專利名稱：通過(guò)利用快速逆轉(zhuǎn)和分散絮凝劑改善固體從液體中的分離的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及快速逆轉(zhuǎn)和分散絮凝劑從而在漿液中實(shí)現(xiàn)固體從液體分離的方法。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及快速逆轉(zhuǎn)液體絮凝劑但不使包含絮凝劑的乳液明顯變得不穩(wěn)定、然后加入快速逆轉(zhuǎn)的絮凝劑的方法。該方法利用包含絮凝劑的乳液中存在的表面活性劑和由例如在線混合器提供的高剪切的協(xié)同組合作用，導(dǎo)致將待釋放的絮凝劑直接加入或注射入固液分離應(yīng)用中。本發(fā)明可應(yīng)用于例如礦物和采礦加工操作、造紙制漿、回收過(guò)程、廢物處理、以及要求固液分離的任何其他合適應(yīng)用中。
背景技術(shù)：
許多工業(yè)過(guò)程，包括采礦和礦物操作，通常依賴于絮凝劑，以有助于從漿液分離無(wú)機(jī)和有機(jī)固體，從而可以再循環(huán)處理用水。絮凝劑通常是有機(jī)聚合物，通過(guò)電荷中和或橋接機(jī)理而使固體聚集從而發(fā)揮作用，固體在漿液中沉降，形成沉降的固體層和澄清的液體，而澄清的液體可以再循環(huán)到過(guò)程中。絮凝劑可以作為油包水乳液從市場(chǎng)購(gòu)得，其中絮凝劑聚合物卷繞在水相內(nèi)。但是，在絮凝劑能對(duì)漿液中的固體起作用之前，乳液必須進(jìn)行逆轉(zhuǎn)，逆轉(zhuǎn)是指乳液的體相從油逆轉(zhuǎn)成水、并且將絮凝劑聚合物釋放到水性體系中從而發(fā)揮其絮凝活性的過(guò)程。逆轉(zhuǎn)通常需要向水中加入表面活性劑，并攪拌制得的混合物直到油相逆轉(zhuǎn)。當(dāng)已經(jīng)將聚合物絮凝劑釋放到水中的時(shí)候，逆轉(zhuǎn)完成。逆轉(zhuǎn)過(guò)程通常是勞動(dòng)密集和耗時(shí)的，因?yàn)樵诶脤ｉT設(shè)備如槽、進(jìn)料器和泵的情況下，要完成該過(guò)程需耗時(shí)1小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間，仔細(xì)稱重組分和監(jiān)控過(guò)程也需要人力。Anderson等的美國(guó)專利第3734873號(hào)揭示了將水溶性乙烯基加成聚合物溶解在水中的方法，該方法比以該聚合物的固體形式更快速。該方法包括制備一種油包水乳液， 該乳液包含表面活性劑，該乳液在經(jīng)受攪拌時(shí)在1小時(shí)之內(nèi)逆轉(zhuǎn)。Heitner的美國(guó)專利第 5679740號(hào)講述了羧化的乙氧基化的壬基酚和醇作為用于乳液聚合物的機(jī)械穩(wěn)定逆轉(zhuǎn)劑的用途。Heitner乳液在用槳式攪拌器攪拌至少5分鐘之后逆轉(zhuǎn)。但是，這些方法都沒有實(shí)現(xiàn)幾乎立即的逆轉(zhuǎn)。這些方法也沒有對(duì)給定應(yīng)用提及用量水平或高剪切條件或聚合物的直接注射。這些方法也沒有消除常規(guī)方法對(duì)人力、時(shí)間、或設(shè)備的需求。因此，仍然需要將乳化的絮凝劑快速逆轉(zhuǎn)并分散到固液分離應(yīng)用中的方法。發(fā)明概述本發(fā)明涉及通過(guò)協(xié)同利用湍流流動(dòng)和乳液中存在的表面活性劑，快速和幾乎立即逆轉(zhuǎn)含絮凝劑的乳液的方法。在其原理方面中，提供了在消化過(guò)程中、在形成漿液之前，快速逆轉(zhuǎn)含絮凝劑的乳液并分散絮凝劑的方法。該方法包括(a)在水中加入有效絮凝量的至少一種油包水乳液， 該乳液包含至少一種絮凝劑和至少一種親水性表面活性劑，該表面活性劑在乳液中的濃度約為1-10重量％;(b)在足夠的壓力條件下和足夠的時(shí)間內(nèi)，使水和乳液經(jīng)受高剪切，包括湍流逆轉(zhuǎn)流動(dòng)，使得所述至少一種乳液逆轉(zhuǎn)并將所述至少一種絮凝劑釋放到水中；和(C) 將釋放的所述至少一種絮凝劑加入水性漿液中，用于該漿液中固體從液體的分離。