppnå de synergistiska resultaten av Sökandes uppfinning. sà ofta som krävs för att j) Cyklerna kan upprepas testa många doseringar/kombinationer av filterhjälpmedel och förfarandehjälpmedel. jämförelse av obehandlade resultat säkerställer testningsexakthet.

Kontinuerlig 535 216 13 Så som redovisas i Tabellerna 1 och 4 erhölls järnmalmsslammet I fràn Minnesota Mesabi Iron Ore Range-Mineralbearbetningsanläggning, och innefattade en mineraljärnsmalm med en magnetitkomposition. Jämmalmsslammet III som redovisas i Tabellerna 2 och 5 erhölls från Michigan Negaunee Iron Ore Range- mineralbearbetningsanläggning 1 och innefattade en mineralmalm med en magnetitkomposition. Järnmalmsslammet II som redovisas i Tabell 3 erhölls från Michigan Negaunee Iron Ore Range-mineralbearbetningsanläggning 2 och innefattade en mineralmalm med en magnetitkomposition.

TABELL 1 Effekter av avvattningshjälpmedel och förfarandehjälpmedel på filterkaksproduktion och filterkaksfukt Järnmalmsslam I Plats: Minnesota Mesabi Iron Ore Range-Mineralbearbetningsanläggning Awattnings- Förfarande- Avvattn. Förfaran. % % % %fukt- hjälpmedel hjälpmedel Hjälpmed. Hjälpm. produktion prod. fukt minskning Dos#/IT Dos#/|T ökning Inget* Inget Inget Inget 100 0 10,84 0 A 0,1 101" 1 9, 93 9,4 A PA V 0,1 0,005 104,42 4,4 9,45 12,8 A PA V 0,1 0,02 118,55 18,6 9,64 11,1 P A PA v 0,1 - 0,05 120,85 20,9 9,87 8,9 Inget* Inget Inget Inget 100 0 10,84 0 A PA VI 0,1 0,005 108,35 8,4 10,32 4,8 A PA VI 0,1 0,02 110,07 10,1 10,42 3,9 P_PAPP P P PPPPA vi 0,1 0,05 117,51 17,5 10,23 5,5 PP' PA PA vi 0,1 0,1 119,73 19,7 10,51 a Inget* Inget Inget Inget 100 0 10,84 0 A PA I 0,1 0,02 102,03 2 10,17 6,2 A PA I 0,1 0,05 110,63 10,6 10,4 7,4 A PA I 0,1 0,1 126,35 26,4 10,25 5,4 Inget* Inget Inget Inget 100 0 10,84 0 A PA VIII 0,1 0,02 100 O 10,2 5,9 A PA vin P 0,1 0,05 111,67 11,7 10,07 7,1 A PA VIII 0,1 0,1 123,46 23,5 10,5 3,1 Inget* Inget Inget Inget 100 0 10,84 0 536 2113 14 A PA III 0,1 0,005 103,87 3,9 10,34 4,6 A PA III 0,1 0,02 117,26 17,3 10,07 7,1 A PA III 0,1 0,05 140,29 40,3 10,37 4,3 A PA III 0,1 0,1 175,92 75,9 10,46 3,5 Inget* Inget Inget Inget 100 0 10,84 0 A PA IX 0,1 0,005 112,16 12,2 9,65 11 A PA IX 0,1 0,02 123,28 23,3 9,92 8,5 A PA IX 0,1 0,05 139,19 39,2 9,61 11,3 A PA IX 0,1 0,1 175,61 75,6 10 7,7 Inget* Inget Inget Inget 100 0 10,84 0 A PA VII 0,1 0,005 117,1 17,1 9,69 10,6 A PA VII 0,1 0,02 129,19 29,2 9,83 9,3 A PA VII 0,1 0,05 151,84 51,8 9,45 12,8 A PA VII 0,1 0,1 174,43 74,4 9,71 10,4 Inget* Inget Inget Inget 100 0 10,84 0 A PA II 0,1 0,02 104,24 4,2 10,61 2,1 A PA II 0,1 0,05 119,39 19,4 9,86 9 A PA II 0,1 0,1 163,59 63,6 9,96 8,1 *Inget är medelvärde av alla prover utan något förfarandehjäipmedei eller avvattningshjälpmedei TabeII 2 Effekter av awattningshjälpmedel och olika förfarandehjälpmedei på filterkaksproduktion och fiiterkaksfukt Järnmaimslam III Plats: Michigan Negaunee Iron Ore Range-Mineralbearbetningsanläggning I Avvattnings- Förfarande- Awattn. Förfaran. % % prod. % F % F- hjälpmedel hjälpmedel Hjälpmed. Hjâlpm. produkti ökning (fukt) minskning Dos#lIT Dos#/|T on Inget Inget Inget Inget 100 13,5 A ingei 0,1 inge1 100,3 0,3 12 11,1 A PA I 0,1 0,04 105,2 5,2 12,5 7,4 inget inge: inge: 'inget 100 13.2 7 A inget 0,2 inget 98,4 -1,s 10,9 17,4 A PA i 0,2 0,03 97,6 “ 2,4 10,9 17,4 536 216 15 A PA I 0,2 0,06 100,6 0,6 11,2 15,2 A PA I 0,2 0,06 "'100,3 0,3 11,4 13,6 Inget Inget Inget Inget 100 n” 13,1 A Inget 0,3 Inget 98 -2 10,1 22,9 A PA II 0,3 0,06 111,3 11,3 10,3 21,4 A PA II 0,3 0,12 132,5 32,5 10,6 16,6 A PA II 0,3 0,16 160,1 60,1 11,6 11,5 Inge: Inge: Inge: Inge: 100 " 13 A IrTge: 0,5 Inge: 67,7 -12,3 6,6 26,5 A PA II 0,5 0,06 110 10 10,3 20,6 A PA II 0,5 0,12 124 24 10,4 20 Inget Inget Inget Inget 100 13,5 A Inget 0,1 Inget 96 -4 11,3 16,3 A PA II 0,1 0,04 106.4 6,4 12,1 10,4 A PA II 0,1 0,06 106,5 6,5 12,5 7,4 A PA Ií 0,1 0,12 11? "17 13,2 "2,2 Inget Inget Inget Inget 100 13,3 A Inget 0,3 Inget 90,9 -9,1 10 24,8 A PA III 0,3 0,06 106 6 11 17,3 A PAIII 0,3 0,12 114 14 11,4 14,3 Inget Inget Inget Inget 100 13,2 A Inge: 0,5 Inge: 60,2 -6,6 6,3 26,5 A PA III 0,5 0,06 