WO2016128638A1 - Procédé pour le traitement de suspensions de particules solides dans l'eau a l'aide de polymeres amphoteres - Google Patents

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    • C08F216/14—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F216/1458—Monomers containing nitrogen

Definitions

  • the invention relates to a method for treating a suspension of solid particles in water, such as mineral residues.
  • This method comprises the step of contacting the suspension of solid particles in water with a particular amphoteric, water-soluble polymer. More specifically, the process consists in adding said amphoteric polymer in a thickener containing this suspension to be treated and / or during the transport of said suspension to a deposition zone for dehydration and solidification or adding said amphoteric polymer to said suspension and then to perform mechanical treatment, such as centrifugation, pressing or filtration.
  • Suspensions of solid particles in water include all types of sludge, residues or waste materials. Suspensions can result from the transformation of ores. Examples include sludge or industrial residues and all mine washing and scrapping products resulting from mining, such as coal mining, diamond mining, phosphate mining, mining and quarrying. metal mines (aluminum, platinum, iron, gold, copper, silver, etc.). Suspensions may also result from sludge or tailings derived from bituminous sand treatment. These suspensions of solid particles generally comprise organic and / or mineral particles, such as, for example, clays, sediments, sand, metal oxides, petroleum, etc., mixed with water. The term "suspension” is used hereinafter and refers to the suspensions of solid particles as described above. The treatment of these residues and other waste materials has become a technical, environmental and public order problem.
  • the suspension treatment has been studied continuously: in 1986 according to the process described in document CA 1 273 888, then in 1994 in document WO 96/05146, in 2000 in document CA 2 407 869 and in 2004 in the document document CA 1 515 581.
  • the present invention meets the above needs by a method of treating suspensions of solid particles in water using specific amphoteric polymers, soluble in water.
  • An amphoteric polymer is a polymer which comprises in its polymeric structure anionic functions providing negative charges and cationic functions providing positive charges.
  • the invention relates to a method for treating a suspension of solid particles in water, comprising contacting said suspension with a water-soluble polymer, said polymer being amphoteric and containing a small and well-defined proportion of cationic monomer.
  • the invention relates to a method for treating an aqueous suspension of solid particles, according to which there is added to said suspension at least one water-soluble polymer.
  • the method is characterized in that said polymer comprises:
  • the invention relates to a method for treating an aqueous suspension of solid particles, comprising the following steps:
  • a water-soluble polymer comprising:
  • said water-soluble polymer is added to the aqueous suspension of solid particles.
  • it is the treatment of an aqueous suspension of mineral solid particles from the extraction of ores.
  • the at least one nonionic monomer is advantageously chosen from the group consisting of acrylamide; methacrylamide; N-mono-derivatives of acrylamide; N-mono-derivatives of methacrylamide; ⁇ , ⁇ -derivatives of acrylamide; N, N- derived from methacrylamide; acrylic esters; methacrylic esters; N-vinylformamide; and N-vinylpyrrolidone.
  • the at least one anionic monomer is advantageously between 10 and 70 mol%. It is advantageously chosen from the group consisting of monomers having a carboxylic function and their salts; monomers having a sulfonic acid function and their salts; monomers having a phosphonic acid function and their salts.
  • the at least one cationic monomer is advantageously chosen from the group comprising diallyl dimethyl ammonium chloride (DADMAC), methacrylamidopropyltrimethylammonium chloride (MAPTAC) and acrylamidopropyltrimethylammonium chloride (APTAC). DADMAC is particularly preferred.
  • an amphoteric polymer containing a small and well-defined amount of at least one cationic monomer combined with at least one nonionic monomer and at least one anionic monomer allows the effective treatment of suspension suspensions. solid. It is in this particular range of cationic monomer concentration and only in this range, and for this type of water-soluble polymer also comprising at least one nonionic monomer and at least one anionic monomer that the improvement of the treatment suspensions is significant.
  • the cationic monomer (s) may also be selected from the group consisting of diallyldialkyl ammonium salts such as diallyl dimethyl ammonium chloride (DADMAC); acidified or quaternized salts of dialkylaminoalkyl acrylates and methacrylates, in particular of dialkylaminoethyl acrylate (AD AME) and of dialkylaminoethyl methacrylate (MADAME); acidified or quaternized salts of dialkylaminoalkylacrylamides, such as, for example, acrylamido-propyltrimethylammonium chloride (APTAC); and acidified or quaternized salts of dialkylaminoalkylmethacrylamides, such as, for example, methacrylamido-propyltrimethylammonium chloride (M APTAC).
  • DAD AME dialkylaminoethyl acrylate
  • MADAME dialkylaminoethyl methacrylate
  • the acidified salts are obtained by the means known to those skilled in the art, and in particular by protonation.
  • the quaternized salts are also obtained by means known to those skilled in the art in particular, by reaction with benzyl chloride, methyl chloride (MeCl), aryl chlorides, alkyl, or dialkyl sulphates such as dimethyl sulphate. .
  • the cationic monomer is chosen from diallyldialkyl ammonium salts such as diallyl dimethyl ammonium chloride (DADMAC); acidified or quaternized salts of dialkylaminoalkylacrylamides or methacrylamides, such as for example methacrylamido-propyltrimethylammonium chloride (MAPTAC), acrylamido-propyltrimethylammonium chloride (APTAC).
  • DADMAC diallyl dimethyl ammonium chloride
  • MATDMAC methacrylamido-propyl trimethyl ammonium chloride
  • APITAC acrylamido-propyl trimethyl ammonium chloride
  • DADMAC is even more particularly preferred.
  • One or more cationic monomers can be used for the manufacture of the amphoteric polymer according to the invention.
  • the total amount of cationic monomer is between 0.2 and 6 mol%.
  • the "mol%" unit corresponds to the molar percentage of monomer (nonionic or anionic or cationic) relative to the total number of moles of monomers used to make the polymer. According to a preferred embodiment, the total amount of cationic monomer is greater than or equal to 0.5 mol%. It is also preferably less than or equal to 5 mol%.