在其第二方面中，本發(fā)明是將絮凝劑直接注射或加入固液分離應(yīng)用中的方法。該方法提供了含絮凝劑的乳液的快速原位逆轉(zhuǎn)，從而將該絮凝劑直接釋放到應(yīng)用中。該方法包括在水性漿液中加入有效絮凝量的至少一種油包水乳液，各乳液包含至少一種水溶性有機(jī)絮凝劑聚合物和至少一種親水性表面活性劑；在足夠的時(shí)間內(nèi)和足夠的壓力條件下，使所述漿液和至少一種乳液經(jīng)受有效量的高剪切作用，使得所述至少一種乳液原位逆轉(zhuǎn)，并將所述至少一種絮凝劑釋放到所述漿液中用于固液分離。所述絮凝劑包含選自共聚物、均聚物和三元共聚物的聚合物，其中包含0.01-100摩爾％的任何含乙烯基的官能單體，例如丙烯酰胺或丙烯酸鈉。所述聚合物具有小于1至約50分升/克或更高的減小的比粘度。發(fā)明詳述對(duì)于本專利申請(qǐng)的目的，以下術(shù)語(yǔ)具有下列定義“聚集體”表示砂和礫石的混合物。“烷基”表示約1-40個(gè)碳原子的完全飽和的烴基，其可以是直鏈或支鏈的?！瓣庪x子型聚合物”表示具有凈的負(fù)電荷的聚合物，例如丙烯酰胺和丙烯酸鈉的共聚物?！癆PTAC”表示丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨?！瓣?yáng)離子型聚合物”表示具有凈的正電荷的聚合物，例如包含二烯丙基二甲基氯化銨、丙烯酸二甲基氨基乙酯/甲基氯化季銨鹽(dimethylaminoethyl/acrylate methyl chloride quaternary ammonium salt)、丙烯酰胺、胺、酰氨基胺、亞乙基亞胺、EDC/NH3、丙烯酸、丙烯酸酯、乙烯基胺、乙烯基甲酰胺、乙酸乙烯酯、和乙烯醇的均聚物、共聚物和三元共聚物?！?DADMAC ”表示二烯丙基二甲基氯化銨。"DMAEM .MCQ”表示甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯/甲基氯化季銨鹽((dimethylami noethylmethacrylate methyl chloride quaternary))。" DMAEA · MCQ “表示丙烯酸二甲基氨基乙酯/甲基氯化季銨鹽 (dimethylaminoethylacrylate methyl chloride quaternary)?！癊DC/NH/表示包含二氯乙烷和銨鹽的聚合物?！癊O”表示環(huán)氧乙烷?！癏LB”表示疏水性-親脂性平衡?！奥嵯?Marmich)反應(yīng)”表示活性亞甲基化合物與甲醛和氨或伯氨基或仲氨基形成氨基羰基組分的反應(yīng)。“MAPTAC”表示甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨?！暗V物漿液”表示來(lái)自礦物和采礦操作的礦物和其他顆粒的水性懸浮液，其中固體選自煤、潔凈煤、鋁土礦、鐵礦石、銅礦石、砂、礫石、粘土、泥土、鉛/鋅、含磷巖、鐵燧巖、鈹、 天然堿、高嶺土、氧化鈦、鈾、貴金屬等?！皢误w”表示碳基分子或化合物，其具有特定的官能團(tuán)、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、和較低的分子量，使得其能夠通過(guò)與其自身或其他類似分子或化合物組合轉(zhuǎn)化成聚合物?！癙0”表示環(huán)氧丙烷?！熬郾┧狨ァ北硎揪郾┧岬柠}中和形式(鹽可以是鈉、鉀等)?！熬郾┧帷北硎緛?lái)自丙烯酸或聚丙烯酰胺水解的聚合物?！熬郯贰北硎竞饭倌軋F(tuán)的聚合物，例如二甲胺-表氯醇聚合物。這些聚合物可以與氨“交聯(lián)”，或者可以是直鏈的?！熬?DADMAC)，，表示來(lái)自二烯丙基二甲基氯化銨的聚合物。“聚(DMAEM -MCQ) ”表示甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯/甲基氯化季銨鹽的均聚物?！熬?DMAEA · MCQ) ”表示丙烯酸二甲基氨基乙酯/甲基氯化季銨鹽的均聚物?！熬垡蚁┗贰北硎居蒒-乙烯基甲酰胺聚合然后該聚合物水解制得的聚合物。該術(shù)語(yǔ)還包括乙烯基胺與單體如乙烯基甲酰胺、乙酸乙烯酯、乙烯醇和丙烯酰胺的共聚物?！癛SV”表示“減小的比粘度”。RSV是聚合物鏈長(zhǎng)度和平均分子量的指標(biāo)，從而指示聚合程度。RSV以在標(biāo)準(zhǔn)電解質(zhì)溶液中給定的聚合物濃度和溫度測(cè)量，如下計(jì)算