106 6 6,6 25 VF' PA III 0,5 0,12 "1'16,6 _1616' 10,2" 22,7 Inget Inget Inget Inget 100 13 A Inge: 0,3 Inge: 62,6 -7,2 6,6 23,6 A PA vII 0,3 0,4 106,7 6,7 10,2 21,5 A PA vII 0,3 0,6 117,6 17,6 10,4 20 A PA vII 0,3 1,2 131,7 31,7 10,6 16,6 Inget Inget Inget Inget 100 13,4 A Inget 0,5 Inget 93,2 -6,8 9,5 29,1 A PA vII 0,5 0,4 101,2 1,2 6,4 26,6 A PA vII 0,5 0,6 113,7 13,7 6,7 27,6 A PA vII 0,5 1,2 120,5 20,5 6,6 26,6 " Inge: Inge: Inge: Inge: 100 13,2 536 215 16 C Inget 0,3 Inget 93 -7 9,7 26,5 C PA VII 0,3 0,4 104,2" 4,2 10,2 22,7 C PA VII 0,3 0,8 122,7 22,7 10,5 20,5 C PA VII 0,3 1,2 124,1 24,1 10,8 18,2 Inget Inget Inget Inget 100 13,4 C Inget 0,5 Inget 94 -6 9,7 27,6 C PA VII 0,5 0,4 100,2 0,2 9,7 27,6 C PA VII 0,5 0,9 109,1 9,1 9,9 26,1 C PA VII 0,5 1,2 125,8 25,8 10 25,4 Inget Inget Inget Inget 100 13,1 A IngeI 0,3 Inget 93,6 -s,4 9,9 " " 24,4 A PA VI 0,3 0,16 100,4 0,4 10,8 17,6 Inget Inget Inget Inget 100 12,9 C Inget 0,1 Inget 93,9 -6,1 12,1 6,2 C PA Ill 0,1 0,04 104,6 4,6 12,3 4,7 C PA III 0,1 0,08 123,3 23,2 12,9 0 Tabell 3 Effekter av awattningshjälpmedel och olika förfarandehjälpmedel pà filterkaksproduktion och filterkaksfuid Järnmalmsslam II Plats: Michigan Negaunee Iron Ore Range-Mineralbearbetningsaniäggning 2 AvvattrIi-ngus- Förfarapn-de- Avvattn. Förfaran. % % prod. % I I w 7ÃFF-__ hjälpmedel hjälpmedel Hjälpmed. Hjälpm. produktion ökning F minskning Dos#lIT Dos#lIT inget inget inget inget 100 0 12, 0 2 A Inget 0,25 Inget 89 -11 9,9 19 A PAVIII 0,25 0,4 119 19 10 18 A PA VIII 0,25 0,6 135 35 10, 16 2 536 216 17 Tabell 4 Effekter av awattningshjälpmedel och olika förfarandehjälpmedel pá filterkaksproduktion och filterkaksfukt Järnmalmsslam I Plats: Minnesota Mesabi Iron Ore Range-Mineralbearbetningsanläggning Awattnings- Förfarande- Awattn. Förfaran. % % % % F- hjälpmedel hjälpmedel Hjâlpmed. Hjälpm. produktion prod. F minskning Dos#l|T Dos#l|T ökning inget Inget inget Inget 100 0 10,3 0 B inget 0,5 inget 92 -8 7,4 28 B PA VII 0,2 0,8 146 46 9,9 4 B PA VII 0,5 1 117 17 7,9 23 B PA VII 0,5 1,5 170 70 8,44 18 B PÄR/u 0,5 2 170 70 8,45 18 Tabell 5 Effekter av awattningshjälpmedel och olika förfarandehjälpmedel på filterkaksproduktion och filterkaksfukt Jämmalmsslam III Plats: Michigan Negaunee Iron Ore Range-Mineralbearbetningsanläggning I Awattnings- Förtåiande- Avvattn. Förfaran. % % prod. % % F- hjälpmedel hjälpmedel Hjälpmed Hjälpm. produktion ökning F minskning Dos#l|T Dos#l|T Inget Inget Inget Inget 100,00 0,0 14,1 0 E Inget 0,1 Inget 97,14 -2,9 13,9 E Inget 0,3 Inget 91,16 -8,8 11,4 19 E Inget 0,5 Inget 74,64 -25,4 10,6 25 Inget Inget Inget Inget 100,00 0,0 14,4 0 e PA viI ' 0,5 1,5 120,85 20,9 9,2 se Inget Inge: inge: Inger 100,00 0,0 i “1áf9 A Inget 0,1 Inget 100,09 0,1 13 A Inget 0,3 Inget 94,87 -5,1 10,8 22 A Inget 0,5 Inget 94,87 -5,1 10,1 27 A PA VII 0,5 0,8 117,49 17,5 10 28 10 15 20 25 536 215 18 inget Inget Inget Inget 100,00 0,0 14,2 0 B Inget 0,1 Inget 98,47 -1,5 12,7 11 B Inget 0,3 Inget 97,66 -2,3 10,5 26 B Inget 0,5 Inget 104,41 4,4 10,2 28 B PÄvii 'F 0,5 0,8 121 Je 21 ,a 9,8 31 Inget Inget Inget Inget 100,00 0,0 14,2 0 F Inget 0,1 Inget 104,30 4,3 13,9 2 F inget 0,3 inget ' 110,38 10,4 12,2 14 F Inget 0,5 Inget 107,70 7,7 12,1 15 F PA VII 0,5 0,8 122,38 22,4 11,3 20 De data som redovisas i Tabellema 1 till 5 visar att förfarandet enligt föreliggande uppfinning av ett nonjoniskt ytaktivt medel (awattningshjälpmedel) tillsammans med en katjonisk polymer (förfarandehjëlpmedel) synergistiskt sänker de återstående vattenhaltema i filterkakor och ökar produktionen av fasta substanser från 9 % tiil över 50 % jämfört med användningen av enbart det nonjoniska, ytaktiva mediet (awattningshjälp). som använder sig Sökande tillhandahåller de följande profetiska exemplen på förfarandet enligt denna uppfinning som använder sig av metakrylatversioner av katjonisk polymer PA ll eller katjonisk polymer PA lll tillsammans med awattningshjälpmedel DWA A, så som redovisas ovan. Sökande anser att produktionsökning i % skulle bli fràn ungefär 110 % till ungefär 150 % och att % fukt skulle bli från ungefär 10 % till 10,5 %.