  • the single cationic monomer is DADMAC
  • its amount is preferably between 1 and 5 mol%, preferably between 3 and 5 mol%.
  • the single cationic monomer is either APTAC or MAPTAC
  • its amount is preferably between 0.5 and 3 mol%, preferably between 0.5 and 2 mol%.
  • the nonionic monomer or monomers are preferably selected from the group consisting of acrylamide; methacrylamide; N-mono-derivatives of acrylamide, for example N-isopropylacrylamide; N-mono-derivatives of methacrylamide; ⁇ , ⁇ -derivatives of acrylamide, for example N, N-dimethylacrylamide; ⁇ , ⁇ -derivatives of methacrylamide; acrylic esters; methacrylic esters; N-vinylformamide; and N-vinylpyrrolidone.
  • the particularly preferred nonionic monomer is acrylamide.
  • the polymer according to the invention preferably comprises a quantity of nonionic monomers of at least 30 mol%, preferably at least 45 mol%.
  • the anionic monomer or monomers are preferably selected from the group consisting of monomers having a carboxylic function; and their salts; monomers having a sulfonic acid function and their salts; monomers having a phosphonic acid function and their salts.
  • acrylic acid methacrylic acid; itaconic acid; crotonic acid; maleic acid; fumaric acid; 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid; vinylsulfonic acid; vinylphosphonic acid; allylsulfonic acid; allylphosphonic acid; styrenesulfonic acid; and their salts are dissolved in the corresponding water.
  • the water-soluble salts of the above anionic monomers are typically salts of an alkali metal, an alkaline earth metal and ammonium.
  • Particularly preferred anionic monomers are acrylic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and their corresponding salts.
  • the polymer according to the invention preferably comprises an amount of anionic monomers of between 10 and 70 mol%, preferably between 25 and 55 mol%.
  • Monomers having a hydrophobic character may also be used in the preparation of the water-soluble polymer used in the process of the invention. They are preferably selected from the group consisting of esters of (meth) acrylic acid having an alkyl, arylalkyl or ethoxylated chain; (meth) acrylamide derivatives having an alkyl, arylalkyl or dialkyl chain.
  • the molecular weight of the polymer according to the invention is preferably between 3 and 40 million g / mol and more preferably between 5 and 30 million g / mol.
  • the water soluble polymer may also be branched.
  • the branching may preferably be carried out during the polymerization of the monomers in the presence of a branching / crosslinking agent or optionally a polyfunctional transfer agent.
  • a non-exhaustive list of branching / crosslinking agents includes: methylene-bis-acrylamide (MBA); ethylene glycol diacrylate; polyethylene glycol dimethacrylate; vinyloxyethyl acrylate; vinyloxyethyl methacrylate; trially lamine, glyoxal; glycidyl ether type compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether; compounds having at least one epoxy function; trimercaptotriazine, polyvinyl alcohols, polyvinylamines.
  • MVA methylene-bis-acrylamide
  • ethylene glycol diacrylate polyethylene glycol dimethacrylate
  • vinyloxyethyl acrylate vinyloxyethyl methacrylate
  • trially lamine g
  • the amount of branching / crosslinking agent in the monomer mixture is less than 4% by weight based on the monomer content.
  • the polymerization process may be carried out according to any of the polymerization techniques well known to those skilled in the art: solution polymerization, suspension polymerization, gel polymerization, precipitation polymerization, emulsion polymerization ( aqueous or inverted) followed or not by a spray drying step, suspension polymerization, micellar polymerization followed or not by a precipitation step.
  • solution polymerization suspension polymerization
  • gel polymerization gel polymerization
  • precipitation polymerization emulsion polymerization ( aqueous or inverted) followed or not by a spray drying step
  • suspension polymerization micellar polymerization followed or not by a precipitation step.
  • Posthydrolysis or co-hydrolysis of the polymer of the invention is possible as is known to those skilled in the art.
  • the polymerization is generally a free radical polymerization, preferably by inverse emulsion polymerization or by gel polymerization.
  • free radical polymerization we include free radical polymerization by means of UV, azo, redox or thermal initiators as well as controlled radical polymerization (CRP) techniques or matrix polymerization techniques.
  • CRP controlled radical polymerization
  • the invention relates to a method for treating suspensions of solid particles in water. It involves mixing the suspension with the water-soluble polymer of the invention. Such treatment can be carried out in a thickener, which is a holding zone, generally in the form of a section of a tube of a diameter of several meters with a conical bottom in which the particles can sediment.
  • the aqueous suspension is transported by means of a pipe to a thickener, the polymer is added to said pipe.
  • the polymer is added in a thickener which already contains the suspension to be treated.
  • the suspensions are often concentrated in a thickener. This results in a higher density slurry exiting from the bottom of the thickener, and an aqueous fluid released from the treated slurry (called liquor) which overflows out of the top of the thickener.
  • liquor aqueous fluid released from the treated slurry
  • the addition of the polymer increases the concentration of the sludge and increases the clarity of the liquor.
  • the polymer is added to the suspension of particles during transport of said suspension to a deposition zone.
  • the polymer is added to the pipe which transports said suspension to a deposition zone. It is on this deposit zone that the treated suspension is spread for dehydration and solidification.
  • the deposition zones may be unclosed, such as an undefined soil area, or closed such as a pond, a cell.
  • the water-soluble polymer is added to the suspension, and then mechanical treatment is performed, such as centrifugation, pressing or filtration.
  • the water-soluble polymer can be added simultaneously in different stages of the suspension treatment, ie for example in the pipe carrying the suspension to a thickener and in the mud coming out of the thickener which will be driven either to a deposition zone or to a mechanical treatment device.
  • the polymer may be added in liquid form or in solid form.
  • the polymer may be added as an emulsion, (water in oil), a suspension, a powder or a dispersion of the polymer in oil.
  • the polymer is preferably added in the form of an aqueous solution.
  • the polymer When the polymer is in solid form, it can be partially or completely dissolved in water using a polymer preparation unit such as the Polymer Slicing Unit disclosed in the EP document. 2,203,245.
  • the water-soluble polymer is added to the suspension in combination with another polymer, synthetic or natural. These polymers can be added simultaneously or separately.
