本發(fā)明涉及一種處理固體顆粒的水懸浮液的方法，例如礦物尾礦。所述方法包括使固體顆粒的水懸浮液與特定的水溶性聚合物相接觸的步驟。所述方法包括將所述特定聚合物添加到含有待處理尾礦的增稠器中，和/或在將所述懸浮液輸送到沉積區(qū)域的期間加入以便脫水和固化，或到待處理尾礦，接著進(jìn)行機(jī)械處理如離心、螺旋壓榨和過濾。

發(fā)明背景

本發(fā)明涉及一種處理固體顆粒的水懸浮液的方法。更確切地說，本發(fā)明涉及一種用具有梳形結(jié)構(gòu)和特定組成的水溶性聚合物處理固體顆粒的水懸浮液的方法。

固體顆粒的水懸浮液包括所有類型的污泥、尾礦或廢料。懸浮液可能因礦石加工而產(chǎn)生。舉例來說，它們可能是工業(yè)污泥或尾礦以及所有產(chǎn)生自采礦(例如，煤礦、鉆石礦、磷酸鹽礦、金屬礦(氧化鋁、鉑、鐵、金、銅、銀等等))的洗礦和廢品。懸浮液也可以源于來自油砂處理的鉆井泥漿或尾礦。這些固體顆粒懸浮液通常包括有機(jī)的和/或礦物顆粒，例如粘土、沉積物、砂、金屬氧化物、油等等與水的混合物。

這類尾礦和其他廢料的處理已變成科技、環(huán)境和公共政策問題。

通常的做法是使用合成的或天然的聚合物如凝結(jié)劑和絮凝劑將固體與液體分離。

長(zhǎng)期以來，即使是現(xiàn)在，通過物理或化學(xué)礦石處理方法產(chǎn)生的礦物污泥以半流質(zhì)形式儲(chǔ)存在截留瀉湖、池塘、水壩或路堤的地表上。因此這些大量?jī)?chǔ)存的污泥產(chǎn)生真正的風(fēng)險(xiǎn)，特別是堤壩破壞。

由于傳統(tǒng)的儲(chǔ)存方法顯然是危險(xiǎn)的，越來越多的國家法規(guī)已發(fā)布了禁止放棄這些區(qū)域。法規(guī)還提倡有義務(wù)恢復(fù)這些地方，即，處理和鞏固，或要求越來越難以實(shí)現(xiàn)的嚴(yán)格授權(quán)。

因此，對(duì)尾礦或污泥的化學(xué)和機(jī)械處理的改進(jìn)是需要加以解決的巨大挑戰(zhàn)。

在過去幾十年內(nèi)，為了高效地循環(huán)水以及減少尾礦池的體積，進(jìn)行了各種嘗試以提高尾礦的沉降速率。主要的物理處理包括離心、過濾、電泳和電凝。

另一方面，化學(xué)方法正在出現(xiàn)。它們包括涉及添加化學(xué)品如硅酸鈉、有機(jī)絮凝劑、無機(jī)凝結(jié)劑、氧化劑和還原劑以及最新的二氧化碳的方法。

在1979-1980年，Alsthom Atlantique和SNF(U.S.專利號(hào)4,347,140)研發(fā)了專門設(shè)計(jì)用于處理佛羅里達(dá)州磷酸鹽生產(chǎn)的粘土瀉湖的多步絮凝系統(tǒng)(超絮凝)。

根據(jù)CA1,273,888、然后是1994年的WO 96/05146文獻(xiàn)中、2000年的CA 2,407,869文獻(xiàn)中和2004年的CA 1,515,581文獻(xiàn)中描述的方法，繼續(xù)研究了懸浮液的處理。

