为了使稠细粒尾矿脱水而基于剪切参数例如Camp数达到水释放区制造技术

提供了涉及依照预设剪切参数(例如Camp数)剪切调节经絮凝的尾矿物料的稠细粒尾矿的絮凝和/或脱水的各种技术。处理稠细粒尾矿的方法的一种实例包括将絮凝剂分散到稠细粒尾矿中以形成絮凝中混合物；剪切该絮凝中混合物以提高屈服应力并产生经絮凝的混合物；剪切调节该经絮凝的混合物以降低屈服应力并破坏絮凝物，该剪切条件是依照预设的剪切参数进行的以制备在水释放区内的经调节的絮凝的物料，在水释放区内释放的水从该经调节的絮凝的物料中分离出来。然后该经调节的絮凝的物料能够例如通过沉积、增稠或过滤进行脱水。能够有利于絮凝管线组件的设计、构造和/或操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】为了使稠细粒尾矿脱水而基于剪切参数例如Camp数达到水释放区
本专利技术总的涉及稠细粒尾矿脱水的领域。
技术介绍
由采矿操作(例如油砂开采)得到的稠细粒尾矿通常被放在专用的处置池中用于沉降。在尾矿池中微细固体从水中沉降出来是较为缓慢的过程。已经开发了某些技术用于稠细粒尾矿(例如油砂熟化细粒尾矿(MFT))的脱水。稠细粒尾矿的脱水能够包括将该稠细粒尾矿与絮凝剂接触以及然后将该经絮凝的细粒尾矿沉积在沉积区域中，在其中沉积的物料能够释放水并最终干燥。存在很多与为了使经絮凝的物料脱水而使稠细粒尾矿絮凝相关的困难。
技术实现思路
对于稠细粒尾矿的絮凝和/或脱水的各个方面，此处描述了用于增强操作的各种技术。在一些实施方式中，提供了处理稠细粒尾矿的方法，包括：使该稠细粒尾矿絮凝，包括以下絮凝阶段：分散阶段，包括将絮凝剂分散到稠细粒尾矿中形成絮凝尾矿物料；絮凝物聚集阶段，包括剪切该絮凝尾矿物料并提高该絮凝尾矿物料的屈服应力；和絮凝物破坏阶段，包括在层流形态下剪切该絮凝尾矿物料并降低该絮凝尾矿物料的屈服应力，其中该絮凝物破坏阶段包括：依照Camp数对该絮凝尾矿物料施加足以使得该絮凝尾矿物料达到水释放区的预设量的剪切调节，其中在所述水释放区中释放的水从絮凝尾矿物料中分离出来；和将处于水释放区内的该絮凝尾矿物料沉积到地表沉积区域上。在一些实施方式中，该预设量的剪切调节是由管线组件提供的。在一些实施方式中，该管线组件具有由从实验室规模的混合器试验根据Camp数按比例放大确定的构造。在一些实施方式中，该根据Camp数按比例放大包括：测定包括该稠细粒尾矿的样品和该絮凝剂的絮凝混合物样品在实验室规模混合器中的流变行为；测定足以使在实验室规模的混合器中的该絮凝混合物样品进入水释放区的实验室规模Camp数；确定该Camp数从而使其与实验室规模Camp数基本上相类似(相同)；和基于该Camp数确定该管线组件的等效管长度。在一些实施方式中，该Camp数在该实验室规模Camp数的约±10％内。在一些实施方式中，该实验室规模的混合器包括桨式混合器。在一些实施方式中，该测定絮凝混合物样品的流变行为的步骤包括：确定添加到稠细粒尾矿样品中的最佳絮凝剂剂量范围；在该最佳絮凝剂剂量范围内将该絮凝剂添加到该稠细粒尾矿的样品中以形成絮凝中混合物样品；为该絮凝中混合物样品施加分散混合以促进絮凝剂的分散和絮凝物的聚集，以形成经絮凝的物料；为该经絮凝的物料施加较低程度的混合以使絮凝物开始破坏直至到达水释放区；和测定该絮凝中混合物和该经絮凝的物料随时间的屈服应力响应。在一些实施方式中，该测定Camp数的步骤包括使用Herschel-Bulkley模型。