「 η RSV = [(η/%)] ~1
Cn =聚合物溶液的粘度，基于流動(dòng)時(shí)間(秒)n0 =溶劑在相同溫度下的粘度，基于流動(dòng)時(shí)間(秒)C=溶液中的聚合物濃度。在本專利申請(qǐng)中，濃度“C”的單位是克/100毫升(g/mL)或克/分升(g/dL)，RSV 的單位是分升/克(dL/g)。RSV在pH為8-9、聚合物濃度為0.045重量％、以IM硝酸鈉溶液作為溶劑的條件下測(cè)量。粘度n和Jlci使用Cannon WAelohde半微量粘度計(jì)測(cè)量；尺寸(size)75，粘度計(jì)安裝在調(diào)節(jié)到30士0.02°C的恒溫浴中的完美垂直的位置處。RSV的計(jì)算固有誤差約為2dL/g。相同組成的兩種聚合物在同等條件下測(cè)量時(shí)具有類似的RSV，這一發(fā)現(xiàn)表明，聚合物具有類似的分子量，所以應(yīng)當(dāng)在給定應(yīng)用中給出同樣的性能或活性?！氨砻婊钚詣北硎救芙庥谒蛩芤褐械臅r(shí)候能減小表面張力或者能減小兩種液體之間、或液體和固體之間的界面張力的任何化合物。如本文所述，在其第一方面中，本發(fā)明涉及快速逆轉(zhuǎn)含絮凝劑的乳液、從而快速釋放絮凝劑用于漿液中的固體分離的方法。該方法包括在水中加入有效絮凝量的至少一種油包水乳液，各乳液包含至少一種絮凝劑和至少一種親水性表面活性劑，以及在足夠的壓力條件下、在足夠的時(shí)間內(nèi)，使含乳液的水經(jīng)受足夠量的剪切作用，使得所述至少一種乳液逆轉(zhuǎn)，并將所述至少一種絮凝劑釋放到水中。然后例如通過(guò)注射，將釋放的所述絮凝劑加入水性漿液中，用于從漿液水中分離固體。所述表面活性劑是水溶性的或水分散性的。逆轉(zhuǎn)通常涉及在制備槽中加入仔細(xì)稱重或計(jì)量的水、表面活性劑(通常以約 0. 5-1. 0重量％的濃度，以活性表面活性劑為基準(zhǔn)，以水的重量計(jì))、和足夠量的含絮凝劑的油包水乳液，以得到小于0. 15重量％至約0. 4重量％或更高的最終絮凝劑濃度(以活性聚合物為基準(zhǔn)，以水的重量計(jì))。將混合物攪拌約1小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間，直到乳液完全逆轉(zhuǎn)并將絮凝劑釋放到水中。然后將絮凝劑溶液轉(zhuǎn)移到稀釋槽中，通常通過(guò)重力轉(zhuǎn)移，在稀釋槽中，將絮凝劑溶液進(jìn)一步稀釋至少10倍。通常通過(guò)25-500英尺的管道，將稀釋后的溶液輸送到含有增稠劑的水性漿液中，絮凝劑促進(jìn)固體從液體分離。在生成漿液之前，沒有向消化器中加入絮凝劑。本發(fā)明涉及在消化過(guò)程中、在形成漿液之前加入快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑。所用快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑按一定方法制得，該方法能縮短逆轉(zhuǎn)乳液所需的時(shí)間通常為小于10秒至30秒或更長(zhǎng)時(shí)間。在本發(fā)明的實(shí)施中，該方法通常在約5-60秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)；優(yōu)選約10-30秒；最優(yōu)選約15-25秒。