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CN101868423B - 多元醇作为采矿工艺中的污垢控制试剂的用途 - Google Patents

多元醇作为采矿工艺中的污垢控制试剂的用途 Download PDF

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CN101868423B CN2008801167885A CN200880116788A CN101868423B CN 101868423 B CN101868423 B CN 101868423B CN 2008801167885 A CN2008801167885 A CN 2008801167885A CN 200880116788 A CN200880116788 A CN 200880116788A CN 101868423 B CN101868423 B CN 101868423B
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Abstract

在采矿工艺中，将直链的、支链的、多支链的或树枝状的多元醇或其混合物用作金属盐的水溶液和/或悬浮液的工艺稳定辅助剂。所述多元醇的一个具体的应用领域是稳定由铝土矿生产氧化铝的拜耳工艺中的铝土矿液体。

Description

多元醇作为采矿工艺中的污垢控制试剂的用途
版权通知
本专利文件的公开内容的一部分含有或可能含有受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人完全以其在专利和商标局专利文件或记录中出现的形式对本专利文件或本专利公开内容进行影印复制，但是在其他方面在任何情况下保留全部的版权权利。
技术领域
本发明涉及直链的、支链的、多支链的或树枝状的多元醇或其混合物作为采矿工艺中金属盐的水溶液和/或悬浮液的工艺稳定辅助剂(processstabilization aid)的用途。所述多元醇的主要作用方式是作为溶液和/或悬浮液的稳定剂，这可以通过改变晶体生长过程、阀值抑制(thresholdinhibition)和固体分散来实现。多元醇加工助剂以这样的方式与溶解的或悬浮的盐互相作用，该方式使得相比于未受辅助的工艺改变所述盐的溶解和/或沉淀过程。
含有铝、砷、铍、镉、钙、铬、钴、铜、铁、汞、镁、镍、铅、钪、硒、硅、锡、碲、钛和锌的盐是所描述的多元醇在采矿工艺中在含水条件下对其具有稳定效果的主要的被考虑的盐。
多元醇的一个具体的应用领域是稳定(污垢控制过滤辅助)拜耳工艺中的拜耳铝土矿液体(Bayer bauxite liquor)。
背景
多种工业过程采用具有高于其天然溶解度的盐浓度的水溶液。使用这些溶液的体系经常容易结垢，这是由于溶解的矿物形成沉降于不适当的位置或附着于应保持干净的表面的沉淀物的天然的倾向。已经开发工艺添加剂以克服这些问题。例如，含有磺化物和其他官能度的有机化合物已经在蒸汽发生器中使水稳定。有机膦酸盐(organo phosphonate)和聚羧酸盐(polycarboxylate)是已知的用于冷却水系统的稳定剂。已经使用具有等于或小于500的分子量的多元醇作为冷却水系统中的腐蚀和沉积抑制剂。
拜耳工艺是在碱性含水条件下处理金属盐的一个具体的应用领域。在典型的用于生产氧化铝的拜耳工艺中，将铝土矿矿石粉碎，在水中制浆，并且然后在高温和高压下使用苛性碱(caustic)蒸煮。苛性碱溶液溶解铝的氧化物，形成铝酸钠水溶液。然后将铝土矿矿石的不溶于苛性碱的成分与含有溶解的铝酸钠的水相分离。固体三水合铝从所述溶液中沉淀出来并且被收集为产物。