在一些实施方式中，该管线组件包括至少一个进入支线的分支。在一些实施方式中，该管线组件包括具有等效管长度值的管路混合器。在一些实施方式中，该管线组件基本上由管线组成。在一些实施方式中，该方法进一步包括：通过改变以下参数而改进该使稠细粒尾矿絮凝的步骤：稠细粒尾矿的性质；絮凝剂的类型；和/或絮凝剂相对于稠细粒尾矿的剂量；确定用于絮凝物破坏阶段的新的Camp数和剪切调节的新预设量；和为该絮凝尾矿物料施加足以使该絮凝尾矿物料处于水释放区内的新预设量的剪切调节。在一些实施方式中，施加新预设量的剪切调节包括再次构造该管线组件以增大或减小该等效管长度。在一些实施方式中，该管线组件包括多个管线，其用于将该絮凝尾矿物料输送和沉积到相应的沉积区域上，该管线经配置以具有基本相同的长度和直径。在一些实施方式中，该管线组件包括多个管线，其用于将该絮凝尾矿物料输送和沉积到相应的沉积区域上，各管线经配制以具有不同的长度和/或不同的直径，且依照相应预设量的剪切调节被选择用以接收絮凝尾矿物料的相应流体。在一些实施方式中，提供该Camp数和该预设量的剪切调节以达到在水释放区内的水释放最高范围。在一些实施方式中，该稠细粒尾矿包括熟化细粒尾矿。在一些实施方式中，该熟化细粒尾矿是由油砂得到的。在一些实施方式中，该稠细粒尾矿是从尾矿池或从提取操作的分离单元回收的。在一些实施方式中，提供了处理稠细粒尾矿的方法，包括：将絮凝剂分散到稠细粒尾矿中以产生絮凝尾矿物料；管线调节该絮凝尾矿物料从而：施加足够的剪切以聚集絮凝物并达到该絮凝尾矿物料的最高屈服应力；和依照Camp数对该絮凝尾矿物料施加预设量的剪切调节，足以使该具有层流形态的絮凝尾矿物料的屈服应力从最高屈服应力降低并到达水释放区，其中在所述水释放区中释放的水从絮凝尾矿物料中分离出来；和将位于水释放区内的絮凝尾矿物料沉积到地表沉积区域上。在一些实施方式中，提供了配置用于输送和调节经絮凝的稠细粒尾矿物料的管线组件的方法，包括：在层流条件下测定足以实现絮凝物破坏和水释放的经絮凝的尾矿物料样品的实验室规模的Camp数；和为该管线组件提供配置以相对于通过该管线组件的具有层流形态的该经絮凝的稠细粒尾矿物料提供与实验室规模的混合器Camp数基本类似(相同)的Camp数。在一些实施方式中，提供了处理稠细粒尾矿的方法，包括：将絮凝剂分散到该稠细粒尾矿中形成絮凝中混合物；剪切该絮凝中混合物以提高该絮凝中混合物的屈服应力和使絮凝物聚集，由此产生经絮凝的混合物；剪切调节该经絮凝的混合物以降低该经絮凝的混合物的屈服应力并破坏絮凝物，其中该剪切调节是依照预设的剪切参数进行的，从而足以制备在水释放区内的经调节的絮凝的物料，其中在所述水释放区中释放的水从经调节的絮凝的物料中分离出来；和在水释放区内时将该经调节的絮凝的物料脱水。在一些实施方式中，脱水的步骤包括将该经调节的絮凝的物料沉积到地表沉积区域上。在一些实施方式中，该脱水的步骤包括将该经调节的絮凝的物料供给分离装置以将释放的水从水减少的尾矿物料中分离出来。在一些实施方式中，还存在根据经验得出该预设的剪切参数的步骤。在一些实施方式中，该预设的剪切参数包括剪切速率和滞留时间变量或由剪切速率和滞留时间变量构成。在一些实施方式中，该预设的剪切参数包括无因次数。在一些实施方式中，该根据经验得出该预设的剪切参数的步骤包括实验室试验。