Обработка водных суспензий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ Дата публикации и выдачи патента Изобретение относится к способу, в котором суспензию, включающую диспергированный порошкообразный материал в водной среде, транспортируют как текучую среду в зону осаждения, затем дают постоять и приобрести устойчивость, где придание устойчивости улучшают при одновременном сохранении текучести суспензии во время транспортировки объединением с суспензией во время транспортировки придающего устойчивость количества обрабатывающей системы, которая включает: I) водорастворимый синтетический полимер и II) водорастворимый природный или полуприродный полимер. Улучшенное придание устойчивости может быть достигнуто включением эффективного количества, преимущественно в отношении требуемого количества синтетического полимера. Кроме того, могут быть достигнуты улучшения прозрачности раствора, высвобождающегося из суспензии. 015587 Настоящее изобретение относится к обработке суспензий порошкообразного материала, преимущественно направляемых в отход суспензий минералов. Изобретение особенно подходит для размещения хвостов и другого направляемого в отход материала, получаемого при обогащении полезных ископаемых в процессах обогащения, включающих совместное размещение крупнозернистых и тонкодисперсных твердых частиц в виде однородной смеси. Понятие "порошкообразный минеральный материал" охватывает широкое разнообразие основ, в которых содержится минеральный материал. Оно обычно охватывает, например, красный шлам, хвосты из разнообразных процессов обогащения полезных ископаемых и обработки отходов нефтеносных песков. Процессы обогащения полезных ископаемых с целью извлечения ценных минералов, как правило,приводят к образованию направляемого в отход материала. Часто направляемый в отход материал состоит из водной суспензии или шлама, включающего порошкообразный минеральный материал, например глину, сланец, песок, крупнозернистый кремнистый песчаник, оксиды металлов и т.д., смешанные с водой. В некоторых случаях направляемый в отход материал, такой как рудничные хвосты, может быть эффективно размещен в руднике с формированием обратной засыпки. Обычно обратная засыпка отходов включает значительную долю крупнозернистых, большого размера частиц совместно с другими, менее крупными частицами, ее закачивают в рудник в виде суспензии, которой предоставляют возможность обезвоживаться, оставляя седиментированные твердые частицы на месте. Для содействия этому процессу флокуляцией тонкодисперсного материала с целью повысить скорость седиментации общепринятой практикой является применение флокулянтов. Однако в этом случае крупнозернистый материал, как правило, осаждается с более высокой скоростью, чем флокулированная мелочь, что приводит к образованию неоднородного осадка крупнозернистых и тонкодисперсных твердых частиц. В южно-африканском патенте 6900472 и US 3508407 описана технология, которую применяют для задержания мелочи, преимущественно цемента, в обратной засыпке в руднике. Предлагают синтетические вещества и сополимеры, которые можно использовать самостоятельно или совместно, хотя применению материалов обоих типов никакого предпочтения отдают. В US 4399039 описано применение крахмала при обезвоживании отстоенного слоя хвостов ниже поверхности бассейна, где вода мигрирует наверх. Для поддержания большего количества песка необходимо, как сказано, улучшить вязкость и изменчивость слоя. Не приведено никаких указаний насчет того,что это вспомогательное вещество для обработки было бы эффективным при придании такой устойчивости суспензии, благодаря которой может быть образован терриконник. Для других применений может оказаться невозможным размещать отходы в руднике. В этих случаях общепринятой практикой является размещение этого материала перекачиванием водной суспензии в отстойные бассейны, терриконники или отвалы и предоставлением ему возможности постепенно обезвоживаться под действием седиментации, дренирования и выпаривания. Существует большая озабоченность из-за экологического давления, с тем чтобы свести к минимуму назначение новой территории в целях размещения и более эффективного использования существующих выработанных пространств. Один метод заключается в том, чтобы загружать пространство многочисленными слоями отходов таким образом, чтобы формировать более высокие терриконники отходов. Однако это вызывает затруднения при гарантировании того, что направляемыйв отход материал имеет возможность растекаться только по поверхности отходов с предварительно приданной устойчивостью в приемлемых границах, что ему представляют возможность приобретать устойчивость с образованием терриконника и что отходы являются достаточно затвердевшими для выдерживания многочисленных слоев материала с приданной устойчивостью, без риска разрушения или оползания. Таким образом, требования к созданию направляемого в отход материала с правильной совокупностью характеристик для отвалообразования всецело отличаются от тех, которые необходимы для других форм размещения, таких как обратная засыпка в пределах относительно закрытого пространства. В типичном процессе обогащения полезных ископаемых направляемые в отход твердые частицы по водному методу отделяют от твердых частиц, которые содержат ценные минералы. Водная суспензия направляемых в отход твердых частиц часто содержит глины и другие минералы, которые обычно называют хвостами. Это справедливо для широкого разнообразия минеральных твердых частиц, включающих хвосты из нефтеносных песков. Эти твердые частицы часто концентрируют проведением процесса флокуляции в сгустителе с получением сгущенного продукта более высокой плотности и выделением некоторого количества технологической воды. Сгущенный продукт обычно перекачивают к поверхности зоны выдержки, часто называемой хвостохранилищем или хвостовым отвалом. После осаждения на этой поверхностной зоне выдержки вода обычно продолжает высвобождаться из водной суспензии, приводя в течение некоторого периода времени к дополнительному концентрированию твердых частиц. После сбора достаточного объема воды ее обычно перекачивают назад в установку обогащения полезных ископаемых.-1 015587 Размеры хвостового отвала часто ограничивают с целью свести к минимальному воздействие на окружающую среду. Кроме того, создание отвалов более значительных размеров может оказаться дорогостоящим мероприятием благодаря высоким затратам на перемещение почвы и строительство удерживающих стен. Этим отвалам свойственно наличие умеренно косого дна, которое позволяет всей воде,высвободившейся из твердых частиц, собираться на одном участке, с которого она затем может быть перекачена назад в установку. Проблема, которая часто возникает, проявляется, когда тонкодисперсные частицы среди твердых частиц уносятся со сливной водой, загрязняя таким образом воду и оказывая вредное воздействие на последующие применения воды. Во многих процессах обогащения полезных ископаемых, например в процессе обогащения минеральных песков, обычно получают также второй поток отходов, включающий главным образом крупнозернистые (0,1 мм) минеральные частицы. Частицы крупнозернистых и тонкодисперсных отходов особенно необходимо размещать в виде однородной смеси, поскольку это улучшает оба механических свойства обезвоженных твердых частиц, значительно уменьшая время и стоимость, которые в конечном счете потребуют восстановления почвы. Однако это обычно невозможно, поскольку, даже если крупнозернистый направляемый в отход материал тщательно подмешать в водную суспензию тонкодисперсного направляемого в отход материала перед складированием в зоне размещения, крупнозернистый материал обычно оседает намного быстрее, чем тонкодисперсный материал, приводя к полосчатости в массе обезвоженных твердых частиц. Более того, когда количество крупнозернистого материала в отношении к тонкодисперсному материалу оказывается относительно высоким, быстрая седиментация крупнозернистого материала может образовывать чрезмерные углы намывного материала, которые содействуют сливу водных отходов, содержащих высокие пропорции тонкодисперсных частиц, дополнительно загрязняя выделенную воду. В результате, после того как процесс обезвоживания завершается, потоки крупнозернистых и тонкодисперсных отходов