此外，在本發(fā)明中，可以在明顯比常規(guī)方法所需更短的管道長(zhǎng)度內(nèi)實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)并獲得可用的絮凝劑；例如小于3英尺至約20英尺或更長(zhǎng)。高剪切和表面活性劑的組合作用還消除了常規(guī)逆轉(zhuǎn)過(guò)程典型的勞動(dòng)密集和設(shè)備需求，所述表面活性劑根據(jù)其合適的化學(xué)性質(zhì)選擇，并以合適的濃度使用。不再需要制備槽；也不再需要稀釋槽。相反，所釋放的絮凝劑可以在生成漿液之前直接注射到消化器中。本發(fā)明可以在酸性條件下使用，并用于生產(chǎn)酸。一種實(shí)施方式將所要求權(quán)利的本發(fā)明用于生產(chǎn)磷酸。所要求權(quán)利的本發(fā)明可用于輔助酸漿液的澄清過(guò)程，從而生產(chǎn)更純化的最終產(chǎn)品。本發(fā)明中使用的絮凝劑是高分子量、陰離子型、水溶性或水分散性的聚合物。絮凝劑在乳液的水相中膠束化。在膠束中，絮凝劑是卷繞的，但是當(dāng)釋放到水體相中時(shí)，絮凝劑伸長(zhǎng)。適用于本發(fā)明的油包水乳液的制備通常是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。本發(fā)明中可以使用超過(guò)一種絮凝劑和超過(guò)一種含絮凝劑的乳液。對(duì)于特定的應(yīng)用，要求的絮凝劑的化學(xué)性質(zhì)和量都根據(jù)漿液的性質(zhì)確定，例如漿液的本質(zhì)、固體百分比、 固體粒度范圍、所需的脫水速率、沉降、PH、以及所需的濾液濁度。本發(fā)明的絮凝劑通常選自包含0.01-100摩爾％的含乙烯基官能單體的共聚物、 均聚物和三元共聚物。含乙烯基官能單體包括例如丙烯酰胺、二烯丙基二甲基氯化銨、丙烯酸及其鹽、甲基丙烯酸及其鹽、丙烯酸二甲基氨基乙酯/甲基氯化季銨鹽、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯/甲基氯化季銨鹽、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸及其鹽、丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨、以及由曼尼希反應(yīng)制備的胺。例如，在一種實(shí)施方式中，絮凝劑包含丙烯酰胺和丙烯酸鈉，摩爾比為99 1至1 99，優(yōu)選為99 1 至50 50，最優(yōu)選為95 5至60 40。在另一種實(shí)施方式中，絮凝劑是包含10-30摩爾％ 2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸的丙烯酰胺共聚物。絮凝劑可以是陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性、或非離子型聚合物。陽(yáng)離子型絮凝劑通常包括但并不限于聚合物，包括聚(DMAEM · MCQ)、聚(DMAEA · MCQ)，丙烯酰胺/DMAEA · MCQ 共聚物，丙烯酰胺/DMAEM -MCQ共聚物，丙烯酰胺/APTAC共聚物，丙烯酰胺/MAPTAC共聚物， 丙烯酰胺/DADMAC共聚物，丙烯酰胺/DADMAC/DMAEA · MCQ三元共聚物，AcAm/DMAEA · BCQ/ DMAEA · MCQ三元共聚物，以及乙烯基胺/乙烯基甲酰胺的共聚物。可以結(jié)合在陽(yáng)離子型絮凝劑中的陽(yáng)離子官能團(tuán)的其他例子包括胺、酰氨基胺、亞乙基亞胺、EDC/NH3、乙烯基胺、乙烯基甲酰胺等。合適的非離子型絮凝劑包括但并不限于例如聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙烯基甲酰胺。如上所述，事實(shí)上可以使用任何合適的陰離子型絮凝劑。