專利名稱：：懸浮液的濃縮的制作方法懸浮液的濃縮本發(fā)明涉及懸浮液濃縮的改進(jìn)絮凝法。尤其絮凝化固體能沉降成床，在其中，能達(dá)到更高的固體含量和/或降低的屈服應(yīng)力。用絮凝劑濃縮固體在含水液內(nèi)的懸浮液，形成固體的絮凝，后者有利于固體從液體分離出來(lái)，是已知的。在;f艮多方法中，絮凝化固體靠沉降作用沉降成床。在其它方法中，分離可以靠壓力過(guò)濾、離心作用之類的機(jī)械脫水法、帶式增稠器和帶式壓機(jī)來(lái)促進(jìn)。加進(jìn)懸浮液的絮凝劑類型常依賴于基體。懸浮液一般傾向于被高分子量聚合物絮凝化。關(guān)于礦物懸浮液如紅泥的絮凝化，其實(shí)例已描述在WO-A-9314852和US3975496中。高分子量聚合物絮凝劑的其它公開包括處理污泥絮凝的US6447687、WO-A-0216495和WO-A-02083258。已經(jīng)知道，為調(diào)節(jié)懸浮液，有時(shí)加進(jìn)其它化合物添加劑。例如，懸浮液可以先用高荷電密度聚合物促凝劑，如聚DADMAC，或包括氯化鐵在內(nèi)的無(wú)機(jī)促凝劑來(lái)促凝。其它添加劑也能用于懸浮液的調(diào)節(jié)中。例如，為了除去減小異味、形成氣體或防止腐敗的還原劑，有時(shí)在污泥或含有機(jī)物質(zhì)的其它懸浮液之類的懸浮液內(nèi)加入過(guò)氧化物。一般而言，為了除去懸浮液內(nèi)所含的有害或不要的物質(zhì)或其它物質(zhì)，傾向于加進(jìn)過(guò)氧化物或氧化劑。過(guò)氧化物的加入量一般僅足以除去不要的物質(zhì)和材料，而且一般只包括較少量的過(guò)氧化物或其它氧化劑。在污泥中加入過(guò)氧4b物的實(shí)例已描述在JP56150481中。過(guò)氧4匕物或氧化劑也可為同樣的理由加進(jìn)其它懸浮液，包括為除去污染處理挖出物，如US2003121863和JP10109100中所述。JP11156397描述了用非離子和陰離子聚合物絮凝4匕泥的方法，在其中，泥已用氧^f匕劑預(yù)處理過(guò)。U.S.6733674描述了脫水污泥的方法加進(jìn)有效量的一種或多種纖維素分解酶和一種或多種氧化劑和一種或多種絮凝劑，以形成在水中的混合物，促凝和絮凝污泥，然后從水中分離出固體。這些實(shí)例似乎表明，在氧化劑加入和絮凝作用之間需相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。為了降解污泥中所含的材料，顯然要存在酶。懸浮液常在重力增稠器內(nèi)進(jìn)行濃縮。一般將懸浮液的連續(xù)流喂進(jìn)增稠器并用絮凝劑處理之。由此形成的絮凝化固體沉降成固體底流床，而上層含水清液向上流動(dòng)并常通過(guò)水面上的圓周槽被排出增稠器。增稠器一般有一個(gè)錐形底，所以底流很易從底中央排出。此外，旋轉(zhuǎn)扒耙有助于排出底流固體。在重力增稠器內(nèi)濃縮懸浮液的典型方法已描述在US4226714中。在重力增稠器內(nèi)能濃縮多種懸浮液，包括有機(jī)固體的懸浮液，如廢水、污水和污泥。用重力增稠器來(lái)增稠或脫水礦物懸浮液也是常見(jiàn)的。在典型的礦物加工作業(yè)中，用含水法把廢固體與含有價(jià)值礦物的固體分離開來(lái)。廢固體的含水懸浮液常含有粘土和其它礦物，而且常被稱做尾渣。這些固體常在增稠器內(nèi)用絮凝法進(jìn)行濃縮并沉降成床。為了得到密度較高的底流并回收盡可能多的加工水，一般希望從固體或床中排出盡可能多的水。通常把底流泵汲至表面貯料區(qū)，常稱之為尾渣坑或壩，或者也可以用，例如，真空過(guò)濾法、壓力過(guò)濾法或離心法使底流進(jìn)一步機(jī)械脫7K。US5685900描述了為改進(jìn)低光亮度細(xì)顆粒尺寸高嶺土的選擇性絮凝法，目的是減少較高光亮度高嶺土。該方法包含篩分步驟，以回收至少90wtQ/。顆粒小于0.5jam的高嶺土級(jí)分。然后使回收級(jí)分經(jīng)受漂白步驟以部分地漂白有機(jī)脫色劑。所得糊料用高分子量陰離子聚丙烯酰胺或丙烯酸酯-丙烯酰胺共聚物進(jìn)行選擇性絮凝化。該絮凝化步驟形成高度濃縮的富含污染物氧化鈦的上層清液相和含脫色劑的貧氧化鈦的絮凝化粘土相。然后用氣態(tài)臭氧處理絮凝物，以氧化殘留的脫色有機(jī)物并破壞絮凝劑聚合物，以使高嶺土回復(fù)到分散態(tài)。據(jù)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的方法是使絮凝化固體通過(guò)臭氧化步驟，優(yōu)選用高剪切泵。在WO2004071989和US20060131243中作了類似的公開。WO20050211297>開了控制對(duì)固體顆粒在液體內(nèi)的懸浮液的調(diào)節(jié)，包括對(duì)懸浮液施加1種或多種剌激。在該公開中，調(diào)節(jié)優(yōu)選是可逆的并包含絮凝作用和/或促凝作用，在其中，液體內(nèi)固體顆粒之間的粒間力可以是吸引力或推拒力。剌激物可以是一種或多種化學(xué)添加劑，也可以是，例如，能以足夠量4皮吸收在懸浮顆粒表面以在顆粒之間產(chǎn)生空間或靜電推拒力的剌激敏感聚電解質(zhì)。在一個(gè)例子中，聚電解質(zhì)在其基本不荷電的pH值下可以基本不溶解，從而使懸浮液絮凝化。還描述了響應(yīng)溫度剌激的聚電解質(zhì)。還參考了通過(guò)對(duì)床施加一種或多種剌激來(lái)控制液體內(nèi)固體顆粒床的凝固的方法。各剌激在所述的施加一種或多種剌激之前占優(yōu)勢(shì)的起始態(tài)與由所述的一種或多種剌激所產(chǎn)生的調(diào)節(jié)態(tài)之間可逆地進(jìn)行可操作調(diào)節(jié)。所述方法使某些固液分離的活度提高。JP11-46541描述了在顆粒懸浮液中加入低于轉(zhuǎn)變溫度的溫度敏感親水聚合物，這時(shí)它象傳統(tǒng)絮凝劑一樣，通過(guò)吸收和交聯(lián)顆粒形成絮凝物。加熱該混合物到轉(zhuǎn)變溫度以上，纟皮吸收的聚合物變成疏水的，而且懸浮顆粒被賦予疏水性并靠疏水相互作用形成絮凝物。這時(shí)施以足夠的外壓，顆粒;f艮易重排，而顆粒之間的水受顆粒疏水性排斥。JP2001232104描述了類似于JP11-46541的方法，但用更好的溫度敏感絮凝劑，它們屬離子型溫度敏感聚合物，與吸附到懸浮顆粒上的非離子聚合物相反，當(dāng)這種聚合物在轉(zhuǎn)變溫度附近變?yōu)槭杷詴r(shí)，在離子基團(tuán)周圍有強(qiáng)水合物層，但聚合物之間水合物層的粘結(jié)性受疏水相互作用阻礙。Bertini,V.等在ParticulateScienceandTechnology(1991),9(3~4),191~9中描述了為鈦礦的pH控制絮凝化使用多官能度聚合物。這類聚合物是含兒茶酚官能團(tuán)和丙烯酸單元的自由基乙烯基共聚物。這類聚合物能通過(guò)改變pH值使它們的作用從絮凝作用變?yōu)榉稚⒆饔没蚨栊缘?，反之亦然。原則上，pH或溫度敏感的絮凝劑提供對(duì)懸浮液絮凝態(tài)的控制。但是，絮凝劑的選擇需要適合于要絮凝的特定懸浮液或床并同時(shí)響應(yīng)特定剌激以造成可逆的可操作調(diào)節(jié)。在有些情況下，可能難以找到正確選擇的絮凝劑。在絮凝化固體內(nèi)常包裹一些水，而且這種水常難以釋出，因此保持在床內(nèi)。盡管pH和溫度響應(yīng)絮凝劑可有助于這個(gè)問(wèn)題，但對(duì)于種類繁多的基體常難以實(shí)現(xiàn)滿意的絮凝作用。在包含重力增稠器的方法中，希望操作方式使床含有盡可能多的能作為底流排出增稠器的固體。限制因素一般是增稠器內(nèi)扒耙排出沉降固體的的能力。因此最好能提供一種能提高從懸浮液分離固體和排出底流的速率的方法。'