在CA 2682542中，所述方法包括加入通過共聚合和/或支化改性的聚合物。已經(jīng)研究的具有疏水基團(tuán)的聚合物顯示出一些改進(jìn)。

盡管過去10年取得了巨大進(jìn)步，仍然需要開發(fā)可增加從尾礦中排放水的速度和數(shù)量的聚合物。也在尋求改善所產(chǎn)生的污泥的物理特性。

發(fā)明綜述

本發(fā)明通過提供一種由特定的水溶性聚合物改進(jìn)固體顆粒的水懸浮液處理的方法來滿足上述需求。

因此，本發(fā)明提供了一種處理固體顆粒水懸浮液的方法，包括將所述懸浮液與水溶性聚合物接觸。所述聚合物由于其合成而具有梳形結(jié)構(gòu)和特定組成。

根據(jù)本發(fā)明，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，使用這些聚合物顯著改善了尾礦處理的性能，例如：

-尾礦在增稠器中濃縮；或

-固體顆粒的水懸浮液的脫水階段，以及干燥和固化階段，或

-處理后的尾礦的機(jī)械處理。

這些聚合物的使用增加了尾礦的排水、放水和常規(guī)脫水。也改善了排放的液體(也稱為流體(liquor))的絮凝阻力和澄清度，以使得澄清的水被再利用并且立即可用于在設(shè)備中再循環(huán)。經(jīng)處理的懸浮液固化得快得多，引起了改善的干污泥性能。

發(fā)明詳述

本發(fā)明涉及一種處理固體顆粒的水懸浮液的方法，其中，將至少一種水溶性聚合物加入到懸浮液中，并且其中所述聚合物通過聚合(以下物質(zhì))得到：

-至少一種非離子單體；

-任選地，至少一種陰離子和/或至少一種陽離子單體；

-在0.05-10％(按重量計(jì))的至少一種(優(yōu)選一種)多官能自由基轉(zhuǎn)移劑存在下，所述重量百分比與單體的總量相關(guān)。

更具體地，本發(fā)明涉及一種用于處理固體顆粒水懸浮液的方法，包括以下步驟：

-通過聚合制備水溶性聚合物：

至少一種非離子單體；

任選地，至少一種陰離子和/或至少一種陽離子單體；

0.05-10％(按重量計(jì))的至少一種(優(yōu)選一種)多功能自由基轉(zhuǎn)移劑存在下，所述重量百分比與單體的總量相關(guān)；

-將所述水溶性聚合物加入到固體顆粒的水性懸浮液中；

所述多功能自由基轉(zhuǎn)移劑為具有分子質(zhì)量在2.000g/mol和500.000g/mol范圍之間的聚合物。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，所述聚合物允許更高效地處理固體懸浮液。更精確地，所述聚合物的特定結(jié)構(gòu)及其化學(xué)組成產(chǎn)生了一系列可作為高效處理固體顆粒的水懸浮液的絮凝劑的聚合物。所述聚合物的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生于單體的聚合條件，特別是在多功能自由基轉(zhuǎn)移劑存在下。

所述多功能自由基轉(zhuǎn)移劑是具有多個(gè)能夠在單體聚合過程中轉(zhuǎn)移數(shù)個(gè)自由基的化學(xué)功能團(tuán)的聚合物。所述多功能自由基轉(zhuǎn)移劑優(yōu)選是水溶性的，以便與單體和形成中的或已形成的聚合物鏈進(jìn)行反應(yīng)。

有利地，多功能自由基轉(zhuǎn)移劑具有10,000至500,000g/mol的分子量，更優(yōu)選地，在50.000至500.000g/mol之間，甚至更優(yōu)選地，在80.000至500.000g/mol之間，非常優(yōu)選地，在100.000至500.000g/mol之間。

根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，按相對(duì)于單體的總重量計(jì)，多功能自由基轉(zhuǎn)移劑的量為0.1％至6％(按重量計(jì))，更優(yōu)選地為1％至4％(按重量計(jì))。

根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述多功能自由基轉(zhuǎn)移劑可以選自下組：聚胺、聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物、水解醋酸乙烯酯基聚合物、水解醋酸乙烯酯基共聚物、硫醇、聚醚亞胺、聚羧酸、聚羧酸鹽和聚醛。