陰離子型絮凝劑的例子包括但并不限于聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺/丙烯酸鈉共聚物、丙烯酰胺/甲基丙烯酸鈉共聚物、丙烯酰胺/丙烯酰氨基甲基丙磺酸共聚物、以及丙烯酰胺/ 丙烯酰氨基甲基丙磺酸/丙烯酸鈉的三元共聚物。適用于本發(fā)明的兩性絮凝劑有例如丙烯酰胺/丙烯酸鈉/DADMAC和丙烯酰胺/ DMAEA · MCQ/丙烯酸鈉。絮凝劑的分子量可以變化，通常為小于約250000至約30000000或更高。優(yōu)選分子量為約10000000至大于約20000000，最優(yōu)選約為15000000-20000000。在IM的硝酸鈉中，絮凝劑具有約1-50分升/克的減小的比粘度。減小的比粘度優(yōu)選為10-45分升/克，最優(yōu)選為30-36分升/克。結(jié)合在乳液中的絮凝劑的量可以進(jìn)行優(yōu)化，以符合漿液體系的特別要求。以活性聚合物為基準(zhǔn)，乳液通常包含約5-70重量％的絮凝劑。以活性聚合物為基準(zhǔn)，絮凝劑的量?jī)?yōu)選占乳液的約15-50重量％，最優(yōu)選約為25-40重量％。絮凝劑產(chǎn)品中的表面活性劑對(duì)于將產(chǎn)品的體相從油逆轉(zhuǎn)成水是必需的。合適的表面活性劑可以是陰離子型、陽(yáng)離子型、非離子型或兩性的。必需小心選擇合適的表面活性劑，因?yàn)橐恍┍砻婊钚詣┛赡苁谷橐鹤兊貌环€(wěn)定。在另一種實(shí)施方式中，乳化的絮凝劑產(chǎn)品可能包含至少一種表面活性劑。雖然有多種表面活性劑可用于逆轉(zhuǎn)，但是適用于本發(fā)明的表面活性劑是親水性的并具有小于10至40或更大的HLB。優(yōu)選HLB約為10-30。合適的陰離子型表面活性劑包括但并不限于，例如，Bioterge AS-40，其包含40%的烯烴磺酸鹽，得自伊利諾斯州諾斯菲爾德的斯特磐公司Gtepan Co. , Northfield, 111). ；Aerosol GPG，其包含70%的磺基琥珀酸鈉的二辛酯，得自新澤西州西帕特森的Cytec工業(yè)公司(Cytec Industries, West Paterson,N. J.)；以及Meol CS 460，其包含60%的月桂基乙氧基硫酸鈉，得自伊利諾斯州諾斯菲爾德的斯特磐公司Gtepan Co.，Northfield, 111.)。合適的非離子型表面活性劑包括，例如，乙氧基化的辛基酚、乙氧基化的直鏈醇、 環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物(以下稱為“Ε0/Ρ0共聚物”)、仲醇乙氧基化物、改性的酚、聚氧乙烯化的烷基酚、聚氧乙烯化的直鏈醇、聚氧乙烯化的聚氧丙二醇、聚氧乙烯化的硫醇、長(zhǎng)鏈羧酸酯、鏈烷醇酰胺、叔乙炔二醇、聚氧乙烯化的硅酮等。這些非離子型表面活性劑可以從市場(chǎng)購(gòu)得，或者可以使用本領(lǐng)域已知的技術(shù)方便地制備。仲醇乙氧基化物的一個(gè)例子是來(lái)自美國(guó)西弗吉尼亞州南查爾斯頓的聯(lián)合碳化物公司(Union Carbide Corp. , South Charleston, W. Va)的 Tergitol 15-S-3，其具有約為 8 的HLB。合適的Ε0/Ρ0共聚物的一個(gè)例子是來(lái)自巴斯夫公司(BASF Corp.，Mt. Olive, N. J.) 的Pluronic L-64，其包含100%的活性劑并具有約為15的HLB。優(yōu)選的非離子型表面活性劑包括，例如，乙氧基化的辛基酚和直鏈醇乙氧基化物。 可以從羅門哈斯公司(Rohm & Haas，Philadelphia, Pa.)獲得一種乙氧基化的辛基酚， 其HLB為12. 7，商標(biāo)為TRITON X-114 ；可以從德克薩斯州休斯頓的肯迪維斯塔化學(xué)公司 (Condea Vista Chemical, Houston, Tex.)獲得一種直鏈醇乙氧基化物，其商標(biāo)為ALF0NIC 1412-7。