按照本發(fā)明，我們提供濃縮固體顆粒的含水懸浮液的方法，包含下列步驟在懸浮液內(nèi)加進(jìn)至少一種有機(jī)聚合物絮凝劑，從而形成絮凝化固體，在其中，允許絮凝化固體形成固體層，并因此形成更濃縮的懸浮6液，在其中，該方法包含加進(jìn)有效量的選自下列一組的試劑自由基劑、氧化劑、酶和輻照，在其中，試劑要在加進(jìn)有機(jī)聚合物絮凝劑之前和幾乎同時(shí)加進(jìn)懸浮液和/或把有機(jī)聚合物絮凝劑加進(jìn)容器內(nèi)的懸浮液并把試劑加進(jìn)同一容器內(nèi)的懸浮液。我們已發(fā)現(xiàn)，包含試劑大大改進(jìn)了濃縮過(guò)程的效率。所謂濃縮，我們是指增加懸浮液中的固體含量。懸浮液的濃縮一般都包括脫水過(guò)程和增稠過(guò)程等。優(yōu)選允許絮凝化固體沉降成固體床，也可稱之為沉降物。更優(yōu)選該方法包含在重力增稠器內(nèi)的沉降和把沉降物或床作為底流排出增稠器。意外地，固體層或床與試劑的接觸能大大增加釋出的含水液體。試劑最好使絮凝化結(jié)構(gòu)碎裂。優(yōu)選地，我們發(fā)現(xiàn)，絮凝化網(wǎng)絡(luò)會(huì)塌陷以及所占體積常比無(wú)試劑時(shí)沉降固體所占的體積小。在一種形式中，試劑會(huì)使有機(jī)聚合物絮凝劑降解。相信絮凝劑與固合物會(huì)降解，從而使固體具有減少的絮凝網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)發(fā)明點(diǎn)中，聚合物鏈會(huì)斷裂成較短的鏈，這導(dǎo)致對(duì)固體的分散劑作用。在有些情況下，聚合物會(huì)斷裂到對(duì)固體不再具有絮凝作用的程度。有機(jī)聚合物絮凝劑的降解優(yōu)選與絮凝化結(jié)構(gòu)的降解和尺寸減小相結(jié)合。在更優(yōu)選的形式中，我們發(fā)現(xiàn)絮凝網(wǎng)絡(luò)塌陷，從而提高給定體積的固體含量。在一種優(yōu)選形式中，試劑使由有機(jī)絮凝劑的作用所形成的固體層的屈服應(yīng)力降低。更優(yōu)選該固體層的屈服應(yīng)力比不加試劑時(shí)相同固體含量的固體層的屈服應(yīng)力降低至少30%。因此，試劑最好使固體層或床的屈服應(yīng)力降低，這能實(shí)現(xiàn)更高的固體含量和底流更多的排出。優(yōu)選屈服應(yīng)力的降低將比不加試劑和相同固體含量的固體層的屈服應(yīng)力低至少50%。更優(yōu)選屈服應(yīng)力的減小將至少是60或70%，通常至少為80或90%。我們還已意外地發(fā)現(xiàn)，應(yīng)力能被降到未經(jīng)絮凝化和不加試劑時(shí)相同固體含量的固體層的屈服應(yīng)力以下。直到現(xiàn)在，人們已普遍接受以下觀點(diǎn)在無(wú)絮凝劑作用時(shí)，固體沉降物將具有最低的屈服應(yīng)力。一般都相信涉及絮凝作用的總是使屈服應(yīng)力比無(wú)絮凝作用時(shí)更高，因?yàn)樾跄齽?huì)傾向于把沉降固體保持在結(jié)構(gòu)內(nèi)，從而傾向于增加屈服應(yīng)力。因此，涉及使用絮凝劑的本方法竟會(huì)導(dǎo)致屈服應(yīng)力低于不用絮凝劑時(shí)沉降懸浮液的屈服應(yīng)力，是特別意外的。優(yōu)選以上提到的屈服應(yīng)力的減小與絮凝化結(jié)構(gòu)的降解或碎裂相結(jié)合和/或與有機(jī)聚合物絮凝劑的降解相結(jié)合。尤其優(yōu)選有機(jī)聚合物絮凝劑的降解是造成絮凝化結(jié)構(gòu)的降解或尺寸減小的主要原因，絮凝化結(jié)構(gòu)的降解又使固體層或床的屈服應(yīng)力降低。在本方法的優(yōu)選形式中，絮凝化固體沉降成床，而水自懸浮液釋出，以及在其中，我們已發(fā)現(xiàn)，絮凝化固體在試劑中的暴露使釋自懸浮液的水量增加。因此，我們發(fā)現(xiàn)，釋出水量的增加也伴隨著固體的增加。在另一個(gè)發(fā)明點(diǎn)中，試劑會(huì)釋出氣體。我們發(fā)現(xiàn)，氣體向固體層或床的釋放會(huì)增加水的釋出。在優(yōu)選形式中，絮凝化固體沉降成床而試劑與絮凝化固體或床接觸，由此導(dǎo)致進(jìn)一步釋放和固體的增加。優(yōu)選氣體釋出并形成氣泡。不受理論的限制，相信氣體會(huì)導(dǎo)致，例如，在固體床內(nèi)形成溝槽并促進(jìn)水自懸浮液釋出。能釋放氣體的試劑包括碳酸鹽、碳酸氫鹽和過(guò)氧化物。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的方法能提高懸浮液的濃度，尤其用重力沉降法。在這個(gè)意義上，被分離固體的凝固速率提高了。此外，濃縮相，即沉下或沉降固體，的可活動(dòng)性能被明顯提高。試劑可以是一種或多種選自下列一組的化合物自由基劑、氧化劑和酶。或者或此外，當(dāng)試劑使絮凝化結(jié)構(gòu)降解或碎裂和/或使有機(jī)聚合物絮凝劑降解和/或使固體床或?qū)忧?yīng)力降低時(shí)，試劑也可包括輻照在內(nèi)。輻照可以是，例如，超聲、電離輻照或電磁輻照。當(dāng)試劑釋放氣體時(shí)，它也可以是從固體層內(nèi)釋出氣泡的機(jī)構(gòu)，尤其當(dāng)層是沉積物或床時(shí)。試劑優(yōu)選選自下列一組自由基劑、氧化劑和酶。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在絮凝法中加進(jìn)自由基劑或氧化劑會(huì)造成更快速的密實(shí)相，和/或降低相應(yīng)固體含量下固體床或?qū)?，如沉積物，的粘度，因而能達(dá)到更高的固體含量而不超過(guò)實(shí)施排除工藝的設(shè)備所允許的最大粘度。在又一個(gè)實(shí)施方案中，還已發(fā)現(xiàn)，酶提供類似效果。當(dāng)聚合物是天然聚合物或半天然聚合物時(shí)，如可能已改性的多糖時(shí)，尤其如此，而且為降解天然或半天然聚合物所選的酶會(huì)是已知的。適用的自由基劑包括選自下列一組的化合物硫酸亞鐵銨、硝酸高柿銨。最好聯(lián)用在有些情況下加速自由基產(chǎn)生的活化劑和自由基劑。這類活化劑一般包括氨基羧酸酯和二胺、EDTA(乙二胺四乙酸)二價(jià)銅和還原性糖，如果糖和乳糖。任何傳統(tǒng)氧化劑都可用。氧化劑可以是選自下列一組的化學(xué)物質(zhì)氯、處于高氧化態(tài)的過(guò)渡金屬或其它金屬的化合物，如鉻、錳、鐵和銅化合物，其中，每一種都包括屬?gòu)?qiáng)氧化劑的物質(zhì)；tBHP(叔丁基氫過(guò)氧4匕物)、亞辟u酸鈉、亞辟b酸氳鹽化合物、過(guò);危酸銨、過(guò)硼酸鈉、次氯酸鈉和臭氧。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為氧化目的，使用臭氧、過(guò)乙酸、過(guò)硼酸鹽、過(guò)碳酸鹽和過(guò)硫酸鹽特別有效。能對(duì)有機(jī)聚合物絮凝劑，尤其作為天然聚合物，起作用的任何合適酶都可以用。這類酶一般包括水解酶。適用的酶包括將斷裂蛋白的蛋白酶；斷裂糖的糖酶；斷裂果膠的果膠酶；斷裂淀粉的淀粉酶；降解任何酯鍵的酯酶；斷裂纖維素和纖維素化合物的纖維素酶；葡糖苷酶和半乳糖苷酶或降解糖。其它水解酶可改性其它聚合物絮凝劑的表面，包括，例如，聚酰胺和聚酯。其它酶包括將斷裂聚合物，尤其微生物產(chǎn)生的聚合物，如酯的解聚酶。優(yōu)選的酶包括淀粉酶、纖維素酶、半乳甘露糖苷酶。這些一般都適用于天然或半天然聚合物，如，淀粉、CMC(羧甲基纖維素)、瓜耳、藻酸鹽、果膠鹽(pectinates)和硫酸化樹膠角叉菜膠(gumcarrageenan)。已知其它特定酶對(duì)脫乙酰殼多糖起作用。適用于本發(fā)明的優(yōu)選試劑是過(guò)氧化物。特別優(yōu)選的過(guò)氧化物是過(guò)氧化氫。在本方法中，試劑和有機(jī)聚合物絮凝劑可以相繼或同時(shí)加進(jìn)懸浮液。如果試劑在聚合物絮凝劑之后加入，有些操作能進(jìn)行得更好。如果試劑的作用較快，尤其如此，因?yàn)楸仨氁銐虻臅r(shí)間來(lái)先形成絮凝化結(jié)構(gòu)然后試劑發(fā)揮明顯作用。