  • the other polymer may be water soluble or swellable in water. It can be a dispersant, a coagulant or a fioculant.
  • the polymer according to the invention is added to the suspension in combination with a salt such as calcium and / or magnesium salts.
  • a salt such as calcium and / or magnesium salts.
  • the polymer and the salt can be added simultaneously or separately.
  • the salts may be inorganic or organic. Suitable salts include calcium chloride, calcium acetate, calcium sulfate, calcium nitrate, calcium hydroxide, calcium carbonate, magnesium chloride, magnesium acetate, magnesium sulfate, nitrate magnesium, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, calcium formate, calcium gluconate, calcium propionate, tricalcium phosphate and calcium succinate.
  • the amount (dosage) of polymer added is between 50 and 5000 g per ton of dry solids of the suspension, preferably between 250 and 2000 g / t and more preferably between 500 and 1500 g / t, in depending on the nature and composition of the suspensions to be treated.
  • the process using the polymer described in the invention makes it possible to effectively treat a suspension of solid particles and more particularly of mineral particles.
  • Suspensions of solid particles in water include all types of sludge, residues or waste materials.
  • the suspensions come from the extraction of ores and are in the form of suspensions of mineral particles. For example, they can be sludges or industrial residues and all the products of washing and scraping mines from mining, such as coal mines, diamond mines, phosphate mines, mines metal (aluminum, platinum, iron, gold, copper, silver, etc .).
  • the suspensions may also come from the extraction of bituminous sand, for example sludge or extraction residues derived from the bituminous sand treatment.
  • These suspensions generally comprise organic and / or mineral particles, such as, for example, clays, sediments, sand, metal oxides, petroleum, etc., mixed with water.
  • the suspensions of solid particles are concentrated and contain between 5% and 60% by weight of solids, preferably between 20 and 50% by weight of solids, relative to the total weight of said suspensions.
  • the process according to the invention is particularly useful for the treatment of residues resulting from the extraction of bituminous sand: residues known as “fine” or “fine tailings”, that is to say containing a large amount of clays, and for the treatment of fine so-called “mature” residues, the Mature Fine Tailings (MFT), that is to say these same fine residues after a few years of sedimentation, and containing an even larger quantity of clays.
  • the method according to the invention can also be used to treat so-called "fresh" residues, that is to say leaving directly the separation operation of the bitumen and the soil from which it is extracted.
  • the aqueous suspension of solid particles is a so-called “mature” fine residue, that is to say a Mature Fine Tailing (MFT), resulting from the extraction of bituminous sand.
  • MFT Mature Fine Tailing
  • Oil sands residues are alkaline aqueous suspensions that contain unrecovered residual bitumen, salts, soluble organic compounds, sands and clays. The residues are discharged to tailings ponds for storage.
  • Tailings ponds are tightly regulated by the Canadian government. It takes two to four barrels of water per barrel of oil produced by the oil sands process. When the residue slurry is discharged to the tailings ponds, coarse solid particles such as sand separate by gravity while water and fine solid particles, such as clays, remain as slurries in the tailings pond. .
  • a mature fine tailings layer (MFT) develops after two to three years. The MFTs are consolidating very slowly. It is estimated that the process of complete sedimentation without any treatment lasts almost a century.
  • the use of the polymer described in the invention makes it possible to treat MFT in a few days only. They increase drainage, water release and general dehydration of MFTs.
  • a 1.5 liter reactor equipped with a mechanical stirrer, a thermometer and a nitrogen inlet is charged with distilled water, acrylamide (AM), acrylic acid (AA) and monomer cationic composition according to the following composition:
  • the polymerization is then initiated using a redox system (initiator).
  • the resultant gel obtained after polymerization is then milled and dried in a drying oven so as to obtain a powder.
  • the various polymers prepared are all water-soluble polymers of high molecular weight between 10 and 12 million g / mol. They are listed in Table 1 below: Polymer Cationic Monomer Mol%
  • APTAC acrylamido-propyl trimethyl ammonium chloride
  • MAPTAC methacrylamido-propyl trimethyl ammonium chloride
  • DADMAC diallyl dimethyl ammonium chloride
  • EXAMPLE 2 Flocculation of Sludge 1 (MFT 1)
  • the polymers X and A to U are dissolved in tap water in order to obtain aqueous solutions having a concentration of 0.4% by weight of polymer relative to the total weight of the solution. All these solutions are stirred mechanically at 500 rpm until the complete solubilization of the polymers and obtaining clear and homogeneous solutions.
  • the flocculation tests are carried out on a suspension of mature fine residues (MFT) resulting from the extraction of oil sands with a solids content of 33.7% by weight. For each test, the appropriate volume of polymer solution is added in 200 g of MFT and then the whole mixture is mixed manually until optimum flocculation and water release is observed.
  • Table 2 The results are summarized in Table 2 below:
  • LNE Net Release of Water. It corresponds to the total amount of water recovered during the flocculation test minus the amount of water unduly added during the incorporation of the aqueous polymeric solution in the suspension.
  • the results of these experiments clearly show that the presence in the amphoteric polymer of 0.5 mol% of MAPTAC monomer, or APTAC or DADMAC makes it possible to improve the amount of water released relative to the anionic polymer X. This performance is improved by increasing the amount of cationic monomer, up to a certain concentration of between 6 and 7 mol%, above which the performances decrease significantly. An excessive dosage of polymer may be problematic for an industrial application for which the user will wish to optimize its polymer consumption.
  • EXAMPLE 3 Flocculation of Sludge 2 (MFT 2)
  • the polymers X and A to U are dissolved in tap water in order to obtain aqueous solutions having a concentration of 0.4% by weight of polymer relative to the total weight of the solution. All these solutions are stirred mechanically at 500 rpm until the complete solubilization of the polymers and obtaining clear and homogeneous solutions.
  • the flocculation tests are carried out on a second suspension of mature fine residues (MFT) derived from the extraction of oil sands with a solids content of 35.1% by weight.