在一些实施方式中，该根据经验得出该预设的剪切参数的步骤包括：测定包括该稠细粒尾矿和该絮凝剂的样品的絮凝混合物样品在实验室规模的混合器中的流变行为，其中该絮凝混合物样品的屈服应力升高以形成经絮凝混合物样品，然后在剪切调节下屈服应力降低；测定足以使该经絮凝混合物样品在实验室规模的混合器中进入水释放区内的实验室规模的剪切参数；和确定该预设的剪切参数从而使其与该实验室规模的剪切参数基本上相类似(相同)。在一些实施方式中，还存在基于该预设的剪切参数确定管线组件的等效管长度和直径以提供该剪切调节的步骤。在一些实施方式中，该实验室规模的混合器包括桨式混合器。在一些实施方式中，该测定该絮凝混合物样品的流变行为的步骤包括：测定添加到该稠细粒尾矿的样品中的最佳絮凝剂剂量范围；将该最佳絮凝剂剂量范围的絮凝剂添加到该稠细粒尾矿样品的样品中以形成絮凝中混合物样品；为该絮凝中混合物样品施加分散混合以促进絮凝剂的分散和絮凝物的聚集，以形成该经絮凝混合物样品；为该经絮凝混合物样品施加较低程度的混合以使絮凝物开始破坏直至到达该水释放区；和测定该絮凝混合物和该经絮凝的物料随时间的屈服应力响应。在一些实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理稠细粒尾矿的方法，包括：使该稠细粒尾矿絮凝，包括以下絮凝阶段：分散阶段，包括将絮凝剂分散到稠细粒尾矿中形成絮凝尾矿物料；絮凝物聚集阶段，包括剪切该絮凝尾矿物料并提高该絮凝尾矿物料的屈服应力；和絮凝物破坏阶段，包括在层流形态下剪切该絮凝尾矿物料并降低该絮凝尾矿物料的屈服应力，其中该絮凝物破坏阶段包括：依照Camp数对该絮凝尾矿物料施加足以使得该絮凝尾矿物料达到水释放区的预设量的剪切调节，其中在所述水释放区中释放的水从絮凝尾矿物料中分离出来；和将处于水释放区内的该絮凝尾矿物料沉积到地表沉积区域上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.21 US 61/662,6951.处理稠细粒尾矿的方法，包括：使该稠细粒尾矿絮凝，包括以下絮凝阶段：分散阶段，包括将絮凝剂分散到稠细粒尾矿中形成絮凝尾矿物料；絮凝物聚集阶段，包括剪切该絮凝尾矿物料并提高该絮凝尾矿物料的屈服应力；和絮凝物破坏阶段，包括在层流形态下剪切该絮凝尾矿物料并降低该絮凝尾矿物料的屈服应力，其中该絮凝物破坏阶段包括：依照Camp数对该絮凝尾矿物料施加足以使得该絮凝尾矿物料达到水释放区的预设量的剪切调节，其中在所述水释放区中释放的水从絮凝尾矿物料中分离出来；和将处于水释放区内的该絮凝尾矿物料沉积到地表沉积区域上。2.权利要求1的方法，其中该预设量的剪切调节是由管线组件提供的。3.权利要求2的方法，其中该管线组件具有由从实验室规模的混合器试验根据Camp数按比例放大确定的构造。4.权利要求3的方法，其中该根据Camp数按比例放大包括：测定包括该稠细粒尾矿的样品和该絮凝剂的絮凝混合物样品在实验室规模混合器中的流变行为；测定足以使在实验室规模的混合器中的该絮凝混合物样品进入水释放区的实验室规模Camp数；确定该Camp数以使其与实验室规模Camp数相同；和基于该Camp数确定该管线组件的等效管长度。5.权利要求4的方法，其中该Camp数在该实验室规模Camp数的±10％以内。6.权利要求4的方法，其中该实验室规模的混合器包括桨式混合器。7.