[发明专利]为了使稠细粒尾矿脱水而基于剪切参数例如Camp数达到水释放区

说明书

技术领域

本发明总的涉及稠细粒尾矿脱水的领域。

背景技术

由采矿操作(例如油砂开采)得到的稠细粒尾矿通常被放在专用的处置池中用于沉降。在尾矿池中微细固体从水中沉降出来是较为缓慢的过程。已经开发了某些技术用于稠细粒尾矿(例如油砂熟化细粒尾矿(MFT))的脱水。稠细粒尾矿的脱水能够包括将该稠细粒尾矿与絮凝剂接触以及然后将该经絮凝的细粒尾矿沉积在沉积区域中，在其中沉积的物料能够释放水并最终干燥。

存在很多与为了使经絮凝的物料脱水而使稠细粒尾矿絮凝相关的困难。

发明内容

对于稠细粒尾矿的絮凝和/或脱水的各个方面，此处描述了用于增强操作的各种技术。

在一些实施方式中，提供了处理稠细粒尾矿的方法，包括：

使该稠细粒尾矿絮凝，包括以下絮凝阶段：

分散阶段，包括将絮凝剂分散到稠细粒尾矿中形成絮凝尾矿物料；

絮凝物聚集阶段，包括剪切该絮凝尾矿物料并提高该絮凝尾矿物料的屈服应力；和

絮凝物破坏阶段，包括在层流形态下剪切该絮凝尾矿物料并降低该絮凝尾矿物料的屈服应力，其中该絮凝物破坏阶段包括：

依照Camp数对该絮凝尾矿物料施加足以使得该絮凝尾矿物料达到水释放区的预设量的剪切调节，其中在所述水释放区中释放的水从絮凝尾矿物料中分离出来；和

将处于水释放区内的该絮凝尾矿物料沉积到地表沉积区域上。

在一些实施方式中，该预设量的剪切调节是由管线组件提供的。

在一些实施方式中，该管线组件具有由从实验室规模的混合器试验根据Camp数按比例放大确定的构造。

在一些实施方式中，该根据Camp数按比例放大包括：测定包括该稠细粒尾矿的样品和该絮凝剂的絮凝混合物样品在实验室规模混合器中的流变行为；测定足以使在实验室规模的混合器中的该絮凝混合物样品进入水释放区的实验室规模Camp数；确定该Camp数从而使其与实验室规模Camp数基本上相类似(相同)；和基于该Camp数确定该管线组件的等效管长度。

在一些实施方式中，该Camp数在该实验室规模Camp数的约±10％内。在一些实施方式中，该实验室规模的混合器包括桨式混合器。

在一些实施方式中，该测定絮凝混合物样品的流变行为的步骤包括：确定添加到稠细粒尾矿样品中的最佳絮凝剂剂量范围；在该最佳絮凝剂剂量范围内将该絮凝剂添加到该稠细粒尾矿的样品中以形成絮凝中混合物样品；为该絮凝中混合物样品施加分散混合以促进絮凝剂的分散和絮凝物的聚集，以形成经絮凝的物料；为该经絮凝的物料施加较低程度的混合以使絮凝物开始破坏直至到达水释放区；和测定该絮凝中混合物和该经絮凝的物料随时间的屈服应力响应。

在一些实施方式中，该测定Camp数的步骤包括使用Herschel-Bulkley模型。

在一些实施方式中，该管线组件包括至少一个进入支线的分支。在一些实施方式中，该管线组件包括具有等效管长度值的管路混合器。在一些实施方式中，该管线组件基本上由管线组成。

在一些实施方式中，该方法进一步包括：

通过改变以下参数而改进该使稠细粒尾矿絮凝的步骤：

稠细粒尾矿的性质；

絮凝剂的类型；和/或

絮凝剂相对于稠细粒尾矿的剂量；

确定用于絮凝物破坏阶段的新的Camp数和剪切调节的新预设量；和

为该絮凝尾矿物料施加足以使该絮凝尾矿物料处于水释放区内的新预设量的剪切调节。

在一些实施方式中，施加新预设量的剪切调节包括再次构造该管线组件以增大或减小该等效管长度。

在一些实施方式中，该管线组件包括多个管线，其用于将该絮凝尾矿物料输送和沉积到相应的沉积区域上，该管线经配置以具有基本相同的长度和直径。

在一些实施方式中，该管线组件包括多个管线，其用于将该絮凝尾矿物料输送和沉积到相应的沉积区域上，各管线经配制以具有不同的长度和/或不同的直径，且依照相应预设量的剪切调节被选择用以接收絮凝尾矿物料的相应流体。

在一些实施方式中，提供该Camp数和该预设量的剪切调节以达到在水释放区内的水释放最高范围。

在一些实施方式中，该稠细粒尾矿包括熟化细粒尾矿。在一些实施方式中，该熟化细粒尾矿是由油砂得到的。在一些实施方式中，该稠细粒尾矿是从尾矿池或从提取操作的分离单元回收的。

在一些实施方式中，提供了处理稠细粒尾矿的方法，包括：

将絮凝剂分散到稠细粒尾矿中以产生絮凝尾矿物料；