详细地，可以将粉碎的铝土矿矿石供入到拌浆器中，在拌浆器中制备含水浆料。浆料补给水通常是废液(下文描述)和加入的苛性碱。然后，将该铝土矿矿石浆料稀释并且通过一个蒸煮器或一系列蒸煮器，在蒸煮器中，在高压和高温下，全部可利用的氧化铝的约98％作为可溶于苛性碱的铝酸钠从矿石中被释放出。然后采用一系列闪蒸罐将蒸煮的浆料从约200℃冷却至约105℃，在闪蒸罐中热和冷凝物被回收。离开闪蒸操作的铝酸盐液体经常含有约1至约20重量百分比的固体，所述固体由在蒸煮后保留或在蒸煮期间沉淀的不溶的残留物组成。可以使用“砂槽”旋风分离器或其他工具来将较粗的固体颗粒从铝酸盐液体除去。如果需要的话，可以首先通过沉降以及然后通过过滤，将较细的固体颗粒从所述液体分离。离开闪蒸罐的铝酸盐液体浆料通过循环洗涤器溢流液体(recycled washeroverflow liquor)流来稀释。通过浆料的任何后续的稀释但是在一级沉降器(primary settler)之前从蒸煮器(包括闪蒸罐)获得的任何拜耳工艺浆料，在下文被称为一级沉降器进料(primary settler feed)。
然后，将一级沉降器进料供入到一级沉降器的中心井(center well)，在中心井中用絮凝剂处理一级沉降器进料。当泥浆沉降时，被称为“绿(green)”或“母”液的澄清的铝酸钠溶液从一级沉降罐(primary settlingtank)溢出并且被转至后续的工艺步骤。然后，如果铝酸盐液体含有不可接受的浓度的悬浮固体(某些情况下约10至约500mg悬浮固体每升)，那么铝酸盐液体通常将通过过滤来进一步澄清，以得到具有不超过约10mg悬浮固体每升液体的滤液。在这个过程期间，铝冶炼工厂的最大的损失之一是铝酸盐通过浓缩器(thickner)、洗涤器和过滤步骤的自沉淀。常规的技术采用加入污垢控制的水连续乳液聚合物或生物聚合物和防止这种沉淀过程。另外，发现葡萄糖酸钠、甘油和其他低分子量多元醇明显地抑制三水合铝的结晶。聚甘油已经被用于拜耳工艺中以增加沉淀阶段中三水合铝的晶体大小。
在以往的工作中，还使用具有500以下的分子量的一元醇或多元醇来抑制冷却水系统中的腐蚀和沉积物形成。发现在其他工业用水应用中，含有羟基和/或伯氨基官能团的低分子量(500以下)多极性(polypolar)有机化合物抑制无定形二氧化硅污垢形成。
多元醇，例如甘油、季戊四醇、甘露醇和山梨醇以及基于甘油的多元醇，已经作为工艺助剂、阻聚剂和流动性改进剂被用于水泥浆料中。
发明概述
在本发明中，发现具有500直至1,000,000的分子量的直链的、支链的、多支链的和树枝状的多元醇有效地实现改进拜耳法液体(Bayer liquor)中的铝酸盐的稳定性。这种改进可以减少过滤器和操作容器中的水合物沉淀，这又减少了相关的维护问题。此外，由于铝土矿液体(bauxite liquor)中的铝酸盐的改进的稳定性可以直接抑制沉淀，所以该改进的稳定性可以允许蒸煮中增加的氧化铝值(aluminavalue)的上升(uptake)并且直接导致增加的生产产率。关于直链的和支链的多元醇的合成，直链的和支链的多元醇通过单体化合物的缩合来获得。所使用的单体化合物的通用结构在以下示出。
Figure GPA00001139278300041
n、n’＝0、1、2、3、...
m、m’＝0、1、2、3、...
k、k’＝0、1、2、3、...