часто необходимо обрабатывать раздельно и вновь объединять эти материалы механической переработкой. Были предприняты попытки разрешить все вышеуказанные проблемы обработкой исходного материала для хвостового отвала с использованием коагулянта или флокулянта для повышения скорости седиментации и/или улучшения прозрачности высвобождающейся воды. Однако это оказывается безуспешным, поскольку такие обработки проводят при обычных расходах добавок, а это приводит к небольшому или отсутствию повышения либо степени уплотнения тонкодисперсного материала отходов, либо прозрачности выделенной воды. В процессе извлечения оксида алюминия из боксита (фирмы Bayer) боксит вываривают в водном щелочном растворе с получением алюмината натрия, который выделяют из нерастворимого остатка. Этот остаток состоит как из песка, так и из тонкодисперсных частиц, главным образом оксида трехвалентного железа. Водная суспензия этого последнего известна как красный шлам. После первичного отделения раствора алюмината натрия от нерастворимого остатка из красного шлама выделяют песок (крупнозернистые отходы). Отстоявшийся раствор дополнительно обрабатывают для выделения алюмината. Затем красный шлам промывают на нескольких последовательных стадиях промывки, на которых красный шлам вводят в контакт с промывным раствором, и затем флокулируют добавлением флокулянта. После стадии конечной промывки красный шлам сгущают настолько, насколько это возможно, и затем размещают. "Сгущение" в контексте этого описания означает, что содержание сухого вещества в красном шламе возрастает. Конечная стадия сгущения может включать только отстаивание флокулированной суспензии или иногда включает стадию фильтрования. По другому варианту или более того этот шлам может быть подвергнут длительному отстаиванию в отстойном бассейне. В любом случае эта конечная стадия сгущения ограничена требованием перекачивания сгущенной водной суспензии в зону размещения. Шлам может быть размещен и/или подвергнут в дальнейшем сушке для последующего размещения в зоне отвалообразования шлама. Для того чтобы оказаться приемлемым для отвалообразования, этот шлам должен обладать высоким содержанием сухого вещества и, когда из него образуют терриконник,не должен течь, но должен быть относительно жестким для того, чтобы угол отвала был бы настолько большим, насколько это возможно, благодаря чему терриконник занимал бы настолько мало места, насколько это возможно для данного объема. Потребность в высоком содержании сухого вещества входит в противоречие с потребностью в том, чтобы материал оставался пригодным к перекачиванию как текучая среда, вследствие чего, даже хотя и существует возможность приготовить шлам, обладающий целевым высоким для отвалообразования содержанием сухого вещества, это может сделать шлам непригодным к перекачиванию. Песчаную фракцию, удаленную из остатка, также промывают и переносят в зону размещения для раздельных обезвоживания и размещения. В ЕР-А-388108 описано добавление перед перекачиванием абсорбирующего воду нерастворимого в воде полимера в материал, включающий водную жидкость с диспергированными порошкообразными твердыми частицами, такую как красный шлам, и затем перекачивание материала, предоставление материалу возможности постоять, затем предоставление ему возможности приобрести устойчивость и стать пригодным для отвалообразования по твердости. Этот полимер абсорбирует водную жидкость суспен-2 015587 зии, что содействует связыванию порошкообразных твердых частиц и затвердеванию, таким образом,материала. Однако этот способ обладает тем недостатком, что его осуществление требует высоких значений расхода абсорбентного полимера с целью добиться адекватного затвердевания. Для того чтобы получить материал с достаточной приданной устойчивостью, часто необходимо использовать такие высокие значения расхода, как 10-20 кг/т шлама. Хотя применение набухающего в воде абсорбентного полимера для приобретения материалом устойчивости может, по-видимому, придать очевидное повышение содержания сухого вещества, водная жидкость в действительности удерживается внутри абсорбентного полимера. Это является недостатком, заключающимся в том, что, поскольку водная жидкость фактически не удаляется из материала с приданной устойчивостью и в некоторых условиях водная жидкость могла бы десорбироваться в дальнейшем, это было бы сопряжено с риском повторной флюидизации направляемого в отход материала с неизбежным риском дестабилизации терриконника. В заявке WO-A-96/05146 описан способ отвалообразования водной суспензии порошкообразных твердых частиц, который включает смешение эмульсии водорастворимого полимера, диспергированного в непрерывной масляной фазе, с суспензией. Предпочтение отдают разбавлению эмульсионного полимера разбавителем, который в предпочтительном варианте находится в углеводородной жидкости или газе и который обычно не является эмульсией с обращенной фазой. Следовательно, существует потребность в способе, в котором полимер не добавляют в суспензию в виде водного раствора. В этой заявке отсутствует указание на то, что добавлением водного раствора полимера могут быть достигнуты обезвоживание и обеспечение устойчивости, достаточные для формирования терриконников минерального материала. В WO-A-0192167 описан способ, в котором материал, включающий суспензию порошкообразных твердых частиц, закачивают как текучую среду и затем дают постоять и приобрести устойчивость. Придания устойчивости добиваются введением в суспензию частиц водорастворимого полимера, которые обладают характеристической вязкостью по меньшей мере 3 дл/г. Эта обработка дает материалу возможность сохранить свою текучесть, пока его перекачивают, но при стоянии заставляет материал приобрести жесткость. Этот способ обладает тем преимуществом, что концентрированные твердые частицы могут быть легко сложены в терриконник, который сводит к минимальному участок территории, необходимый для размещения. Этот способ также обладает преимуществом перед применением сшитых абсорбирующих воду полимеров, заключающимся в том, что вода из суспензии высвобождается скорее, чем абсорбируется и удерживается полимером. Особенно подчеркивается важность применения частиц водорастворимого полимера и утверждается, что было бы неэффективным применение водных растворов растворенного полимера. По этому способу добиваются очень эффективного высвобождения воды и удобного хранения твердых частиц отходов, преимущественно когда его применяют для сгущенного продукта из красного шлама в процессе по глиноземному способу фирмы Bayer. В WO-A-2004/060819 описан способ, в котором материал, включающий водную жидкость с диспергированными порошкообразными твердыми частицами, транспортируют как текучую среду в зону осаждения, затем дают постоять и приобрести устойчивость и в котором улучшают придание устойчивости при одновременном сохранении текучести материала во время транспортировки совмещением с материалом эффективного для придания устойчивости количества водного раствора водорастворимого полимера. Также описан способ, в котором добиваются обезвоживания порошкообразных твердых частиц. В каждой заявке из WO-A-0192167 и WO-A-2004/060819 предполагают, что соответствующие полимеры могут быть природными, хотя предпочтение отдают синтетическим полимерам. В ЕР-А-905091 описан способ флокуляции/коагуляции, в котором исходную суспензию перед поступлением в сгуститель обрабатывают. Способ включает применение крахмала и катионогенного коагулянта с целью улучшить прозрачность перетока из сгустителя. В WO 02/083258 описан стандартный способ разделения твердых частиц/жидкости, включающий катионогенный полимер и неионогенный полимер с целью улучшить обезвоживание в системе фильтрования и/или центрифугирования. В случае обработки нефтеносных песков минерал обрабатывают для выделения битумной фракции,а остаток, включающий как технологический материал, так и пустую породу, составляет хвосты, которые не обладают ценностью и предназначены для размещения. При обработке нефтеносных песков основной технологический материал представляет собой воду, а пустая порода состоит главным образом из песка с некоторым количеством илистого грунта и глины. Физически хвосты состоят из твердой части (песчаные хвосты) и более или менее текучей части (шлам). Наиболее удовлетворительным местом для размещения этих хвостов является, по-видимому, существующая выкопанная в грунте шахта. Тем не менее песчаные и шламовые компоненты занимали бы больший объем, чем минерал, из которого они были выделены обогащением.