Figur 1 visar fukten mot produktionen som kan åstadkommas genom användning av förfarandet och kompositionema av föreliggande uppfinning. Som visas i Figur 1 tillhandahåller förfarandet och kompositionema av föreliggande uppfinning (identifierande av rutoma och cirklama i Figur 1) synergistiska resultat när det gäller att öka produktionen av filterkaka i procent (y-axel i Figur 1) medan halten fukt i procent i den resulterande tilterkakan sänks (x-axel i Figur 1) gentemot ingen behandling (identifierad av triangeln i Figur 1), eller genom enbart användning av ett nonjoniskt, ytaktivt medel (awattningshjälpmedel DWA A). Det är känt av fackmännen på området att i allmänhet kommer sättning av enbart en katjoniskt polymer till ett mineralslamskoncentrat att öka procenthalten fukt i den resulterande filterkakan. Således kan det förstås av fackmännen på området att de synergistiska effekter som erhålls med föreliggande uppfinning sträcker sig mycket längre än de resultat som kan uppnås med någon av de tidigare kända kemiska förfarandena. 536 2'l6 19 Medan speciella utföringsformer av föreliggande uppfinning har beskrivits för illustrativa syften kommer det att vara uppenbart för fackmän pà omrâdet att otaliga variationer och detaljer av föreliggande uppfinning kan göras utan att awika fràn föreliggande uppfinning, såsom den definieras i de bifogade kraven.