优选的X取代基是氢氧化物，其他可能的取代基可以是(除了别的之外)氢、胺、硫醇、羧化物(carboxylate)(以盐、酸或酯的形式)、磺化物(sulfonate)(以盐、酸或酯的形式)和酰胺。
优选的Y连接基(linker)是氧，其他潜在的连接基键(linker bond)可以通过(除了别的之外)氮、硫、亚砜、砜、酯和酰胺官能度以及通过单一的或多重亚甲基单元获得。
优选的Z取代基是氢氧化物或氢，其他可能的取代基可以是(除了别的之外)胺、硫醇、羧化物(以盐、酸或酯的形式)、磺化物(以盐、酸或酯的形式)和酰胺。
优选的取代基R为以下中的之一或组合：氢、甲基、氢氧化物，其他可能的取代基可以是胺、硫醇、羧化物(以盐、酸或酯的形式)、磺化物(以盐、酸或酯的形式)和酰胺。
进一步阐述单体的以上通用结构，某些具体的例子包括：乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、1，2-丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、1，4-丁二醇、戊二醇、己二醇、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、双酚A、1，1，1-三(羟甲基)甲烷、1，1，1-三(羟甲基)乙烷、1，1，1-三(羟甲基)丙烷、1，3，5-苯三酚、1，2，4-苯三酚、甘油、甘油酸、苏糖醇、赤藓糖醇、中赤藓糖醇(meso-erythritol)、异赤藓糖醇(iso-erythritol)、丁四醇、丁糖醇、苏糖酸、赤糖酸、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、戊糖醇、核糖酸、山梨醇、甘露醇、蒜糖醇、阿单糖醇、己糖醇、葡萄糖醇、galcitol、半乳糖醇、葡萄糖酸、甘露糖酸、甘露糖、半乳糖、吡喃糖、呋喃糖、葡萄糖和酒石酸盐。
含有可官能化(functionalizable)基团的其他单体化合物是烯丙基甘油、氯丙二醇、二氯丙醇、表氯醇、蔗糖、降解淀粉和纤维素。
单体化合物的缩合可以以这样的方式进行，该方式使得由单一的单体得到均聚物、由两种单体得到共聚物如无规共聚物或嵌段共聚物、或由三种单体得到三元共聚物，三元共聚物也具有无规三元共聚物或嵌段三元共聚物的变化形式。
关于多支链的和支链的多元醇的合成，多支链的和支链的多元醇通过在氢活性起始剂(hydrogen active starter)或氢活性引发剂存在下环氧化物或环氧化物等同物的加成聚合来获得，所述加成聚合大部分是碱催化的。具有17至50,000并优选17至4,000范围的分子量的化合物被用作能够将单体聚合为多元醇或多元醇衍生物的引发剂。
氢活性引发剂的例子包括醇、胺、硫醇。
醇的例子是甲醇、乙醇、丁醇、苯酚、水、乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、1，2-丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、1，4-丁二醇、己二醇、双酚A、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、甘露糖、半乳糖、吡喃糖、呋喃糖、葡萄糖、山梨醇、甘露醇、阿拉伯糖醇、中赤藓糖醇、木糖醇、苏糖醇、核糖醇、甘油酸、赤糖酸、苏糖酸、核糖酸、葡萄糖酸、甘露糖酸，以及含有其他可官能化氢氧化物起始剂基团的化合物，例如烯丙基甘油、氢活性引发剂、10-十一碳烯醇和酒石酸盐。一种独特类别的基于醇的氢活性引发剂是多糖。潜在的多糖起始剂分子的未全部包括的名单(list)包括下列多糖：藻胶、支链淀粉、淀粉酶、α-纤维素、半纤维素、甲壳质、壳聚糖、葡聚糖、糖原、瓜胶、菊糖、果胶、黄原胶、蔗糖、降解淀粉和纤维素。
胺的例子是氨、甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、十八胺、10-十一碳烯胺(10-undecenylamine)、二苄胺、苯胺、苄胺、邻甲苯胺和对甲苯胺、a，β-萘胺、乙二胺、丙二胺、1，4-丁二胺(1，4-butylenediamone)、1，2-己二胺、1，3-己二胺、1，4-己二胺、1，5-己二胺或1，6-己二胺、邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺、2，4-甲苯二胺、2，6-甲苯二胺、2，2’-二氨基二苯甲烷、2，4-二氨基二苯甲烷和4，4’-二氨基二苯甲烷以及二亚乙基三胺。