但是，以該順序加入時(shí)，應(yīng)該把聚合物絮凝劑加進(jìn)容器內(nèi)的懸浮液，然后把試劑加進(jìn)相同容器內(nèi)的懸浮液。在這種情況下，優(yōu)選把試劑加進(jìn)固體層或床。一般這種容器可以是增稠器，例如，用來(lái)沉降懸浮固體的重力增稠器。但是，在^f艮多情況下，優(yōu)選在加進(jìn)有機(jī)聚合物絮凝劑之前或同時(shí)把試劑加進(jìn)懸浮液。不受理論限制，認(rèn)為在形成明顯的絮凝結(jié)構(gòu)之前加入試劑將能保證試劑分布在整個(gè)絮凝化固體內(nèi)。試劑和絮凝劑的同時(shí)加入也可提供單個(gè)加料點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)，尤其如果試劑和絮凝劑已預(yù)混。但是，用試劑和絮凝劑的混合物，可能必須保證該混合物在試劑對(duì)絮凝劑起任何明顯劣化作用之前加進(jìn)懸浮液。試劑應(yīng)以有效量加入。為確保試劑導(dǎo)致下列至少之一，優(yōu)選應(yīng)加入足量i)絮凝化結(jié)構(gòu)的碎裂；和/或ii)有機(jī)聚合物絮凝劑的降解；和/或iii)使固體層的屈服應(yīng)力降到低于未經(jīng)絮凝化和未加試劑而固體含量相同的固體層的屈服應(yīng)力和/或；iv)能使具有給定屈服應(yīng)力的層的固體含量比用相同方法但無(wú)試劑所得到的具有相同屈服應(yīng)力的層增加至少5%。試劑用量可隨具體工藝條件、基材和絮凝劑類型而變。優(yōu)選試劑的存在量應(yīng)為至少1ppm,以試劑重量比懸浮液體積為基準(zhǔn)計(jì)算。試劑在如1~10ppm的低水平下能有效。試劑的加入量一般將是懸浮液內(nèi)固體重量的至少100ppm,在有些情況下可以為至少1000ppm。在有些情況下，最好加入遠(yuǎn)多于此的試劑量，例如，多達(dá)40,000或50,000ppm或更高。有效劑量通常將在150~20,000ppm范圍內(nèi)，尤其1000~l5,000ppm。更優(yōu)選釋自層或床的水量的增加和層或床內(nèi)固體含量的增加還伴隨著屈服應(yīng)力的減小。優(yōu)選地，我們發(fā)現(xiàn)，層或床的屈服應(yīng)力小于固體含量相同但絮凝化固體未暴露于試劑的層或床的屈服應(yīng)力。已經(jīng)知道，不加絮凝劑時(shí)懸浮液內(nèi)的固體一般常將沉降。絮凝劑使固體橋連絮凝并提高固體沉降成床的速度。因此，在傳統(tǒng)重力增稠的情況下，自由沉降和起始密實(shí)速度的提高靠使用聚合物絮凝劑和任選的促凝劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。在該方法中，一個(gè)個(gè)固體顆粒傾向于聚集在一起形成密度與表面積之比更好的聚集體。這些聚集體能沉降成密實(shí)的床，水能通過(guò)向上逾滲而進(jìn)一步自床排出。因此床的固體含量隨時(shí)間逐漸增加，直至達(dá)到床內(nèi)的期望固體濃度并能排出床內(nèi)的物質(zhì)。遺憾的是，在傳統(tǒng)方法中，沉降絮凝化固體的粘度和屈服應(yīng)力都傾向于比無(wú)絮凝劑時(shí)沉降固體的高。這種傾向使耙出或泵出的排料過(guò)程越來(lái)越困難。另一方面，要在無(wú)絮凝劑時(shí)濃縮懸浮液是不實(shí)際的，因?yàn)橐ê荛L(zhǎng)時(shí)間，尤其在依靠自由沉降的重力增稠器內(nèi)。在按照本發(fā)明的方法中，我們已發(fā)現(xiàn)，能獲得更快速的密實(shí)相。此外，還已發(fā)現(xiàn)，本方法因用試劑處理而傾向于使固體層或床的粘度和屈服應(yīng)力明顯降低。我們尤其發(fā)現(xiàn)，屈服應(yīng)力不僅明顯低于相同方法而無(wú)試劑的情況，而且屈服應(yīng)力還能低如或低于無(wú)絮凝劑時(shí)沉降固體的相應(yīng)值。在有些情況下，我們發(fā)現(xiàn)，本方法使固體層或床的屈服應(yīng)力明顯低于無(wú)絮凝劑時(shí)沉降固體的相應(yīng)值。沉降固體的這一意外性能大大促進(jìn)了排出固體底流的容易程度，同時(shí)又確保固體的迅速沉降。此外，優(yōu)選本方法的操作方法允許凝固床的固體含量大幅度增加到遠(yuǎn)高于無(wú)試劑時(shí)設(shè)備所允許的值。在這個(gè)意義上，對(duì)于設(shè)備，凝固床仍能在最大屈服應(yīng)力下操作，但其中的固體含量大大高于無(wú)試劑方法中床的固體含量。包括沉積床在內(nèi)的固體層的屈服應(yīng)力將隨基體而變。傳統(tǒng)設(shè)備所能允許的沉積床的最大屈服應(yīng)力通常不超過(guò)250Pa。在現(xiàn)有設(shè)備的能力范圍內(nèi)，用傳統(tǒng)法不可能增加固體含量，因?yàn)榍?yīng)力會(huì)太高。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用試劑的本方法使應(yīng)力降低至少10%,通常至少50%,以及在有些情況下，多達(dá)80或90%甚至更多。另一方面，按照本發(fā)明產(chǎn)生的層或床的固體含量可允許增加至少5%，有時(shí)超過(guò)10%,而不會(huì)超過(guò)設(shè)備所能允許的最大屈服應(yīng)力。在有些情況下，固體含量有可能比用相同方法但無(wú)試劑時(shí)所得到的具有相同屈服應(yīng)力的層或床增加15或20%或更高。能用可接受的屈服應(yīng)力實(shí)現(xiàn)的底流固體的實(shí)際wto/。隨懸浮固體的組成和顆粒尺寸以及沉降^:備的年齡和先進(jìn)性而明顯變〗匕。它可以^氐至約12%(典型地，F(xiàn)lorida磷酸鹽礦泥)，但通常在約20%~50%之間。屈服應(yīng)力用BrookfieldR/SSST流變儀，在25。C實(shí)驗(yàn)室溫度下，用RHEOV2.7軟件程序，以控制剪切速率才莫式測(cè)定。葉輪心軸(50—25葉片，以3~1容器定徑)以120個(gè)0.025rpm等階梯增量的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生漸增剪切速率的逐漸施加。屈服應(yīng)力定義為剪切開始之前的最大應(yīng)力。屈服應(yīng)力計(jì)算如下對(duì)剪切速率>0.1s"的4個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)4于線性回歸，然后計(jì)算剪切速率=0時(shí)剪切應(yīng)力T(Pa)軸上的截距。本發(fā)明適用于使固體會(huì)從懸浮液中分離出來(lái)的任何固液分離方法。這可包括，例如，涉及沉降、離心、壓力過(guò)濾、帶式壓縮或帶式增稠的方法。本發(fā)明較之沉降法尤其有效。特別優(yōu)選的方法包含使懸浮液在重力增稠器內(nèi)經(jīng)受絮凝作用。在該方法內(nèi)，固體形成濃縮固體的密實(shí)層，它一般將遠(yuǎn)高于無(wú)試劑時(shí)。由本方法產(chǎn)生的絮凝化固體可形成底流，底流能從絮凝和沉降區(qū)排出。在很多情況下，絮凝化固體形成底流，然后被轉(zhuǎn)移到處理區(qū)。如上所示，本發(fā)明能普遍適用于固液分離法。因此懸浮液可包含有機(jī)材料，包括，例如，污泥或來(lái)自發(fā)酵工藝的微孔材料。懸浮液也可以是纖維素材料，如造紙工藝殘?jiān)膽腋∫?。?yōu)選懸浮液是包含礦物顆粒的含水懸浮液。在本發(fā)明更優(yōu)選的方面中，本方法包含處理產(chǎn)自采礦加工和其它采礦廢物，如產(chǎn)自碳基工業(yè)，如煤礦和焦油砂的含水懸浮液，包含礦物顆粒尤其粘土的懸浮液。因此，在本方法的優(yōu)選發(fā)明點(diǎn)中，含水懸浮液衍生自礦物或能量加工作業(yè)和/或尾渣基材。