Claims (20)

10 15 20 25 30 35 535 216 PATENTKRAV

1. Förfarande för att avvattna ett mineralslamskoncentrat och för att öka produktionen av den resulterande filterkakan, vilket väsentligen består av: att blanda ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat med en effektiv mängd av ett nonjoniskt, ytaktivt medel, och en effektiv mängd av en katjonisk polymer för att bilda ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat som är behandlat med ett nonjoniskt, ytaktiv medel och en katjonisk polymer; varvid nämnda nonjoniska ytaktiva medel är en alkyletoxylatalkohol som har den kemiska formeln R-(OCH2CH2),OH, varvid x är ett heltal fràn och med ungefär 1 till och med 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar från och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, och som har ett hydrofilt-lipofilt förhållandetal från och med ungefär 1 till och med ungefär 10, ett aminetoxylat som har den kemiska formeln R-N-((CH2CH2O),-H)2, varvid x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med ungefär 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar från och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, eller blandningar av nämnda alkyletoxylatalkohol och aminetoxylat, och varvid nämnda katjoniska polymer är en sampolymer som härrör från åtminstone en katjonisk monomer och minst en nonjonisk monomer, varvid när nämnda katjonmonomer är vald från gruppen som består av:, akryloyloxietyltrimetylammoniummetosulfat, aminometylerad polyakrylamid, metakrylamidopropyltrimetylammoniumklorid, akrylamidopropyltrimetylammoniumklorid, melakryloyloxietyltrimetylammoniumklorid, metakryloyloxietyltrimetylammoniummetosulfat, diallyldimetylammoniumklorid, diallyldietylammoniumklorid, díallyldimetylammoniumbromid och diallyldietylammoniumbromid, då väljs nämnda nonjoniska monomer från gruppen bestående av akrylamid, metakrylamid, och N,N-dimetylakrylamid; och varvid när nämnda katjonmonomer är akryloyloxietyltrimetylammoniumklorid, då väljs nämnda nonjoniska monomer från gruppen bestående av metakrylamid och N,N-dimetylakrylamid; och att utsätta nämnda vattenhaltiga mineralslamskoncentrat som är behandlat med nonjoniskt, ytaktivt medel och katjonisk sampolymer för ett förfarande för att avlägsna flytande vatten för att avvattna nämnda behandlade vattenhaltiga mineralslam och för att producera en filterkaka, varvid nämnda mängder är effektiva för att minska fukthalten och för att öka produktionen av den resulterande filterkakan av det avvattnade mineralslammet gentemot enbart användning av det nonjoniska ytaktiva medlet.

