JPS626876B2 - - Google Patents

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JPS626876B2
JPS626876B2 JP54097410A JP9741079A JPS626876B2 JP S626876 B2 JPS626876 B2 JP S626876B2 JP 54097410 A JP54097410 A JP 54097410A JP 9741079 A JP9741079 A JP 9741079A JP S626876 B2 JPS626876 B2 JP S626876B2
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JP
Japan
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starch
hydrolyzed
water
flocculant
sludge
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Application number
JP54097410A
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English (en)
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JPS5561904A (en
Inventor
Neniu Yangu Reimonto
Jitsuto Sesui Amaaru
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Suncor Energy Inc
Original Assignee
Suncor Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Suncor Inc filed Critical Suncor Inc
Publication of JPS5561904A publication Critical patent/JPS5561904A/ja
Publication of JPS626876B2 publication Critical patent/JPS626876B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13KSACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K1/00Glucose; Glucose-containing syrups
    • C13K1/06Glucose; Glucose-containing syrups obtained by saccharification of starch or raw materials containing starch
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0084Enhancing liquid-particle separation using the flotation principle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/01Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation using flocculating agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5263Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using natural chemical compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は新芏な加氎分解された小麊、ずうもろ
こし又はばれいしよでんぷん組成物、及びその補
造及び䜿甚方法に関する。より詳しくは本発明は
加氎分解された小麊、ずうもろこし及びばれいし
よでんぷんが垌薄な䞊びに濃厚なスラツゞ懞濁液
を䞍安定化させるのに有効な凝集剀であるずいう
発芋に関する。 䞀般に、これらの懞濁液は石炭、タヌルサンド
からのビチナヌメン及び金属の様な物質の回収に
斌ける採掘操䜜䞭に倧量に生成される粘床鉱物又
は金属酞化物−氎酞化物のいずれかを含んだ氎性
コロむド懞濁液である。金属採掘操䜜の堎合には
スラむムずしお知られる懞濁液が圢成され、兞型
的にはこれは銅、ニツケル及びチタンの採掘で䜜
られる燐酞塩スラむム又はこれに類䌌する物質で
ある。石炭及びタヌルサンドの採掘では、䟋えば
採掘流出物は兞型的には垌薄な又は濃厚な粘土鉱
物懞濁液を含んでいる。 発生源のいかんによらず、これらの倧量の採掘
排出物を適圓に凊分するために、凝集剀がこれら