所謂能量加工作業(yè)，我們優(yōu)選指基材涉及分離適用作燃料的材料的方法。本方法特別優(yōu)選的方面包含選自開采和精煉下列一組的懸浮液鋁土礦、堿金屬、貴金屬、鐵、鎳、煤、礦砂、油砂、陶土、金剛石和鈾。優(yōu)選懸浮液內(nèi)的懸浮固體應(yīng)至少90wt。/o大于0.5|um。懸浮液內(nèi)的顆粒常有至少90wt。/。為至少0.75|Lim,且優(yōu)選至少90wt。/。為至少1或2liim。典型地，懸浮顆粒的顆粒尺寸可以有至少90wt。/o最大達(dá)2mm,且通常至少90wt。/。在0.5|um~2mm范圍內(nèi)。優(yōu)選懸浮顆粒中將有至少90wt。/。最大達(dá)1mm，或更優(yōu)選至少90wt。/。最大為750|um,尤其至少90wt。/o在1或2|um~1或2mm之間。懸浮液將經(jīng)常含有至少5wty。懸浮固體顆粒并可含有多如30%或更多。優(yōu)選懸浮液將含至少0.25%,更優(yōu)選至少0.5%懸浮固體。懸浮液通常將含1~20wt。/。懸浮固體。有機(jī)聚合物絮凝劑的適用劑量是每噸固體材料用5g~10,000g。適用劑量一般可隨顆粒材料和材料固體含量而變。優(yōu)選的劑量是10-3,000g/噸，尤其10~1000g/噸，更優(yōu)選的劑量是60~200或400g/噸。含水聚合物溶液可以任何適當(dāng)?shù)臐舛燃尤?。最好用較濃的溶液，例如，最大為聚合物重量的10%或更高。但為了盡量減小聚合物溶液帶來(lái)的高粘度問(wèn)題并有利于聚合物在整個(gè)懸浮液內(nèi)分布，常希望加入較低濃度的聚合物溶液。聚合物溶液能以較稀的濃度加入，例如，低達(dá)0.01wt%聚合物。典型地，聚合物溶液一般將以0.05-5wt。/。聚合物的濃度使用。優(yōu)選聚合物的濃度將是0.1%~2或3%。更優(yōu)選濃度為0.25%~約1或1.5%。或者，有機(jī)聚合物絮凝劑可以干燥顆粒形式或作為反相乳液或分散體形式加進(jìn)懸浮液。干燥聚合物顆粒會(huì)溶于含水懸浮液，而反相乳液或分散體應(yīng)直接反轉(zhuǎn)進(jìn)含水懸浮液，然后聚合物溶解在其中。按照本發(fā)明的方法表現(xiàn)出更快的沉降速率。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，能達(dá)到2~30m/h的沉降速率。此外，我們還發(fā)現(xiàn)，該方法能使99wt。/。以上的懸浮固體都從懸浮液中排出。此外，本方法能使固體沉降物濃度比無(wú)試劑下操作的傳統(tǒng)法增加10wt。/。以上。更優(yōu)選獲得比最佳傳統(tǒng)法更低的沉降物屈服應(yīng)力。有機(jī)聚合物絮凝劑可包括陽(yáng)離子、陰離子和兩親型高分子量聚合物。典型地，如果聚合物是合成的，則它應(yīng)具有至少4dl/g的特性粘數(shù)。優(yōu)選聚合物的特性粘度遠(yuǎn)高于此值。例如，特性粘數(shù)可以高達(dá)25或30dl/g或更高。特性粘數(shù)一般將是至少7，通常是至少10或12dl/g，且可以高達(dá)18或20dl/g。聚合物的特性粘數(shù)可以通過(guò)制備聚合物的含水溶液(0.5~1%(w/w))的來(lái)測(cè)定，以聚合物的活性含量為基準(zhǔn)計(jì)算。在燒瓶?jī)?nèi)把2g這種0.5~1%的聚合物溶液稀釋到100ml如下用50ml已緩沖(按每升去離子水中加1.56g磷酸二氫鈉和32.26g磷酸氫二鈉)到pH值為7.0的2M氯化鈉溶液并用去離子水把整個(gè)溶液稀釋到100ml刻度。聚合物的特性粘數(shù)用1仏懸浮水平粘度計(jì)在25。C下在1M緩沖鹽溶液內(nèi)進(jìn)4亍測(cè)定。的天;發(fā)或半天然i合物(括多;唐。、、這將包i陽(yáng)離V淀粉rS離子淀;分、'兩親淀粉、脫乙酰殼多糖。一類優(yōu)選的聚合物包括，例如，多糖，如淀粉、瓜耳膠或葡聚糖，或半天然聚合物，如羥曱基纖維素或羥乙基纖維素。一類優(yōu)選的合成聚合物包括聚醚，如聚環(huán)氧烷。它們一般是聚合物骨架上有烯氧基重復(fù)單元的聚合物。特別適用的聚環(huán)氧烷包括聚環(huán)氧乙烷和聚環(huán)氧丙烷。這類聚合物的分子量一般將是至少500,000,且常至少為1000,000。聚醚的分子量可以高達(dá)15,000,000或20,000,000或更高。另一類優(yōu)選的合成聚合物包括乙烯基加成聚合物。這些聚合物由烯類不飽和水溶性單體或單體的混合物形成。水溶性聚合物可以是陽(yáng)離子、非離子、兩親離子或陰離子型。聚合物可以由任何合適的水溶性單體形成。水溶性單體在25。C水中的溶解度一般為至少5g/100cm3。特別優(yōu)選的陰離子聚合物由選自烯類不飽和羧酸和磺酸單體，優(yōu)選選自(甲基)丙烯酸、烯丙基磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸及它們的鹽，任選地與非離子共聚單體，優(yōu)選選自(曱基)丙烯酰胺、(曱基)丙烯酸的羥烷基酯和N-乙烯基吡咯烷酮組合而形成。特別優(yōu)選的聚合物包括丙烯酸鈉的均聚物、丙烯酰胺的均聚物和丙烯酸與丙烯酰胺的共聚物。優(yōu)選的非離子聚合物由選自(甲基)丙烯酰胺、(曱基)丙烯酸的羥烷基酯和N-乙烯基吡咯烷酮的烯類不飽和單體形成。優(yōu)選的陽(yáng)離子聚合物由選自下列一組的烯類不飽和單體形成(甲基)丙烯酸二曱基氨基乙酯-氯代曱烷(DMAEA.MeCl)季銨化鹽，二烯丙基二曱胺氯化物(DADMAC)、三曱基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺氯化物(ATPAC),任選地與非離子型共聚單體，優(yōu)選選自(曱基)丙烯酰胺、(曱基)丙烯酸羥烷基酯和N-乙烯基吡咯烷酮組合而形成。在本發(fā)明中，聚合物可以用任何合適的聚合法形成。聚合物可以用溶液聚合法、油包水懸浮聚合法或油包水乳液聚合法制成凝膠聚合物。當(dāng)用溶液聚合法制成凝膠聚合物時(shí)，引發(fā)劑一般被引進(jìn)單體溶液。任選地，可包括熱引發(fā)劑體系。熱引發(fā)劑一般都包括在高溫下釋放自由基的任何適用引發(fā)劑化合物，例如，偶氮化合物，如偶氮二異丁腈。聚合期間，溫度應(yīng)升到至少70°C,但優(yōu)選低于95°C?；蛘?，聚合也可以用輻照(紫外光、微波能、熱等)法，任選地還用適當(dāng)?shù)妮椪找l(fā)劑來(lái)進(jìn)行。一旦聚合結(jié)束和聚合物凝膠已允許充分冷卻，則可用標(biāo)準(zhǔn)方法加工凝膠如下首先把凝膠粉碎成較小的碎片，干燥成基本脫水的聚合物，然后研磨成粉末。此類聚合物凝膠能用上述合適的聚合法制成，例如，用輻照法。凝膠可按需要切成合適的尺寸，然后在使用時(shí)作為部分水合的水溶性聚合物顆粒與材料混合。聚合物可以用懸浮聚合法制成珠狀或用油包水乳液聚合物法成油包水乳液或分散體，例如，按照EP-A-150933、EP-A-102760或EP-A-126528中所定義的方法。以是，例如，至少20pm的聚合物顆粒在含有平衡劑的含水介質(zhì)中的分散體，如EP-A-170394給出。這也可以包括由含水單體，在有含水分散體存在下聚合而成的聚合物顆粒的含水分散體，所述含水介質(zhì)含有已溶解的低IV聚合物，如聚二烯丙基二甲胺氯化物，和任選的其它溶解材料，例如，電解質(zhì)和/或多羥基化合物，如聚烷撐二醇，如WO-A-9831749或WO-A-9831748纟會(huì)出。水溶性聚合物的含水溶液一般通過(guò)把聚合物溶解在水中或通過(guò)稀釋較濃的聚合物溶液而得到。一般把如粉狀或珠狀的固體粒狀聚合物分散在水中并使之在攪拌中溶解。這可以用傳統(tǒng)的制造設(shè)備實(shí)現(xiàn)。聚合物溶液最好能用CibaSpecialtyChemicals供應(yīng)的AutoJetWet(商標(biāo))制備?；蛘?，聚合物也能以反相乳液或分散體的形式供應(yīng)，它們隨后能被反轉(zhuǎn)進(jìn)水。以下的實(shí)施例示意本發(fā)明中可用的方法，但決無(wú)意是限制性的。