  • MFT mature fine residues

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Abstract

L'invention concerne un procédé pour traiter une suspension aqueuse de particules solides minérales provenant de l'extraction de minerais, comprenant les étapes suivantes : on prépare un polymère soluble dans l'eau comprenant : o au moins un monomère non ionique, choisi dans le groupe constitué par l'acrylamide; le méthacrylamide; les N-monodérivés de l'acrylamide; les N-monodérivés du méthacrylamide; les Ν,Ν-dérivés de l'acrylamide; les Ν,Ν-dérivés du méthacrylamide; les esters acryliques; les esters méthacryliques; le N-vinylformamide; et la N-vinylpyrrolidone; o au moins un monomère anionique représentant entre 10 et 70 mol%, choisi dans le groupe constitué par les monomères présentant une fonction carboxylique et leurs sels; les monomères présentant une fonction acide sulfonique et leurs sels; les monomères présentant une fonction acide phosphonique et leurs sels; o au moins un monomère cationique représentant entre 0,2 et 6 mol%, choisi dans le groupe comprenant le chlorure de diallyl diméthyl ammonium, le méthacrylamido-propyl triméthyl ammonium chlorure et l'acrylamido- propyl triméthyl ammonium chlorure; on ajoute ledit polymère soluble dans l'eau à la suspension aqueuse de particules solides. Ce procédé est particulièrement utile pour le traitement de résidus résultant de l'extraction de sable bitumineux.

Description

PROCEDE POUR LE TRAITEMENT DE SUSPENSIONS DE PARTICULES
SOLIDES DANS L'EAU A L'AIDE DE POLYMERES AMPHOTERES
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne un procédé de traitement d'une suspension de particules solides dans l'eau, telle que des résidus minéraux. Ce procédé comprend l'étape de mise en contact de la suspension de particules solides dans l'eau avec un polymère amphotère particulier, soluble dans l'eau. Plus précisément, le procédé consiste à ajouter ledit polymère amphotère dans un épaississeur contenant cette suspension à traiter et/ou pendant le transport de ladite suspension vers une zone de dépôt pour sa déshydratation et sa solidification ou à ajouter ledit polymère amphotère à ladite suspension puis à effectuer un traitement mécanique, tel qu'une centrifugation, un pressage ou une filtration.
HISTORIQUE DE L'INVENTION
Les suspensions de particules solides dans l'eau comprennent tous les types de boues, de résidus ou de matériaux de rebut. Les suspensions peuvent résulter de la transformation de minerais. Il s'agit par exemple de boues ou de résidus industriels et de tous les produits de lavage et de rebut de mines résultant de l'exploitation minière, comme par exemple les mines de charbon, les mines de diamant, les mines de phosphate, les mines de métal (aluminium, platine, fer, or, cuivre, argent, etc....). Les suspensions peuvent également résulter de boues ou de résidus d'extraction dérivés du traitement de sable bitumineux. Ces suspensions de particules solides comprennent généralement des particules organiques et/ou minérales, telles que par exemple des argiles, des sédiments, du sable, des oxydes métalliques, du pétrole, etc.... mélangées avec de l'eau. Le terme « suspension » est utilisé par la suite et se réfère aux suspensions de particules solides telles que décrites ci-dessus. Le traitement de ces résidus et d'autres matériaux de rebut est devenu un problème technique, environnemental et d'ordre public.
L'utilisation de polymères synthétiques ou naturels, tels que des coagulants et des floculants, pour séparer les solides du liquide est une pratique courante.
Pendant longtemps, et même de nos jours, la boue minérale produite par des procédés de traitement physiques ou chimiques de minerais était stockée à ciel ouvert dans des bassins, des étangs, des barrages de rétention ou des remblais sous forme semi-liquide. Ces grands volumes de boue stockée créent par conséquent un véritable danger, en particulier si les digues lâchent.
Puisque les solutions de stockage traditionnelles sont manifestement dangereuses, de plus en plus de réglementations nationales ont été publiées, interdisant l'abandon de ces zones. Les réglementations appellent également à une obligation de remise en état de ces sites, c'est-à-dire le traitement et la consolidation des sols.
L'amélioration des traitements chimiques et mécaniques de résidus ou de boues est par conséquent un défi important. Différentes tentatives ont été effectuées au cours des dernières décennies pour augmenter la vitesse de sédimentation des résidus afin de recycler de manière efficace l'eau et de réduire le volume des résidus. Les traitements physiques principaux comprennent la centrifugation, la fîltration, Pélectrophorèse et Γ électrocoagulation. D'autre part, des procédés chimiques émergent. Ils comprennent un procédé impliquant l'addition de produits chimiques, tels que le silicate de sodium, des floculants organiques, des coagulants inorganiques, des agents d'oxydation et de réduction et, plus récemment, le dioxyde de carbone. En 1979-1980, Alsthom Atlantique et SNF (brevet US 4 347 140) ont mis au point un système de floculation à étapes multiples (superfloculation) spécifiquement conçu pour traiter des bassins de résidus d'argile provenant de la production de phosphates en Floride.
Le traitement de suspension a été étudié de manière continue : en 1986 selon le procédé décrit dans le document CA 1 273 888, puis en 1994 dans le document WO 96/05146, en 2000 dans le document CA 2 407 869 et en 2004 dans le document CA 1 515 581.
Dans le document CA 2 682 542, le procédé implique l'addition de polymères modifiés par copolymérisation et/ou ramification. Les polymères dotés de groupes hydrophobes, qui ont également été étudiés, ont montré une amélioration du traitement des suspensions.
Malgré de grandes avancées au cours des dix dernières années, il existe toujours un besoin de mise au point de polymères qui permettent d'augmenter la vitesse et la quantité d'eau libérée à partir des suspensions. L'amélioration des caractéristiques physiques de la boue déshydratée produite est également recherchée.
RÉSUME DE L'INVENTION
La présente invention répond aux besoins ci-dessus grâce à un procédé de traitement de suspensions de particules solides dans l'eau à l'aide de polymères amphotères particuliers, solubles dans l'eau.
