悬浮液的浓缩制造技术

技术编号:698768 阅读:189 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及浓缩固体颗粒的含水悬浮液的方法,包含下列步骤:在悬浮液内加入至少一种有机聚合物絮凝剂,从而形成絮凝化固体,在其中,允许絮凝化固体形成固体层并因此形成更浓缩的悬浮液,在其中,该方法包含加入有效量的选自下列一组的试剂:自由基剂、氧化剂、酶和辐照,在其中,要在加入有机聚合物絮凝剂之前或差不多同时加进试剂和/或把聚合物絮凝剂加进容器内的悬浮液并把试剂加进同一容器内的悬浮液。该方法特别适合于固-液分离,在其中,允许絮凝化固体在重力增稠器内靠沉降作用沉下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】悬浮液的浓缩本专利技术涉及悬浮液浓缩的改进絮凝法。尤其絮凝化固体能沉降成 床,在其中,能达到更高的固体含量和/或降低的屈服应力。用絮凝剂浓缩固体在含水液内的悬浮液,形成固体的絮凝,后者有 利于固体从液体分离出来,是已知的。在;f艮多方法中,絮凝化固体靠沉 降作用沉降成床。在其它方法中,分离可以靠压力过滤、离心作用之类 的机械脱水法、带式增稠器和带式压机来促进。加进悬浮液的絮凝剂类型常依赖于基体。悬浮液一般倾向于被高分 子量聚合物絮凝化。关于矿物悬浮液如红泥的絮凝化,其实例已描述在WO-A-9314852和US 3975496中。高分子量聚合物絮凝剂的其它公开包 括处理污泥絮凝的US 6447687、 WO-A-0216495和WO-A-02083258。已经知道,为调节悬浮液,有时加进其它化合物添加剂。例如,悬浮液可 以先用高荷电密度聚合物促凝剂,如聚DADMAC,或包括氯化铁在内 的无机促凝剂来促凝。其它添加剂也能用于悬浮液的调节中。例如,为了除去减小异味、 形成气体或防止腐败的还原剂,有时在污泥或含有机物质的其它悬浮液 之类的悬浮液内加入过氧化物。 一般而言,为了除去悬浮液内所含的有 害或不要的物质或其它物质,倾向于加进过氧化物或氧化剂。过氧化物的加入量一般仅足以除去不要的物质和材料,而且一般只 包括较少量的过氧化物或其它氧化剂。在污泥中加入过氧4b物的实例已描述在JP 56150481中。过氧4匕物 或氧化剂也可为同样的理由加进其它悬浮液,包括为除去污染处理挖出 物,如US 2003 121863和JP 10109100中所述。JP 11156397描述了用非 离子和阴离子聚合物絮凝4匕泥的方法,在其中,泥已用氧^f匕剂预处理过。U.S.6733674描述了脱水污泥的方法加进有效量的一种或多种纤 维素分解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,促凝和絮凝污泥,然后从水中分离出固体。这些实例似乎表明, 在氧化剂加入和絮凝作用之间需相当长的时间。为了降解污泥中所含的 材料,显然要存在酶。悬浮液常在重力增稠器内进行浓缩。 一般将悬浮液的连续流喂进增稠器并用絮凝剂处理之。由此形成的絮凝化固体沉降成固体底流床,而 上层含水清液向上流动并常通过水面上的圆周槽被排出增稠器。增稠器 一般有一个锥形底,所以底流很易从底中央排出。此外,旋转扒耙有助 于排出底流固体。在重力增稠器内浓缩悬浮液的典型方法已描述在US4226714中。在重力增稠器内能浓缩多种悬浮液,包括有机固体的悬浮液,如废 水、污水和污泥。用重力增稠器来增稠或脱水矿物悬浮液也是常见的。在典型的矿物加工作业中,用含水法把废固体与含有价值矿物的固 体分离开来。废固体的含水悬浮液常含有粘土和其它矿物,而且常被称 做尾渣。这些固体常在增稠器内用絮凝法进行浓缩并沉降成床。为了得 到密度较高的底流并回收尽可能多的加工水, 一般希望从固体或床中排 出尽可能多的水。通常把底流泵汲至表面贮料区,常称之为尾渣坑或坝, 或者也可以用,例如,真空过滤法、压力过滤法或离心法使底流进一步机械脱7K。US 5685900描述了为改进低光亮度细颗粒尺寸高岭土的选择性絮 凝法,目的是减少较高光亮度高岭土。该方法包含筛分步骤,以回收至 少90 wtQ/。颗粒小于0.5 jam的高岭土级分。然后使回收级分经受漂白步 骤以部分地漂白有机脱色剂。所得糊料用高分子量阴离子聚丙烯酰胺或 丙烯酸酯-丙烯酰胺共聚物进行选择性絮凝化。该絮凝化步骤形成高度浓 缩的富含污染物氧化钛的上层清液相和含脱色剂的贫氧化钛的絮凝化 粘土相。