の懞濁液を䞍安定化させその様にしお固圢分から
氎の効果的な分離が出来る様に慣甚的に甚いられ
お来た。 特別に䞀面に斌お本発明は、アサバスカタヌル
サンドの様な瀝青質サンドの凊理のための熱氎工
皋から埗られるテむリングポンドかす池の氎
の凊理に関し、より詳しくは䞊蚘工皋から排出さ
れた氎及び粘土含有流出物を加氎分解された小麊
でんぷんで凊理するこずに関する。 曎に別の面に斌お、本発明は燐酞塩採掘操䜜で
普通に埗られる燐酞塩スラむムの凊理に関する。 タヌルサンドこれはオむルサンド及び瀝青質
サンドずしおも知られおいるずは濃厚な粘性あ
る石油で含浞されおいる砂鉱床である。タヌルサ
ンドは䞖界じゆうで普通の石油ず同じ地理的な区
域で屡々発芋されおいる。最も倧きい鉱床、そし
お珟圚商業的に重芁であるただ䞀぀のものはカナ
ダ、アルバヌタ州の比東郚、アサバスカ区域にあ
る。この鉱床は7000億バレルを越えるビチナヌメ
ンを含有しおいるず信じられおいる。比范のため
に述べるず、これはその60が䞭東に発芋されお
いる䞖界䞭の通垞の石油の埋蔵量にほゞ等しい。 アサバスカタヌルサンドはビチナヌメン、鉱物
及び氎の䞉成分混合物である。ビチナヌメンが倀
打があり、その抜出のためにタヌルサンドが採掘
されお凊理される。ビチナヌメン含有量は倉化す
るもので、平均は鉱床の12重量パヌセントである
が、ないし18重量パヌセントの範囲をずる。氎
は兞型的には混合物のないし重量パヌセント
にあり、ビチナヌメン含量の枛少ず共に増加す
る。鉱物含量は比范的䞀定でないし86重量パヌ
セントの範囲をずる。 ビチナヌメンをサンドから分離するのに長幎幟
぀かの基本的抜出法が知られおいる。いわゆる冷
氎法では分離は砂をビチナヌメン成分を溶かし埗
る溶媒に混合するこずにより達成される。混合物
は次に倧量の氎、衚面掻性剀が加えられた氎、又
は氎䞭の䞭性塩溶液䞭に導入される。䞀緒にされ
た物は次に圧力又は重力分離にかけられる。 ビチナヌメンをタヌルサンドから最初に抜出す
る熱氎工皋は぀の䞻芁な工皋段階からなる第
の段階である最終抜出は回収されたビチナヌメ
ンを䞋流凊理のために枅浄化するのに甚いられ
る。コンデむシペニングず呌ばれる最初の段階
でタヌルサンドは氎ず混合されお盎接蒞気で加熱
され、70ないし85重量パヌセント固圢分の鉱泥を
圢成する。PHを8.0〜8.5の範囲に保持するために
芁求されるに埓぀お氎酞化ナトリりム又は他の詊
薬が加えられる。分離ず呌ばれる第の段階では
コンデむシペニング状態調敎された鉱泥は沈
でんが起き埗る様に曎に垌釈される。倧量の砂−
サむズマむナヌが急速に沈殿し、サンドかすずし
お抜き出される。ビチナヌメンの倚くはすぐに浮
かび䞊方に萜付くフロス泡ずしお知られ
る凝集性の塊を圢成し、これは沈殿容噚をすくう
こずによ぀お回収される。ミドリングスドラツグ
ストリヌムmiddlings drag streamず呌ばれ
るこの流れは第の凊理段階即ち掃去スカベン
ゞングにかけられうる。この段階は懞濁された
ビチナヌメンの増加的回収を䞎え、慣甚の浮遊遞
鉱によ぀お達成出来る。 鉱物粒子の粒床分垃は熱氎法操䜜にず぀お及び
スラツゞ蓄積にず぀お特に重芁である。砂、シル
ト、粘土、及び埮粒フアむンの甚語は砂が
325メツシナ篩を通過しない珪酞質物質である堎
合の粒床衚瀺ずしお䜿甚され、シルトは325メツ
シナを通過するが、ミクロンより倧きく、粘土
はミクロンよりも小たい物質であ぀お、その寞
法の幟぀かの珪酞質物質を含む。 ビチナヌメンを回収するためのタヌルサンドの
コンデむシペニングはタヌルサンド氎仕蟌混合
物を凊理枩床180゜〜200〓に加熱するこず、
その鉱泥を均䞀な組成及び皠床になるよう物理的
に混合するこず及び化孊反応により添加され
た苛性アルカリ又は他の詊薬を消費させるこずか
らなる。これらの条件䞋で、ビチナヌメンは個々
の砂粒から取り陀かれ、砂粒ず同じオヌダヌの粒
床の別個の滎の圢で鉱泥䞭に混入される。同じ凊
理条件がタヌルサンド仕蟌み䞭に自然に起きる粘
土の解膠を達成するのにも理想的であるこずがわ
か぀た。解膠又は分散化は自然に起きる粘土の凝
集物をこわしお独立した粒子のスラリヌを䜜るこ
ずを意味する。このようにコンデむシペニングの
間に粘土粒子の倧区分が良く分散されお鉱泥じゆ
うに混合される様になる。 圓業者には埓぀お次の凊理段階䞭に効率よく回
収されるようにこの資源ビチナヌメンを調補
するコンデむシペニング工皋がテむリングか
す凊理操䜜で䜜り扱いの最も困難な粘土をも調
補するこずが理解されるであろう。 分離ず呌ばれる第の凊理段階は実はビチナヌ
メン回収段階分離はコンデむシペニングの間に
すでに起こ぀おいるである。コンデむシペニン
グされたタヌルサンド鉱泥は岩石及びコンデむシ
ペニングが䞍可胜なタヌルサンド及び粘土の塊を
陀くために篩にかけられる。䞍合栌物質即ち篩の
寞法より倧きいものは捚おられる。篩われた鉱泥
は沈降ず浮䞊の工皋を促進するために氎で曎に垌
釈される。即ち本質的に鉱物の無い、ビチナヌメ
ンの球が浮䞊し浮いお、分離セルの衚面に泡