硫醇的例子是硫化氢、甲硫醇、乙硫醇和1，2-乙二硫醇。
多支链的以及支链的多元醇的通过加成聚合的合成从一种、两种或多种环氧化物或其等同物获得。所述环氧化物或其等同物的例子是缩水甘油、烯丙基缩水甘油醚、环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、乙烯基环氧乙烷、氯丙醇、二氯丙醇和表氯醇。
关于多支链多元醇的定义、合成和它们的分子量与它们的支链度的定义以及分子量与支链度的确定，参考Sunder A.等人的出版物，且关于高分子量高支链的多元醇，参考Kainthan R.等人的出版物。
多元醇树枝状大分子的合成基于简单的重复的两步方案，所述方案涉及烯丙醇的烯丙基化和后续的烯丙基双键的催化二羟基化。本发明基本上涉及由上述单体化合物的25至12000、优选42至7200个重复单元组成的那些多元醇。
所述工艺中优选的多元醇是直链结构或支链结构的聚甘油。根据本发明使用的多元醇还可以是聚山梨醇、聚葡萄糖、聚乙烯醇衍生物等等。可以将本发明的多元醇以各种剂量添加到在拜耳工艺中。通常，范围将在0.1-100ppm之间。在优选的实施方案中，使用5-50ppm时经常得到良好的结果。
通过以上的描述和以下的实施例阐述本发明，以上的描述和以下的实施例并非意在限制本发明，除非附于此的权利要求中另外指出。
详述
本发明要求保护用于通过以下步骤增加采矿体系的工艺盐溶液(process salt solution)的稳定性的方法：向所述溶液中加入有效量的多元醇，将所述多元醇分布遍及所述溶液；以及稳定所述工艺溶液中的盐。本发明还涉及来自拜耳工艺的母液(pregnant liquor)的用途。用于改进母液中铝酸盐稳定性的方法包括向所述母液中加入有效量的多元醇，将所述多元醇分布遍及所述母液；以及稳定所述母液中的铝酸盐。
所要求保护的发明中所述多元醇含有5至30毫当量羟基单元每克活性聚合物，优选8至18毫当量羟基单元每克活性聚合物。本发明中所述多元醇是直链的、支链的、多支链的或树枝状的。
优选由25至12,000单体单元且最优选由42至7,200单体单元通过加成聚合或缩聚合成所要求保护的发明的多元醇。
所要求保护的发明还包括可以由单一的单体或多种单体的组合合成的多元醇，其中所述单体可以是无规地组织的或以离散的嵌段或基团的形式，并且所述多元醇具有500直至1,000,000的分子量。本发明中所述多元醇是直链聚甘油、支链聚甘油、多支链聚甘油、树枝状聚甘油、直链聚山梨醇、支链聚山梨醇、多支链聚山梨醇或树枝状聚山梨醇。
当拜耳母液(pregnant Bayer liquor)具有不小于0.1ppm，优选地所述拜耳母液在0.1至100ppm，并且最优选地所述拜耳母液在5至50ppm时，本发明当用于拜耳工艺中时是有效的。
实施例
上述内容可以通过参考以下实施例来更好地理解，所述实施例意在阐明用于实施本发明的方法而不意在限制本发明的范围。
应该理解的是，对于本文所描述的目前优选的实施方案的各种变化和修改对本领域的技术人员来说将是明显的。可以做出这样的变化和修改，而不偏离本发明的精神和范围并且不削弱本发明的预期的优点。因此，预期这样的变化和修改由所附的权利要求覆盖。
实施例测试产品描述
 A  葡聚糖
 B  多糖衍生物
 C  多糖衍生物
 D  多糖衍生物
 E  聚乙烯醇(PVA)衍生物
 F   多支链聚甘油
 G   部分支链聚甘油
 H   部分支链聚甘油
 I   部分支链聚甘油
 J   聚葡萄糖
 K   部分支链聚甘油(低分子量)
 L   部分支链聚甘油(低分子量)
 M   部分支链聚甘油(低分子量)
 N   部分支链聚甘油(中分子量)
 O   部分支链聚甘油(高分子量)
 P   部分支链聚甘油(高分子量)
 Q   多支链聚甘油(高分子量)
 R   多支链聚甘油(高分子量)
 S   多支链聚甘油(高分子量)
 T   多支链聚甘油(高分子量)
 U   多支链聚甘油(低分子量)
 V   多支链聚甘油(低分子量)
实施例1：
