[發明專利]一種油砂細尾礦絮凝方法

在審

• 申請號: 201711440717.8
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108033533A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 榮敏杰;孫建波;許永升;于慶華;榮帥帥
• 申請（專利權）人: 山東諾爾生物科技有限公司
• 主分類號: C02F1/56
• 分類號: C02F1/56;C08F220/56;C08F220/58;C08F212/14;C08F226/10;C08F226/04;C08F220/34;C02F103/10
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝;周嬌嬌

本發明涉及一種油砂細尾礦絮凝方法，所述方法包括如下步驟：(1)一次絮凝的步驟：在油砂細尾礦中加入磺化聚丙烯酰胺，并進行攪拌，使所述磺化聚丙烯酰胺和油砂細尾礦混合均勻；(2)二次絮凝的步驟：向經步驟(1)處理后的油砂細尾礦中加入陽離子型聚丙烯酰胺，并進行攪拌，使陽離子型聚丙烯酰胺和油砂細尾礦混合均勻。本發明提供的方法在油砂細尾礦絮凝過程中絮凝劑加量少，形成絮體速度較快，礬花較大，沉降速度快，上清液懸浮固體含量低，12h后沉積物高度低，細尾礦沉降效果好，且具有現場操作工藝簡單，絮凝物易泵送，絮體脫水迅速的優點。

技術領域

本發明涉及聚合絮凝劑技術領域，尤其涉及一種油砂細尾礦絮凝方法。

背景技術

油砂開采分離中會產生大量的尾礦和廢水，尾礦廢水中含有堿性懸浮液，尾礦中大部分為黏土礦物微粒，其中，高嶺土微粒占絕大部分。通常，尾礦及廢水排放到尾礦壩中，粗糙的大顆粒固體隨著堤壩流動而分離，在尾礦壩中間部分為懸浮的細顆粒固體，細顆粒固體之間由于靜電斥力作用，較穩定的懸浮在尾礦壩中，通過自然沉降來分離細尾礦是十分困難的。所以近幾十年中研究人員為了加快尾礦的沉降速度及水的循環做出了很多的嘗試。物理方法主要有離心分離和過濾篩選，通過物理方法來分離細顆粒的成本過高，通常都采用化學方法。化學方法主要是添加化學藥品來加快尾礦的沉降。

化學方法常見的方法是通過添加聚丙烯酰胺來絮凝細顆粒。陽離子聚丙烯酰胺與黏土細顆粒發生電中和以及吸附架橋的作用，使細顆粒絮凝沉降，但陽離子聚丙烯酰胺與黏土細顆粒產生的絮團較小，沉降速度較慢，且陽離子聚丙烯酰胺價格昂貴、處理成本高。常規陰離子及非離子聚丙烯酰胺與黏土礦物產生的絮團較大，但其抗堿性能較差，且絮凝后上清液渾濁，常規聚丙烯酰胺較難達到處理要求，因此，迫切需要一種對聚丙烯酰胺進行改性、重組的方法，以達到絮凝油砂細尾礦的目的。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對絮凝油砂細尾礦時存在的絮凝劑用量大、沉降速度慢以及絮凝后上清液渾濁的問題，本發明提供了一種新型的油砂細尾礦絮凝方法，該方法在油砂細尾礦絮凝過程中絮凝劑加量少，形成絮體速度較快，礬花較大，沉降速度快，上清液懸浮固體含量低，12h后沉積物高度低，細尾礦沉降效果好，且具有現場操作工藝簡單，絮凝物易泵送，絮體脫水迅速的優點。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一種油砂細尾礦絮凝方法，所述方法包括如下步驟：

(1)一次絮凝的步驟：在油砂細尾礦中加入磺化聚丙烯酰胺，并進行攪拌，使所述磺化聚丙烯酰胺和油砂細尾礦混合均勻；和

(2)二次絮凝的步驟：向經步驟(1)處理后的油砂細尾礦中加入陽離子型聚丙烯酰胺，并進行攪拌，使陽離子型聚丙烯酰胺和油砂細尾礦混合均勻。

優選地，所述磺化聚丙烯酰胺按照如下方法制備而成：

將丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、對苯乙烯磺酸鈉和溶劑混合，用氫氧化鈉將混合溶液的pH調節至6.3～6.5，再加入N-乙烯基吡咯烷酮，充分混合后再將混合溶液的pH調節至6.8～7.0，然后加入鏈轉移劑和螯合劑，通氮除氧，再加入引發劑在5～8℃下引發聚合反應；

反應結束后，將反應產物通過造粒制成膠粒，再將膠粒干燥、破碎，得到磺化聚丙烯酰胺。進一步優選地，在該步驟中，各組分的用量為：

丙烯酰胺150～200重量份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸50～80重量份，對苯乙烯磺酸鈉10～30重量份，N-乙烯基吡咯烷酮30～50重量份，氫氧化鈉10～15重量份，溶劑620～750重量份，鏈轉移劑0.01～0.1重量份，螯合劑0.02～0.06重量份和引發劑0.001～0.5重量份。

進一步優選地，所述鏈轉移劑選自甲酸鈉、異丙醇、次磷酸鈉中的任一種或多種；