2. Förfarande enligt krav 1, varvid inkluderas att nämnda effektiva mängd av nämnda nonjoniska, ytaktiva medel är från och med ungefär 0,005 pund (0,002 kg) till och med ungefär 3,0 pund (1,4 kg) per long ton (1016,05 kg) av nämnda vattenhaltiga mineralslamskoncentrat på en mineraltorrviktsbasis. 10 15 20 25 30 35 536 2'l6 Zl

3. Förfarande enligt krav 1, varvid inkluderas att nämnda effektiva mängd av nämnda katjoniska polymer är från och med ungefär 0,002 pund (0,0009 kg) till och med ungefär 3,0 pund (1,4 kg) per long ton av nämnda vattenhaltiga mineralslamskoncentrat pà en på mineraltorrviktsbasis.

4. Förfarande enligt krav 1 varvid inkluderas att nämnda alkyletoxylatalkohol innefattar en R-grupp som har fràn och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer, och är en av en rak, primär etoxylerad alkohol, en grenad, primär etoxylerad alkohol, eller en sekundär etoxylerad alkohol.

5. Förfarande enligt krav 4, varvid inkluderas att nämnda R-grupp har fràn och med ungefär 11 till och med ungefär 16 kolatomer.

6. Förfarande för att avvattna ett mineralslamskoncentrat och för att öka produktionen av den resulterande filterkakan, vilket väsentligen består av: att blanda ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat med en effektiv mängd av ett nonjoniskt, ytaktivt medel, och en effektiv mängd av en katjonisk polymer för att bilda ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat som är behandlat med ett nonjoniskt, ytaktiv medel och en katjonisk polymer; varvid nämnda nonjoniska ytaktiva medel är en alkyletoxylatalkohol som har den kemiska formeln R-(OCH2CH2),OH, varvid x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar från och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, och som har ett hydrofilt-lipofilt förhållandetal frän och med ungefär 1 till och med ungefär 10, ett aminetoxylat som har den kemiska formeln R-N-((CH2CH2O),-H)2, varvid x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med ungefär 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar fràn och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, eller blandningar av nämnda alkyletoxylatalkohol och aminetoxylat, och varvid nämnda katjoniska polymer är en sampolymer som härrör från åtminstone en katjonisk monomer och minst en nonjonisk monomer, varvid nämnda katjoniska polymer härrör fràn åtminstone en katjonisk monomer som innefattar en kvartär diallyldialkylammoniummonomer, en katjonisk akrylamidmonomer, ett kvartäriserat derivat av ett akrylat eller metakrylat, salter därav samt kombinationer därav och varvid nämnda nonjoniska monomer är vald från gruppen bestående av minst en av akrylamid, metakrylamid och N,N-dimetylakrylamid; och att utsätta nämnda vattenhaltiga mineralslamskoncentrat som är behandlat med nonjoniskt, ytaktivt medel och katjonisk polymer för ett förfarande för att avlägsna flytande vatten för att avvattna nämnda behandlade vattenhaltiga mineralslam och för att producera en filterkaka, varvid nämnda mängder är effektiva för att minska fukthalten och för att öka produktionen av den resulterande filterkakan av det avvattnade mineralslammet gentemot enbart användning av det nonjoniska ytaktiva medlet. 10 15 20 25 30 35 536 216 22.

7. Förfarande enligt krav 6, varvid inkluderas att nämnda katjoniska polymer är en sampo|ymer som är en kvartär som härrör från en katjonisk monomer diallyldialkylmonomer, samt en akrylamid.

8. Förfarande enligt krav 1, vilket inkluderar att först bilda en blandning av nämnda nonjoniska, ytaktiva medel och nämnda katjoniska polymer och sedan sätta till nämnda blandning till nämnda vattenhaltiga mineralslamskoncentrat.