Un polymère amphotère est un polymère qui comprend dans sa structure polymérique des fonctions anioniques apportant des charges négatives et des fonctions cationiques apportant des charges positives. L'invention concerne un procédé de traitement d'une suspension de particules solides dans l'eau, comprenant la mise en contact de ladite suspension avec un polymère soluble dans l'eau, ledit polymère étant amphotère et contenant une proportion faible et bien déterminée de monomère cationique.
Selon l'invention, on a trouvé de manière surprenante que l'utilisation de ces polymères améliore les performances des traitements de suspensions tels que :
l'augmentation de la concentration des boues à la sortie d'un épaississeur ou l'étape de déshydratation et les étapes de séchage et de solidification des suspensions lorsque celles-ci sont déchargées sur le sol ou
le traitement mécanique des suspensions traitées.
L'utilisation de ces polymères augmente le drainage, la libération de l'eau et la déshydratation générale des suspensions. Elle améliore également les propriétés mécaniques des matériaux obtenus après séparation de l'eau et la clarté du fluide aqueux libéré (également appelé liqueur), qui permet la réutilisation de l'eau clarifiée et sa mise à disposition immédiate pour la recirculation dans l'installation industrielle. La suspension traitée se solidifie beaucoup plus rapidement, ce qui entraîne des propriétés de boue sèche améliorées.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
L'invention concerne un procédé pour traiter une suspension aqueuse de particules solides, selon lequel on ajoute à ladite suspension au moins un polymère soluble dans l'eau. Le procédé se caractérise en ce que ledit polymère comprend :
au moins un monomère non ionique ;
au moins un monomère anionique ;
au moins un monomère cationique représentant entre 0,2 et 6 mol%. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de traitement d'une suspension aqueuse de particules solides, comprenant les étapes suivantes :
on prépare un polymère so lubie dans l'eau comprenant :
o au moins un monomère non ionique ;
o au moins un monomère anionique ;
o au moins un monomère cationique représentant entre 0,2 et 6 mol% ; on ajoute ledit polymère so lubie dans l'eau à la suspension aqueuse de particules solides. De manière avantageuse, il s'agit du traitement d'une suspension aqueuse de particules solides minérales provenant de l'extraction de minerais.
Le au moins un monomère non ionique est avantageusement choisi dans le groupe constitué par l'acrylamide ; le méthacrylamide ; les N-monodérivés de l'acrylamide; les N-monodérivés du méthacrylamide ; les Ν,Ν-dérivés de l'acrylamide; les N,N- dérivés du méthacrylamide ; les esters acryliques ; les esters méthacryliques ; le N- vinylformamide ; et la N-vinylpyrrolidone.
Le au moins un monomère anionique représente avantageusement entre 10 et 70 mol%. Il est avantageusement choisi dans le groupe constitué par les monomères présentant une fonction carboxylique et leurs sels ; les monomères présentant une fonction acide sulfonique et leurs sels ; les monomères présentant une fonction acide phosphonique et leurs sels. Le au moins un monomère cationique est avantageusement choisi dans le groupe comprenant le chlorure de diallyl diméthyl ammonium (DADMAC), le méthacrylamido -propyl triméthyl ammonium chlorure (MAPTAC) et l'acrylamido- propyl triméthyl ammonium chlorure (APTAC). Le DADMAC est particulièrement préféré. De manière tout à fait surprenante, l'utilisation d'un polymère amphotère contenant une quantité faible et bien déterminée d'au moins un monomère cationique combiné avec au moins un monomère non ionique et au moins un monomère anionique permet le traitement efficace de suspensions de solides. C'est bien dans cette plage particulière de concentration en monomère cationique et uniquement dans cette plage, et pour ce type de polymère soluble dans l'eau comprenant également au moins un monomère non ionique et au moins un monomère anionique que l'amélioration du traitement des suspensions est significative. Le ou les monomères cationiques peuvent être également choisis dans le groupe comprenant sels de diallyldialkyl ammonium comme le chlorure de diallyl diméthyl ammonium (DADMAC) ; les sels acidifiés ou quaternisés d'acrylates et méthacrylates de dialkylaminoalkyle, en particulier d'acrylate de dialkylaminoéthyle (AD AME) et de méthacrylate de dialkylaminoéthyle (MADAME) ; les sels acidifiés ou quaternisés de dialkyl-aminoalkylacrylamides, comme par exemple l'acrylamido-propyl triméthyl ammonium chlorure (APTAC) ; et les sels acidifiés ou quaternisés de dialkyl- aminoalkylméthacrylamides, comme par exemple le méthacrylamido-propyl triméthyl ammonium chlorure (M APTAC). Les sels acidifiés sont obtenus par les moyens connus de l'homme de métier, et notamment par protonation. Les sels quaternisés sont également obtenus par les moyens connus de l'homme du métier notamment, par réaction avec le chlorure de benzyle, le chlorure de méthyle (MeCl), les chlorures d'aryle, d'alkyle, ou les dialkylsulfates comme le diméthylsulfate.
Selon un mode de réalisation préféré, le monomère cationique est choisi parmi les sels de diallyldialkyl ammonium comme le chlorure de diallyl diméthyl ammonium (DADMAC) ; les sels acidifiés ou quaternisés de dialkyl- aminoalkylacrylamides ou méthacrylamides, comme par exemple le méthacrylamido-propyl triméthyl ammonium chlorure (MAPTAC), l'acrylamido-propyl triméthyl ammonium chlorure (APTAC). Sont particulièrement préférés le chlorure de diallyl diméthyl ammonium (DADMAC), le méthacrylamido-propyl triméthyl ammonium chlorure (MAPTAC) et l'acrylamido-propyl triméthyl ammonium chlorure (APTAC). Le DADMAC est encore plus particulièrement préféré.
Un ou plusieurs monomères cationiques peuvent être utilisés pour la fabrication du polymère amphotère selon l'invention.
La quantité totale de monomère cationique est comprise entre 0,2 et 6 mol%.
L'unité « mol% » correspond au pourcentage molaire de monomère (non ionique ou anio nique ou cationique) rapporté au nombre total de moles de monomères utilisés pour fabriquer le polymère. Selon un mode de réalisation préféré, la quantité totale de monomère cationique est supérieure ou égale à 0,5 mol%. Elle est également préférentiellement inférieure ou égale à 5 mol%.