の凝集性ある塊を圢成し、同時に鉱物粒、特に砂
粒床の鉱物が䞋に沈降しおかすずしお分離セルの
底から陀かれる。これらの沈降浮䞊過皋がその䞭
で起るずころの媒䜓はミドリングス
middlingsず呌ばれおいる。ミドリングスは䞻
ずしお氎からなり、现かい物質及びビチナヌメン
の粒子が懞濁しおいる。 砂及びビチナヌメン粒子の粒床及び密床は比范
的固定的である。沈でん過皋に最も圱響を䞎える
媒介倉数はミドリングスの粘床である。埮粉の含
有率があるしきい倀を越えるずしきい倀は埮粉
の組成によ぀お異なる特城的に粘床は急速に高
い倀に達し、沈降過皋が本質的に止た぀おしたう
結果ずなる。この操䜜条件に斌おは分離宀はアツ
プセツトお手あげず蚀われおいる。油はほず
んどは党く回収されず、宀を出るすべおの流は仕
蟌みず倧䜓同じ組成を有する。 仕蟌みの埮粉含有率が増加するに埓぀お本工皋
でミドリングスの粘床を実斜可胜な範囲に保぀た
めにより倚くの氎を䜿甚しなければならない。 熱氎法の第の段階は掃去である。仕蟌の埮粉
含量は䞊に述べた様に粘土氎比率に支配される
ミドリングス粘土を制埡する必芁から凊理氎芁求
量を芏定する。分離宀の物質収支を保぀ために普
通ミドリングスのドラツグ流を抜き出すが必芁で
あり、このミドリングスの流はビチナヌメンの増
分量の回収のために掃去され埗る。このミドリン
グスの流には空気浮揚が有効な枅浄方法である。 最終的な抜出又は泡枅浄化は普通遠心分離によ
぀お達成される。最初の抜出からの泡はナフサに
よ぀お垌釈され、垌釈された泡は次に段階遠心
分離にかけられる。この工皋は本質的に玔粋な
垌釈されたビチナヌメンの油生成物を生成す
る。泡から陀かれた氎及び鉱物は凊分しなくおは
ならない远加的なかすの流を構成する。 抜出凊理の甚語法に斌おテむリングスかす
ずは鉱石から貎重な物質を抜出する過皋䞭に発生
される、捚おられるべき物質である。タヌルサン
ド凊理に斌おはテむリングスはタヌルサンド鉱石
党䜓に凊理甚氎の正味添加量を加えたものから回
収されたビチナヌメン生成物だけを差し匕いたも
のである。タヌルサンドテむリングは぀の範ち
ゆうに现分類出来る。(1)篩を通らない倧きすぎる
もの、(2)砂テむリングス急速に沈降する区
分、(3)テむリングススラツゞゆ぀くり沈降す
る区分。 篩を通らない倧きすぎるものは兞型的には集め
られおから別の流れずしお扱われる。 テむリングスの凊分はテむリングスを最終的に
攟眮しおおく堎所に眮くのに必芁ずされるすべお
の操䜜である。明らかな長期的なテむリングス凊
分の䞀目暙はこれを満足できる圢で掘り出した区
域に戻すこずである。埓぀おテむリングス凊分の
ためには぀の䞻芁な操䜜様匏がある。(1)土手建
蚭−氎によるテむリングスの運搬を行な぀た埌に
砂テむリングス区分を機械的詰め固める方法。(2)
氎䞭ぞの投棄−氎による運搬を行な぀お機械的に
詰め固めるこずはしない方法。 最近ではカナダ及び米囜で生態孊的意識の氎準
が高いので、タヌルサンド操業に斌ける技術的興
味はテむリングス凊分方法に焊点が合わせられ始
めた。タヌルサンドテむリングス凊分の抂念は簡
単なものである。立方フむヌトのタヌルサンド
を採掘したず想像した堎合このこずによ぀お立
方フむヌトの穎が地面に残るこずになる。鉱石は
資源ビチナヌメン回収のために凊理され、凊
理物質及び脈石無甚鉱物の䞡方を含むずころの残
りが貎重ではなくお凊分されるべきテむリングス
を構成する。タヌルサンド凊理に斌お䞻芁な凊理
物質は氎であり、脈石無甚鉱物は䞻に砂であ぀お
いくらかのシルト及び粘土を䌎なう。物理的には
テむリングスは固圢分砂テむリングス及び倚
かれ少なかれ䞀応流䜓である郚分スラツゞか
らなる。これらのテむリングスを凊分するのに最
も満足な堎所はもちろん地面の既にある立方フ
むヌトの穎である。しかし立方フむヌトの鉱石
からの砂テむリングスだけでもおよそ立方フむ
ヌトを占めるこずがわか぀た。スラツゞの量は鉱
石の質及び凊理条件に䟝存しお可倉であるが0.3
立方フむヌトたでになり埗る。埓぀おテむリング
スは地面の元の穎には䞁床収たり埗ないのであ
る。 タヌルサンドからのビチナヌメン回収のための
熱氎法を包含しおいる歎史的文献は液䜓テむリン
グス又はスラツゞの正味の蓄積が起こるであろう
ずいう認識に関しおは少ししか蚘茉がない。アル
バヌタ州、フツト、マクマレむ近くのグレヌト、
カナデむアン、オむルサンズ、プラント蚭蚈に導
いた珟堎詊隓ナニツト操䜜の分析に基いおスラツ
ゞ蓄積の存圚が予想された。この蓄積は「ポン
ド、りオヌタヌ、プロブレム」池氎問題ず呌
ばれるようにな぀た。フツト、マクマレむでの操
業始めず初期商業的操業の間での芳枬は予想を確
認するには正確さが䞍十分であ぀た。1969幎以来
商業的操業のデヌタヌによ぀お埮现物質及び氎
スラツゞの局の蓄積がグレヌト、カナデむア
ン、オむルサンズGCOSのテむリング凊分区
域で確認された。䞊蚘スラツゞは数幎の埌にもし
もするずしおも非垞にゆ぀くりず沈降し緻密にな
る。 GCOSプラントに斌お土手建蚭のためにテむリ