权利要求4-6中任一项的方法，其中该测定絮凝混合物样品的流变行为的步骤包括：确定添加到稠细粒尾矿样品中的最佳絮凝剂剂量范围；在该最佳絮凝剂剂量范围内将该絮凝剂添加到该稠细粒尾矿的样品中以形成絮凝中混合物样品；为该絮凝中混合物样品施加分散混合以促进絮凝剂的分散和絮凝物的聚集，以形成经絮凝的物料；为该经絮凝的物料施加较低程度的混合以使絮凝物开始破坏直至到达水释放区；和测定该絮凝中混合物和该经絮凝的物料随时间的屈服应力响应。8.权利要求4-6中任一项的方法，其中该测定Camp数的步骤包括使用Herschel-Bulkley模型。9.权利要求2-6中任一项的方法，其中该管线组件包括至少一个进入支线的分支。10.权利要求2-6中任一项的方法，其中该管线组件包括具有等效管长度值的管路混合器。11.权利要求2-6中任一项的方法，其中该管线组件由管线组成。12.权利要求4-6中任一项的方法，进一步包括：通过改变以下参数而改进该使稠细粒尾矿絮凝的步骤：稠细粒尾矿的性质；絮凝剂的类型；和/或絮凝剂相对于稠细粒尾矿的剂量；确定用于絮凝物破坏阶段的新的Camp数和剪切调节的新预设量；和为该絮凝尾矿物料施加足以使该絮凝尾矿物料处于水释放区内的新预设量的剪切调节。13.权利要求12的方法，其中施加新预设量的剪切调节的步骤包括再次构造该管线组件以增大或减小该等效管长度。14.权利要求2-6中任一项的方法，其中该管线组件包括多个管线，其用于将该絮凝尾矿物料输送和沉积到相应的沉积区域上，该管线经配置以具有相同的长度和直径。15.权利要求2-6中任一项的方法，其中该管线组件包括多个管线，其用于将该絮凝尾矿物料输送和沉积到相应的沉积区域上，各管线经配置以具有不同的长度和/或不同的直径，且依照相应预设量的剪切调节被选择用以接收絮凝尾矿物料的相应流体。16.权利要求1-6中任一项的方法，其中提供该Camp数和该预设量的剪切调节以达到在水释放区内的水释放最高范围。17.权利要求1-6中任一项的方法，其中该稠细粒尾矿包括熟化细粒尾矿。18.权利要求17的方法，其中该熟化细粒尾矿是由油砂得到的。19.权利要求1-6中任一项的方法，其中该稠细粒尾矿是从尾矿池或从提取操作的分离单元回收的。20.处理稠细粒尾矿的方法，包括：将絮凝剂分散到稠细粒尾矿中以产生絮凝尾矿物料；管线调节该絮凝尾矿物料从而：施加足够的剪切以聚集絮凝物并达到该絮凝尾矿物料的最高屈服应力；和依照Camp数对该絮凝尾矿物料施加预设量的剪切调节，所述预设量的剪切调节足以使具有层流形态的絮凝尾矿物料的屈服应力从最高屈服应力降低并到达水释放区，其中在所述水释放区中释放的水从絮凝尾矿物料中分离出来；和将位于水释放区内的絮凝尾矿物料沉积到地表沉积区域上，其中絮凝尾矿物料的剪切调节在层流形态下进行。21.处理稠细粒尾矿的方法，包括：将絮凝剂分散到该稠细粒尾矿中形成絮凝中混合物；剪切该絮凝中混合物以提高该絮凝中混合物的屈服应力和使絮凝物聚集，由此产生经絮凝的混合物；剪切调节该经絮凝的混合物以降低该经絮凝的混合物的屈服应力并破坏絮凝物，其中该剪切调节是依照预设的剪切参数进行的，从而足以制备在水释放区内的经调节的絮凝的物料，其中在所述水释放区中释放的水从经调节的絮凝的物料中分离出来；和在水释放区内时将该经调节的絮凝的物料脱水，其中经絮凝的混合物的剪切调节在层流形态下进行。22.权利要求21的方法，其中脱水的步骤包括将该经调节的絮凝的物料沉积到地表沉积区域上。23.权利要求21的方法，其中该脱水的步骤包括将该经调节的絮凝的物料供给分离装置以将释放的水从水减少的尾矿物料中分离出来。24.