多功能自由基轉(zhuǎn)移劑優(yōu)選地選自下組：聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物、水解醋酸乙烯酯基聚合物和水解醋酸乙烯酯基共聚物。

在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述多功能自由基轉(zhuǎn)移劑是部分水解的醋酸乙烯酯基聚合物或部分水解的醋酸乙烯酯基共聚物。這些聚合物和共聚物包括醋酸乙烯酯功能團(tuán)以及由于醋酸乙烯酯部分水解得到的乙烯醇功能團(tuán)。

聚醋酸乙烯酯(PVAc)的部分水解導(dǎo)致了聚乙烯醇(PVOH)的生成。更具體地，PVAc主要與甲醇(甲醇分解)進(jìn)行轉(zhuǎn)酯(transesterified)，以生成PVOH和乙酸甲酯。PVAc的水解也可以通過酸水解或堿水解進(jìn)行，由此使得可以產(chǎn)生具有或多或少隨機(jī)立構(gòu)規(guī)整度的聚合物。

聚醋酸乙烯酯的水解百分比對(duì)應(yīng)于已經(jīng)水解的醋酸乙烯酯的摩爾數(shù)(即，已經(jīng)用-OH單元取代的醋酸單元的數(shù)目)除以水解的醋酸乙烯酯的摩爾數(shù)加上未水解的醋酸乙烯酯的摩爾數(shù)之和。根據(jù)水解的程度/百分比，所得聚合物沿其大分子鏈，包含一定比例的醇功能團(tuán)和酯功能團(tuán)。

根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，部分水解的醋酸乙烯酯基聚合物或共聚物的水解度范圍在60％-99％之間，優(yōu)選地在80％-95％之間。

根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，上述優(yōu)選的多功能自由基轉(zhuǎn)移劑包含其它離子和/或非離子單體，因此形成共聚物。實(shí)際上，在醋酸乙烯酯單體的聚合期間加入共聚單體。

所述非離子單體可以選自下組：丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺和N-乙烯吡咯烷酮。優(yōu)選的非離子單體式丙烯酰胺。

所述陽離子單體可以選自下列：包括季銨化的丙烯酸二甲基氨基乙酯(ADAME)、季銨化甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(MADAME)、二甲基二烯丙基氯化銨(DADMAC)、丙烯酰胺丙基三甲基氯化銨(APTAC)、和甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化銨(MAPTAC)。

所述陰離子單體可以選自下列：丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、馬來酸、富馬酸；具有例如磺酸或膦酸型官能團(tuán)的強(qiáng)酸型單體，例如2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸乙烯基磺酸、乙烯基膦酸、烯丙基磺酸、烯丙基膦酸或苯乙烯磺酸，及其水溶性鹽。上述陰離子單體的水溶性鹽是堿金屬鹽、堿土金屬鹽和銨鹽。

所述多功能自由基轉(zhuǎn)移劑更優(yōu)選地為離子部分水解的醋酸乙烯酯基共聚物，并且所述離子共聚物包括：

-相對(duì)于單體總量，在1至40mol％之間的至少一種陰離子單體，優(yōu)選地低于10mol％，更優(yōu)選地低于10mol％；

-任選地，相對(duì)于單體總量，至少一種約0-10mol％的非離子單體，更優(yōu)選地低于5mol％。

如上所述，本發(fā)明方法中使用的水溶性聚合物是在多功能自由基轉(zhuǎn)移劑(0.05至10％重量)存在下，由以下所述的非離子單體和任選地陰離子和/或陽離子單體聚合得到的。

所述非離子單體優(yōu)選地選自下組：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺的N-單衍生物、甲基丙烯酰胺的N-單衍生物、丙烯酰胺的N,N衍生物、甲基丙烯酰胺的N,N衍生物、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。