进行测试以检验多糖衍生物(A、B、C、D)、PVA衍生物(E)和聚甘油(F)对液体稳定性(氧化铝损失和结垢率)的控制的影响。所述测试使用拜耳母液，所述拜耳母液通过将一定量的三水合铝溶解于废液(spent liquor)中以获得期望的起始A/C(铝与苛性碱的比率)来制备。将液体稳定试剂(Liquor stabilization reagent)预先加入到250ml耐尔根瓶(Nalgene bottle)中。然后将200ml的所制备的液体倾入到所述瓶中的每一个中，随后在水浴中80℃下旋转所述瓶约29小时。在本测试期间内的具体的时间间隔，从每一个瓶取样10ml的液体并且分析其A/C。获得示出A/C断点(breakpoint)的结果(表1)。如表1所示，明显的是空白(无聚合物加入)的A/C在20小时期间内快速地下降。使用PVA衍生物(E)配制的液体比空白表现得略微较好。然而，使用A、B、C、D和F配制的样品可以保持A/C 20小时。另外，加入10ppm A、10ppm C、20ppm D和54ppm F在整个29小时时期内可以使A/C保持恒定。但是对于使用10ppm B配制的样品，A/C在20小时后开始下降。
表1：含有或不含有试剂的所制备的铝土矿液体的作为时间的函数的A/C分解(decomposition)
产品   聚合物剂量，ppm   A/C(0小时)   A/C(3小时)   A/C(20小时)   A/C(24小时)   A/C(29小时)
  空白   0   0.695   0.696   0.614   0.577   0.541
  A   10.43   0.695   0.696   0.698   0.692   0.694
  F   54.00   0.695   0.696   0.688   0.694   0.693
  E   12.50   0.695   0.695   0.675   0.610   0.551
  C   10.00   0.695   0.696   0.695   0.691   0.686
  B   10.00   0.695   0.696   0.688   0.670   0.606
  D   20.00   0.695   0.695   0.696   0.693   0.694
实施例2：
进行测试以检验多糖衍生物(A和C)、不同的聚甘油(F、G和H)和聚葡萄糖J对液体稳定性(氧化铝损失和结垢率)的控制的影响。所述测试使用拜耳母液，所述拜耳母液通过将一定量的三水合铝溶解于废液中以获得期望的起始A/C(铝与苛性碱的比率)来制备。将液体稳定试剂预先加入到250ml耐尔根瓶中。然后将200ml的所制备的液体倾入到所述瓶中的每一个中，随后在水浴中55℃下旋转所述瓶约27小时。在本测试期间内的具体的时间间隔，从每一个瓶取样10ml的液体并且分析其A/C。如表2所示，空白(无聚合物加入)的A/C在27小时时期内显著地下降。使用10.43ppm A配制的液体表现与空白相似。使用J配制的液体的A/C在22小时后略微地下降。然而，加入C、G、F和H可以在整个27小时时期内使A/C保持恒定。
表2含有或不含有试剂的所制备的铝土矿液体的作为时间的函数的A/C分解
产品   聚合物剂量，ppm 0小时 3小时 19小时 22小时 25小时 27小时
  空白   0   0.726   0.725   0.719   0.693   0.661   0.643
  A   10.43   0.726   0.725   0.719   0.707   0.676   0.660
  G   13.50   0.726   0.725   0.724   0.726   0.724   0.723
  F   13.50   0.726   0.725   0.724   0.727   0.727   0.727
  J   13.50   0.726   0.725   0.723   0.724   0.716   0.705
  H   13.50   0.726   0.726   0.723   0.725   0.723   0.721
  C   10.00   0.726   0.726   0.724   0.726   0.727   0.726
实施例3：