實(shí)施例所用的絮凝劑所用聚合物的明細(xì)聚合物A—分子量約15,000,000的聚丙烯酸鈉聚合物B—分子量約15,000,000的丙烯酰胺均聚物聚合物C一分子量約15,000,000的丙烯酰胺基甲基丙磺酸鈉鹽/丙烯酰胺共聚物聚合物D—分子量約15,000,000的丙烯酸鈉/丙烯酰胺的10/90共聚物聚合物E—分子量約15,000,000的丙烯酸鈉/丙烯酰胺的30〃0共聚物聚合物F—分子量約20,000,000的丙烯酸鈉/丙烯酰胺的50/50共聚物聚合物G—分子量約17,000,000的丙烯酸鈉/丙烯酰胺的30/70共聚物聚合物H—分子量約12,000,000的氯代甲烷季胺化二甲基氨基乙基丙烯酸酯/丙烯酰胺的60/40共聚物。實(shí)施例1評(píng)價(jià)過(guò)氧化氫對(duì)陶土淤漿的作用實(shí)-險(xiǎn)室實(shí)-瞼方法用2份相同的陶土淤漿(50%w/w)來(lái)評(píng)價(jià)過(guò)氧化氫對(duì)相同非-絮凝陶土淤漿的作用。第一淤漿(對(duì)比樣品)用水(1.5cm3)處理。第二淤漿用劑量等于1500ppm(即1.5cm3)的過(guò)氧化氫(30%)處理。用刮4產(chǎn)手混這些加入物，并靜置30min以穩(wěn)定化。這時(shí)，用Brookfield軟固體試驗(yàn)機(jī)(中等葉輪)測(cè)量淤漿的屈服應(yīng)力。隨時(shí)間取多個(gè)屈服應(yīng)力讀數(shù)。屈服應(yīng)力用BrookfieldR/SSST流變儀，在25。C實(shí)驗(yàn)室溫下，用RHEOV2.7,以控制剪切速率才莫式測(cè)定。葉輪心軸(50_25葉片，以3~1容器定尺寸)以共120個(gè)0.025rpm等增量的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生遞增剪切速率的施力口。屈服應(yīng)力定義剪切開始前的最大剪切應(yīng)力。屈服應(yīng)力計(jì)算如下對(duì)剪切速率〉0.1s"的4個(gè)測(cè)量點(diǎn)作線性回歸，然后計(jì)算剪切速率=0時(shí)剪切應(yīng)力T(Pa)軸上的截距。上述實(shí)驗(yàn)是為了證實(shí)過(guò)氧化氳與未絮凝淤漿是否有任何相互作用而進(jìn)行的。主旨是證明，與對(duì)比樣品的任何偏差都可歸結(jié)為與絮凝劑相互作用本身。處理前，對(duì)比樣品的屈服應(yīng)力是334Pa，而經(jīng)過(guò)過(guò)氧化氫處理的樣品的屈服應(yīng)力為319Pa。用水和過(guò)氧化氫的處理使屈服應(yīng)力立即下降，對(duì)比樣品為290Pa,過(guò)氧化氫處理后的試-驗(yàn)得到284Pa。89h后，對(duì)比樣品的屈服應(yīng)力為244Pa,而過(guò)氧化氫體系為203Pa。這時(shí)，把過(guò)氧化氫的劑量增加到15,000ppm,以反映隨后組合底流評(píng)價(jià)中所用的較高劑量，而對(duì)比樣品再次經(jīng)受相同體積水的處理，以消除稀釋效應(yīng)。對(duì)比樣品的屈服應(yīng)力降到185Pa,而處理體系的降到162Pa。累計(jì)239h后，或劑量增加后148h后，對(duì)比樣品的最終屈服應(yīng)力測(cè)量值為352Pa，而過(guò)氧化氫處理體系的屈月良應(yīng)力為377Pa。不能認(rèn)為這些結(jié)果有明顯差別并意味著陶土淤漿和過(guò)氧化氫之間無(wú)相互作用。實(shí)施例2過(guò)氧化氫對(duì)絮凝陶土懸浮液的密實(shí)體積和沉降床流變學(xué)的影響實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)方法制造大量陶土淤漿(6%w/v,2g/l鹽處理過(guò))。所選絮凝劑的溶液以從0.5%w/w起始貝i液稀釋到0.05w/w的溶液加入。絮凝試-瞼用柱塞攪拌法在500ml量筒內(nèi)進(jìn)行。初始試驗(yàn)用來(lái)建立絮凝劑量曲線并鑒定為達(dá)到10-15cm/min沉降速率所必要的劑量。在鑒定合適劑量時(shí)，進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)(取決于所需的底流份數(shù))。靜置處理過(guò)的淤漿，以沉降到試驗(yàn)工作開始時(shí)指定的期望水平。虹吸上層清液，以達(dá)到各量筒內(nèi)所要求的指定刻度。對(duì)比試驗(yàn)進(jìn)行如下4巴一系列底流組合在帶可移動(dòng)底的1000ml量筒內(nèi)，不估文任何其它處理。其余試驗(yàn)要求組合相同的底流份數(shù)，但在每一份底流被轉(zhuǎn)移到1000ml量筒內(nèi)之前，要用適當(dāng)?shù)臄偡謩┝?即總劑量除以擬組合的底流份數(shù))的過(guò)氧化氫進(jìn)行處理。在組合足夠的底流份數(shù)時(shí)，在量筒內(nèi)用此前取出的虹吸上層清液加滿1000cm3。這時(shí)，在各量筒內(nèi)放扒耙，與電機(jī)(6rph)連接并對(duì)中，以確保它們水平且不會(huì)受量筒壁阻礙，以確保恒定的耙扒。在電機(jī)起動(dòng)/耙料開始時(shí)，間隔地記錄底流體積，直到組合底流已沉降到期望水平或充分密實(shí)到其可獲得的最低水平。結(jié)束時(shí)，虹吸上層清液到-300cn^并輕輕取出扒耙。然后除去筒底，以提供未攪動(dòng)的沉降床樣品。用Brookfield軟固體試^r機(jī)(中等葉輪)測(cè)量底流的屈服應(yīng)力，并在流變測(cè)量結(jié)束時(shí)，通過(guò)干燥稱重部分，以固體含量(0/ow/v和。/ow/w)表4正底流。表l絮凝劑和11202對(duì)底流屈服應(yīng)力的影響屈服應(yīng)力(Pa)-固體含量(％w/v)<table>complextableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>聚合物A和B的結(jié)果由圖1所示曲線表示。該圖表明，用高分子量絮凝劑傾向于使沉降床的屈服應(yīng)力增加到超過(guò)未處理基體給出的相應(yīng)值。在絮凝法中引進(jìn)過(guò)氧化氫已導(dǎo)致在相同固體濃度下屈服應(yīng)力降到遠(yuǎn)低于未處理材料給出的相應(yīng)值。實(shí)施例1表明過(guò)氧化氬不是獨(dú)立地減小陶土淤漿的屈服應(yīng)力，因此在絮凝體系中的任何差別都可歸結(jié)為絮凝劑和過(guò)氧化氫的協(xié)同相互作用。結(jié)果意味著，當(dāng)存在于底流中的絮凝劑，不論離子含量如何，已經(jīng)受了過(guò)氧化氬處理時(shí)，與未處理對(duì)比樣品相比，固體含量的增加對(duì)屁服應(yīng)力提高的影響減小了。下列實(shí)施例3-9的實(shí)3全室實(shí)-驗(yàn)方法起始絮凝作用，組合的底流/化學(xué)處理和扒耙試馬全都按實(shí)施例2中的實(shí)馬全室試,瞼方法中所述的方法進(jìn)行。實(shí)施例3.過(guò)氧化氫劑量對(duì)沉降床的密實(shí)性和流變行為的影響表2過(guò)氧化氫對(duì)經(jīng)受聚合物A絮凝作用的6%w/v(2g/1鹽處理過(guò))陶土的沉降床特性的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>過(guò)氧化氫劑量的減少顯然促進(jìn)固體含量的增加，在過(guò)氧化氫劑量分別為15,000、1500和150ppm下,固體含量分別為52.4、54.1和59.5%w/v。當(dāng)與對(duì)比樣品直接比較時(shí)，最低過(guò)氧化氫劑量(150卯m)相當(dāng)于底流固體含量增加了21%。對(duì)比樣品的屈服應(yīng)力測(cè)量值為701Pa。