Lorsque le monomère cationique unique est le DADMAC, sa quantité est préférentiellement comprise entre 1 et 5 mol%, préférentiellement entre 3 et 5 mol%.
Lorsque le monomère cationique unique est soit l'APTAC, soit le MAPTAC, sa quantité est préférentiellement comprise entre 0,5 et 3 mol%, préférentiellement entre 0,5 et 2 mol%.
Comme déjà indiqué, le ou les monomères non ioniques sont de préférence choisis dans le groupe constitué par l'acrylamide ; le méthacrylamide ; les N-monodérivés de l'acrylamide comme par exemple le N-isopropylacrylamide ; les N-monodérivés du méthacrylamide ; les Ν,Ν-dérivés de l'acrylamide comme par exemple le N,N- diméthylacrylamide ; les Ν,Ν-dérivés du méthacrylamide ; les esters acryliques ; les esters méthacryliques ; le N-vinylformamide ; et la N-vinylpyrrolidone. Le monomère non ionique particulièrement préféré est l'acrylamide. Le polymère selon l'invention comprend préférentiellement une quantité de monomères non ioniques d'au moins 30 % en mole, de préférence d'au moins 45 % en mole. Comme déjà indiqué, le ou les monomères anioniques sont de préférence choisis dans le groupe constitué par les monomères présentant une fonction carboxylique ; et leurs sels ; les monomères présentant une fonction acide sulfonique et leurs sels ; les monomères présentant une fonction acide phosphonique et leurs sels. Ils sont par exemple l'acide acrylique ; l'acide méthacrylique ; l'acide itaconique ; l'acide crotonique ; l'acide maléique ; l'acide fumarique ; l'acide 2-acrylamido-2- méthylpropanesulfonique ; l'acide vinylsulfo nique ; l'acide vinylphosphonique ; l'acide allylsulfo nique ; l'acide allylphosphonique ; l'acide styrènesulfo nique ; et leurs sels so lubies dans l'eau correspondant. Les sels solubles dans l'eau des monomères anioniques ci-dessus sont typiquement des sels d'un métal alcalin, d'un métal alcalino- terreux et d'ammonium. Les monomères anioniques particulièrement préférés sont l'acide acrylique, l'acide 2-acrylamido-2-méthylpropanesulfonique et leurs sels correspondants.
Le polymère selon l'invention comprend préférentiellement une quantité de monomères anioniques comprise entre 10 et 70 mol%, préférentiellement comprise entre 25 et 55 mol%.
Les monomères présentant un caractère hydrophobe peuvent également être utilisés dans la préparation du polymère soluble dans l'eau utilisé dans le procédé de l'invention. Ils sont de préférence choisis dans le groupe constitué par les esters de l'acide (méth)acrylique présentant une chaîne alkyle, arylalkyle ou éthoxylée ; les dérivés du (méth)acrylamide présentant une chaîne alkyle, arylalkyle ou dialkyle.
Lorsqu'on utilise un monomère présentant un caractère hydrophobe pour la préparation du polymère soluble dans l'eau, sa quantité se situe avantageusement dans la plage comprise entre 0,001 et 3 % en mole par rapport à la quantité totale de monomères. Le poids moléculaire du polymère selon l'invention est de préférence compris entre 3 et 40 millions g/mol et plus préférentiellement entre 5 et 30 millions g/mol.
Le polymère soluble dans l'eau peut également être ramifié. La ramification peut de préférence être effectuée pendant la polymérisation des monomères en présence d'un agent de ramifïcation/réticulation ou éventuellement d'un agent de transfert polyfonctionnel. Une liste non exhaustive d'agents de ramifïcation/réticulation comprend : le méthylène-bis-acrylamide (MBA) ; le diacrylate d'éthylène glycol ; le diméthacrylate de polyéthylène glycol ; l'acrylate de vinyloxyéthyle ; le méthacrylate de vinyloxyéthyle ; la trially lamine, le glyoxal ; les composés de type glycidyléther tels que l'éthylène glycol diglycidyléther ; les composés présentant au moins une fonction époxy ; le trimercaptotriazine, les polyvinyl alcools, les polyvinylamines.
La quantité d'agent de ramifïcation/réticulation dans le mélange de monomères est inférieure à 4 % en poids par rapport à la teneur en monomères.
Le procédé de polymérisation peut être effectué selon l'une quelconque des techniques de polymérisation bien connues par l'homme du métier : la polymérisation en solution, la polymérisation en suspension, la polymérisation en gel, la polymérisation par précipitation, la polymérisation en émulsion (aqueuse ou inversée) suivie ou non par une étape de séchage par pulvérisation, la polymérisation en suspension, la polymérisation micellaire suivie ou non d'une étape de précipitation. Une posthydrolyse ou une co-hydrolyse du polymère de l'invention est possible comme cela est connu de l'homme du métier.
La polymérisation est généralement une polymérisation à radicaux libres de préférence par polymérisation en émulsion inverse ou par polymérisation en gel. Par polymérisation par radicaux libres, nous incluons la polymérisation par radicaux libres au moyen d'initiateurs UV, azoïques, redox ou thermiques ainsi que les techniques de polymérisation radicalaire contrôlée (CRP) ou les techniques de polymérisation sur matrice. Comme déjà mentionné, l'invention concerne un procédé de traitement de suspensions de particules solides dans l'eau. Il implique le mélange de la suspension avec le polymère so lubie dans l'eau de l'invention. Un tel traitement peut être effectué dans un épaississeur, qui est une zone de retenue, généralement de la forme d'une section de tube d'un diamètre de plusieurs mètres avec un fond conique dans lequel les particules peuvent sédimenter. Selon un mode de réalisation spécifique, on transporte au moyen d'un tuyau la suspension aqueuse jusque vers un épaississeur, on ajoute le polymère dans ledit tuyau.