进行测试以检验聚甘油(F、G和H)的剂量对液体稳定性(氧化铝损失和结垢率)的控制的影响。所述测试使用拜耳母液，所述拜耳母液通过将一定量的三水合铝溶解于废液中以获得期望的起始A/C(铝与苛性碱的比率)来制备。将液体稳定试剂预先加入到250ml耐尔根瓶中。然后将200ml的所制备的液体倾入到所述瓶中的每一个中，随后在水浴中55℃下旋转所述瓶约28小时。在本测试期间内的具体的时间间隔，从每一个瓶取样10ml的液体并且分析其A/C。如表3所示，空白(无聚合物加入)的A/C在28小时时期内显著地下降。使用10.43ppm A、0.54ppm G和0.54ppm H配制的液体表现与空白相似。对于H，在剂量从0.54ppm增加至2.16ppm时性能有略微的改进。对于使用G配制的液体，当剂量增加时A/C增加。另外，加入0.54、2.16和5.4ppm F可以在25小时时期内使A/C保持恒定。
表3含有或不含有不同剂量的试剂的所制备的铝土矿液体的作为时间的函数的A/C分解
产品   聚合物剂量，ppm 0小时 4小时 20小时 23小时 25.5小时 28小时
  空白   0   0.748   0.750   0.715   0.683   0.639   0.606
  A   10.43   0.748   0.750   0.722   0.695   0.655   0.623
  G   0.54   0.748   0.750   0.725   0.694   0.646   0.611
  F   0.54   0.748   0.750   0.748   0.747   0.744   0.697
  H   0.54   0.748   0.750   0.708   0.676   0.637   0.605
  G   2.16   0.748   0.750   0.736   0.708   0.659   0.622
  F   2.16   0.748   0.750   0.749   0.749   0.749   0.750
  H   2.16   0.748   0.750   0.726   0.693   0.642   0.605
  G   5.40   0.748   0.750   0.735   0.707   0.661   0.624
  F   5.40   0.748   0.750   0.749   0.750   0.749   0.749
  H   5.40   0.748   0.750   0.720   0.692   0.657   0.626
实施例4
使用铝土矿废液作为初始液体，进行进一步的测试以检验铝土矿加入对采用聚甘油的液体稳定性(liquor stability，LS)控制的影响。所述测试使用拜耳母液，所述拜耳母液通过将一定量的三水合铝溶解于废液中以获得期望的起始A/C(铝与苛性碱的比率)来制备。将液体稳定试剂预先加入到250ml耐尔根瓶中。然后将200ml的所制备的液体倾入到所述瓶中的每一个中，随后在水浴中70℃下旋转所述瓶。30分钟后，将0.1g铝土矿粉末加入到每一个瓶中。在本测试期间内的具体的时间间隔，从每一个瓶取样10ml的液体并且分析其A/C。如表4中所示的结果，对于含有0.5g/l铝土矿的液体，空白(无聚合物加入)的A/C在16小时时期内显著地下降。使用A、G、I和H配制的液体表现与空白相似。对于使用F配制的液体，在70℃，A/C在20小时内保持恒定。
表4含有或不含有不同剂量的试剂的所制备的铝土矿液体的作为时间的函数的A/C分解
Figure GPA00001139278300111
实施例5
使用铝土矿废液作为初始液体，进行进一步的测试以检验铝土矿加入对采用聚甘油的液体稳定性(LS)控制的影响。所述测试使用拜耳母液，所述拜耳母液通过将一定量的三水合铝溶解于废液中以获得期望的起始A/C(铝与苛性碱的比率)来制备。将液体稳定试剂预先加入到250ml耐尔根瓶中。然后将200ml的所制备的液体倾入到所述瓶中的每一个中，随后在水浴中55℃下旋转所述瓶。30分钟后，将0.1g铝土矿粉末加入到每一个瓶中。在本测试期间内的具体的时间间隔，从每一个瓶取样10ml的液体并且分析其A/C。如表5中所示的结果，对于含有0.5g/l铝土矿的液体，使用10.8ppm F配制的液体的A/C在4.5小时后开始下降。当F剂量从10.8ppm增加至21.6ppm时，液体在整个8.75小时时期内被稳定。
表5含有或不含有不同剂量的试剂的所制备的铝土矿液体的作为时间的函数的A/C分解
