悬浮液的浓缩制造技术

技术编号:11268996 阅读:56 留言:0更新日期:2015-04-08 15:21
将固体颗粒的含水悬浮液浓缩的方法,其包括步骤:将固体颗粒的含水悬浮液引入容器中,将至少一种有机聚合絮凝剂加入固体颗粒的含水悬浮液中,由此形成絮凝固体,使絮凝固体沉降以在容器的下端形成悬浮固体床,使固体床作为底流从容器中流出,其中将一部分固体床或底流作为再循环料流输送至容器中的固体床内或固体床上方,其中将活性剂加入再循环料流中的固体中,且其中活性剂选自由基试剂、氧化剂和还原剂组成的组。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】将固体颗粒的含水悬浮液浓缩的方法,其包括步骤:将固体颗粒的含水悬浮液引入容器中,将至少一种有机聚合絮凝剂加入固体颗粒的含水悬浮液中,由此形成絮凝固体,使絮凝固体沉降以在容器的下端形成悬浮固体床,使固体床作为底流从容器中流出,其中将一部分固体床或底流作为再循环料流输送至容器中的固体床内或固体床上方,其中将活性剂加入再循环料流中的固体中,且其中活性剂选自由基试剂、氧化剂和还原剂组成的组。【专利说明】悬浮液的浓缩本专利技术涉及用于将悬浮液浓缩的改进絮凝方法。特别地,可使絮凝固体沉降以形成悬浮固体床,其可作为底流除去。已知通过使用絮凝剂将固体在含水液体中的悬浮液浓缩产生固体的絮凝,这促进固体与液体的分离。在许多方法中,絮凝固体沉降以通过沉淀形成床。在其它方法中,分离可通过机械脱水促进,例如在压滤、离心中,通过带式增稠器和带式压机。加入悬浮液中的絮凝剂的类型通常取决于基质。一般而言,悬浮液倾向于通过高分子量聚合物絮凝。其实例描述于关于矿物悬浮液如红泥的絮凝的WO-A-9314852和US3975496中。关于高分子量聚合絮凝剂的其它公开内容包括涉及污水处理生成的污泥的絮凝的US 6447687,W0-A-0216495和W0-A-02083258。已知有时加入其它化学添加剂以调整悬浮液。例如,可首先通过高电荷密度聚合凝结剂如聚DADMAC或无机凝结剂,包括氯化铁使悬浮液凝结。其它添加剂也用于悬浮液的调整中。例如,有时将过氧化物加入悬浮液如污水处理生成的污泥或包含有机材料的其它悬浮液中以除去还原剂,以便减少气味、气体形成或者防止腐败。一般而言,倾向于加入过氧化物或氧化剂以除去悬浮液中所含的有害或不想要的物质或者其它材料。一般而言,加入的过氧化物的量仅足以除去不想要的物质和材料,且一般而言,过氧化物或其它氧化剂以较小的量包含在内。将过氧化物加入污水处理生成的污泥中的实例描述于JP56150481中。由于类似的原因,也可将过氧化物或氧化剂加入其它悬浮液中,包括处理挖出物以除去污染物,如US2003 121863和JP 10109100所述。JP 11156397描述了使用非离子和阴离子聚合物使泥浆絮凝的方法,其中将泥浆已经用氧化剂预处理。U.S.6733674描述了通过加入有效量的一种或多种纤维素酶和一种或多种氧化剂和一种或多种絮凝剂以形成在水中的混合物,将其凝结并絮凝,其后将固体与水分离而将淤泥脱水的方法。这些实施例似乎指示了在氧化剂添加与絮凝之间消逝的明显时间。酶显示出是存在的以将淤泥中包含的材料降解。通常将悬浮液在重力增稠容器中浓缩。通常将悬浮液的连续流供入增稠器中并用絮凝剂处理。因此形成的絮凝固体沉降以形成固体底流和在上部的上清水液的床,并通常通过在水表面上的周边槽从增稠容器中除去。通常,增稠容器具有圆锥形基底,使得底流可容易地从基底的中心除去。另外,旋转耙帮助底流固体的脱除。在重力增稠器中将悬浮液浓缩的典型方法描述于US4226714中。可将各种悬浮液在重力增稠器中浓缩,包括有机固体的悬浮液,例如废水、污水和污水处理生成的污泥。还通常使用重力增稠器将矿物悬浮液增稠或脱水。在典型的矿物加工操作中,在含水方法中将固体废物与包含资源价值的固体分离。固体废物的含水悬浮液通常包含粘土和其它矿物,且通常称为尾矿。这些固体通常通过在增稠器中通过絮凝方法浓缩并沉降以形成床。一般而言,理想的是从固体或床中除去尽可能多的水以得到较高密度的底流,并回收最大值的工艺水。通常将底流泵送至表面保持区域,通常称为尾矿坑或坝中,或者作为选择,可将底流通过例如真空过滤、压滤或离心而进一步机械脱水。US 5685900描述了精选低亮度细粒度高岭土以减少较高亮度高岭土的选择性絮凝方法。