最優(yōu)選的非離子單體為丙烯酰胺。

所述陰離子單體優(yōu)選地選自下組：具有羧基官能團(tuán)的單體、具有羧基官能團(tuán)的單體的鹽、具有磺酸官能團(tuán)的單體、具有磺酸官能團(tuán)的單體的鹽、具有膦酸官能團(tuán)的單體、具有膦酸官能團(tuán)的單體的鹽。它們包括例如丙烯酸、叔丁基丙烯酰胺磺酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸和其半酯。

最優(yōu)選的陰離子單體為丙烯酸、丙烯酰胺、叔丁基丙烯酰胺磺酸(ATBS)及其鹽。

通常地，上述提及的任一單體的鹽為堿性鹽、堿土金屬鹽或銨鹽。

陽離子單體優(yōu)選選自季銨化或成鹽的丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEA)、季銨化或成鹽的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)、丙烯酰胺丙基三甲基氯化銨(APTAC)、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化銨(MAPTAC)。

可用于制備水溶性(共)聚物的其它單體包括例如N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和丙烯?；鶈徇?ACMO)。

具有疏水特性的單體也可以用于制備本發(fā)明方法中使用的水溶性聚合物。它們較佳地選自下組：含有烷基、芳基烷基或乙氧基鏈的(甲基)丙烯酸酯；含有烷基、芳基烷基或二烷基鏈的(甲基)丙烯酰胺衍生物；陽離子烯丙基衍生物；陰離子或陽離子疏水性(甲基)丙烯?；苌?；以及具有疏水鏈的(甲基)丙烯酰胺的陰離子或陽離子單體衍生物。

當(dāng)具有疏水特性的單體用于制備水溶性聚合物時(shí)，其量相對(duì)于單體總量的范圍為0.001至1mol％。

本發(fā)明方法中使用的水溶性聚合物可以是陽離子型的、兩性的或陰離子型的，但優(yōu)選為陰離子型的。所述水溶性聚合物的陰離子性(anionicity)優(yōu)選地在10-55mol％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在20-50mol％的范圍內(nèi)。

在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述水溶性聚合物具有至少30mol％的非離子單體量，優(yōu)選地為至少45mol％。

所述水溶性(共)聚合物的分子量?jī)?yōu)選地包括5百萬至4千萬g/mol之間，更優(yōu)選地在7百萬至2千萬g/mol之間。

所述水溶性(共)聚合物由于多功能自由基轉(zhuǎn)移劑的存在而結(jié)構(gòu)化。該結(jié)構(gòu)是在多功能自由基轉(zhuǎn)移劑主鏈一側(cè)具有側(cè)鏈(pending chains)的梳形結(jié)構(gòu)(圖1)。

所述水溶性聚合物也可以是支鏈的。優(yōu)選地，在支化/交聯(lián)劑和可能地除多功能自由基轉(zhuǎn)移劑之外的轉(zhuǎn)移劑的存在下，所述支化在單體聚合期間完成。所述支化/交聯(lián)劑的非窮舉列表包括：亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)、二丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙烯氧基乙酯(vinyloxyethyl acrylate)、甲基丙烯酸乙烯氧基乙酯(vinyloxyethyl methacrylate)、三烯丙基胺、乙二醛、縮水甘油醚型化合物如乙二醇二縮水甘油醚化合物、和具有至少一個(gè)環(huán)氧功能團(tuán)的化合物。

相對(duì)于單體含量，單體混合物中支化/交聯(lián)劑的量在重量上小于1％。

聚合方法可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何聚合技術(shù)進(jìn)行：溶液聚合、懸浮聚合、凝膠聚合、沉淀聚合、乳液聚合(水相或反相)接著進(jìn)行或不進(jìn)行噴霧干燥步驟、懸浮聚合、膠束聚合接著進(jìn)行或不進(jìn)行沉淀步驟。本發(fā)明聚合物的后水解是可能的。后水解包括使可水解功能團(tuán)與堿反應(yīng)。

最重要的是，多功能自由基轉(zhuǎn)移劑在聚合之前或期間加入。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，在開始聚合之前加入到單體中。