合適的陽(yáng)離子型表面活性劑包括但并不限于例如以下的化合物疋thomeen C/15，一種乙氧基化的胺，其包含100%的活性劑，得自美國(guó)伊利諾伊州芝加哥的安珂左諾貝爾化學(xué)公司(Akzo Nobel Chemicals Inc. ,Chicago, 111.)；以及 Marlazin T 50/45，一種牛脂胺聚乙二醇醚，其包含50摩爾％的E0，得自德克薩斯州休斯頓的肯迪維斯塔化學(xué)公司(Condea Vista Co. , Houston,Tex.)。兩性表面活性劑的一些例子包括但并不限于，Amphoterge SB，一種取代的咪唑啉磺酸鹽，得自美國(guó)新澤西州費(fèi)爾勞恩的龍?jiān)?Lonza Inc. , Fair Lawn, N. J.)；以及 Montaric CLV，其包含50 %的椰油酰兩性基二乙酸二鈉活性劑，得自美國(guó)新澤西州帕特森的尤尼可馬公司(Uniquema(Paterson), Paterson, N. J.)。乳液中表面活性劑的濃度可以按需要調(diào)節(jié)。但是，乳液中結(jié)合的表面活性劑的濃度通常約為1-10重量％，優(yōu)選約為2-6重量％。當(dāng)乳液中包含表面活性劑時(shí)，通常對(duì)表面活性劑進(jìn)行選擇，使其密度基本接近于乳液基質(zhì)的密度，從而不會(huì)從乳液沉降出來(lái)。例如，當(dāng)乳液密度約為1-1.1克/立方厘米 (g/cc)時(shí)，表面活性劑的密度應(yīng)當(dāng)在例如約1. 02-1. 06g/cc的范圍內(nèi)。在乳液中，表面活性劑不會(huì)溶解，也不會(huì)增溶，也不會(huì)與水相中的膠束化的絮凝劑反應(yīng)。事實(shí)上，直到將乳液引入水性體系中并經(jīng)受湍流逆轉(zhuǎn)流動(dòng)，表面活性劑在與湍流流動(dòng)的協(xié)同組合作用下，才會(huì)導(dǎo)致乳液逆轉(zhuǎn)并將絮凝劑釋放到水中。以上描述僅僅提供對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，并非限制本發(fā)明，因此，通過(guò)以上描述，許多變化形式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言都是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種將快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑用于水性漿液中的固液分離的方法，該方法包括在形成水性漿液之前或過(guò)程中，向消化過(guò)程加入至少一種快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑，用于將固體從漿液的水中分離，其中該快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑通過(guò)在水中加入有效絮凝量的至少一種油包水水乳液生成， 該乳液包含至少一種絮凝劑和至少一種親水性表面活性劑，所述表面活性劑在乳液中的濃度約為1-10重量％ ；在足夠的壓力條件下、在足夠的時(shí)間內(nèi)，使水和含乳液的水經(jīng)受高剪切作用，包括經(jīng)受湍流逆轉(zhuǎn)流動(dòng)，使所述至少一種乳液逆轉(zhuǎn)并將所述至少一種絮凝劑釋放到水中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑是選自以下的聚合物 包含0. 01-100摩爾％的含乙烯基官能單體的共聚物、均聚物和三元共聚物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述含乙烯基官能單體選自下組丙烯酰胺、二烯丙基二甲基氯化銨、丙烯酸及其鹽、甲基丙烯酸及其鹽、丙烯酸二甲基氨基乙酯/ 甲基氯化季銨鹽、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯/甲基氯化季銨鹽、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸及其鹽、丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨、以及由曼尼希反應(yīng)制備的胺。