ングスは氎力によ぀お凊分区域に運ばれ、その䞭
に含たれる液䜓の液䜓だめのための囲い蟌みずし
おの圹割をするように建蚭された砂土手の䞊に捚
おられる。土手䞊では砂は急速に沈降し、埮粉の
スラリヌ、氎、及び少量のビチナヌメンが池内郚
に流入する。沈降した砂は機械的に詰め固められ
お土手をより高い高さに建蚭する。池内郚に流れ
お入るスラリヌは䜕ケ月から䜕ケ幎の時間的尺床
に亘぀お沈降しおいく際に局圢成を始める。この
長期間をかけた沈降の結果ずしお぀の局が圢成
される。液だめの䞊郚ないし10フむヌトはな
しい重量パヌセントの固圢分を含む比范的透明
な氎の局である。この透明な氎の局の䞋には固圢
分含量に぀いおの䞍連続がある。ほんの数フむヌ
トで固圢分含量は10ないし15重量パヌセントに増
加し、その埌は固圢分含量は池の底に向か぀お芏
則正しく増加する。池の最も深い郚分では50重量
パヌセントを越える固圢物含量が蚘録されおい
る。この第二の局はスラツゞ局ず呌ばれおいる。
スラツゞ局の固圢分含量は〜の因子で頂郚か
ら底郚に芏則正しく増加する。この局䞭の粘土−
氎比率も増加するが、より䜎い因子1.5〜2.5で増
加する。粘土は凊理の間に分散されおいるが、明
らかに非垞にもろいゲル網状構造に郚分的に再凝
集しおいる。このゲルを通じお粘土より倧きい粒
床の埮粒はゆ぀くりず沈降する。 投棄はテむリングスが砂土手の頂䞊を越えお盎
接液だめに捚おられる操䜜である。急速な及びゆ
぀くりした沈降過皋が起きるが、その区別は土手
建蚭に及ける皋にはは぀きりしおおらず、機械的
詰め固めは行なわれない。テむリングスの砂郚分
は急速に沈降し、排棄地点から池内郚に向か぀お
延びるゆ぀くりず募配の぀いた浜を圢成する。砂
が沈降するに埓い、埮粒ず氎は液だめ䞭に流入し
長い期間にわたる沈降を開始する。 たずめれば、(1)タヌルサンドは粘土鉱物を含有
する。(2)熱氎抜出法ではほずんどの粘土が凊理流
䞭に分散され、サヌキツトを暪切り、テむリング
ス䞭に出お行く。(3)凊理氎を入れる量は仕蟌みの
粘土含量により、及びミドリングス流の粘床を制
埡する必芁性により定められる。(4)ミドリングス
の粘床制埡に芁求される氎の量は鉱石自䜓の量ず
比べ倧量である。(5)凊分した堎合に粘土は極めお
非垞にゆ぀くりず沈降し、埓぀おテむリングスの
凊理氎成分は再埪環を通じお再䜿甚するのにほん
の郚分的にしか利甚できない。再埪環できないも
のはテむリングススラツゞの正味蓄積を衚わす。 池氎問題は埓぀お液䜓テむリングス又はスラツ
ゞの蓄積を陀去し、最少限にし、又は氞久に凊分
するために長期的に亘぀お経枈的でか぀生態孊的
に受け入れられる手段を考案するこずである。 沈降特性を改良するためのドラツグストリヌム
の凝集が先行技術に斌お提案され、か぀実斜され
おきた。凝集に斌お個々の粒子この堎合粘土粒
子はどちらかず云うずゆるく結合した凝集物又
はフロツク凝集によ぀お生ずる独立した粒子ず
みなしうるような集合粒子䜓に結合される。凝
集の皋床は粘土粒子間の衝突の確率及びそれらの
衝突埌の付着の傟向によ぀お制埡される。撹拌は
衝突の確率を高め、たた付着する傟向は凝集剀の
添加によ぀お増加される。 凝集剀ずしお詊薬は䞀又は䞉぀の䞀般的機構の
組み合わせにより䜜甚する。 (1)小さい粒子を取り囲んでいる電気的な反発力
の䞭和。これによ぀お䞀旊粒が衝突したらフアン
デルワヌルス凝集力が粒子を䞀緒にしお保぀こず
が可胜にされる。(2)埮粒を぀かたえる金属氎酞化
物の様な倧容量のフロツクの沈殿。(3)倩然又は合
成の長鎖高分子量の重合䜓による粒の橋かけ。こ
れらの電解質重合䜓は固䜓衚面のヒドロキシル基
又はアミド基の吞着゚ステル圢成又は氎玠結合
によるによ぀お䜜甚するず信じられ、各重合䜓
鎖は懞濁液䞭の個より倚くの固䜓粒子の間を橋
かけしおいる。 粘土凝集に有甚であるこずがわか぀た皮々の詊
薬のなかで次のものがある。塩化アルミニりム、
ポリアルキレンオキシド、䟋えばポリ゚チレンオ
キシド、カルシりム化合物䟋えば氎酞化カルシり
ム、酞化カルシりム、塩化カルシりム、硝酞カル
シりム、燐酞氎玠カルシりム、硫酞カルシりム、
酒石酞カルシりム、ク゚ン酞カルシりム、スルホ
ン酞カルシりム、乳酞カルシりム、゚チレンゞア
ミンテトラアセテヌトのカルシりム塩及び同様な
有機の金属むオン封鎖剀。たたクア−フラワヌ又
は高分子アクリルアミド重合䜓、䟋えばポリアク
リルアミド又はアクリルアミドずアクリル酞の様
な共重合可胜なカルボン酞の共重合䜓も又有甚で
ある。考えられたそれ以倖の凝集剀にはアクリル
酞又はメタクリル酞誘導䜓、䟋えばアクリル酞、
メタクリル酞、アクリル酞又はメタクリル酞のア
ルカリ金属塩及びアンモニりム塩、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、アミノアルキルアクリレ
ヌト、アミノアルキルアクリルアミド、アミノア
ルキルメタクリルアミド及びアクリル酞又はメタ
クリル酞の−アルキル眮換アミノアルキル゚ス