实施例6
使用铝土矿废液作为初始液体，进行进一步的测试以检验铝土矿加入对采用聚甘油的液体稳定性(LS)控制的影响。所述测试使用拜耳母液，所述拜耳母液通过将一定量的三水合铝溶解于废液中以获得期望的起始A/C(铝与苛性碱的比率)来制备。将液体稳定试剂预先加入到250ml耐尔根瓶中。然后将200ml的所制备的液体倾入到所述瓶中的每一个中，随后在水浴中70℃下旋转所述瓶。30分钟后，将0.4g铝土矿粉末加入到每一个瓶中。在本测试期间内的具体的时间间隔，从每一个瓶取样10ml的液体并且分析其A/C。如表6中所示的结果，对于含有2g/l铝土矿的空白液体，液体在固体加入后立即开始受干扰(break)。加入A、G、I和H不能保持A/C不下降。但是使用21.6ppm F配制的液体可以保持A/C直至4.5小时。
表6含有或不含有不同剂量的试剂的所制备的铝土矿液体的作为时间的函数的A/C分解
Figure GPA00001139278300131
实施例7
使用铝土矿废液作为初始液体，进行进一步的测试以检验固体负载对采用聚甘油的液体稳定性(LS)控制的影响。所述测试使用拜耳母液，所述拜耳母液通过将一定量的三水合铝溶解于废液中以获得期望的起始A/C(铝与苛性碱的比率)来制备。将液体稳定试剂预先加入到250ml耐尔根瓶中。然后将200ml的所制备的液体倾入到所述瓶中的每一个中，随后在水浴中70℃下旋转所述瓶。30分钟后，将0.01g铝土矿粉末加入到每一个瓶中。在本测试期间内的具体的时间间隔，从每一个瓶取样10ml的液体并且分析其A/C。如表7中所示的结果，对于含有0.05g/l铝土矿的液体，空白(无聚合物加入)的A/C在24小时时期内显著地下降。对于使用F配制的液体，在70℃，A/C在24小时内保持恒定。然而，使用10.8ppm A、G、I和H(10ppm和20ppm)配制的液体的A/C在16小时后开始下降。当A和G的剂量从10.8ppm增加至21.6ppm时，液体在18小时时期内被稳定。
表7含有或不含有不同剂量的试剂的所制备的铝土矿液体的作为时间的函数的A/C分解
Figure GPA00001139278300141
实施例8
使用铝土矿废液作为初始液体，进行进一步的测试以检验部分支链聚甘油的分子量液体稳定性(LS)控制的影响。所述测试使用拜耳母液，所述拜耳母液通过将一定量的三水合铝溶解于废液中以获得期望的起始A/C(铝与苛性碱的比率)来制备。将液体稳定试剂预先加入到250ml耐尔根瓶中。然后将200ml的所制备的液体倾入到所述瓶中的每一个中，随后在水浴中70℃下旋转所述瓶。30分钟后，将0.01g铝土矿粉末加入到每一个瓶中。在本测试期间内的具体的时间间隔，从每一个瓶取样10ml的液体并且分析其A/C。如表8中所示的结果，空白(无聚合物加入)的A/C在24小时时期内显著地下降。另外，当聚甘油的分子量增加(从K的200至O的100,000)时，聚甘油的稳定效率增加并且达到O和P之间的平台。
表8含有或不含有不同分子量的聚甘油的所制备的铝土矿液体的作为时间的函数的A/C分解
Figure GPA00001139278300151
实施例9
使用铝土矿废液作为初始液体，进行进一步的测试以检验多支链聚甘油的分子量对采用聚甘油的液体稳定性(LS)控制的影响。所述测试使用拜耳母液，所述拜耳母液通过将一定量的三水合铝溶解于废液中以获得期望的起始A/C(铝与苛性碱的比率)来制备。将液体稳定试剂预先加入到250ml耐尔根瓶中。然后将200m1的所制备的液体倾入到所述瓶中的每一个中，随后在水浴中70℃下旋转所述瓶。30分钟后，将0.01g铝土矿粉末加入到每一个瓶中。在本测试期间内的具体的时间间隔，从每一个瓶取样10ml的液体并且分析其A/C。如表9中所示的结果，对于含有0.05g/l铝土矿的空白液体，A/C在24小时时期内显著地下降。与A相比，加入具有1000-50,000的分子量的多支链聚甘油(U、V)以非常低的剂量显著地改进液体稳定性。另外，对于高分子量多支链聚甘油(Q、S、R、T，MW：50,000-1,000,000)，在相同剂量时，它们比A表现更好。
表9含有或不含有不同分子量的多支链聚甘油的所制备的铝土矿液体的作为时间的函数的A/C分解
Figure GPA00001139278300152
Figure GPA00001139278300161

Claims (32)