Selon un autre mode de réalisation spécifique, le polymère est ajouté dans un épaississeur qui contient déjà la suspension à traiter. Dans une opération de traitement minéral typique, les suspensions sont souvent concentrées dans un épaississeur. Cela conduit à obtenir une boue de densité plus élevée qui sort par le bas de Γ épaississeur, et un fluide aqueux libéré de la suspension traitée (appelé liqueur) qui sort par surverse, par le haut de Γ épaississeur. L'addition du polymère augmente la concentration de la boue et augmente la clarté de la liqueur.
Selon un autre mode de réalisation spécifique, le polymère est ajouté à la suspension de particules pendant le transport de ladite suspension vers une zone de dépôt. De préférence, le polymère est ajouté dans le tuyau qui transporte ladite suspension vers une zone de dépôt. C'est sur cette zone de dépôt que la suspension traitée est répandue en vue de sa déshydratation et sa solidification. Les zones de dépôt peuvent être non fermées, comme par exemple une étendue de sol non délimitée, ou fermées comme par exemple un bassin, une cellule.
Un exemple de ces traitements pendant le transport de la suspension est l'épandage de la suspension traitée avec le polymère selon l'invention sur le sol en vue de sa déshydratation et sa solidification puis l'épandage d'une deuxième couche de suspension traitée sur la première couche solidifiée. Un autre exemple est l'épandage continue de la suspension traitée avec le polymère selon l'invention de telle sorte que la suspension traitée tombe en continue sur la suspension préalablement déchargée dans la zone de dépôt, formant ainsi un amas de matériaux traité dont l'eau s'extrait.
Selon un autre mode de réalisation spécifique, le polymère soluble dans l'eau est ajouté à la suspension, puis un traitement mécanique est effectué, tel qu'une centrifugation, un pressage ou une fïltration.
Le polymère soluble dans l'eau peut être ajouté simultanément dans différents étages du traitement de la suspension, c'est-à-dire par exemple dans le tuyau transportant la suspension vers un épaississeur et dans la boue sortant de l'épaississeur qui sera conduite soit vers une zone de dépôt, soit vers un appareil de traitement mécanique.
Le polymère peut être ajouté sous forme liquide ou sous forme solide. Le polymère peut être ajouté sous forme d'une émulsion, (eau dans huile), d'une suspension, d'une poudre ou d'une dispersion du polymère dans de l'huile. Le polymère est de préférence ajouté sous la forme d'une solution aqueuse.
Lorsque le polymère est sous forme solide, il peut être partiellement ou totalement dissous dans l'eau à l'aide d'une unité de préparation de polymère comme le Polymer Slicing Unit (Unité de tranchage de polymère - PSU) divulgué dans le document EP 2 203 245.
Selon un autre mode de réalisation spécifique, le polymère soluble dans l'eau est ajouté à la suspension en combinaison avec un autre polymère, synthétique ou naturel. Ces polymères peuvent être ajoutés simultanément ou séparément. L'autre polymère peut être soluble dans l'eau ou gonflable dans l'eau. Il peut s'agir d'un dispersant, d'un coagulant ou d'un fioculant.
Selon un autre mode de réalisation spécifique, le polymère selon l'invention est ajouté à la suspension en combinaison avec un sel tel que des sels de calcium et/ou de magnésium. Le polymère et le sel peuvent être ajoutés simultanément ou séparément. Les sels peuvent être inorganiques ou organiques. Des sels appropriés comprennent le chlorure de calcium, l'acétate de calcium, le sulfate de calcium, le nitrate de calcium, l'hydroxyde de calcium, le carbonate de calcium, le chlorure de magnésium, l'acétate de magnésium, le sulfate de magnésium, le nitrate de magnésium, l'hydroxyde de magnésium, le carbonate de magnésium, le formiate de calcium, le gluconate de calcium, le propionate de calcium, le phosphate tricalcique et le succinate de calcium.
Selon l'invention, la quantité (dosage) de polymère ajoutée est comprise entre 50 et 5000 g par tonne de solides secs de la suspension, de préférence entre 250 et 2000 g/t et plus préférablement entre 500 et 1500 g/t, en fonction de la nature et de la composition des suspensions à traiter.
Selon l'invention, le procédé utilisant le polymère décrit dans l'invention permet de traiter efficacement une suspension de particules solides et plus particulièrement de particules minérales.
Les suspensions de particules solides dans l'eau comprennent tous les types de boues, de résidus ou de matériaux de rebut. Les suspensions proviennent de l'extraction de minerais et se présentent sous la forme de suspensions de particules minérales. Elles peuvent par exemple correspondre à des boues ou des résidus industriels et tous les produits de lavage et de rebut de mines provenant de l'exploitation minière, comme par exemple les mines de charbon, les mines de diamant, les mines de phosphate, les mines de métal (aluminium, platine, fer, or, cuivre, argent, etc....). Les suspensions peuvent également provenir de l'extraction de sable bitumeux, par exemple des boues ou des résidus d'extraction dérivés du traitement de sable bitumineux. Ces suspensions comprennent généralement des particules organiques et/ou minérales, telles que par exemple des argiles, des sédiments, du sable, des oxydes métalliques, du pétrole, etc.... mélangées avec de l'eau.
Généralement, les suspensions de particules solides sont concentrées et contiennent entre 5 % et 60 % en poids de solides, de préférence entre 20 et 50 % en poids de solides, par rapport au poids total desdites suspensions. Le procédé selon l'invention est particulièrement utile pour le traitement de résidus provenant de l'extraction de sable bitumineux : des résidus dits « fins » ou « fines tailings », c'est-à-dire contenant une grande quantité d'argiles, et pour le traitement de résidus fins dits « mûrs », les Mature Fine Tailings (MFT), c'est-à-dire ces mêmes résidus fins après quelques années de sédimentation, et contenant une quantité encore plus importante d'argiles. Le procédé selon l'invention peut également être utilisé pour traiter des résidus dits « frais », c'est-à-dire sortant directement de l'opération de séparation du bitume et du sol dont il est extrait. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la suspension aqueuse de particules solides est un résidu fin dit « mûr », c'est-à-dire un Mature Fine Tailing (MFT), issu de l'extraction de sable bitumineux.