用l5,000ppm過(guò)氧化氫處理使測(cè)得的屈服應(yīng)力降低約96%,達(dá)到24Pa。1500和150ppm過(guò)氧化氫使屈服應(yīng)力分別降到42Pa(降低94%)和91Pa(降低87%)。這些結(jié)果意味著，當(dāng)存在于底流中的聚合物A絮凝劑已經(jīng)受了過(guò)氧化氫處理時(shí)，即使固體含量已增加了，屈服應(yīng)力還是降低了。實(shí)施例4表3過(guò)氧化氫對(duì)經(jīng)受聚合物B絮凝作用的6%w/v(2g/1鹽處理過(guò))陶土的沉降床特'性的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>過(guò)氧化氫分別為15,000、1500和150ppm時(shí)，得到的固體含量為58.3、62.8和64.9o/ow/v。當(dāng)與對(duì)比樣品直接比l支時(shí)，最4氐過(guò)氧化氬劑量(150ppm)相當(dāng)于底流固體含量增加了13%。對(duì)比樣品的屈服應(yīng)力測(cè)量值為7卯Pa。用15,000ppm過(guò)氧化氳處理使測(cè)得的屈服應(yīng)力降低約89%,達(dá)到86Pa。1500和150ppm過(guò)氧化氪使屈服應(yīng)力分別降到137Pa(降低83%)和312Pa(降低60%)。這些結(jié)果意味著，當(dāng)存在于底流中的聚合物A絮凝劑已經(jīng)受過(guò)氧化氬處理時(shí)，即使固體含量增加了，屈服應(yīng)力仍然降低了。實(shí)施例5表4過(guò)氧化氬對(duì)經(jīng)受聚合物C絮凝作用的6%w/v(2g/1鹽處理過(guò))陶土的沉降床特性的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>過(guò)氧4匕氫分別為15,000、1500和150ppm時(shí)，所得的固體含量為62.0、59.8和63.3%w/v。當(dāng)與對(duì)比樣品直接比較時(shí)，最低過(guò)氧化氬劑量(l50ppm)相當(dāng)于底流固體含量增加了11%。對(duì)比樣品的屈服應(yīng)力測(cè)量值為761Pa。用15,000ppm過(guò)氧化氫處理使測(cè)得的屈服應(yīng)力降低約79%，達(dá)到157Pa。1500和150ppm過(guò)氧化氫使屈服應(yīng)力分別降到142Pa(降低81%)和209Pa(降低72%)。這些結(jié)果意味著，通過(guò)聯(lián)用過(guò)氧化物和聚合物C,超過(guò)對(duì)比樣品的成功改進(jìn)是可能的。隨劑量的減小，底流屈服應(yīng)力增加，但結(jié)果仍保持遠(yuǎn)低于對(duì)比樣品的，即使固體含量較高。實(shí)施例6表5過(guò)氧化氬對(duì)經(jīng)受聚合物D絮凝作用的6%w/v(2g/1鹽處理過(guò))陶土的沉降床特'性的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>過(guò)氧化氫分別為15,000、1500、150和15ppm時(shí)，所得的固體含量為54.9、56.4、56.7和64.4%w/v。當(dāng)與對(duì)比樣品直接比較時(shí)，最低過(guò)氧化氬劑量(15ppm)相當(dāng)于底流固體含量增加了24%。對(duì)比樣品的屈服應(yīng)力測(cè)量值為804Pa。用15,000ppm過(guò)氧化氫處理使測(cè)得的屈服應(yīng)力降低約92%,達(dá)到66Pa。1500、150和15ppm過(guò)氧化氫使屈服應(yīng)力分別降到87Pa(降低89%)、91Pa(降低88%)、和219Pa(降低73%)。這些結(jié)果意味著，當(dāng)存在于底流中的聚合物D絮凝劑已經(jīng)受過(guò)氧化氫處理時(shí)，即使固體含量增加了，屈服應(yīng)力還是降低了，甚至在所用的最低劑量(15ppm)下。實(shí)施例7表6過(guò)氧化氬對(duì)經(jīng)受聚合物D絮凝作用的4.6%w/v煤尾渣淤漿的沉降床特性的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>過(guò)氧化氫分別為15,000、1500和150ppm時(shí)，所得的固體含量為67.3、71.8和72.3%w/v。當(dāng)與對(duì)比樣品直接比較時(shí)，最低過(guò)氧化氳劑量(150ppm)相當(dāng)于底流固體含量增加了8%，以及l(fā)500ppm劑量給出7%的增加。在最高過(guò)氧化氫劑量(15,000ppm)下，底流固體與對(duì)比樣品相當(dāng)。對(duì)比樣品的屈服應(yīng)力測(cè)量值為1139Pa。對(duì)于固體含量類似的底流，用15，000ppm過(guò)氧化氫處理使測(cè)得的屈服應(yīng)力降低約99%,達(dá)到13Pa。1500和150ppm過(guò)氧化氬使屈服應(yīng)力分別降到243Pa(降低78%)和221Pa(降低80%)。這些結(jié)果意味著，通過(guò)對(duì)煤尾渣聯(lián)用過(guò)氧化氬和聚合物D,超過(guò)對(duì)比樣品的成功改進(jìn)是可能的。隨劑量減小，底流的屈服應(yīng)力增加，但結(jié)果仍保持遠(yuǎn)低于對(duì)比樣品的。實(shí)施例8表7過(guò)氧化氫對(duì)經(jīng)受聚合物E絮凝作用的6%w/v(2g/1鹽處理過(guò))陶土的沉降床特性的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>過(guò)氧化氬分別為15,000、1500、150、15、1.5和0.15ppm時(shí)，所得的固體含量分別為55.4、55.2、53.3、58.6、53.5和55.4%w/v。當(dāng)與對(duì)比樣品直接比較時(shí)，15ppm的過(guò)氧化氳劑量相當(dāng)于底流固體含量增加了14%。對(duì)比樣品的屈服應(yīng)力測(cè)量值為540Pa。用15,000ppm過(guò)氧化氬處理使測(cè)得的屈服應(yīng)力降低約86%,達(dá)到78Pa。1500、150、15、1.5和0.15ppm過(guò)氧化氫使屈服應(yīng)力分別降到76Pa(降低86%)、65Pa(降低88%)、116Pa(降低78%)、117Pa(降j氐78%)和353Pa(降^氐35%)。這些結(jié)果意味著，當(dāng)存在于底流中的聚合物D絮凝劑已經(jīng)受過(guò)氧化氫處理時(shí)，即使在1.5ppm的低劑量下，屈服應(yīng)力并未因固體含量的增力口而提高。實(shí)施例9表8過(guò)氧化氬對(duì)經(jīng)受聚合物E絮凝作用的4.6%w/v砂礫洗滌尾渣淤漿的沉降床特性的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>過(guò)氧化氫分別為15,000、1500、150、15和1.5ppm時(shí)，固體含量分別為37.1、50.1、51.5、44.4和49.2%w/v。當(dāng)與對(duì)比樣品直接比較時(shí)，在15,000和15ppm下，相當(dāng)于底流固體含量分別減少了21%和5%。當(dāng)與對(duì)比樣品直接比較時(shí)，在150ppm下達(dá)到的固體含量相當(dāng)于增加10%,對(duì)比樣品的屈服應(yīng)力測(cè)量值為1187Pa。用15,000ppm過(guò)氧化氫處理使測(cè)得的屈月1應(yīng)力降4氐約95.7%,達(dá)到51Pa,^f旦這時(shí)是在減少的固體含量下。1S00ppm過(guò)氧化氫使屈服應(yīng)力降到3"Pa(降低72%),這是明顯的降低，而且在較高的固體含量下。150、15和1.5ppm過(guò)氧化氪使屈服應(yīng)力分別降到877Pa(降低26%)、867Pa(降低27%)、1100Pa(降低7%)。