-3 015587 В методе выделения необработанной нефти и битума из залежей нефтеносного песка, когда используют разработку открытым способом, нефть или битум экстрагируют либо по методу извлечения горячей водой, в котором нефтеносные пески смешивают с водой при 65 С (150F) и каустической содой, либо по методу низкоэнергетической экстракции, осуществляемому при более низких температурах без каустической соды. Однако при осуществлении обоих методов образуются большие объемы хвостов, которые состоят из всей минеральной массы нефтеносного песка плюс чистые добавки технологической воды, за исключением только выделенного битумного продукта. Эти хвосты нефтеносных песков могут быть подразделены на три категории, а именно:(2) крупнозернистые или песчаные хвосты (фракция, которая быстро оседает) и(3) тонкодисперсный или хвостовой шлам (фракция, которая медленно оседает). Таким образом, хвосты нефтеносных песков составляют частицы разных размеров. Как правило, эти хвосты нефтеносных песков транспортируют по трубам для размещения в хвостохранилище. Крупнозернистые пески оседают первыми, тогда как оседание тонкодисперсных частиц происходит лишь очень медленно. Эти тонкодисперсные частицы образуют высокостабильные суспензии мелочи в воде, содержащей целых примерно 30 мас.% твердых частиц. С течением времени эти тонкодисперсные частицы оседают с образованием, по существу, твердого глинистого отстоя, заполняющего,таким образом, отстойный бассейн и требующего создания новых отстойных бассейнов. Хорошо известно концентрирование этих хвостов нефтеносных песков в сгустителе с получением сгущенного продукта более высокой плотности и выделением некоторого количества технологической воды, как сказано выше. Например, Xu.Y et al. в Mining Engineering, November 2003, p. 33-39 описывают добавление анионогенных флокулянтов в хвосты нефтеносных песков в сгустителе перед размещением. Сгущенный продукт может быть размещен и/или подвергнут дальнейшей сушке для последующего размещения в зоне отвалообразования хвостов нефтеносных песков. Было бы необходимо найти усовершенствования способа придания устойчивости и, в частности,повысить эффективность расходования химикатов для обработки. В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ, в котором суспензию, включающую диспергированный порошкообразный материал в водной среде, транспортируют как текучую среду в зону осаждения, затем дают постоять и приобрести устойчивость, где придание устойчивости улучшают при одновременном сохранении текучести суспензии во время транспортировки объединением с суспензией во время транспортировки придающего устойчивость количества обрабатывающей системы,которая включает:I) водорастворимый синтетический полимер иII) водорастворимый природный или полуприродный полимер. При создании настоящего изобретения было установлено, что предлагаемый способ обладает тем преимуществом, что позволяет уменьшать расход синтетического полимера. При создании настоящего изобретения было установлено, что в некоторых случаях эффективные результаты могут быть достигнуты с уменьшенным общим расходом полимера, что было бы невозможно с использованием либо синтетического полимера, либо природного/полуприродного полимера в отдельности. Синтетический полимер может состоять полностью или частично из водорастворимого полимера. Таким образом, полимер может включать смесь сшитого синтетического полимера и водорастворимого синтетического полимера при условии, что для достижения обезвоживания при стоянии водорастворимым оказывается достаточное количество синтетического полимера или хотя бы ведет себя как являющееся водорастворимым. Синтетический полимер может находиться, по существу, в сухой порошкообразной форме, но в предпочтительном варианте его добавляют в виде водного раствора. Синтетический полимер может представлять собой физическую смесь способного набухать полимера и растворимого полимера или по другому варианту представляет собой слегка сшитый полимер,например такой, как описанный в ЕР 202780. Хотя синтетические полимерные частицы могут включать некоторое количество сшитого полимера, для выполнения настоящего изобретения существенно то, чтобы содержалось значительное количество водорастворимого полимера. Когда синтетические полимерные частицы включают некоторое количество способного набухать полимера, необходимо, чтобы по меньшей мере 80% полимера было водорастворимым. Синтетический полимер должен включать полимер, который является полностью или, по меньшей мере, по существу, водорастворимым. Он может быть разветвленным из-за присутствия агента разветвления, например таким, как описанный в WO-A-9829604, например в п.12, или по другому варианту водорастворимый полимер является практически линейным. Предпочтительный водорастворимый синтетический полимер характеризуется от умеренной до высокой молекулярной массой. В целесообразном варианте он обладает характеристической вязкостью по меньшей мере 3 дл/г (определяли в 1 М NaCl при 25 С) и обычно по меньшей мере 5 или 6 дл/г, хотя этот полимер может обладать заметно высокой молекулярной массой и проявлять характеристическую вязкость 25 или 30 дл/г или даже выше. В предпочтительном варианте полимер обычно обладает характери-4 015587 стической вязкостью в интервале от 8 до 25 дл/г, более предпочтительно от 11 или 12 дл/г до 18 или 20 дл/г. Характеристическую вязкость полимеров можно определить приготовлением водного раствора полимера (от 0,5 до 1 мас.%) в пересчете на основное вещество полимера. 2 г этого раствора полимера концентрацией от 0,5 до 1% разбавляют до 100 мл в мерной колбе 50 мл 2 М раствора хлорида натрия, рН которого буфером доводят до 7,0 (с использованием 1,56 г первичного кислого фосфата натрия и 32,26 г вторичного кислого фосфата натрия на 1 л деионизированной воды) и всю массу разбавляют до 100-миллилитровой отметки деионизированной водой. Характеристическую вязкость полимеров определяют с использованием вискозиметра с подвешенным уровнем номер 1 при 25 С в 1 М буферном солевом растворе. Водорастворимый синтетический полимер может быть катионогенным, неионогенным, амфотерным или анионогенным. Эти синтетические полимеры могут быть получены из любых приемлемых водорастворимых мономеров. Водорастворимые мономеры, как правило, обладают растворимостью в воде по меньшей мере 5 г/100 см 3 при 25 С. Предпочтительные полимеры являются либо неионогенными,либо анионогенными, их получают из одного или нескольких этиленово-ненасыщенных мономеров. Когда полимер является неионогенным, его получают, по-видимому, из одного или нескольких неионогенных мономеров, например, выбранных из группы, включающей (мет)акриламид, гидроксиалкильные эфиры (мет)акриловой кислоты и N-винилпирролидона. Как правило, анионогенные полимеры получают из одного или нескольких анионогенных мономеров, необязательно в сочетании с одним или несколькими ионогенными мономерами. Особенно предпочтительные анионогенные полимеры образуются из мономеров, выбранных из этиленово-ненасыщенных карбоново-кислотных и сульфоново-кислотных мономеров, предпочтительно выбранных из (мет)акриловой кислоты, аллилсульфоновой кислоты,2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и их солей, необязательно в сочетании с неионогенными сомономерами, предпочтительно выбранными из (мет)акриламида. гидроксиалкильных эфиров(мет)акриловой кислоты и N-винилпирролидона. Особенно предпочтительные анионогенные полимеры включают гомополимер акриламида или сополимер акриламида с акрилатом натрия. Предпочтительные неионогенные полимеры получают из этиленовоненасыщенных мономеров,выбранных из (мет)акриламида, гидроксиалкильных эфиров (мет)акриловой кислоты иN-винилпирролидона. Может оказаться необходимым применение синтетических катионогенных полимеров в соответствии с настоящим изобретением. Приемлемые катионогенные полимеры могут быть получены из этиленовоненасыщенных мономеров, выбранных из диметиламиноэтил(мет)акрилатметилхлорида,(ДМАЭАMeCl)квата, диаллилдиметиламмонийхлорида (ДАДМАХ), триметиламинопропил(мет)акриламидхлорида (АТПАХ), необязательно в сочетании с неионогенными сомономерами, предпочтительно выбранными из (мет)акриламида, гидроксиалкильных эфиров (мет)акриловой кислоты иN-винилпирролидона. В некоторых случаях, как было установлено, целесообразно раздельное добавление сочетаний полимеров синтетических типов. Так, например, водный раствор анионогенного, катионогенного или неионогенного полимера можно добавлять в вышеупомянутый материал первым, за чем следует вторая порция либо аналогичного, либо другого водорастворимого синтетического полимера любого типа. При выполнении изобретения водорастворимый синтетический полимер может быть получен по любому приемлемому методу полимеризации. Такие полимеры могут быть получены, например, в виде гель-полимеров полимеризацией в растворе, полимеризацией в суспензии "вода-в-масле" или полимеризацией в эмульсии "вода-в-масле". Когда гель-полимеры получают полимеризацией в растворе, инициаторы обычно вводят в мономерный раствор. Может быть использована, что необязательно, термическая инициаторная система. Как правило,термический инициатор включает, по-видимому, любое приемлемое инициаторное соединение, которое при повышенной температуре высвобождает радикалы, например азосоединения, такие как азо-бисизобутиронитрил. Температуру во время полимеризации следует повышать по меньшей мере до 70 С, но предпочтительно ниже 95 С. По другому варианту полимеризация может быть осуществлена облучением (ультрафиолетовым излучением, микроволновой энергией, тепловым и т.д.), необязательно также с использованием приемлемых радиационных инициаторов. После того как полимеризацию завершают и полимерному гелю предоставляют возможность достаточно остыть, гель может быть обработан стандартным путем: вначале измельчением геля на кусочки меньших размеров и сушкой, по существу, до обезвоженного полимера с последующим измельчением в порошок. По другому варианту полимерные гели могут быть поставлены в форме полимерных гелей, например как гель-полимерные стержни. Такие полимерные гели могут быть получены по подходящим методам полимеризации так, как это изложено выше, например облучением. Гели могут быть измельчены до частиц соответствующего размера, которые требуются, а затем при применении смешаны с таким материалом, как частицы частично гидратированного водорастворимого полимера.-5 015587 Эти полимеры могут быть получены в виде бисера суспензионной полимеризацией или в виде эмульсии или дисперсии "вода-в-масле" полимеризацией в эмульсии "вода-в-масле", например в соответствии со способом, представленным в ЕР-А-150933, ЕР-А-102760 или ЕР-А-126528. По другому варианту водорастворимый синтетический полимер может быть получен в виде дисперсии в водной среде. Он может представлять собой, например, дисперсию по меньшей мере 20-микрометровых полимерных частиц в водной среде, содержащей уравновешивающий агент, такой как приведенный в ЕР-А-170394. Она может также включать, например, водную дисперсию полимерных частиц, полученных полимеризацией водных мономеров в присутствии водной среды, содержащей растворенные полимеры с низким ИВ (индекс вязкости), такие как полидиаллилдиметиламмонийхлорид, и необязательно другие растворенные материалы, например электролит, и/или полигидроксисоединения,например полиалкиленгликоли, такие как приведенные в WO-A-9831749 или WO-A-9831748. Водный раствор водорастворимого синтетического полимера, как правило, готовят растворением полимера в воде или разбавлением более концентрированного раствора полимера. Обычно твердый порошкообразный полимер, например в форме порошка или бисера, диспергируют в воде и дают возможность раствориться с перемешиванием. Это может быть достигнуто с использованием обычного оборудования для приготовления. В целесообразном варианте раствор полимера может быть приготовлен с применением установки Auto Jet Wet (товарный знак), поставляемой фирмой Ciba Specialty Chemicals. По другому варианту полимер может быть поставлен в форме эмульсии или дисперсии с обращенной фазой,которая затем может быть обращена в воде. Когда синтетический полимер используют в виде водного раствора, его можно добавлять в любой приемлемой концентрации. Может оказаться необходимым применение относительно концентрированного раствора, например до 10% или более в пересчете на массу полимера, с целью свести к минимальному количество воды, вводимой в материал. Обычно, хотя для того чтобы свести к минимуму проблемы, обусловленные высокой вязкостью полимерного раствора, и для содействия распределению полимера по всему материалу, необходимо добавлять раствор полимера более низкой концентрации. Раствор полимера можно добавлять при относительно пониженной концентрации, например, составляющей всего 0,01 мас.% полимера. Этот раствор полимера, как правило, используют в концентрации в пределах от 0,05 до 5 мас.% полимера. В предпочтительном варианте концентрация полимера обычно находится в интервале от 0,1 до 2 или 3%. В более предпочтительном варианте концентрация находится в интервале от 0,25 или 0,5% до примерно 1 или 1,5%. Водорастворимым природным или полуприродным полимером может быть любой приемлемый дериватизированный из природных источников полимер или полуприродный полимер. Под полуприродным полимером понимают полимер, который дериватизирован из природных источников и затем подвергнут постмодификации, например, для того чтобы сделать его катионогенным или анионогенным. Природным полимером могут служить, например, полисахариды, такие как крахмал, такой как маниоковый крахмал, хьюаровая камедь, ксантановая камедь, диутановая камедь, велановая камедь, декстран,декстрановый сироп, ранзановая камедь, и полуприродный полимер, такой как модифицированный крахмал, хитозан, МГПЦ, МГЭЦ с СЗ 0,92, СЗ 0,59, СЗ 1,24, вареный пшеничный крахмал, анионный крахмал, вареный в каустической соде крахмал, альгинат натрия, карбоксиметилцеллюлоза или гидроксиэтилцеллюлоза. Особенно эффективных результатов добиваются, когда природный или полуприродный полимер основан на целлюлозе, предпочтительно на карбоксиметилцеллюлозе. Синтетический полимер и природный или полуприродный полимер можно добавлять в суспензию порошкообразного материала последовательно или одновременно. Когда их добавляют последовательно,для некоторых основ может оказаться необходимым добавление синтетического полимера первым, хотя в некоторых случаях может оказаться предпочтительным добавление первым природного или полуприродного полимера. В некоторых случаях более желательные эффекты может произвести одновременное добавление синтетического и природного или полуприродного полимеров. Этот эффект может быть достигнут раздельным добавлением полимеров, но в то же самое время по другому варианту добавлением обоих полимеров в сочетании, например в форме смеси. Приемлемые значения расхода каждого из синтетического полимера и природного или полуприродного полимера находятся в интервале от 10 до 10000 г/т твердых частиц материала. Эти значения расхода полимера указаны в пересчете на собственно полимер на сухое вещество суспензии. Обычно соответствующий расход можно варьировать в соответствии с конкретным материалом и содержанием сухого вещества в материале. Предпочтительные значения расхода находятся в интервале от 30 до 3000 г/т, более предпочтительно от 30 до 1000 г/т, в то время как еще более предпочтительные значения расхода находятся в интервале от 60 до 200 или 400 г/т. Оба полимера можно добавлять в суспензию порошкообразного материала, такого как минеральный материал, например в суспензию хвостов, в форме твердого порошка, а по другому варианту в виде водного раствора, который предварительно готовят растворением любого или обоих полимеров в воде или водной среде.-6 015587 При создании настоящего изобретения было установлено, что для того чтобы обеспечить придание соответствующей устойчивости в случаях некоторых сочетаний полимера и в случаях некоторых основ,общий расход всего используемого полимера значительно меньше, чем при достижении того же эффекта применением каждого полимерного компонента в отдельности. В этом случае общий расход всего полимера может составлять менее 300 г/т, предпочтительно менее 250 г/т, преимущественно менее 200 г/т,например в интервале от 100 до 150 или 200 г/т. При создании настоящего изобретения было установлено, что в других случаях количество более дорогостоящего синтетического полимерного компонента может быть значительно меньшим, даже несмотря на то, что количество менее дорогостоящего природного или полуприродного полимера оказывается большим. В этом случае синтетический полимерный компонент можно добавлять в количестве менее 250 г/т и часто менее 200 или 150 г/т, даже если природный или полуприродный полимер добавляют с более высоким расходом, по меньшей мере 250 г/т. В некоторых случаях природный или полуприродный полимер можно добавлять при значениях расхода, превышающих 500 или 1000 г/т, а в некоторых случаях эффективные результаты могут быть достигнуты при существенно более высоких значениях расхода, составляющих по меньшей мере 2000 и даже более 3000 или 4000 г/т. При создании настоящего изобретения было установлено, кроме того, что сочетание синтетического и природного или полуприродного полимера может обеспечить обезвоживание, при котором высвобождающийся раствор обладает более высокой прозрачностью, чем та, которая может быть достигнута с использованием индивидуальных полимерных компонентов по отдельности. В общем суспендированные твердые частицы могут быть сконцентрированы в сгустителе, и этот материал обычно покидает сгуститель, например, как сгущенный продукт, который перекачивают, повидимому, по каналу в зону осаждения. Этим каналом может служить любое удобное средство для транспортировки материала в зону осаждения, которым может быть, например, трубопровод или траншея. Материал остается текучим и пригодным для перекачивания во время стадии транспортировки до тех пор, пока ему не предоставляют возможность постоять и приобрести устойчивость. Целесообразный способ по изобретению составляет часть процесса обогащения полезных ископаемых, в которой водную суспензию направляемых в отход твердых частиц необязательно флокулируют в сосуде с получением отстоявшегося слоя, включающего водный раствор, и слоя сгущенного продукта,включающего сгущенные твердые частицы, которые образуют материал. Отстоявшийся слой отделяют,по-видимому, от сгущенного продукта в сосуде и, как правило, возвращают в процесс или подвергают дополнительной обработке. Водную суспензию направляемых в отход твердых частиц или, что необязательно, сгущенный продукт транспортируют, обычно перекачиванием, в зону осаждения, которой может служить, например, хвостовой отвал или отстойный бассейн. Материал может состоять главным образом из только тонкодисперсных частиц или смеси тонкодисперсных и крупнозернистых частиц. С водной суспензией на любом удобном этапе перед выгрузкой в зоне осаждения можно объединять, что необязательно, дополнительные крупнозернистые частицы. После того как материал достигает зоны осаждения,ему предоставляют возможность постоять и обезводиться, кроме того, в предпочтительном варианте происходит приобретение устойчивости. Полимер можно добавлять в материал в эффективном количестве на любом удобном этапе, как правило во время транспортировки. В некоторых случаях перед транспортировкой в зону осаждения водная суспензия может быть транспортирована в хвостохранилище первой. После отстаивания суспензии порошкообразного материала она приобретает, по-видимому, устойчивость и в предпочтительном варианте обезвоживается за счет высвобождения водного раствора с образованием обезвоженного твердого вещества. В предпочтительном варианте обезвоженная суспензия порошкообразного минерального материала обычно образует компактную и сухую твердую массу вследствие объединенных действий седиментации, дренирования и испарительной сушки. Частицы минерального материала обычно являются неорганическими. Как правило, материал может быть дериватизирован из или содержит фильтровальный пирог, хвосты, сгущенные продукты сгустителя или потоки несгущенных отходов установки, например другие минеральные хвосты или шламы,включающие фосфат, алмаз, золотые шламы, минеральные пески, хвосты из процессов обогащения цинковой, свинцовой, медной, серебряной, урановой, никелевой, железной руд, уголь, нефтеносные пески или красный шлам. Этот материал может представлять собой твердые отстоенные частицы из конечного сгустителя или стадии промывки процесса обогащения полезных ископаемых. Таким образом, в целесообразном варианте материал является продуктом процесса обогащения полезных ископаемых. В предпочтительном варианте материал включает хвосты. В предпочтительном варианте минеральный материал по природе является, по-видимому, гидрофильным, а более предпочтительно выбранным из красного шлама и хвостов, содержащих гидрофильную глину, такую как отходы нефтеносных песков и т.д. В случаях суспензий глинистых минералов, таких как фарфоровая глина, сочетания синтетических полимеров, например акриламида и акрилата натрия, с природными или полуприродными полимерами,такими как хьюаровая камедь, альгинат натрия, декстран и целлюлозные материалы, предпочтительно карбоксиметилцеллюлоза, дает особенно эффективные результаты.-7 015587 Когда основа представляет собой угольные хвосты, предпочтительные сочетания включают синтетические материалы с производными целлюлозных природных или полуприродных полимеров, особенно с гидроксиметилцеллюлозой. Особенно предпочтительные сочетания включают сополимеры акриламида с акрилатом натрия и гидроксиметилцеллюлозой. Суспензии минеральных песков или аналогичные основы проявляют особенно улучшенное придание устойчивости при использовании сочетаний синтетического полимера с любым из хьюаровой камеди и анионного крахмала, преимущественно когда сочетание включает синтетический полимер акрилата натрия и акриламида. Любой из декстрана, целлюлозных материалов, преимущественно гидроксиэтилцеллюлозы, крахмалов, в частности дериватизированного или модифицированного крахмала, например анионогенного,неионогенного или катионогенного крахмала, ранзановой камеди, в сочетании с синтетическими полимерами, например сополимерами акриламида/акрилата натрия, обеспечивают особенно хорошие результаты для суспензий красного шлама, дериватизированных при осуществлении глиноземного метода фирмы Bayer. Тонкодисперсные хвосты или другой материал, который перекачивают, может обладать содержанием сухого вещества в интервале от 10 до 80 мас.%. Суспензии часто содержат твердые частицы в интервале от 20 до 70 мас.%, например от 45 до 65 мас.%. Размеры частиц в типичном образце тонкодисперсных хвостов, по существу все, составляют менее 25 мкм, в частности примерно 95 мас.% материала представляют собой частицы меньше 20 мкм и примерно 75% менее 10 мкм. Крупнозернистые хвосты состоят, по существу, из частиц крупнее 100 мкм, в частности примерно 85% превышают 100 мкм, но обычно меньше 10000 мкм. Тонкодисперсные хвосты и крупнозернистые хвосты могут содержаться или быть объединены между собой в любом удобном соотношении при условии, что материал остается пригодным для перекачивания. Диспергированные порошкообразные твердые частицы могут обладать бимодальным распределением по размерам частиц. Как правило, это бимодальное распределение может включать тонкодисперсную фракцию и крупнозернистую фракцию, где пик тонкодисперсной фракции существенно меньше 25 мкм, а пик крупнозернистой фракции существенно больше 75 мкм. При создании настоящего изобретения было установлено, что улучшенных результатов в отношении обезвоживания и придания устойчивости достигают, когда материал является относительно концентрированным и однородным. Может также оказаться необходимым сочетание добавления полимера с другими добавками. Так, например, свойства текучести материала по каналу могут быть улучшены включением диспергатора. Когда включают диспергатор, его включают, по-видимому, как правило, в обычных количествах. Однако при создании настоящего изобретения было установлено, что наличие диспергаторов или других добавок не ухудшает обезвоживания или придания устойчивости. Может также оказаться необходимой предварительная обработка материала либо неорганическим, либо органическим коагулянтом для предварительной коагуляции тонкодисперсного материала с целью содействия его удерживанию в обезвоженном порошкообразном материале. При выполнении настоящего изобретения суспензия порошкообразного минерального материала,как правило, может представлять собой направляемый в отход материал из процесса обогащения полезных ископаемых. Когда водные суспензии тонкодисперсных и крупнозернистых порошкообразных материалов объединяют с целью совместного размещения, эффективное для обезвоживания и придания устойчивости количество раствора водорастворимого полимера, как правило, добавляют во время или после смешения разных потоков отходов в гомогенную суспензию. Как правило, суспензия порошкообразного минерального материала может быть транспортирована по каналу и через выпускное приспособление в зону осаждения. Затем суспензии порошкообразного минерального материала обычно позволяют обезвоживаться в зоне осаждения. В предпочтительном варианте суспензия порошкообразного материала, которую предварительно транспортируют в зону осаждения, при стоянии обычно также приобретает устойчивость. Во многих случаях зона осаждения уже содержит приобретший устойчивость минеральный материал. В целесообразном варианте суспензия порошкообразного минерального материала при достижении зоны осаждения обычно растекается на поверхности предварительно приобретшего устойчивость минерального материала, и материалу дают постоять и приобрести устойчивость с образованием терриконника. Как правило, материал, по-видимому, перекачивают как текучую среду в выпускное приспособление в зоне осаждения и материалу дают возможность растекаться по поверхности приобретенного устойчивость материала. Этому материалу позволяют постоять, приобрести устойчивость и, следовательно,образовать терриконник приобретенного устойчивость материала. Этот процесс можно повторять несколько раз с образованием терриконника, который включает несколько слоев приобретенного устойчивость материала. Образование терриконников приобретенного устойчивость материала обладает тем преимуществом, что для размещения требуется меньшая зона.-8 015587 В процессе обогащения полезных ископаемых, в котором суспензию, содержащую твердые частицы, флокулируют в сгустителе с целью разделить суспензию на отстоявшийся слой и материал сгущенного продукта, этот материал, как правило, можно обрабатывать на любом приемлемом этапе после флокуляции в сгустителе, но перед тем как материалу позволяют постоять. Как правило, суспензию транспортируют вдоль канала в зону осаждения. Этого, как правило, добиваются перекачиванием суспензии порошкообразного минерального материала. Приемлемое и эффективное для обезвоживания и подавляющее пыление количество водорастворимого полимера может быть смешано с материалом перед или во время стадии перекачивания. Таким путем полимер может быть распределен по всему материалу. По другому варианту полимер может быть введен и смешан с материалом вслед за стадией перекачивания. Самая эффективная точка добавления зависит от основы и расстояния от сгустителя до зоны осаждения. Если канал относительно короток, может оказаться целесообразным вводить раствор полимера вблизи того места, где материал вытекает из сгустителя. С другой стороны, когда зона осаждения существенно удалена от сгустителя, может оказаться необходимым вводить раствор полимера ближе к выпускному приспособлению. В некоторых случаях может быть удобным вводить раствор полимера в материал, когда он выходит из выпускного приспособления. Часто может оказаться необходимым добавлять полимер в суспензию, перед тем как она выходит из выпускного приспособления, предпочтительно в пределах 10 м от выпускного приспособления. Реологические свойства материала, когда он перетекает по каналу в зону осаждения, имеют важное значение, поскольку любое существенное ухудшение параметров потока могло бы серьезно ухудшить эффективность процесса. Важно, чтобы не было существенного оседания твердых частиц, поскольку это могло бы привести к закупорке, которая может означать, что установка должна быть закрыта для того,чтобы закупорку устранить. Кроме того, важно, чтобы при этом не было существенного ухудшения параметров потока еще и потому, что это могло бы резко ухудшить способность материала к перекачиванию. Такой вредный эффект мог бы привести к значительно увеличенным энергетическим затратам, поскольку перекачивание становится более трудным, с вероятностью повышенного износа перекачивающего оборудования. Реологические свойства суспензии порошкообразного минерального материала, когда он обезвоживается, имеют важное значение, поскольку, после того как материалу позволяют постоять, важно, чтобы его течение было сведено к минимальному и чтобы в идеальном варианте затвердевание, а предпочтительно приобретение материалом устойчивости, осуществлялись быстро. Если материал оказывается чрезмерно текучим, тогда он, по-видимому, не будет формировать эффективного терриконника и при этом существует также риск того, что он будет загрязнять воду, высвобождающуюся из материала. Необходимо также, чтобы материал с приданной устойчивостью был достаточно прочным, для того чтобы остаться неповрежденным и выдерживать массу последующих слоев приобретенного устойчивость материала, которые на него наносят. В предпочтительном варианте осуществление способа по изобретению позволяет добиться геометрии размещения в виде отвала и совместно обездвиживать фракции тонкодисперсных и крупнозернистых твердых частиц в материале, а также позволяет всей высвободившейся воде обладать более высокой движущей силой для ее выделения из материала благодаря гидравлическому стоку самотеком. Геометрия отвала на находящиеся под ним твердые частицы оказывает, по-видимому, более высокое уплотняющее давление сверху вниз, которое, по-видимому, обусловливает повышенную скорость обезвоживания. При создании настоящего изобретения было установлено, что такая геометрия приводит к большему количеству отходов на площадь поверхности, что благотворно сказывается как на окружающей среде, так и на экономичности. Осуществлением стадии флокуляции в сгустителе целей изобретения добиться невозможно. Так,например, флокуляция суспензии в сгустителе с получением такого достаточно концентрированного сгущенного продукта, который образовывал бы терриконник, обладает, по-видимому, небольшой ценностью, поскольку такой концентрированный сгущенный продукт было бы невозможно перекачивать. Более того, добавление полимера в сгуститель не давало бы целевого эффекта улучшения "гашения" обезвоженного минерального материала. Вместо этого, как было установлено при создании настоящего изобретения, практическое значение имеет обработка материала, который предварительно получают как сгущенный продукт в сгустителе. Очевидно, что отдельная обработка сгущенных твердых частиц в сгущенном продукте позволяет материалу приобретать устойчивость эффективно без ущерба текучести во время транспортировки. Предпочтительной особенностью настоящего изобретения является придание устойчивости во время высвобождения водного раствора, которое в предпочтительном варианте происходит во время стадии обезвоживания. Таким образом, в предпочтительном варианте выполнения изобретения материал обезвоживают во время придания устойчивости для высвобождения раствора, содержащего существенно меньше твердых частиц. Далее раствор может быть возвращен в процесс с уменьшением, таким образом,объема требуемой вводимой воды, следовательно, важно, чтобы раствор был прозрачным и, по существу,свободным от загрязняющих примесей, преимущественно мигрирующей порошкообразной мелочи. В целесообразном варианте раствор может, например, быть возвращен в сгуститель, из которого материал-9 015587 выделяют как сгущенный продукт. По другому варианту раствор может быть возвращен в спиральные сепараторы или другие процессы внутри той же установки. Изобретение иллюстрируют следующие примеры. Примеры Таблица 1 Полимеры, используемые в примерах- 11015587 Приготовление образца. Образцы 1 и 13. Приготовление водных растворов полимеров твердых сортов. Образец твердого полимера перемешивают до гарантии того, что он является гомогенным. В чистый сухой 8-унциевый флакон аккуратно отвешивают требуемую массу полимера. Из распределительного устройства добавляют требуемый объем ацетона и осторожно вращают для смачивания всего полимера. Из распределительного устройства добавляют требуемый объем деионизированной воды. Наверху завинчивают крышку и интенсивно встряхивают до тех пор, пока полимер полностью не диспергируется по всему раствору и в достаточной мере не набухнет, для того чтобы предотвратить слипание частиц полимера между собой и их прилипание к бокам флакона. Если полимер агломерируется или прилипает к флакону, весь процесс приготовления необходимо повторить. Этот сосуд надежно закрепляют в галтовочном барабане и галтуют в течение требуемого для растворения времени. Образцы 2-11 и 14-20 - вихревое перемешивание растворов полимеров. 1. Скорость вращения вала электромотора мешалки доводят до нуля или до минимально возможной. 2. В сосуд для свежего материала взвешивают свежую воду. 3. В используемом контейнере взвешивают требуемый полимер с точностью 0,01 г или 1%, в зависимости от того, что больше. 4. Сосуд для свежего материала, содержащий воду, помещают под электромотор мешалки и его закрепляют на месте. 5. Выбирают и устанавливают приемлемую мешалку. 6. Включают электромотор мешалки и скорость перемешивания постепенно повышают до тех пор,пока не образуется вихревая воронка, которая останавливается на толщину примерно 1 лопасти выше верха лопасти мешалки. 7. Полимер осторожно опрыскивают плечом вихревой воронки при постоянной скорости. 8. После того как частицы тщательно смачивают и проявляется вязкость раствора (заметная по уменьшению степени разбрызгивания вокруг вихревой воронки), скорость вращения мешалки снижают настолько, что вихревая воронка оказывается минимальной для эффективного перемешивания, что видно из непрерывного движения всего раствора. 9. Раствор оставляют перемешиваться с этой скоростью до тех пор, пока полимер полностью не растворится (в лаборатории, как правило, 2 ч). После того как это время заканчивается, полимерный раствор готов для применения. Образец 12 готовят как 1%-ный раствор в 0,2 М уксусной кислоте вихревым перемешиванием аналогично изложенному выше. Затем перед испытанием раствор разбавляют до 0,25% деионизированной водой. Пример 1. Раствор образца 1 готовят как расходный раствор 0,5 мас.% и перед применением дополнительно разбавляют до раствора 0,25 мас.%. Для каждого испытания используют 280-миллилитровые аликвоты суспензии 20% мас./об. сухих твердых частиц фарфоровой глины и песка 3:7 мас./мас. Перед применением песок предварительно сушат при 110 С и просеивают для размера частиц 50090 мкм. Используют это сочетание фарфоровой глины и песка, поскольку оно является типичным рудниковым отходом, включающим тонкодисперсную глиняную основу в сочетании с более крупнозернистыми частицами. Местоположение отвала готовят размещением жесткого кольца высотой и диаметром 63 мм на поддоне для валика для нанесения краски, плакированном грубой наждачной бумагой. Разбавленный образец 1 вводят в суспензию при нескольких значениях расхода и распределяют посредством ряда наливаний в химический стакан. Кольцо заполняют до края обработанной суспензией и выравнивают. Кольцо удаляют вертикально относительно поддона со скоростью, позволяющей суспензии оползать наружу и помещаться с одной стороны, для того чтобы избежать чрезмерного падения суспензии в оползание. Сразу же после образования отвала включают секундомер. Фиксируют диаметр и высоту как кромки, так центра полученного отвала. После того как размеры отвала зафиксированы, поддон для краски наклоняют на 1 дюйм, для того чтобы обеспечить эффективное стекание и сбор свободного раствора в желобе поддона для краски. После 10 мин посредством шприца собирают свободный раствор, затем переносят в предварительно взвешенный флакон для количественного определения. В приборе для определения мутности определяют качество воды.- 12015587 Угол отвала рассчитывают с использованием следующего уравнения: где с - высота отвала в центре; е - высота отвала по кромке;r - радиус отвала. Это показано на фигуре. Результаты. Таблица 2 Эти результаты показывают, что для достижения хороших углов отвала, выделения воды и качества воды требуются расход от 250 до 400 г/т образца 1 и от 20 до 40 наливаний в химический стакан. Из таблицы результатов можно видеть, что даже при очень высоком расходе ни один из природных полимеров не образует отвала. При этом также высвобождается очень мало воды. Проводят максимум 10 наливаний в химический стакан, поскольку при большем их числе структура разрушается.- 14015587 Пример 3. Поскольку многие из природных полимеров в примере 2 обладают намного меньшими молекулярными массами, чем образец 1, согласно примеру 1 испытывают более низкомолекулярный синтетический полимерный образец 13, для того чтобы посмотреть, достигается ли тот же эффект. Результаты. Таблица 4 Образец 13 дает хорошие углы отвала и выделение воды в диапазоне ряда наливаний в химический стакан при значениях расхода 200 г/т. Эти результаты слегка улучшаются с образцом 1, но качество воды оказывается хуже. Результаты не показывают, что низкомолекуляриые полимеры обязательно менее эффективны.- 15015587 Пример 4. Несколько природных полимеров объединяют с образцом 1 последовательно при 200:100 г/т и 100:50 г/т образца 1:природного полимера и испытывают согласно примеру 1. В каждом испытании используют 30 наливаний в химический стакан. Результаты. Таблица 5 При более высоком расходе, 200:100 г/т образца 1:природного полимера природные полимеры ведут себя точно так же, как собственно образец 1, давая хорошие углы отвала, выделение воды и качество воды. Таблица 6 При более низком расходе, 100:50 г/т образца 1:природного полимерного образца 4 получают значительно улучшенный результат в сравнении с образцом 1 в отдельности при одинаковом общем расходе.- 16015587 Пример 5. Образец 4 испытывают в сочетании с образцом 1 при 100:50 г/т при различных соотношениях и в диапазоне ряда наливаний в химический стакан согласно примеру 1. Результаты. Таблица 7 Как можно видеть из таблицы, сочетание образца 1:образца 4 при расходе 100:50 г/т с числом наливаний в химический стакан от 20 до 30 получают наилучшие результаты в смысле угла отвала и выделения воды; 30 наливаний в химический стакан улучшают качество воды. С использованием соотношения расходов 75:75 г/т получают слегка ухудшенный результат. Таким образом, очевидно, что условия сочетания могут быть оптимизированы для доведения синергического эффекта до максимума. Пример 6. Оценка подмешивания одного полимера перед добавлением другого. Испытывают следующие сочетания при расходе 75:75 г/т: образец 1:образец 4, образец 4:образец 1. Первый полимер добавляют в основу и перемешивают с рядом наливаний в химический стакан перед добавлением второго полимера и осуществлением такого же числа наливаний в химический стакан,как и в случае первого полимера, т.е. 5/5, 10/10,15/15, 20/20. В ходе проведения этой части испытательной работы метод сбора выделившейся воды изменяют,поскольку удаление всей выделившейся воды шприцем сопряжено с затруднениями технологического порядка. Вместо сбора воды посредством шприца наждачную бумагу из поддона осторожно поднимают и кладут на одну сторону при одновременном сливе воды в предварительно взвешенный 4-унциевый флакон. Остальная часть этого метода остается неизменной согласно примеру 1. Результаты. Таблица 8- 17015587 Эти результаты показывают, что улучшения угла отвала, выделения воды и/или качества воды могут быть достигнуты совместной обработкой. Вновь очевидно, что условия сочетания могут быть оптимизированы для доведения синергического эффекта до максимума. Пример 7. Поскольку с использованием сочетания образец 1:образец 4 получают хорошие результаты, принято решение оценить варьирование ионного характера и степени замещения других целлюлозных материалов, а также нецеллюлозных материалов такой же анионогенности, как у образца 4, для того чтобы посмотреть, обеспечивают ли они такой же или улучшенный эффект. Используют метод, описанный в примере 1, но воду выделяют так же, как в примере 6. Результаты. Таблица 9 Эти результаты демонстрируют улучшенный результат относительно образца 1 в отдельности с сочетаниями с образцами 17-20. Целлюлозные варианты показывают, что характер полимера имеет важное значение для оптимизации синергической обработки. Всю вышеописанную испытательную работу оценивают на основе синтетических рудничных отходов. Примеры 8-12 демонстрируют результаты испытаний, полученные на основах из промышленных процессов разработки месторождений.