1.一种用于通过以下步骤增加采矿体系的工艺盐溶液的稳定性的方法：
i.向所述溶液中加入一种或多种多元醇，所述多元醇选自：直链聚甘油、支链聚甘油、直链聚山梨醇、支链聚山梨醇和聚乙烯醇；
ii.将所述多元醇分布遍及所述溶液；以及
iii.稳定工艺溶液中的盐。
2.根据权利要求1所述的方法，所述支链聚甘油是多支链聚甘油。
3.根据权利要求1所述的方法，所述支链聚甘油是树枝状聚甘油。
4.根据权利要求1所述的方法，所述支链聚山梨醇是多支链聚山梨醇。
5.根据权利要求1所述的方法，所述支链聚山梨醇是树枝状聚山梨醇。
6.根据权利要求1所述的方法，所述工艺盐溶液是来自拜耳工艺的母液。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述多元醇含有5至30毫当量羟基单元每克活性聚合物。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述多元醇含有8至18毫当量羟基单元每克活性聚合物。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述多元醇是直链的或支链的。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述多元醇是多支链的。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述多元醇是树枝状的。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述多元醇通过加成聚合或缩聚来合成。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述多元醇由25至12,000个单体单元合成。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述多元醇由42至7,200个单体单元合成。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述多元醇由单一的单体或多种单体的组合合成。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述多元醇中的单体可以是无规组织的或以离散的嵌段或基团的形式。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述多元醇具有500直至1,000,000的分子量。
18.根据权利要求9所述的方法，其中所述多元醇是聚甘油。
19.根据权利要求9所述的方法，其中所述多元醇是聚山梨醇。
20.根据权利要求6所述的方法，其中将所述多元醇以不小于0.1ppm加入到拜耳母液中。
21.根据权利要求6所述的方法，其中将所述多元醇以0.1至100ppm加入到拜耳母液中。
22.根据权利要求6所述的方法，其中将所述多元醇以5至50ppm加入到拜耳母液中。
23.一种用于改进拜耳母液中的铝酸盐稳定性的方法，所述方法包括：
i.向所述拜耳母液中加入一种或多种多元醇，所述多元醇选自：直链聚甘油、支链聚甘油、直链聚山梨醇、支链聚山梨醇和聚乙烯醇；
ii.将所述多元醇混合遍及所述拜耳母液；以及
iii.稳定所述拜耳母液中的铝酸盐。
24.根据权利要求23所述的方法，所述支链聚甘油是多支链聚甘油。
25.根据权利要求23所述的方法，所述支链聚甘油是树枝状聚甘油。
26.根据权利要求23所述的方法，所述支链聚山梨醇是多支链聚山梨醇。
27.根据权利要求23所述的方法，所述支链聚山梨醇是树枝状聚山梨醇。
28.一种用于增加拜耳工艺的红泥回路中的铝酸盐稳定性的方法，所述方法包括：
i.向溶液中加入一种或多种多元醇，所述多元醇选自：直链聚甘油、支链聚甘油、直链聚山梨醇、支链聚山梨醇和聚乙烯醇；
ii.将所述多元醇分布遍及所述溶液；以及
iii.稳定工艺溶液中的盐。
29.根据权利要求28所述的方法，所述支链聚甘油是多支链聚甘油。
30.根据权利要求28所述的方法，所述支链聚甘油是树枝状聚甘油。
31.根据权利要求28所述的方法，所述支链聚山梨醇是多支链聚山梨醇。
32.根据权利要求28所述的方法，所述支链聚山梨醇是树枝状聚山梨醇。
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