权利要求21的方法，进一步包括根据经验得出该预设的剪切参数的步骤。25.权利要求24的方法，其中该预设的剪切参数包括剪切速率和滞留时间变量或由剪切速率和滞留时间变量构成。26.权利要求24的方法，其中该预设的剪切参数包括无因次数。27.权利要求24的方法，其中该根据经验得出该预设的剪切参数的步骤包括实验室试验。28.权利要求24的方法，其中该根据经验得出该预设的剪切参数的步骤包括：测定包括该稠细粒尾矿和该絮凝剂的样品的絮凝混合物样品在实验室规模的混合器中的流变行为，其中该絮凝混合物样品的屈服应力升高以形成经絮凝混合物样品，然后在剪切调节下屈服应力降低；测定足以使该经絮凝混合物样品在实验室规模的混合器中进入水释放区内的实验室规模的剪切参数；和确定该预设的剪切参数从而使其与该实验室规模的剪切参数相同。29.权利要求28的方法，进一步包括基于该预设的剪切参数确定管线组件的等效管长度和直径以提供该剪切调节。30.权利要求28的方法，其中该实验室规模的混合器包括桨式混合器。31.权利要求28的方法，其中该测定该絮凝混合物样品的流变行为的步骤包括：测定添加到该稠细粒尾矿的样品中的最佳絮凝剂剂量范围；将该最佳絮凝剂剂量范围的絮凝剂添加到该稠细粒尾矿样品的样品中以形成絮凝中混合物样品；为该絮凝中混合物样品施加分散混合以促进絮凝剂的分散和絮凝物的聚集，以形成该经絮凝混合物样品；为该经絮凝混合物样品施加较低程度的混合以使絮凝物开始破坏直至到达该水释放区；和测定该絮凝中混合物和经絮凝的物料随时间的屈服应力响应。32.权利要求21-31中任一项的方法，其中该预设的剪切参数包括Camp数。33.权利要求21-31中任一项的方法，其中该预设的剪切参数由Camp数构成。34.权利要求21-31中任一项的方法，其中该剪切调节是由管线组件提供的。35.权利要求34的方法，其中为该管线组件提供足以依照该预设的剪切参数为该经絮凝的混合物施加剪切调节的长度和直径。36.用于处理稠细粒尾矿的处理系统，包括：分散和絮凝物聚集组件，其用于将絮凝剂分散到稠细粒尾矿中形成絮凝中混合物并将该絮凝中混合物进行剪切以提高该絮凝中混合物的屈服应力并聚集絮凝物，由此生成经絮凝的混合物；和管线调节组件，其经尺寸设计和配置用以将该经絮凝的混合物依照预设的剪切参数进行一定量的剪切调节，该剪切调节足以降低该经絮凝的混合物的屈服应力并产生在水释放区内的经调节的絮凝的物料，其中在所述水释放区内释放的水从经调节的絮凝的物料中分离出来；和脱水单元，其用于接收在水释放区时的该经调节的絮凝的物料以制备释放的水和经脱水的尾矿物料，其中管线调节组件经尺寸设计和配置使得该经絮凝的混合物具有层流的形态，且其中，絮凝的混合物的剪切调节在管线调节组件中在层流形态下进行。37.权利要求36的系统，其中该预设的剪切参数是预设的Camp数。38.权利要求37的系统，其中该管线调节组件经尺寸设计以具有用于提供该预设的Camp数的管长度和直径。39.权利要求37的系统，进一步包括用于测定该预设的Camp数的试验套件。40.权利要求39的系统，其中该试验套件包括：用于接收包括该稠细粒尾矿的样品和该絮凝剂的样品混合物的容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：M韦斯，A桑切斯，T巴格，A雷文顿，
申请(专利权)人：桑科能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA