[發明專利]為了使稠細粒尾礦脫水而基于剪切參數例如Camp數達到水釋放區

有效

• 申請號: 201380041966.3
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN104520413B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: M.韋斯;A.桑切斯;T.巴格;A.雷文頓
• 申請（專利權）人: 桑科能源股份有限公司
• 主分類號: C10G53/08
• 分類號: C10G53/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 沈斌

技術領域

本發明總的涉及稠細粒尾礦脫水的領域。

背景技術

由采礦操作(例如油砂開采)得到的稠細粒尾礦通常被放在專用的處置池中用于沉降。在尾礦池中微細固體從水中沉降出來是較為緩慢的過程。已經開發了某些技術用于稠細粒尾礦(例如油砂熟化細粒尾礦(MFT))的脫水。稠細粒尾礦的脫水能夠包括將該稠細粒尾礦與絮凝劑接觸以及然后將該經絮凝的細粒尾礦沉積在沉積區域中，在其中沉積的物料能夠釋放水并最終干燥。

存在很多與為了使經絮凝的物料脫水而使稠細粒尾礦絮凝相關的困難。

發明內容

對于稠細粒尾礦的絮凝和/或脫水的各個方面，此處描述了用于增強操作的各種技術。

在一些實施方式中，提供了處理稠細粒尾礦的方法，包括：

使該稠細粒尾礦絮凝，包括以下絮凝階段：

分散階段，包括將絮凝劑分散到稠細粒尾礦中形成絮凝尾礦物料；

絮凝物聚集階段，包括剪切該絮凝尾礦物料并提高該絮凝尾礦物料的屈服應力；和

絮凝物破壞階段，包括在層流形態下剪切該絮凝尾礦物料并降低該絮凝尾礦物料的屈服應力，其中該絮凝物破壞階段包括：

依照Camp數對該絮凝尾礦物料施加足以使得該絮凝尾礦物料達到水釋放區的預設量的剪切調節，其中在所述水釋放區中釋放的水從絮凝尾礦物料中分離出來；和

將處于水釋放區內的該絮凝尾礦物料沉積到地表沉積區域上。

在一些實施方式中，該預設量的剪切調節是由管線組件提供的。

在一些實施方式中，該管線組件具有由從實驗室規模的混合器試驗根據Camp數按比例放大確定的構造。

在一些實施方式中，該根據Camp數按比例放大包括：測定包括該稠細粒尾礦的樣品和該絮凝劑的絮凝混合物樣品在實驗室規模混合器中的流變行為；測定足以使在實驗室規模的混合器中的該絮凝混合物樣品進入水釋放區的實驗室規模Camp數；確定該Camp數從而使其與實驗室規模Camp數基本上相類似(相同)；和基于該Camp數確定該管線組件的等效管長度。

在一些實施方式中，該Camp數在該實驗室規模Camp數的約±10％內。在一些實施方式中，該實驗室規模的混合器包括槳式混合器。

在一些實施方式中，該測定絮凝混合物樣品的流變行為的步驟包括：確定添加到稠細粒尾礦樣品中的最佳絮凝劑劑量范圍；在該最佳絮凝劑劑量范圍內將該絮凝劑添加到該稠細粒尾礦的樣品中以形成絮凝中混合物樣品；為該絮凝中混合物樣品施加分散混合以促進絮凝劑的分散和絮凝物的聚集，以形成經絮凝的物料；為該經絮凝的物料施加較低程度的混合以使絮凝物開始破壞直至到達水釋放區；和測定該絮凝中混合物和該經絮凝的物料隨時間的屈服應力響應。

在一些實施方式中，該測定Camp數的步驟包括使用Herschel-Bulkley模型。

在一些實施方式中，該管線組件包括至少一個進入支線的分支。在一些實施方式中，該管線組件包括具有等效管長度值的管路混合器。在一些實施方式中，該管線組件基本上由管線組成。

在一些實施方式中，該方法進一步包括：

通過改變以下參數而改進該使稠細粒尾礦絮凝的步驟：

稠細粒尾礦的性質；

絮凝劑的類型；和/或

絮凝劑相對于稠細粒尾礦的劑量；

確定用于絮凝物破壞階段的新的Camp數和剪切調節的新預設量；和

為該絮凝尾礦物料施加足以使該絮凝尾礦物料處于水釋放區內的新預設量的剪切調節。

在一些實施方式中，施加新預設量的剪切調節包括再次構造該管線組件以增大或減小該等效管長度。

在一些實施方式中，該管線組件包括多個管線，其用于將該絮凝尾礦物料輸送和沉積到相應的沉積區域上，該管線經配置以具有基本相同的長度和直徑。

在一些實施方式中，該管線組件包括多個管線，其用于將該絮凝尾礦物料輸送和沉積到相應的沉積區域上，各管線經配制以具有不同的長度和/或不同的直徑，且依照相應預設量的剪切調節被選擇用以接收絮凝尾礦物料的相應流體。

在一些實施方式中，提供該Camp數和該預設量的剪切調節以達到在水釋放區內的水釋放最高范圍。

在一些實施方式中，該稠細粒尾礦包括熟化細粒尾礦。在一些實施方式中，該熟化細粒尾礦是由油砂得到的。在一些實施方式中，該稠細粒尾礦是從尾礦池或從提取操作的分離單元回收的。

在一些實施方式中，提供了處理稠細粒尾礦的方法，包括：

將絮凝劑分散到稠細粒尾礦中以產生絮凝尾礦物料；