テルの重合䜓が含たれる。 圓業者には「ポンドりオヌタヌプロブレム」
池氎問題の満足な解決法が経枈的䞊びに生態
孊的に受け入れられるものでなければならないず
いうこずが理解されるであろう。 埓぀お本発明の䞀぀の目的は垌薄な䞊びに濃厚
なスラツゞ懞濁液、特に採掘操䜜から埗られるコ
ロむド状懞濁液を䞍安定化するのに有効な凝集剀
を提䟛するこずである。 懞濁された粘土粒子を遞ぶタヌルサンドテむリ
ング流を凊理するのに有効な凝集剀を䞎えるこず
が本発明の他に䞀぀の目的である。 タヌルサンドテむリング流及び燐酞塩採掘操䜜
から埗られる燐酞塩スラむムの䞡方を凊理するの
に斌お、補造し䜿甚するこずが経枈的であるその
様な凝集剀を䞎えるこずが本発明の別の目的であ
る。 他面に斌おは取り扱いが安党か぀容易で、それ
自身生態孊的に望たしくない副次的圱響を䞎える
こずのないその様な凝集剀を䞎えるこずが本発明
の曎に別の目的である。 本発明に埓えば、前述の及び他の目的が加氎分
解された小麊、ずうもろこし又はばれいしよでん
ぷんを垌薄な及び濃厚なスラツゞ懞濁液を䞍安定
化させるのに凝集剀ずしお䜿甚するこずによ぀お
達成されるこずが芋出された。 より詳しく述べるず、これらのでんぷんが金属
塩の存圚䞋で加氎分解されたずき、その様な懞濁
液を䞍安定化させるのに高床に有効な組成物が圢
成される。曎に詳しく述べるず、CaAlPO4小麊
でんぷんが䜎玚脂肪族アルコヌルず組合わされお
䜿甚されたずきに特に有効な凝集組成物が補造さ
れる。別法ずしおAlPO4ばれいしよでんぷんも䜿
甚できる。 前述の様に、本発明に埓぀お凊理されたスラツ
ゞは粘土鉱物又は採掘操䜜の間に圢成される金属
酞化物、氎酞化物のいずれかを含んでいる氎性コ
ロむド懞濁液である。䟋瀺のため及び単玔にする
こずだけの理由で、以䞋の蚘茉は瀝青質タヌルサ
ンド採掘から埗られるコロむド状粘土懞濁液及び
燐酞塩採掘から埗られる燐酞塩酞化物−氎酞化物
スラむムに関しお述べられる。しかし本発明は、
すべおのその様な懞濁液の䞍安定化が䞀般に向け
られおいるこずが理解できるであろう。 本発明に埓えば、前述の組成物ず共にセメント
が懞濁液に加えられたずきに生じる䞍安定化され
たスラツゞの透氎性ず、剪断匷床改良が達成され
るこずもたた発芋された。 凝集剀が補造される方法及びそれらを䜿甚する
方法の䞡方に関しお本発明は次の図面ずの関連に
斌おなされた蚘茉を参照するこずによ぀お最も良
く理解されるであろう。図面に斌おただ䞀぀の図
は本発明が特定甚途を芋出すずころの熱氎抜出方
法の図匏的衚瀺である。 さお単䞀の図を参照するに、瀝青質タヌルサン
ドが線管を通぀お系䞭に䟛絊され、状態調
敎ドラム又は磚砕機に入れられる。氎ず蒞気
が他の線を通぀お磚砕機に導入される。液䜓ず
蒞気の圢で導入される合蚈氎量は凊理されるタヌ
ルサンドの重量を基準にしお少量である。氎で状
態調敎されたタヌルサンドは線を経お仕蟌み氎
だめに通る。この氎だめは分離垯に到る
通路の前で远加の氎で鉱泥を垌釈するため垯域ず
しおの圹目をする。 鉱泥タヌルサンドは、線を通぀お仕蟌み氎だ
めから分離噚䞭に連続的に流される。分
離噚䞭の静眮垯は比范的静止しおいるので、
そのためビチナヌメンの泡が頂郚に䞊昇し、線
を経お取り出され、䞀方砂のかさばりはかすの局
ずしお底に静眮し、これは線を通぀お取り出さ
れる。 ミドリングスの流れ砂のたじ぀たは䞋蚘の
様に凊理されるため線を通り取り出される。線
を通しお取り出される流りに比べお、比范的に
油に富んだ他のミドリングスの流れは線を経お
セルから浮遊遞鉱掃去垯ぞ匕き取られる。こ
の垯域では空気浮遊遞鉱操䜜が行われ、远加の油
泡沫の生成を起し、この油泡沫は掃去垯から線
を通り分離噚からの䞀次泡末ず混合され泡静
眮槜泡すたしタンクに送られる。油分の
乏しい氎の流れは、曎に䞋蚘の様に凊理されるた
めに、線を通しお掃去垯の底から陀かれ
る。静眮垯䞭で、曎に幟らかの油分の乏しい
氎が泡から取り出され、線を通しお陀かれお
浮遊遞鉱掃去垯からの油に乏しい氎の流れ、分離
垯からの砂かすの流れ及び分離垯から取り出され
た䞋局のミドリングの䞀郚ず混合される。すたし
タンクからのビチナヌメンは曎に凊理するため線
を通しお陀去される。 党郚で流出排出物の流れをなす、泡すたしタン
ク、掃去垯、分離噚からの油に乏しい氎、及びす
たしタンクからのかすは、砂分離垯におい
お、䟋えば単玔な重力沈降法によ぀お凊理され
る。砂は線によ぀お取り去られお捚おられ、
凊理氎の流れは線により凝集垯に取り出
される。 凝集垯においお、凊理氎䞭に懞濁した粘土
の実質量が凝固され、凝固した粘土のスラリヌず
凊理氎は線䞭で遠心分離垯ぞず取り出さ
れる。遠心分離垯では凝固した粘土が凊理甚氎か
ら分離され、線を経お捚おられる。流出した
排液に比べお実質的に粘土ず砂の含量が枛少され
た氎は、遠心分離垯から回収され、新らしい氎ず
混合されるために線により埪環されお枩氎工
皋䞭に䟛絊される。 前に述べたように、凝固剀は小麊、をうもろこ
し又は銬鈎薯柱粉から぀くられ、これらは加氎分
解されおいる。加氎分解は単に氎懞濁液の圢の柱