- 18015587 Пример 8. Расход природного/синтетического материала 50:50. Различные природные полимеры испытывают в сочетании с образцом 22 при 690:690 г/т на угольных хвостах как основе (содержание сухого вещества: 36,3%) согласно методу, описанному в примере 1. Результаты. Таблица 10 В сочетании 50:50 образец 21 и образцы гидроксиметилцеллюлозы 40 и 41 демонстрируют самые улучшенные угол отвала и выделение воды для этой основы. Для получения аналогичных результатов уровень расхода образца 22 в отдельности необходимо повысить до 1725 г/т.- 20015587 Пример 9. 5 природных полимеров с лучшими характеристиками испытывают на таких же угольных хвостах в качестве основы, как в примере 8, при соотношениях сочетаний 25:75 и 75:25 согласно методу, описанному в примере 1. Результаты. Таблица 12 Обычно более высокий расход природного полимера в сочетании с более низким расходом синтетического полимера приводит к намного улучшенным углам отвала и выделению воды, если сравнивать с образцом 22 в отдельности. Очевидно, что условия сочетания могут быть оптимизированы для доведения синергического эффекта до максимума.- 21015587 Пример 10. Различные природные полимеры испытывают в сочетании с образцом 26 при 10:10 г/т на минеральных песках как отходах разработки полезных ископаемых в качестве основы (песчаные твердые частицы - 52,6% мас./мас., твердые частицы шламов - 27,8% мас./мас.) согласно методу, описанному в примере 1. Результаты. Таблица 13 Ни один из природных продуктов как таковых не придает основе значительную устойчивость. Отмечают плохие углы отвала и низкие значения рекуперации воды, если сравнивать с синтетическим полимерным образцом 26 при эквивалентном расходе. Следующие сочетания оценивали при соотношении 1:1 с образцом 26 при общем расходе 20 г/т. Образцы 21, 37, 38 и 39 в сочетании с образцом 26 дают значительно улучшенные углы отвала, хотя выделение воды остается таким же или слегка более низким, чем в случае образца 26 как такового при 20 г/т. Пример 11. Оценка при сочетании расходов природного/синтетического полимеров 50:50. Согласно методу, описанному в примере 1, на красном шламе с оксидом алюминия как сверхсгустителе в качестве основы (масса сухого вещества - 46,73%) в сочетании с образцом 24 испытывают различные природные полимеры при 134:134 г/т. Результаты. Таблица 15- 23015587 Все природные продукты дают плохие углы отвала, если сравнивать с образцом 24 в отдельности при аналогичном уровне расхода. Никаких синергических эффектов на отмечают. Вновь из отвала вода не высвобождается. Таблица 16 Все природные продукты дают синергическое улучшение при объединенном расходе 268 г/т с синтетическим полимером, если сравнивать с образцом 24 в отдельности при аналогичном уровне расхода. При этом высвобождение воды отсутствует.- 24015587 Пример 12. Природный/синтетический полимер с расходом 50:50. Различные природные полимеры испытывают в сочетании с образцом 24 при 469:469 г/т на упомянутом выше красном шламе с оксидом алюминия как сверхсгустителе в качестве основы, разбавленном до 20% твердых частиц для имитации ситуаций при более низких концентрациях суспензий, когда требуется высвобождение воды. Используют метод испытания, описанный в примере 1. Результаты. Таблица 17 Природные полимеры в отдельности намного менее эффективны, чем синтетический полимерный образец 24 при эквивалентном расходе. Образец 27 показывает значительное улучшение угла отвала, когда используют в сочетании 1:1 с синтетическим образцом 24, если сравнивать с любым продуктом, используемым в отдельности. Затем испытывали другие сочетания на таком же красном шламе с оксидом алюминия как сверхсгустителе в качестве основы, разбавленном до 20% твердых частиц, но при других соотношениях сочетаний, 25:75 и 75:25 с синтетическим образцом 24. Результаты. Таблица 19 Образец 27 в сочетании с образцом 24 вновь дает наилучший угол отвала. Образцы 31, 25 и 42, которые не обеспечивают синергического улучшения относительно любого компонента в отдельности при соотношении расходов 1:1, демонстрируют успешное улучшение при других соотношениях сочетаний. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ обработки суспензии порошкообразного материала, в котором суспензию, включающую диспергированный порошкообразный материал в водной среде, транспортируют как текучую среду в зону осаждения, затем дают постоять и приобрести устойчивость материалу, при этом во время транспортировки суспензии добавляют композицию в количестве, придающем устойчивость, которая включает водорастворимый синтетический полимер, являющийся либо анионогенным, либо неионогенным, и водорастворимый природный или полуприродный полимер. 2. Способ по п.1, в котором водорастворимый синтетический полимер обладает характеристической вязкостью по меньшей мере 3 дл/г и его получают из этиленово-ненасыщенного водорастворимого мономера или смеси мономеров. 3. Способ по п.1, в котором синтетический полимер получают из мономера (мономеров), выбранного из группы, включающей (мет)акриловую кислоту, аллилсульфоновую кислоту и 2-акриламидо-2 метилпропансульфоновую кислоту в виде свободных кислот или их солей, необязательно в сочетании с неионогенными сомономерами, выбранными из группы, включающей (мет)акриламид, гидроксиалкильные эфиры (мет)акриловой кислоты и N-винилпирролидон, предпочтителен сополимер акрилата натрия с акриламидом. 4. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором природный или полуприродный полимер основан на целлюлозе, предпочтительно карбоксиметилцеллюлозе. 5. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором суспензия порошкообразного материала представляет собой направляемый в отход материал из процесса обогащения полезных ископаемых. 6. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором суспензию порошкообразного материала дериватизируют из процессов обогащения полезных ископаемых и выбирают из группы, включающей красный шлам из переработки глинозема в процессе фирмы Bayer, хвосты при извлечении основных металлов, хвосты при извлечении благородных металлов, хвосты при извлечении железа, хвосты при извлечении никеля, угольные хвосты, минеральные и нефтеносные пески и угольную мелочь. 7. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором порошкообразный материал является по природе гидрофильным, предпочтительно выбранным из красного шлама и хвостов, содержащих гидрофильную глину. 8. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором суспензию порошкообразного материала транспортируют по каналу и через выпускное приспособление в зону осаждения. 9. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором суспензия порошкообразного материала,которую предварительно транспортируют в зону осаждения, при стоянии высвобождает водный раствор. 10. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором суспензия порошкообразного материала при достижении зоны осаждения растекается по поверхности предварительно приобретенного устойчивость материала, где материалу позволяют постоять и приобрести устойчивость с образованием терриконника. 11. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором суспензию порошкообразного материала транспортируют перекачиванием ее по каналу, а полимер добавляют вслед за стадией перекачивания. 12. Способ по одному из пп.1-10, в котором суспензию порошкообразного материала транспортируют перекачиванием ее по каналу, а полимер добавляют во время или перед стадией перекачивания. 13. Способ по одному из пп.1-11, в котором суспензию порошкообразного материала транспортируют по каналу, обладающему выпускным приспособлением, где полимер добавляют в суспензию, когда она выходит из выпускного приспособления. 14. Способ по одному из пп.1-12, в котором суспензию порошкообразного минерального материала транспортируют по каналу, обладающему выпускным приспособлением, где полимер добавляют в суспензию перед тем, как она выходит из выпускного приспособления, предпочтительно в пределах 10 м от выпускного приспособления. 15. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором синтетический полимер и природный или полуприродный полимер добавляют в водном растворе. 16. Способ по одному из пп.1-12, в котором синтетический полимер и природный или полуприродный полимер добавляют в форме частиц.e - высота отвала по кромке;