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑具有約為1-50分升/ 克的減小的比粘度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑具有約為 250000-30000000 的分子量。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑存在于乳液中，以活性聚合物為基準(zhǔn)，表面活性劑含量約為5-70重量％。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑選自陰離子型、陽(yáng)離子型、 非離子型、或兩性表面活性劑，其HLB約為10-30。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑包括至少一種選自乙氧基化的辛基酚和直鏈醇乙氧基化物的表面活性劑。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述乳液進(jìn)一步包含至少一種高萜烯含量的天然油。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述高萜烯含量的天然油選自柑橘皮油和松油。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑加入消化器中。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述剪切作用是由在線逆轉(zhuǎn)裝置產(chǎn)生的湍流逆轉(zhuǎn)流動(dòng)。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，加入所述快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑以促進(jìn)固體從水中分離，其中所述固體選自下組煤、潔凈煤、鋁土礦、鐵礦石、銅礦石、砂、礫石、粘土、泥土、 鉛/鋅、含磷巖、鐵燧巖、鈹、天然堿、高嶺土、氧化鈦、鈾、和貴金屬。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，加入所述快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑以促進(jìn)在酸性條件下從液體中分離固體。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，加入所述快速逆轉(zhuǎn)絮凝劑以促進(jìn)從液體中分離固體用于生產(chǎn)酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及在消化過(guò)程中、在生成水性漿液之前，快速逆轉(zhuǎn)和分散絮凝劑，從而實(shí)現(xiàn)固體沉降和漿液水澄清的方法。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及在線快速逆轉(zhuǎn)含絮凝劑的乳液、同時(shí)不會(huì)使乳液變得明顯不穩(wěn)定的方法。該方法包括在水中加入至少一種油包水乳液，該乳液包含至少一種絮凝劑聚合物和親水性表面活性劑，并使水和乳液經(jīng)受高剪切的湍流逆轉(zhuǎn)流動(dòng)，使得表面活性劑和剪切作用協(xié)同組合地逆轉(zhuǎn)乳液，從而可以直接注射絮凝劑。
文檔編號(hào)B01F17/00GK102272058SQ201080004323
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者M·L·布蘭寧 申請(qǐng)人:納爾科公司