粉を玄85゜〜95℃、奜たしくは玄90℃で加熱する
こずにより達成される。柱粉は望たしくは氎100
ml圓り〜、奜たしくは〜の量で存
圚せしめられるべきである。柱粉粒子の粒床を調
節しそれらの膚最を防止するため、加氎分解を電
解質ずしお働き粒子の粒床を奜たしい寞法内に保
぀、或る皮の遞ばれた塩の存圚䞋で行うこずが必
須であるこずが芋出された。 この目的に䜿甚されうる塩類の䞭には、ナトリ
りム、カリりム、アンモニりム、マグネシりム、
カルシりム及びアルミニりムのような金属の塩が
ある。それぞれの陰むオンは、硫酞根、酢酞根、
塩酞根、硝酞根、塩玠酞根、臭化氎玠酞根、ペり
化氎玠酞根、チオシダ酞根、燐酞根等でありう
る。タヌルサンドかす池に適甚するものずしお、
特に本発明の目的に有効なものは、CaAlPO4小
麊柱粉である。尀もAlPO4、NaAlPO4等のような
その他の塩類も䜿甚し埗る。 塩類は所望の圢態で添加しおよいが、塩をその
堎で圢成するこず、特に塩が倧䜓氎に䞍溶性の堎
合には、この方法が奜たしいこずがわか぀た。そ
れ故、䟋えば奜たしいCaAlPO4塩は、特定量の
氎酞化カルシりム、硫酞アルミニりム、燐酞ナト
リりムを、氎性の小麊柱粉加氎分解媒䜓䞭に添加
するこずによ぀お、その堎で圢成させるのが奜郜
合である。いかなる堎合でも生成する塩は、柱粉
100圓り玄10〜30で、奜たしくは柱粉100圓
り15〜20である。 本発明の凝集剀による燐酞塩採掘操業からの既
知燐酞塩鉱泥の凊理の堎合には、燐酞ナトリりム
のような燐酞塩の存圚又は添加は䞍必芁であり、
塩補造から省略しおもよい。 本発明によれば、アルコヌル類、奜たしくは
〜個の炭玠原子を持぀メタノヌル、゚タノヌ
ル、プロパノヌルのような䜎玚脂肪族アルコヌル
が加氎分解物に添加されるずきには、生成する凝
集剀材料の粒床ず効果が高められ、本方法は他の
既知の凝集剀に勝぀お、曎に改良される結果ずな
るこずも又発芋された。 アルコヌルは二぀の方法の内の䞀方法によ぀お
柱粉加氎分解物に添加されうる。(1)アルコヌルず
加氎分解物のかす池氎ぞの同時盎接での添加によ
る。(2)加氎分解物をかす池に䜿甚する前に、加氎
分解物それ自身ぞのアルコヌルの添加による。埌
者の堎合アルコヌルは通垞加氎分解物に、実際に
必芁な量以䞊過剰に添加させるから、凝集剀の䞀
晩の沈降は蒞溜等による過剰のアルコヌルが回収
され、次で埪環されるこずを蚱容し、これにより
幟分かの明らかな経枈性をもたらす。アルコヌル
は加氎分解物の少くずも1/10〜1/5容の量で添加
されるべきである。その代りに、しかしあたり奜
たしくはないが、アルコヌルの代りにアセトン、
酵母又は乳酞のような他の添加剀が䜿甚できる。 もし垌望ならば、生じたアルコヌル凊理加氎分
解物は、次にこれを也燥即ち、凍結也燥、空気
也燥、回転燥spin drying等によ぀お曎に
凊理し、本質的にすべおの氎を陀いお取扱い、貯
蔵及び茞送に䟿利であるが、凊理堎所で容易に氎
䞭に再分散し埗る粉末を提䟛する。 本発明の曎に他の態様では、瀝青質タヌルサン
ドぞの応甚時に芋出された。塩類ずアルコヌル凊
理柱粉加氎分解物により埗られた結果は、凝集剀
に粉末セメントを、20の固䜓を含有する454.6
100英ガロンのスラツゞ圓り少くずも玄
1.36Kg玄ポンドの基準の濃床垌薄なスラリ
ヌの圢で導入するこずにより、曎に高められる。
凝集剀ぞの粉末セメントの添加の効果は、改善さ
れた剪断匷床ず滲透性特性を有する迅速に沈降す
るスラツゞ局を提䟛するこずである。 本発明のこの態様によれば、小麊柱粉凝集剀ず
セメントは奜たしくは別々の又は䞀緒にしたスラ
リヌずしお流出液の流れず混合される。泚入され
るセメントの量はフランゞ100英ガロン圓りセメ
ントは少くずも3.0ポンド〔か぀奜たしくは1.633
Kg3.6ポンド又はそれ以䞊〕であり、このス
ラツゞはタヌルサンドのかすの流れの液䜓フラク
シペンが池に攟出され沈降せしめられるずきにた
たるこずが期埅される。泚入される柱粉凝集剀の
濃床は、兞型的にはスラツゞ454.6100英ガロ
ン圓り45〜910.1〜0.2ポンドの範囲内で
ある。 実圚する池の最初の凊理は、スラツゞ100英ガ
ロン圓り少くずもポンドのセメント濃床にする
ために、池の衚面䞊にセメント及び又は柱粉凝
集剀の必芁量のばらたき又は再埪環物の流れ䞭
ぞの泚入による再埪環のような他の手段による
を必芁ずするであろう。必芁なセメントず柱粉凝
集剀の濃床を定矩するのみの目的には、“スラツ
ゞ”は、玄20重量容量の固䜓を含有する“暙
準化された”スラツゞずしお、より特定的に定矩
される。 前に泚蚘したように、珟実の沈降池䞭では枅柄
された氎局ずスラツゞ局間の区分はは぀きりせ
ず、又倉り易く、又䞊郚から䜎郚たでスラツゞ局
の性質が倉化するので、セメントず柱粉凝集剀の
最少投䞎量を定めるため、池から採取したサンプ
ルから“平均的な暙準化された”スラツゞを蚈算
するこずが必芁である。 枅柄化された氎槜からの氎は、新らしい氎ず混
合されるためにポンプによ぀お匕き取られ、枩氎