眾所周知，聚合方法導(dǎo)致生成不同的聚合物。例如，分子量或線性度可以變化，所有材料不變的情況下(單體性質(zhì)、單體比率等)。

還眾所周知的是，出于安全和環(huán)境考慮，沉淀聚合會(huì)使用在聚合物的生產(chǎn)、傳輸和使用期間不希望使用的溶劑。還發(fā)現(xiàn)通過這種聚合方法得到的聚合物比通過其它聚合方法獲得的聚合物效率低，所有材料不變的情況下(單體性質(zhì)、單體比率等)。

最優(yōu)選的聚合方法是乳液聚合和凝膠聚合。

所述聚合優(yōu)選通常是自由基聚合，優(yōu)選地通過反相乳液聚合或凝膠聚合。通過自由基聚合，我們通過紫外偶氮(U.V.azoic)、氧化還原劑、熱引發(fā)劑還有可控自由基聚合(CRP)技術(shù)或模板聚合技術(shù)進(jìn)行自由基聚合。

正如已經(jīng)提及的，本發(fā)明涉及用于處理固體顆粒水懸浮液的方法。其包括將懸浮液與本發(fā)明的水溶性聚合物混合。

該處理可在增稠器中進(jìn)行，所述增稠器為顆?？稍诘撞砍两档木S持區(qū)。根據(jù)具體的實(shí)施方式，所述聚合物加入到將懸浮液輸送至增稠器的管中。

根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方式，將聚合物加入到已經(jīng)含有待處理的固體顆粒水懸浮液的增稠器中。在典型的礦物加工操作中，尾礦通常通過絮凝過程在增稠器中濃縮以產(chǎn)生更高密度的底流，并回收一部分工藝用水。聚合物的加入增強(qiáng)了底流的濃度并提高了液體質(zhì)量。

根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方式，在將所述懸浮液輸送到沉積區(qū)域期間，將所述水溶性聚合物加入到固體顆粒的水懸浮液中。優(yōu)選地，將聚合物加入到輸送所述懸浮液至沉淀區(qū)的管道中，在所述沉積區(qū)上待處理的懸浮液擴(kuò)散用于脫水和固化。這種處理的實(shí)例包括海灘干燥法(beach drying)和深池法(deep cell)(加速脫水)。這種處理的另一個(gè)實(shí)例是薄床處理，其包括在薄層中將流化處理的懸浮液擴(kuò)散到表面上。

根據(jù)另一個(gè)具體的實(shí)施方式，將水溶性聚合物加入到懸浮液中，然后進(jìn)行機(jī)械處理，例如離心、螺旋壓榨或過濾。

水溶性聚合物可以在懸浮液處理的不同階段同時(shí)加入，即，例如加入到將懸浮液輸送到增稠器的管道中以及增稠器的底流中。

所述聚合物可以以液體或固體形式加入。所述聚合物可以乳液(油包水)、溶液、粉末、或聚合物在油中的分散體加入。所述聚合物優(yōu)選地以水溶液形式加入。

當(dāng)所述聚合物為固體形式時(shí)，可以用WO 2008/107492公開的聚合物切片裝置(Polymer Slicing Unit，PSU)將所述聚合物部分地或全部地溶解在水中。

根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方式，所述水溶性聚合物與另一種合成的或天然的聚合物組合加入懸浮液中。這些至少兩種聚合物可同時(shí)或分別加入。另一種聚合物可以是水溶性的或吸水可溶脹的。它可以是分散劑、凝結(jié)劑或絮凝劑。

根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方式，所述水溶性聚合物與鹽(例如鈣鹽和/或鎂鹽)組合加入懸浮液中。所述組合物和鹽可以同時(shí)或分開加入。所述鹽可以是有機(jī)的或無機(jī)的。合適的鹽包括氯化鈣、乙酸鈣、硫酸鈣、硝酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣、氯化鎂、乙酸鎂、硫酸鎂、硝酸鎂、氫氧化鎂、碳酸鎂和琥珀酸鈣。