9. Förfarande enligt krav 1, vilket inkluderar att samtidigt blanda nämnda nonjoniska, ytaktiva medel och nämnda katjoniska polymer i nämnda vattenhaltiga mineralslamskoncentrat.

10. Förfarande enligt krav 1, vilket inkluderar att efter varandra blanda in nämnda nonjoniska, ytaktiva medel och nämnda katjoniska polymer i nämnda vattenhaltiga mineralslamskoncentrat.

11. Mineralslamkoncentratkomposition som väsentligen består av: ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat; ett nonjoniskt, ytaktiv medel; och en katjonisk polymer, varvid nämnda nonjoniska ytaktiva medel är en alkyletoxylatalkohol som har den kemiska formeln R-(OCHZCHQXOH, varvid x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar frán och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, och som har ett hydrofilt-lipofilt förhàllandetal fràn och med ungefär 1 till och med ungefär 10, ett aminetoxylat som har den kemiska formeln R-N-((CH2CH20),-H)2, varvid x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med ungefär 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar från och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, eller blandningar av nämnda alkyletoxylatalkohol och aminetoxylat, och varvid nämnda katjoniska polymer är en sampo|ymer som härrör fràn åtminstone en katjonisk monomer och minst en nonjonisk monomer, varvid när nämnda katjonmonomer är vald från gruppen som består av: akryloyloxietyltrimetylammoniummetosulfat, aminometylerad polyakrylamid, metakrylamidopropyltrimetylammoniumklorid, akrylamidopropyltrimetylammoniumklorid, metakryloyloxietyltrimetylammoniumklorid, metakryloyloxietyltrimetylammoniummetosulfat, diallyldimetylammoniumklorid, diallyldietylammoniumklorid, diallyldlmetylammoniumbromid och diallyldietylammoniumbromid, då väljs nämnda nonjoniska monomer från gruppen bestående av akrylamid, metakrylamid, och NN-dimetylakrylamid; och varvid när nämnda katjonmonomer är akryloyloxietyltrimetylammoniumklorid, då väljs nämnda nonjoniska monomer från gruppen bestående av metakrylamid och N,N-dimetylakrylamid..

12. Mineralslamskoncentrat enligt krav 11, varvid nämnda alkyletoxylatalkohol innefattar en R-grupp som har frán och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer, och 3 10 15 20 25 30 35 536 216 23 som är en av en rak, primär etoxylerad alkohol, en grenad, primär etoxylerad alkohol eller en sekundär etoxylerad alkohol.

13. Mineralslamskoncentrat enligt krav 11, varvid inkluderas att nämnda R- grupp har från och med ungefär 11 till och med ungefär 16 kolatomer.

14. Mineralslamskoncentrat som väsentligen består av: ett vattenhaltigt mineralslamskoncentrat; ett nonjoniskt, ytaktiv medel; och en katjonisk polymer, varvid nämnda nonjoniska ytaktiva medel är en alkyletoxylatalkohol som har den kemiska formeln R-(OCHZCHQXOH, varvid x är ett heltal fràn och med ungefär 1 till och med 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar frän och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer l alkylenheten, och som har ett hydrofilt-Iipofilt förhållandetal från och med ungefär 1 till och med ungefär 10, ett aminetoxylat som har den kemiska formeln R-N-((CH2CH2O)x-H)2, varvid x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med ungefär 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar frán och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, eller blandningar av nämnda alkyletoxylatalkohol och aminetoxylat, och varvid nämnda katjoniska polymer är en sampolymer som härrör från åtminstone en katjonisk monomer och minst en nonjonisk monomer varvid nämnda katjoniska polymer härrör från åtminstone en katjonisk monomer som innefattar en kvartär diallyldialkylammoniummonomer, en katjonisk akrylamidmonomer, ett kvartäriserat derivat av ett akrylat eller metakrylat, salter därav, samt kombinationer därav och vari nämnda nonjoniska monomer är vald frän gruppen bestående av minst en av en akrylamid, metakrylamid, och N,N-dimetylakrylamid.

15. Mineralslamskoncentrat enligt krav 14, varvid nämnda katjoniska polymer är en sampolymer som härrör från en katjonisk monomer som är en kvartär diallyldialkylammoniummonomer, samt en akrylamid.