该方法涉及分级步骤以回收高岭土部分,其中至少90重量%的颗粒为0.5 μπι以下。然后使回收的部分经受漂白步骤以将有机脱色剂部分地漂白。将所得浆料使用高分子量阴离子聚丙烯酰胺或丙烯酸酯丙烯酰胺共聚物选择性絮凝。该絮凝步骤形成高度富含污染物二氧化钛的上清液相和不含二氧化钛且包含脱色剂的絮凝粘土相。然后将絮凝物用气态臭氧处理以将其余脱色有机物氧化以及破坏絮凝剂聚合物以使高岭土恢复分散状态。据说这通过使絮凝固体通过臭氧步骤,优选使用高剪切泵实现。WO 2004 071 989 和 US 2006 0131243 中做出了类似的公开。WO 2005 021129公开了控制固体颗粒在液体内的悬浮液的条件,包括将一种或多种刺激物应用于悬浮液。在该公开内容中,调整优选是可逆的并涉及絮凝和/或凝结,其中颗粒间作用力可以是液体内的固体颗粒之间的吸引力或推斥力。刺激物可以为一种或多种化学添加剂,并且可例如为刺激物敏感性聚电解质,其可以以足够的量吸收在悬浮颗粒的表面上以产生颗粒之间的空间或静电推斥力。在一种情况下,聚电解质可以在它基本不带电的PH值下是基本不溶的,由此进行悬浮液的絮凝。还描述了对温度刺激做出响应的聚电解质。还参考通过将一种或多种刺激应用于床而控制液体内的固体颗粒床的固结的方法。各刺激物进行在所述调整、应用一种或多种刺激物以前的初始状态与由所述一种或多种刺激物产生的调整状态之间的可逆操作调整。所述方法产生某些固液分离活性的改进。JP 11-46541描述了在通过将颗粒吸收和交联而形成絮凝物时的转变温度以下加入颗粒悬浮液中的温度敏感性亲水性聚合物作为常规絮凝剂。将混合物加热至转变温度以上,吸收的聚合物变成疏水性的并使悬浮颗粒疏水,并通过疏水相互作用形成絮凝物。此时施加合适的外部压力,颗粒容易地再排列并通过颗粒的疏水性排除颗粒之间的水。JP 2001 232104描述了类似于JP 11-46541,但使用改进的温度敏感性絮凝剂的方法,所述絮凝剂为与非离子聚合物相反的离子温度敏感性聚合物,其吸收于悬浮颗粒上,并在聚合物在大约转变点的温度下变成疏水性的时,在离子基团周围存在强水合物层,但聚合物之间的水化层附着力受疏水相互作用阻碍。Bertini, V.等人,Particulate Science and Technology (1991),9 (3-4),191-9描述了多官能聚合物在钛矿物的pH可控絮凝中的用途。聚合物为包含儿茶酚官能和丙烯酸单元的自由基乙烯基共聚物。聚合物可通过改变PH而从絮凝至分散或惰性改变其作用,反之亦然。pH或温度敏感性絮凝剂的pH原则上提供对悬浮液的絮凝状态的控制。然而,絮凝剂的选择需要适于待絮凝的特定悬浮液或床,同时响应于产生可逆操作调整的特定刺激物。在一些情况下,可能难以找到絮凝剂的正确选择。通常,一些水会夹带在絮凝固体中,且该水通常难以释放,因此保持在床中。尽管PH和温度响应性絮凝剂可帮助该问题,但通常难以实现对宽范围基质的满意絮凝。在涉及重力增稠器的方法中,理想地操作使得床具有能够作为底流从增稠器中除去的尽可能高的固体。通常,限制因素是增稠器中的耙移动沉淀固体的能力。因此,理想的是提供提高将固体与悬浮液分离和底流脱除的速率的方法。WO 2007 082797描述了通过将有机聚合絮凝剂加入悬浮液中以形成絮凝固体而将固体颗粒的含水悬浮液浓缩的方法。絮凝固体沉降以变成更浓缩的悬浮液。将选自自由基试剂、氧化剂、酶和放射物中的任一本文档来自技高网...

【技术保护点】
将固体颗粒的含水悬浮液浓缩的方法,其包括步骤:将固体颗粒的含水悬浮液引入容器中,将至少一种有机聚合絮凝剂加入固体颗粒的含水悬浮液中,由此形成絮凝固体,使絮凝固体沉降以在容器的下端形成悬浮固体床,使固体床作为底流从容器中流出,其中一部分固体床或底流作为再循环料流转移至容器中的固体床中或者固体床上方,其中将活性剂加入再循环料流中的固体中,且其中活性剂选自由自由基试剂、氧化剂和还原剂组成的组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·博格S·阿德金斯
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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