本發(fā)明公開了一種衍生自一種或多種烯屬不飽和酸的含多價(jià)陽離子的共聚物。所述共聚物具有以下特征：(a)當(dāng)在25℃下在1M NaCl溶液中測量時(shí)，特性粘度為至少約3dl/g；(b)所述共聚物衍生自包含烯屬不飽和酸和至少一種共聚單體的單體混合物，所述烯屬不飽和酸以約50?約65重量％的量存在；和(c)當(dāng)所述共聚單體為丙烯酰胺時(shí)，殘余共聚單體含量小于1000ppm。所述共聚物尤其可用作用于處理包含顆粒材料，優(yōu)選來自采礦操作的尾礦的含水漿料的絮凝劑。

技術(shù)領(lǐng)域

在其一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及一種含多價(jià)陽離子的共聚物。在其另一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及一種制備含多價(jià)陽離子的共聚物的方法。在其又一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及含多價(jià)陽離子的共聚物用于處理含水漿料如來自礦物加工操作的尾礦流的用途。

現(xiàn)有技術(shù)描述

處理礦石、煤或油砂以提取有價(jià)值礦物的方法或者在油砂的情況下提取烴的方法或者處理煤的方法通常會導(dǎo)致來自選礦工藝的廢棄材料。廢棄材料通常由包含與水混合的顆粒狀礦物材料(例如粘土、頁巖、砂、砂礫、油砂尾礦，金屬氧化物等)的含水漿料或污泥組成。

在一些情況下，諸如礦井尾礦的廢棄材料可方便地在地下礦井中處置以形成回填。回填廢棄物通常包含高比例的大尺寸粗顆粒以及其他較小尺寸的顆粒，并且作為漿料泵入礦井中，偶爾加入火山灰，在礦井中使其脫水，從而使沉降的固體留在原位。通常的做法是使用絮凝劑通過絮凝細(xì)料以提高沉降速率來輔助該過程。然而，在這種情況下，粗料通常會以比絮凝細(xì)料更快的速率沉降，從而導(dǎo)致粗細(xì)固體的不均勻沉積。

對于其他應(yīng)用，可能無法在礦井中處置廢棄物。在這些情況下，通常的做法是通過將含水漿料泵入貯留池、堆或疊并通過沉降、排水和蒸發(fā)的作用使其逐漸脫水來處置該材料。在這些情況下，通常的做法是在地面上或者開放的礦井空隙中，或者甚至在專門建造的堤壩或容納區(qū)域中處置該材料。采礦廢棄物的最初放置到處置區(qū)可以以自由流動(dòng)的液體、增稠的膏形式進(jìn)行，或者可對材料進(jìn)一步處理以除去大部分水，從而使其作為固體狀材料堆疊和處理。將采礦廢棄物通過沉降、排水和蒸發(fā)作用逐漸進(jìn)一步脫水。

例如，在尾礦以液體和流體形式送至處置區(qū)的情況下，必須借助堤壩或類似的蓄水結(jié)構(gòu)將其容納在貯留池中。尾礦可通過添加絮凝劑進(jìn)行預(yù)處理，并在重力濃密機(jī)中增稠以除去和回收一些水分，然而總固體含量使得流體不再具有或具有低屈服應(yīng)力，因此材料在沉積時(shí)主要表現(xiàn)為液體形式。這些貯留池可能較淺或很深，這取決于可用土地的多少、建造蓄水區(qū)的方法和礦區(qū)附近的其他巖土因素。取決于廢棄物中的固體顆粒的特性，顆粒通常逐漸從含水漿料中沉降并在沉積區(qū)的底部形成密實(shí)床。釋放的水可通過泵送回收，或者通過蒸發(fā)流失到大氣中，以及通過排水回收到地下水中。希望從尾礦中除去水相，由此其重量水容度更接近尾礦固體的液體極限，以便管理主要具有固體或半固體處理特性的剩余尾礦。該目的可采用許多方法來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)尾礦的材料性質(zhì)允許時(shí)，最常見的做法是在尾礦壩中自重固結(jié)，由此尾礦的滲透性足以克服壩的填充速率且水可從尾礦中自由釋放。當(dāng)尾礦的滲透性不足以使水自由逸出時(shí)，通常使用聚合物來改善滲透性，由此使尾礦適合自重固結(jié)工藝。最終，當(dāng)其充分干燥且密實(shí)時(shí)，可以修復(fù)含有脫水固體的土地。然而，在其他情況下，廢棄固體的特性使得顆粒過細(xì)而無法完全沉淀至密實(shí)床中，并且盡管漿料隨時(shí)間的流逝將變稠且變得更濃，然而其仍會達(dá)到穩(wěn)定的平衡，由此材料粘稠但仍然為流體，這使得土地非常難以修復(fù)。已知的是，有時(shí)使用絮凝劑來處理尾礦，然后將其置于處置區(qū)中，以便提高沉積速率并提高用于回收或蒸發(fā)的水的釋放。