16. MineralkoncentratfiIterkaka som väsentligen bestàr av: ett väsentligen avvattnat mineralkoncentrat; ett nonjoniskt, ytaktivt medel, och en katjonisk polymer, varvid nämnda nonjoniska ytaktiva medel är en alkyletoxylatalkohol som har den kemiska formeln R-(OCH2CH2),OH, varvid x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar från och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, och som har ett hydrofilt-lipofilt förhållandetal frän och med ungefär 1 till och med ungefär 10, ett aminetoxylat som har den kemiska formeln R-N- ((CH2CH2O)x-H)2, varvid x är ett heltal fràn och med ungefär 1 till och med ungefär 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar fràn och med ungefär 6 till och med 4 10 15 20 25 30 35 536- 215 27 ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, eller blandningar av nämnda alkyletoxylatalkohol och aminetoxylat, och varvid nämnda katjoniska polymer är en sampolymer som härrör från åtminstone en katjonisk monomer och minst en nonjonisk monomer, varvid när nämnda gruppen amino-metylerad katjonmonomer är vald från som består av; akryloyloxietyltrimetylammoniummetosulfat, polyakrylamid, metakrylamidopropyltrimetylammoniumklorid, akrylamiclopropyl-trimetylammoniumklorid, metakryloyloxietyltrimetylammoniumklorid, metakryloyloxietyl-tri-metylammoniummetosulfat, diallyldimetylammoniumklorid, diallyldietylammoniumklorid, diallyl-dimetylammoniumbromid och diallyldietylammoniumbromid, då väljs nämnda nonjoniska monomer från gruppen bestående av akrylamid, metakrylamid, och N,N-dimetylakrylamid, och vari när nämnda katjonmonomer är akryloyloxietyltrimetylammoniumklorid, då väljs nämnda nonjoniska monomer frän gruppen bestående av metakrylamid och NN-dimetylakrylamid.

17. Mineralkoncentratfilterkaka krav 16, varvid nämnda alkyletoxylatalkohol innefattar en R-grupp som har från och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer, och som är en av en rak. primär etoxylerad alkohol, en grenad, primär etoxylerad alkohol eller en sekundär etoxylerad alkohol.

18. Mineralkoncentratfilterkaka enligt krav 17, varvid inkluderas att nämnda R- grupp har från och med ungefär 11 till och med ungefär 16 kolatomer.

19. Nlineralkoncentratfilterkaka som väsentligen består av: enligt ett väsentligen avvattnat mineralkoncentrat; ett nonjoniskt, ytaktivt medel, och en katjonisk polymer, varvid nämnda nonjoniska ytaktiva medel är en alkyletoxylatalkohol som har den kemiska formeln R-(OCHZCHQXOH, varvid x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar från och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, och som har ett hydrofilt-lipofilt förhàllandetal från och med ungefär 1 till och med ungefär 10, ett aminetoxylat som har den kemiska formeln R-N- ((CH2CH2O),-H)2, varvid x är ett heltal från och med ungefär 1 till och med ungefär 15, och R är en rak eller grenad alifatisk grupp som innefattar från och med ungefär 6 till och med ungefär 24 kolatomer i alkylenheten, eller blandningar av nämnda alkyletoxylatalkohol och aminetoxylat, och varvid nämnda katjoniska polymer är en sampolymer som härrör från åtminstone en katjonisk monomer och minst en nonjonisk monomer, varvid nämnda katjoniska polymer härrör från åtminstone en katjonisk monomer som innefattar en kvartär diallyldialkyl-ammoniummonomer, en kationisk akrylamidmonomer, ett kvartäriserat derivat av ett akrylat eller metakrylat, salter därav, samt kombinationer därav, och vari nämnda nonjoniska monomer är vald från gruppen bestående av minst en av en akrylamid, metakrylamid, och NN-dimetylakrylamid. 536 216 25

20. Mineralkoncentratfilterkaka enligt krav 19, varvid nämnda katjoniska polymer är en sampolymer som härrör från en katjonisk monomer som är en kvartär diallyl- dialkylammoniummonomer, samt en akrylamid.