這些結(jié)果意味著，與對(duì)比樣品相比，通過(guò)聯(lián)用聚合物D處理并與過(guò)氧化氫的聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)了密實(shí)固體含量的成功增加和屈服應(yīng)力降低的組合。實(shí)施例10氧化劑和其它試劑對(duì)絮凝化的4%w/v(2g/1鹽處理過(guò))陶土的影響為了試驗(yàn)多種試劑，設(shè)計(jì)了掃描試驗(yàn)如下l.在1000ml高型燒杯中放進(jìn)675ml4。/。w/v(2g/l鹽化)陶土。用機(jī)械框式攪拌器以400rpm攪拌杯內(nèi)物。加進(jìn)225ml聚合物E的稀釋溶液(約0.002%在去離子水中)并繼續(xù)攪拌4min。降低攪拌速度到200rpm，再攪拌2min。然后停止攪拌并記錄泥線在750ml和550ml刻度線之間沉降所需的時(shí)間。/人該數(shù)據(jù)計(jì)算單位為cm/min的沉降速率。2.從上述試驗(yàn)通過(guò)評(píng)價(jià)一定范圍的溶液濃度，確立使沉降速率達(dá)到約10cm/min所需的聚合物E的劑量。一旦該劑量已確定，則對(duì)所有隨后的試驗(yàn)都用此相同劑量。3.重復(fù)在1下所述的方法，把在去離子水中制成的聚合物E的稀溶液作為對(duì)比樣品。一旦已測(cè)得起始沉降速率，就靜置樣品一段時(shí)間，然后以200rpm攪拌2min并再測(cè)量沉降時(shí)間。在數(shù)小時(shí)時(shí)間內(nèi)重復(fù)數(shù)次。4.為評(píng)價(jià)不同的試劑，把它們加進(jìn)聚合物溶液然后加進(jìn)陶土，用量要使最終淤漿內(nèi)的劑量為1000ppm。在表9的結(jié)果中，給出了18h后的沉降速率。在該時(shí)間范圍內(nèi)，各樣品都經(jīng)攪拌并允許沉降了共3次。在所有試-險(xiǎn)中，所用聚合物E的劑量都是4.0mg/L對(duì)比樣品在0時(shí)刻的沉降速率為9.8cm/min。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>使沉降速率明顯低于對(duì)比試樣的試劑表明絮凝劑或絮凝物結(jié)構(gòu)的降解已發(fā)生到比經(jīng)過(guò)筒單機(jī)械攪拌更大的程度。在上表內(nèi)所有已知為氧化劑/自由基源的試劑都說(shuō)明絮凝物已或多或少降解了。實(shí)施例11表10氧化劑對(duì)絮凝化4%w/v(用石危酸調(diào)節(jié)到pH值為2)陶土的影響該基體旨在用來(lái)代表包含酸漂銅、電解鋅等的濕法冶金工藝中所遇到的基材。用實(shí)施例10中所述的試驗(yàn)方法，但用聚合物B和4%w/w已調(diào)節(jié)到pH值為2的陶土作為基材。在下面的結(jié)果中，給出了共21h時(shí)間后的沉降速率。在該時(shí)間范圍內(nèi)，各樣品已經(jīng)過(guò)攪拌和讓其沉降共4次。在所有試驗(yàn)中，所用聚合物B的劑量是18mg/1。對(duì)比樣品在0時(shí)刻的沉降速率為9.3cm/min。在該系列試驗(yàn)中，試劑的加入劑量水平范圍如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>所有3種試劑都說(shuō)明了在所研究的時(shí)間范圍內(nèi)絮凝物的降解。實(shí)施例12表11過(guò)氧化氫對(duì)絮凝化4%w/v(含33.3g/1氫氧化鈉)陶土的影該基體旨在用來(lái)代表包含堿漂，例如，氧化鋁或其它堿性體系的濕法冶金工藝中所遇到的基材。用實(shí)施例11中所述的試驗(yàn)方法，但用聚合物F和4。/。w/w含33.3g/1氫氧化鈉的陶土作為基材。在下面的結(jié)果中，給出了共21h和66h時(shí)間后的沉降速率。各樣品在21h已經(jīng)過(guò)4覺(jué)4半和讓其沉降共3次和在66h,共5次。在所有試驗(yàn)中，所用聚合物F的劑量是3.3mg/1。對(duì)比樣品在0時(shí)刻的沉降速率為9.3cm/min。<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>在這些條件下，過(guò)氧化氫是無(wú)效的，說(shuō)明對(duì)于不同的環(huán)境必須有一定范圍的試劑。實(shí)施例13表12次氯酸鈉和過(guò)硼酸鈉對(duì)絮凝化4%w/v(含33.3g/1氬氧化鈉)陶土的影響用實(shí)施例13中所述的試驗(yàn)方法，但用聚合物F和4%w/w含33.3g/1氫氧化鈉的陶土作為基材。在下面的結(jié)果中，給出了共26h和90h后的沉降速率。在該時(shí)間范圍內(nèi)，各樣品在26h已經(jīng)過(guò)攪拌和讓其沉降共3次和在90h,共4次。在所有試驗(yàn)中，所用聚合物F的劑量是3.3mg/1。對(duì)比樣品在0時(shí)刻的沉降速率為9.6cm/min。<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>兩種試劑在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都發(fā)生了降解。實(shí)施例14表13過(guò)氧化氫對(duì)來(lái)自花崗石采石作業(yè)的尾渣的影響用實(shí)施例13中所述的試驗(yàn)方法，但用聚合物G和來(lái)自花崗石采石作業(yè)的固體含量為3。/ow/v尾渣作為基材。在下面的結(jié)果中，給出了共20h后的沉降速率。在該時(shí)間范圍內(nèi)各樣品已經(jīng)過(guò)攪拌并讓其沉降共6次。在所有試驗(yàn)中，所用聚合物G的劑量是1.5mg/1。對(duì)比樣品在0時(shí)刻的沉降速率為8.2cm/min。<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>這些結(jié)果表明，過(guò)氧化氳的確使流出物中形成的絮凝物降解了，但是，要獲得任何效果需要至少5ppm,而且在>100ppm下獲得最佳結(jié)果。實(shí)施例15表14過(guò)氧化氫對(duì)經(jīng)受聚合物G絮凝化的來(lái)自花崗石采石作業(yè)的尾渣的沉降床特性的影響所用的實(shí)驗(yàn)室方法如實(shí)施例2中所述，但用來(lái)自花崗石采石作業(yè)的固體含量為3%的尾渣代替陶土淤漿和用聚合物G以1.5mg/1的劑量水平來(lái)絮凝化該樣品。<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>這些結(jié)果表明，底流的屈服應(yīng)力遠(yuǎn)低于固體含量類似的對(duì)比樣品。這也證實(shí)，在實(shí)施例14中所述的試-驗(yàn)對(duì)將有效影響底流特性的試劑提供了良好的指示。實(shí)施例16表15過(guò)氧化氫對(duì)經(jīng)受聚合物D,即羧甲基纖維素(CMC)和聚合物D和CMC的共混物絮凝化作用的6%w/v(2g/1鹽處理過(guò))陶土的沉降床特性的影響。實(shí)驗(yàn)室方法如實(shí)施例2中所述。由于CMC和聚合物D的絮凝化能力不同，每種聚合物和它們的共混物需要不同的劑量來(lái)達(dá)到適當(dāng)?shù)男跄健?lt;table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>這些結(jié)果表明，當(dāng)用聚合物D及聚合物D和CMC的共混物來(lái)實(shí)現(xiàn)絮凝化時(shí)，通過(guò)加入過(guò)氧化氬，底流的固體含量有中等程度的增加。當(dāng)單獨(dú)用CMC來(lái)實(shí)現(xiàn)絮凝時(shí)，觀察到底流固體未增加。