工皋に仕蟌たれる。 䞋蚘の実斜䟋は䟋瀺の目的のため提䟛される
が、柱粉凝集剀の調補ず䜿甚に぀いお本発明の範
囲を制限しない。 加氎分解された小麊柱粉凝集剀の合成 の第䞀玚小麊柱粉〔スヌパヌゲル
Supergel1201−むンタヌナシペナル、グレ
ン、プロダクツ、リミテツドInternational
Grain Products Ltd.、Canada〕が還流装眮を
぀けたフラスコ䞭に蚈り入れられた。CaAlPO4
を含有する200mlの氎溶液が加えられた。
CaAlPO4は氎溶液䞭の柱粉の存圚䞋に、0.617
のAl2SO43・18H2O、0.704のNa3PO4・
12H2O及び0.436のCaOH2の添加によ぀おそ
の堎で圢成された。 懞濁液は同時にかきたぜながら時間90℃±
℃で還流された。䞍溶の柱粉がコロむド状溶液に
転化されたずきに、加氎分解が完成したず考えら
れた。容量は次で蒞溜氎によ぀お250mlに調敎さ
れ、かくしお20000ppmのCaAlPO4小麊柱粉の原
料溶液を䞎えた。 実斜䟋  固圢分含量10を有する50mlのタヌルサンドス
ラツゞを含有する䞀連の管を0.5mlの䞊述の
CaAlPO4小麊でんぷんで凊理し、たた䞋の衚で
瀺される堎合ではアルコヌル又は酵母で凊理し
た。スラツゞは0.25のビチナヌメンを含有しお
いた。管の半分を遠心分離しお結果を䞋の衚に
瀺す。残りの半分の管はそれら自身で沈降するよ
うに攟眮し、これも結果を衚に報告する。
【衚】 䞊のデヌタからスラツゞが小麊ず添加物の䞡方
で凊理されお遠心分離されたずきに固圢分含量は
察照詊料よりも優れ、たたスラツゞをそれ自身で
攟眮沈降させたずきに明らかに優れおいるこずが
明癜である。 比范の䞀連の実隓を凝集剀にポリアクリルアミ
ドを䜿甚しお行぀た。結果を䞋の衚に瀺す。
【衚】 同じ条件䞋で加氎分解された小麊でんぷんが䜿
甚されたずき、固圢分のない透明な䞊柄が埗ら
れ、かくしお本発明の小麊でんぷんが先行技術の
ポリアクリルアミドにたさ぀おいるこずを蚌明し
おいる。 実斜䟋  実斜䟋の加氎分解されたCaAlPO4小麊でん
ぷん250mlに゚チルアルコヌル50mlを加え混
合物を䞀倜攟眮した。実質的にすべおの過剰のア
ルコヌルを次に゜ツクスレ−抜出噚䞭で混合物を
80℃で20分間加熱するこずによ぀お陀去し、残枣
をオヌブンで也燥した。 でんぷんを氎䞭に再分散させた埌、初
期固圢分含量12を有するスラツゞの50mlの詊料
぀を枬定しお取぀た。䞀぀は察照ずしお䜿甚し
た。番目の詊料に再分散された加氎分解された
CaAlPO4小麊でんぷん200ppm0.5mlを加え
た。 ぀の詊料を320分間遠心分離した埌、次の結
果が認められた。 察照   12、重量重量   
䞊柄液は透明ではない固圢分1.4。 CaAlPO4でんぷん   28.1重量重量  
 䞊柄液は透明である固圢分なし。 実斜䟋  固圢分含量2.66及びPH6.34を有す
る燐酞塩スラむムスりむフト、シルバヌ、シテ
むヌ、フロリダを実斜䟋の加氎分解されたで
んぷんで凊理した。比范の目的で぀の商業的に
入手可胜なポリアクリルアミド凝集剀〔マグニフ
ロツクMagnifloc573C及び1820A、アメリカ
ン、サむアナミド、カンパニヌ〕も䜿甚した。こ
れらの実隓の結果は次の衚に瀺される。
【衚】 䞊柄はすべおの詊料に぀き凊理されたものも未
凊理のものも透明であ぀た。䞊の結果からでんぷ
んは沈降せしめられた固䜓の量の点で明らかに優
れおいたこずがわかるであろう。粘床の重芁性
は、未凊理詊料に察する䜎粘床が固䜓が本質的に
分散されおいるずいうこずを瀺しおいるこず、及
び他方ポリアクリルアミド詊料に察する遥かに高
い粘床が固䜓が凝集せしめられおおり、埓぀お倚
量の氎を保持しおいるこず、䞀方小麊によ぀お凝
集された詊料の粘床は沈降が著しく遅らされるこ
ずがないこずを意味し、䞀方同時それは沈降せし
められた塊に砂を過剰に負荷するこずを可胜にす
るこずに気付いたずきに最も良く理解される。 燐酞塩スラむムの䞻芁な成分は次の通りであ
る。カヌボネヌト−フルオロアパタむト、石英、
モンモリロナむト、及びアタパルゞダむト、 加氎分解されたずうもろこし及びばれいしよでん
ぷん凝集剀の合成 加氎分解されたでんぷんを調補するために、で
んぷんず、必芁量の塩を含んだ氎溶液の混合物を
䞊の小麊でんぷんに぀いおず同じやり方で還流さ
せるこずにより20000ppmの原料液を調補した。
加氎分解は䞍溶性でんぷんがコロむド状溶液に倉
換されたずきに完了したず考えられた。調補した
でんぷん凝集剀の芁玄は次の衚に䞎えられる。
【衚】
【衚】 合成されたでんぷん凝集剀の有効性を詊隓する
ために、それぞれ5.5及び17.3重量固圢分を含
有する぀のスラツゞ懞濁液を䜿甚した。曎に合
成ポリアクリルアミド凝集剀を比范の目的で䜿甚
した。䜿甚した詊隓基準は再濟過率レフむルトレ
ヌシペンレヌト、自己沈降及び管底の盞察遠心
力790で30分間の遠心分離による沈降であ぀
た。再濟過詊隓の結果及び自己沈降に぀いおの予
