[发明专利]用于使加载有悬浮物的泥浆絮凝的设施及使用该设施的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使加载有悬浮物的水或泥浆絮凝的设施，如例 如来自清淤工程、来自矿物、市政或者纸张和纸浆工业的水或泥浆。本 发明还涉及一种使用所述设施的絮凝方法。

背景技术

泥浆可以借助高分子量聚合物来絮凝，尤其是借助聚丙烯酰胺。这 些聚合物是一般以粉末形式使用的水溶性聚合物，其主要缺陷在于，它 们难以溶解在水中。

在大多数情况下，尤其是对于低中消耗，聚合物使用喷射器或加湿 设备而分散在溶解水中，从而避免被称为“鱼眼”的结块的形成。对于 高分子量制品，该溶液的浓度保持较低，并且该溶解必须在尺寸足够的 槽中进行，以获得完全溶解。

在某些情况下，聚合物粉末在长距离输送管线的头部直接被注射到 待处理的泥浆的水中，其尤其呈热悬浮液(30至60℃)的形式。该粉 末在输送期间溶解，并絮凝固体。然而，由于湍流，絮状物受到机械破 坏，从而导致聚合物高额外消耗。该设施简单，但是产出低。

另一方案是避免聚合物完全溶解。在此情况下，分子链的聚集导致 表现出的分子量远高于聚合物的真实分子量。这特别用于市政泥浆在离 心机中的絮凝。在此情况下，聚合物溶液的高浓度(例如，5-10克/ 升的聚合物)，短稀释时间(15至30分钟)，并且与悬浮液非常快的接 触时间(聚合物注射到待处理的水中之前或之时)，防止了高分子链的 断开，从而导致絮状物的尺寸和强度增大。本领域技术人员已特别发现， 所获得的分子聚集具有与已使用完全溶解的更高分子量聚合物相同的 特征。

一种可替代的方案是，在将其注射到待处理的悬浮液中之前完全溶 解聚合物。在此情况下，通常这样进行溶解，使得用于处理水的聚合物 溶液的浓度为1克/升，而用于处理泥浆的聚合物溶液的浓度为3克/ 升。通常，该溶液具有以下主要必然缺陷：

-大尺寸和高成本设备的使用，特别地且通常是具有两个槽的设 备，一个槽用于制备，而一个槽则用于熟化/注射，

-和一般长于1小时的制备(停留)时间。

文献US 4874588和US 4845192描述了一种聚合物分散设备，它将 粉末尺寸减小到100-200微米，从而缩短了溶解时间。然而，该设备 的缺点在于，由于和水接触而变得特别粘稠并形成聚集体的聚丙烯酰胺 的稠度，所以快速阻塞。为了防止发生这种阻塞，必需以非常高的速度 (对于200毫米环为(10-13000rpm))转动研磨机，以便通过离心作 用对设备进行自清洁。由于设备的技术及其受限的生产量，该方法无法 工业推广。实际上，在0.5％浓度和200毫米环的10m³/h的最大水生产 量下，只有50公斤/小时的聚合物批量，即会导致网格阻塞和非常短 的设备寿命。

发明内容

因此，本发明将要解决的问题在于，开发一种用于使加载有悬浮物的 泥浆絮凝的设施，它使用和前述相同类型的分散没备，并允许以高浓度分 散大量聚合物，而不具有阻塞研磨装置的风险。

出于此目的，申请人已开发了用于使加载有悬浮物的水或泥浆絮凝的 设施，其顺次地包括：

-存储料斗，所述存储料斗用于具有标准粒度分布的水溶性聚合物，

-研磨装置，所述研磨装置用于使聚合物分散，

-用于将聚合物溶液输送到待处理的水或泥浆的装置。

该设施的特征在于，该研磨装置包括：

-加湿锥体，聚合物通常使用计量螺杆而在所述加湿锥体中进行计量，

所述锥体连接到主水进入回路，

-位于所述锥体的底端处的：

o腔室，所述腔室用于研磨和排出已分散的聚合物，所述腔室包 括：

■转子，所述转子由马达驱动并配置有可选地相对于所述转 子的半径倾斜的刀具，

■固定的定子，所述定子包括可选地相对于所述转子的半径 倾斜并均匀间隔开的刀片，

■用于对聚合物进行湿研磨的转子/定子组件，

o环，所述环位于所述腔室的全部或一部分周边上，所述环由副 水回路供给，所述环与所述腔室连通以便将加压水喷洒在所述定子的刀片 上，从而释放所述刀片的表面上的已研磨和膨胀的聚合物， 该组件用于减小转速并增加离开研磨腔室的分散体的浓度。

在说明书其余部分和权利要求书中，“标准粒度分布的聚合物”指 的是具有在0.15至1毫米之间的粒度分布的粉末