但是，對(duì)于所有的絮凝處理，加入過(guò)氧化氪使屈服應(yīng)力明顯降低72%~97%不等。實(shí)施例17表16過(guò)氧化氬對(duì)用陽(yáng)離子絮凝劑一聚合物H絮凝化的4%(2g/1鹽處理過(guò))陶土的影響。試驗(yàn)按實(shí)施例10中所述進(jìn)行，但用聚合物H作為絮凝劑，確定了實(shí)現(xiàn)約5cm/min的劑量為8.8mg/l,測(cè)定了27h和各樣品在此時(shí)間內(nèi)經(jīng)攪拌和讓其沉降共8次后的最終沉降速率。對(duì)比樣品在0時(shí)刻的沉降速率為4.4cm/min。<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>實(shí)施例18表17臭氧水對(duì)于用聚合物D絮凝化的4%(2g/l鹽處理過(guò))陶土的影響試-驗(yàn)進(jìn)行如下在1000ml量筒內(nèi)放進(jìn)800ml4%(2g/1鹽處理過(guò))陶土淤漿。用槳式攪拌器以900rpm轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌該淤漿。在基材中加入20ml聚合物D的0.05%溶液并攪拌50s。測(cè)定所得固體泥線的自由沉降速率"。一旦固體已沉降到250ml刻度以下，就攪拌該量筒的內(nèi)容物15s并再測(cè)定自由沉降速率。按需要如此重復(fù)多次。當(dāng)用臭氧時(shí)，試驗(yàn)重復(fù)到點(diǎn)*1。然后以31/min的速率在樣品中冒泡通臭氧15min。關(guān)閉臭氧發(fā)生器，以900rpm攪拌整個(gè)樣品15s,并再測(cè)量沉降速率。<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>這些結(jié)果表明，加入臭氧對(duì)絮凝作用的抵消達(dá)到使沉降速率接近于未絮凝化陶土的沉降速率。由攪拌引起的機(jī)械降解達(dá)不到這樣的效果。實(shí)施例19過(guò)氧化氫對(duì)溶液中聚合物E的分子量的影響方法把27.82g/100ml(30%w/v)過(guò)氧化氬稱進(jìn)250ml的燒瓶，以產(chǎn)生3.338%溶液。同時(shí)還在500ml燒瓶?jī)?nèi)制備濃度加倍的體積排除色譜術(shù)移動(dòng)相，11.68gNaCl+2.28gK2HP04。制備約0.5%聚合物E在去離子水中的溶液并翻滾過(guò)夜。在i殳定為ll(TC的烘箱內(nèi)測(cè)定干重。在100ml燒瓶?jī)?nèi)稱進(jìn)一部分聚合物溶液。加進(jìn)50ml緩沖液(濃度加倍的SEC移動(dòng)相)并用過(guò)氧化氫溶液把它稀釋到刻度。以相同方法制備對(duì)比樣品，但用去離子水代替過(guò)氧化物溶液。用Schott53110烏氏毛細(xì)管粘度計(jì)在AVS350自動(dòng)化粘度測(cè)量單元內(nèi)測(cè)量單點(diǎn)特性粘度。<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>結(jié)果表明，過(guò)氧化氫的確使聚合物E的分子量下降了。權(quán)利要求1.濃縮固體顆粒含水懸浮液的方法，包含下列步驟在懸浮液內(nèi)加進(jìn)至少一種有機(jī)聚合物絮凝劑，從而形成絮凝化固體，其中，讓該絮凝化固體形成固體層并因此形成更濃縮的懸浮液，其中，該方法包含加入有效量的選自下列一組的試劑自由基劑、氧化劑、酶和輻照，其中，在加入有機(jī)聚合物絮凝劑之前或基本上同時(shí)往該懸浮液中加進(jìn)試劑和/或把有機(jī)聚合物絮凝劑加進(jìn)容器內(nèi)的懸浮液中并把試劑加進(jìn)同一容器內(nèi)的懸浮液中。2.按照權(quán)利要求l的方法，其中，試劑選自下列一組過(guò)硼酸鹽、過(guò)碳酸鹽、碳酸鹽、過(guò)硫酸鹽、臭氧和過(guò)氧化物。3.按照權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中，試劑是過(guò)氧化氫。4.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，試劑使絮凝化結(jié)構(gòu)碎裂。5.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，試劑使有機(jī)聚合物絮凝劑降解。6.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，試劑使固體層的屈服應(yīng)力比不加試劑而固體含量相同的固體層的屈服應(yīng)力減少至少30%。7.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，試劑的加入使給定屈服應(yīng)力的層中固體含量比來(lái)自相同方法但未加試劑且具有相同屈服應(yīng)力的層增加至少5wt%。8.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，試劑釋放氣體。9.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，絮凝化固體沉降成床并從懸浮液中釋出水，以及其中，用試劑處理固體床使床內(nèi)的固體含量比無(wú)試劑下實(shí)施的相同方法有所增加。10.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，絮凝化固體沉降成固體床并從懸浮液中釋出水，以及其中，試劑與床接觸而且所述試劑釋出氣泡，氣泡導(dǎo)致在所述床內(nèi)形成溝槽并促進(jìn)水從懸浮液中釋出。11.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，使懸浮液在重力增稠器或處理區(qū)內(nèi)絮凝化并讓絮凝化固體靠沉降作用下沉并形成更濃縮固體的密實(shí)層。12.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，固體層形成底流，然后被轉(zhuǎn)移至處理區(qū)。13.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，含水懸浮液包含礦物顆粒。14.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，含水懸浮液衍生自礦物或能源加工作業(yè)和/或尾渣基材并選自下列一組鋁土礦、堿金屬、貴金屬、鐵、鎳、煤、礦砂、油砂、陶土、金剛石和鈾。15.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，有機(jī)聚合物絮凝劑是非離子或陰離子聚合物，即特性粘數(shù)為至少4dl/g的合成聚合物或天然聚合物。16.按照任何前述權(quán)利要求的方法，其中，有機(jī)聚合物絮凝劑選自下列一組丙烯酸鈉的均聚物、丙烯酰胺的均聚物及丙燁酰胺與丙晞酸鈉的共聚物。全文摘要本發(fā)明涉及濃縮固體顆粒的含水懸浮液的方法，包含下列步驟在懸浮液內(nèi)加入至少一種有機(jī)聚合物絮凝劑，從而形成絮凝化固體，在其中，允許絮凝化固體形成固體層并因此形成更濃縮的懸浮液，在其中，該方法包含加入有效量的選自下列一組的試劑自由基劑、氧化劑、酶和輻照，在其中，要在加入有機(jī)聚合物絮凝劑之前或差不多同時(shí)加進(jìn)試劑和/或把聚合物絮凝劑加進(jìn)容器內(nèi)的懸浮液并把試劑加進(jìn)同一容器內(nèi)的懸浮液。該方法特別適合于固-液分離，在其中，允許絮凝化固體在重力增稠器內(nèi)靠沉降作用沉下。文檔編號(hào)B01D21/01GK101370562SQ200780002673公開日2009年2月18日申請(qǐng)日期2007年1月4日優(yōu)先權(quán)日2006年1月18日發(fā)明者A·P·艾倫,B·戴蒙,G·穆迪,P·斯托克斯,S·阿德金斯申請(qǐng)人:西巴控股有限公司