然后用气态臭氧处理絮凝物,以氧化残留的脱色有机物并破坏 絮凝剂聚合物,以使高岭土回复到分散态。据说,实现这一点的方法是 使絮凝化固体通过臭氧化步骤,优选用高剪切泵。在WO2004 071 989和US 2006 0131243中作了类似的公开。 WO 2005 021129 7>开了控制对固体颗粒在液体内的悬浮液的调节, 包括对悬浮液施加1种或多种剌激。在该公开中,调节优选是可逆的并 包含絮凝作用和/或促凝作用,在其中,液体内固体颗粒之间的粒间力可 以是吸引力或推拒力。剌激物可以是一种或多种化学添加剂,也可以是, 例如,能以足够量4皮吸收在悬浮颗粒表面以在颗粒之间产生空间或静电 推拒力的剌激敏感聚电解质。在一个例子中,聚电解质在其基本不荷电 的pH值下可以基本不溶解,从而使悬浮液絮凝化。还描述了响应温度 剌激的聚电解质。还参考了通过对床施加一种或多种剌激来控制液体内固体颗粒床的凝固的方法。各剌激在所述的施加 一种或多种剌激之前占 优势的起始态与由所述的 一种或多种剌激所产生的调节态之间可逆地 进行可操作调节。所述方法使某些固液分离的活度提高。JP 11-46541描述了在颗粒悬浮液中加入低于转变温度的温度敏感 亲水聚合物,这时它象传统絮凝剂一样,通过吸收和交联颗粒形成絮凝 物。加热该混合物到转变温度以上,纟皮吸收的聚合物变成疏水的,而且 悬浮颗粒被赋予疏水性并靠疏水相互作用形成絮凝物。这时施以足够的 外压,颗粒;f艮易重排,而颗粒之间的水受颗粒疏水性排斥。JP 2001 232104描述了类似于JP 11-46541的方法,但用更好的温度 敏感絮凝剂,它们属离子型温度敏感聚合物,与吸附到悬浮颗粒上的非 离子聚合物相反,当这种聚合物在转变温度附近变为疏水性时,在离子 基团周围有强水合物层,但聚合物之间水合物层的粘结性受疏水相互作 用阻碍。Bertini, V.等在Particulate Science and Technology ( 1991 ) , 9 ( 3 ~ 4) , 191 ~ 9中描述了为钛矿的pH控制絮凝化使用多官能度聚合物。 这类聚合物是含儿茶酚官能团和丙烯酸单元的自由基乙烯基共聚物。这 类聚合物能通过改变pH值使它们的作用从絮凝作用变为分散作用或惰 性的,反之亦然。原则上,pH或温度敏感的絮凝剂提供对悬浮液絮凝态的控制。但 是,絮凝剂的选择需要适合于要絮凝的特定悬浮液或床并同时响应特定 剌激以造成可逆的可操作调节。在有些情况下,可能难以找到正确选择 的絮凝剂。在絮凝化固体内常包裹一些水,而且这种水常难以释出,因此保持 在床内。尽管pH和温度响应絮凝剂可有助于这个问题,但对于种类繁 多的基体常难以实现满意的絮凝作用。在包含重力增稠器的方法中,希望操作方式使床含有尽可能多的能 作为底流排出增稠器的固体。限制因素 一般是增稠器内扒耙排出沉降固 体的的能力。因此最好能提供一种能提高从悬浮液分离固体和排出底流 的速率的方法。' 按照本专利技术,我们提供浓缩固体颗粒的含水悬浮液的方法,包含下 列步骤在悬浮液内加进至少一种有机聚合物絮凝剂,从而形成絮凝化 固体,在其中,允许絮凝化固体形成固体层,并因此形成更浓缩的悬浮6液,在其中,该方法包含加进有效量的选自下列一组的试剂自由基剂、 氧化剂、酶和辐照,在其中,试剂要在加进有机聚合物絮凝剂之前和几 乎同时加进悬浮液和/或把有机聚合物絮凝剂加进容器内的悬浮液并把 试剂加进同 一容器内的悬浮液。我们已发现,包含试剂大大改进了浓缩过程的效率。所谓浓缩,我 们是指增加悬浮液中的固体含量。悬浮液的浓缩一般都本文档来自技高网...

【技术保护点】
浓缩固体颗粒含水悬浮液的方法,包含下列步骤:在悬浮液内加进至少一种有机聚合物絮凝剂,从而形成絮凝化固体,其中,让该絮凝化固体形成固体层并因此形成更浓缩的悬浮液,其中,该方法包含加入有效量的选自下列一组的试剂:自由基剂、氧化剂、酶和辐照,其中,在加入有机聚合物絮凝剂之前或基本上同时往该悬浮液中加进试剂和/或把有机聚合物絮凝剂加进容器内的悬浮液中并把试剂加进同一容器内的悬浮液中。

【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:G穆迪AP艾伦S阿德金斯B戴蒙P斯托克斯
申请(专利权)人:西巴控股有限公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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