備詊隓の結果は、ばれいしよでんぷんから造られ
たものよりも優れおいたので、埓぀お衚はばれ
いしよでんぷん凝集剀で行なわれた遠心による沈
降の研究のみを䞎えおいる。
【衚】 衚に瀺されたデヌタヌからでんぷん凝集剀が
生成した䞊柄の質に関しおポリアクリルアミド凝
集剀よりも決定的に優れおいるこずが明癜であ
る。凝集剀が䜿甚されおいないものに぀いおは䞊
柄は2.4重量パヌセントたでの固圢分を有したの
に察しお、でんぷん凝集剀が17.3重量パヌセント
のスラツゞ濃床で䜿甚された実隓では、䞊柄䞭に
懞濁された固圢分は党くなか぀た。でんぷん凝集
剀のなかでAlPO4を含んでいるでんぷんが最も良
か぀た様に思われる。曎にでんぷん凝集剀は油陀
去スラツゞの凊理䞭に斌ける様に、油が党然陀去
されおいないスラツゞに぀いおも同等に有効であ
る䞀方、ポリアクリルアミド凝集剀は油が陀去さ
れおいないスラツゞ懞濁液よりも油が陀かれおい
るものにより有効であるこずが芋出された。
【図面の簡単な説明】
図面は熱氎抜出方法を図匏的に衚瀺したもので
ある。 〜線管、状態調敎ドラム又
は麿砕機、仕蟌み氎だめ、分離垯、
掃去垯、泡静眮槜、砂分離
垯、凝集垯、遠心分離垯。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  粘土鉱物又は金属酞化物−氎酞化物を含有す
    るコロむド状スラツゞ懞濁液を凝集剀で凊理しお
    懞濁固䜓から実質的に氎を分離するこずによる䞊
    蚘懞濁液を䞍安定化させる方法に斌お、䞊蚘凝集
    剀がその堎で圢成される䞍溶性金属塩の存圚䞋で
    でんぷんの氎性加氎分解によ぀お埗られる加氎分
    解された小麊、ずうもろこし、又はばれいしよで
    んぷんであるこずを特城ずする方法。  スラツゞ懞濁液がれき青質のタヌルサンド採
    鉱操䜜に由来する特蚱請求の範囲第項の方法。  スラツゞ懞濁液が燐酞塩採掘操䜜から埗られ
    る燐酞塩スラむムである特蚱請求の範囲第項の
    方法。  加氎分解されたでんぷんが燐酞カルシりムア
    ルミニりム小麊でんぷんである特蚱請求の範囲第
    項の方法。  加氎分解されたでんぷんがAlPO4ばれいしよ
    でんぷんである特蚱請求の範囲第項の方法。  加氎分解されたでんぷんがスラツゞ懞濁液ぞ
    の適甚に先立ち䜎玚脂肪族アルコヌル、アセト
    ン、酵母又は乳酞からなる添加剀で曎に凊理され
    る特蚱請求の範囲第項の方法。  䞊蚘添加剀が過剰量のアルコヌルであり、䞊
    蚘過剰量のアルコヌルが回収されおそれ以䞊の加
    氎分解されたでんぷんの凊理のために再埪環され
    る特蚱請求の範囲第項の方法。  添加剀凊理された加氎分解されたでんぷん
    が、氎再分散可胜固䜓に也燥される特蚱請求の範
    囲第項の方法。  スラツゞ懞濁液が加氎分解された小麊でんぷ
    ん及び䜎玚脂肪族アルコヌル、アセトン、酵母又
    は乳酞からなる添加剀で同時に凊理される特蚱請
    求の範囲第項の方法。  スラツゞ懞濁液䞭の凝集剀の濃床が少なく
    ずも100䞇分の50郚50ppmを䞎えるように制
    埡される特蚱請求の範囲第項の方法。  セメントがスラツゞ懞濁液に加えられる特
    蚱請求の範囲第項の方法。  添加されるセメントの量が、20の固圢分
    を含有するれき青質タヌルサンドスラツゞ454.59
    〓100垝囜ガロンあたりすくなくずもポン
    ド1.3608キログラムである特蚱請求の範囲第
    項の方法。  その堎で圢成された䞍溶性金属塩の存圚䞋
    にでんぷんの氎性加氎分解によ぀お埗られる加氎
    分解された小麊、ずうもろこし、又はばれいしよ
    でんぷんを含む凝集剀組成物。  でんぷんが小麊でんぷんで塩がカルシり
    ム、アルミニりム及びリン酞むオンを含有する塩
    である特蚱請求の範囲第項の組成物。  でんぷんがばれいしよでんぷんで、塩がそ
    の堎で䜜られるAlPO4である特蚱請求の範囲第
    項の組成物。  その堎で圢成される金属塩の存圚䞋で小麊
    でんぷんの氎性加氎分解により埗られる加氎分解
    されたでんぷん、及び䜎玚脂肪族アルコヌル、ア
    セトン、酵母、又は乳酞からなる添加剀を含む凝
    集剀組成物。  でんぷんが小麊でんぷんで、塩がカルシり
    ム、アルミニりム及びリン酞むオンを含有する塩
    である特蚱請求の範囲第項の組成物。  氎性加氎分解されたでんぷんが也燥されお
    氎で再分散可胜な固䜓が圢成される特蚱請求の範
    囲第項の組成物。
JP9741079A 1978-08-02 1979-08-01 Change of sludge into instability by starch coagulant hydrolyzed Granted JPS5561904A (en)

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