根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)待處理的尾礦的性質(zhì)和組成，加入的聚合物的總量在50至5000g/每噸懸浮液干固體，優(yōu)選地為250至2,000g/t，更優(yōu)選地在500至1,500g/t。

根據(jù)本發(fā)明，使用本發(fā)明描述的聚合物的方法能夠更有效地處理固體顆粒懸浮液，優(yōu)選地為礦物材料的懸浮液。

固體顆粒的水懸浮液包括所有類型的污泥、尾礦或廢料。懸浮液可能由礦石加工產(chǎn)生。舉例來說，它們可能是工業(yè)污泥或尾礦以及所有產(chǎn)生自采礦(例如，煤礦、鉆石礦、磷酸鹽礦、金屬礦(氧化鋁、鉑、鐵、金、銅、銀、等等))的洗礦和廢品。懸浮液也可以源于來自油砂處理的鉆井泥漿或尾礦。這些懸浮液通常包括有機(jī)的和/或礦物顆粒，例如粘土、沉積物、砂、金屬氧化物、油等等與水的混合物。

通常，固體顆粒的懸浮液被濃縮，并且與所述懸浮液的總重量相比，包含5％至60％的固體重量，優(yōu)選地20％至50％的固體重量。

本發(fā)明的方法尤其可用于由油砂提取所產(chǎn)生的尾礦的處理。所述方法尤其可用于細(xì)粒尾礦、成熟細(xì)礦(MFT)的處理，但是也可用于處理新鮮尾礦。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述固體顆粒的水懸浮液可以是由油砂提取所產(chǎn)生的成熟細(xì)礦。

油砂尾礦的處理最近日益成為加拿大一個(gè)凸顯的問題。尾礦廢料進(jìn)入尾礦池或增稠器作進(jìn)一步的水處理。所述含油砂尾礦為堿性水懸浮液，所述懸浮液包括未回收的殘留瀝青、鹽、可溶性有機(jī)化合物、砂和粘土。所述尾礦排放到尾礦池儲(chǔ)存。

尾礦池也受政府密切監(jiān)管。每桶產(chǎn)生于露天采礦法的油需要2-4桶淡水。將尾礦泥漿排放到尾礦池之后，粗砂分離成為堤壩，而大部分水和細(xì)顆粒在尾礦池中仍然為懸浮液。兩到三年后形成一層成熟細(xì)礦(MFT)。MFT加固非常緩慢。沉降過程預(yù)計(jì)需要近一個(gè)世紀(jì)。

本發(fā)明描述的用于處理MFT的聚合物的應(yīng)用增加了在凈水排放和處理的MFT的屈服強(qiáng)度的性能。

顯而易見地，下列附圖和實(shí)施例僅用于示例性說明本發(fā)明主題，決不對(duì)本發(fā)明形成限制。

附圖

圖1涉及本發(fā)明的水溶性聚合物的制備，其中單體M在多功能自由基轉(zhuǎn)移劑存在下聚合。

實(shí)施例

實(shí)施例1-聚合物制備(圖1).

向裝有機(jī)械攪拌器、溫度計(jì)和氨氣入口的1.5L反應(yīng)器中加入1050g蒸餾水、317.14g丙烯酰胺(AM)、132.86g丙烯酸(AA)和X g部分水解的聚乙酸乙烯酯(90％水解度)。X根據(jù)下式計(jì)算：X(g)＝[C]/450，其中[C]是作為活性單體功能的部分水解的聚乙酸乙烯酯的濃度。[C]以ppm表示。

使所得混合物混合均勻，然后冷卻，用氫氧化鈉中和至pH＝7.6-7.7，最后在氮?dú)饬飨旅摎?。然后使用氧化還原體系(引發(fā)劑)引發(fā)聚合。然后將聚合后所得的凝膠研磨并在干燥爐中干燥，得到粉末。

根據(jù)上述方法制備的不同的聚合物列于下表1：

表1:聚合物1-15的特性.

Mw:分子重量g/mol.

UL粘度：UL模塊的布魯克費(fèi)爾德粘度，25℃下，1g/L(NaCl中)的1M。

實(shí)施例2–污泥1(MFT1)的絮凝

將聚合物1-7攪拌進(jìn)自來水中以得到相對(duì)于溶液總重量具有0.4wt％聚合物濃度的水溶液。將所有這些溶液在500rpm下機(jī)械攪拌直至聚合物完全溶解并獲得澄清且均一的溶液。

使用固含量為33.7wt％的成熟細(xì)礦(MFT)進(jìn)行絮凝試驗(yàn)。

對(duì)于每次試驗(yàn)，將適當(dāng)體積的聚合物溶液加入200g MFT中，然后手動(dòng)混合全部混合物，直到觀察到絮凝和水排放。

表2中顯示的結(jié)果顯示，與對(duì)照(聚合物1)相比，使用實(shí)施例1的部分水解的聚醋酸乙烯酯作為多功能自由基轉(zhuǎn)移劑增加了來自絮凝污泥中的水的排放。由具有分子量為120,000-130,000g/mol的部分水解的聚醋酸乙烯酯制備的聚合物比由部分水解的分子量為25,000-30,000的聚醋酸乙烯酯制備的聚合物更有效。當(dāng)[C]為約5000ppm的分子量為120,000-130,000g/mol的HPVOH(聚合物7)時(shí)，得到顯著的改進(jìn)。

表2–聚合物1至7在MFT1中的凈水排放性能

NWR＝凈水排放，其對(duì)應(yīng)于絮凝試驗(yàn)中回收的水的總量

實(shí)施例3–污泥2(MFT2)的絮凝

將聚合物1和7-15攪拌進(jìn)自來水中以得到相對(duì)于溶液總重量具有0.4wt％聚合物濃度的水溶液。將所有這些溶液在500rpm下機(jī)械攪拌直至聚合物完全溶解并獲得澄清且均一的溶液。

使用固含量為35.1wt％的成熟細(xì)礦(MFT)進(jìn)行絮凝試驗(yàn)。

對(duì)于每次試驗(yàn)，將適當(dāng)體積的聚合物溶液加入200g MFT中，然后手動(dòng)混合全部混合物，直到觀察到絮凝和水排放。

表3中顯示的結(jié)果表明存在部分水解的聚醋酸乙烯酯的最佳劑量，并且強(qiáng)烈影響絮凝。在這種特殊情況下，含有30,000ppm高分子量的部分水解的聚醋酸乙烯酯(120,000-130,000g/mol)的聚合物12表現(xiàn)出最好的絮凝性能。

表3：聚合物1和7至15在MFT2中的凈水排放性能

實(shí)施例4–水溶性聚合物的梳形大分子結(jié)構(gòu)所致改進(jìn)的證明

共混物A是兩種線性聚合物(97wt％的聚合物1+3wt％的部分水解的聚醋酸乙烯酯120,000-130,000g/mol)的混合物。它具有與聚合物12相同的化學(xué)組成，但是聚合物12通過在部分水解的聚醋酸乙烯酯存在下的丙烯酰胺和丙烯酸的聚合來制備。因此聚合物12具有梳形結(jié)構(gòu)，而聚合物1和部分水解的聚醋酸乙烯酯是線性聚合物。

共混物A已經(jīng)根據(jù)實(shí)施例3中所述的方法混合，以絮凝固含量為35.1wt％的污泥2。

表4呈現(xiàn)的結(jié)果表明，在聚合開始之前需要將部分水解的聚醋酸乙烯酯加入到單體中，以便引發(fā)梳形大分子結(jié)構(gòu)。線性絮凝劑(即，聚合物1)與未反應(yīng)的部分水解聚醋酸乙烯酯的共混物表現(xiàn)出與單一絮凝劑(聚合物1)相同的脫水性能。

表4：聚合物1、12和共混物A在MFT2中的凈水排放性能