Le traitement de résidus de sable bitumineux est devenu récemment un problème croissant au Canada. Les rebuts de résidus sont envoyés vers des étangs de résidus ou des épaississeurs pour la gestion ultérieure de l'eau. Les résidus de sables bitumineux sont des suspensions aqueuses alcalines qui contiennent du bitume résiduel non récupéré, des sels, des composés organiques solubles, des sables et des argiles. Les résidus sont évacués vers des étangs de résidus pour le stockage.
Les étangs de résidus sont étroitement réglementés par le gouvernement canadien. Il faut deux à quatre barils d'eau par baril de pétrole produit par le procédé d'exploitation des sables bitumineux. Lorsque la suspension de résidus est évacuée vers les étangs de résidus, les particules solides grossières telles que le sable se séparent par gravité alors que l'eau et les particules solides fines, telles que les argiles restent sous forme de suspensions dans le bassin de résidus. Une couche de résidus fins mûrs (MFT) se développe après deux à trois années. Les MFT se consolident très lentement. On estime que le procédé de sédimentation complet sans aucun traitement dure quasiment un siècle. L'utilisation du polymère décrit dans l'invention permet de traiter les MFT en quelques jours seulement. Ils permettent d'augmenter le drainage, la libération de l'eau et la déshydratation générale des MFT. Ils améliorent également les propriétés mécaniques des matériaux obtenus après séparation de l'eau et la clarté du fluide aqueux libéré (également appelé liqueur), qui permet la réutilisation de l'eau clarifiée et sa mise à disposition immédiate pour la recirculation dans l'installation industrielle typiquement pour l'étape de séparation du bitume du sol dont il est extrait.
Les exemples suivants ne sont donnés qu'à titre d'illustration de l'objet de l'invention, sans la limiter en aucune manière.
EXEMPLE 1 - Préparation du polymère
Un réacteur de 1,5 1 équipé d'un agitateur mécanique, d'un thermomètre et d'une arrivée d'azote est chargé d'eau distillée, d'acrylamide (AM), d'acide acrylique (AA) et de monomère cationique selon la composition suivante :
Acrylamide : (70 - X)% molaire
Acide Acrylique : 30% molaire
Monomère cationique : X% molaire
Différents monomères cationiques ont été testés, et pour chacun d'entre eux on a fait varier leur concentration X.
Le mélange obtenu est homogénéisé puis refroidi, neutralisé avec de l'hydroxyde de sodium jusqu'à pH = 7,6-7,7 et enfin dégazé sous un flux d'azote. La polymérisation est ensuite initiée à l'aide d'un système redox (initiateur). Le gel résultant, obtenu après polymérisation est ensuite broyé et séché dans un four de séchage de manière à obtenir une poudre.
Les différents polymères préparés sont tous des polymères hydrosolubles de haut poids moléculaires compris entre 10 et 12 millions de g/mol. Ils sont listés dans le tableau 1 ci-dessous : Polymère Monomère cationique Mol%
X aucun 0
A APTAC 0.5
B APTAC 1
C APTAC 1.5
D APTAC 2
E APTAC 3
F APTAC 5
G APTAC 7.5
H MAPTAC 0.5
I MAPTAC 1
J MAPTAC 1.5
K MAPTAC 2
L MAPTAC 3
M MAPTAC 5
N MAPTAC 7.5
0 DADMAC 0.5
P DADMAC 1
Q DADMAC 1.5
R DADMAC 2
S DADMAC 3
T DADMAC 5
u DADMAC 7.5
Tableau 1 : Nature et concentration en monomère cationique par polymère
APTAC : acrylamido-propyl triméthyl ammonium chlorure
MAPTAC : méthacrylamido-propyl triméthyl ammonium chlorure
DADMAC : chlorure de diallyl diméthyl ammonium
EXEMPLE 2 - Floculation de la boue 1 (MFT 1). Les polymères X et A à U sont dissous dans de l'eau du robinet afin d'obtenir des solutions aqueuses présentant une concentration de 0,4 % en poids de polymère par rapport au poids total de la solution. Toutes ces solutions sont agitées mécaniquement à 500 t/min jusqu'à la solubilisation complète des polymères et l'obtention de solutions claires et homogènes. Les tests de floculation sont effectués sur une suspension de résidus fins mûrs (MFT) issus de l'extraction des sables bitumineux présentant une teneur en solides de 33,7 % en poids. Pour chaque test, le volume approprié de solution de polymère est ajouté dans 200 g de MFT puis le mélange complet est mélangé manuellement jusqu'à ce qu'on observe une floculation et une libération d'eau optimum. Les résultats sont récapitulés dans le tableau 2 ci-dessous :
Figure imgf000017_0001
dans le MFT 1.
LNE = Libération Nette de l'Eau. Elle correspond à la quantité totale d'eau récupérée pendant le test de floculation moins la quantité d'eau indûment ajoutée lors de l'incorporation de la solution aqueuse polymérique dans la suspension. Les résultats de ces expériences montrent bien que la présence dans le polymère amphotère de 0.5 mol% de monomère MAPTAC, ou APTAC ou DADMAC permet d'améliorer la quantité d'eau libérée par rapport au polymère anionique X. Cette performance est amélioré en augmentant encore la quantité de monomère cationique, et ce jusqu'à une certaine concentration comprise entre 6 et 7 mol%, au-delà de laquelle les performances diminuent de manière importante. Un dosage trop important de polymère peut être problématique pour une application industrielle pour laquelle l'utilisateur souhaitera optimiser sa consommation en polymère. EXEMPLE 3 - Floculation de la boue 2 (MFT 2).
Les polymères X et A à U sont dissous dans de l'eau du robinet afin d'obtenir des solutions aqueuses présentant une concentration de 0,4 % en poids de polymère par rapport au poids total de la solution. Toutes ces solutions sont agitées mécaniquement à 500 t/min jusqu'à la solubilisation complète des polymères et l'obtention de solutions claires et homogènes.
Les tests de floculation sont effectués sur une deuxième suspension de résidus fins mûrs (MFT) issus de l'extraction des sables bitumineux présentant une teneur en solides de 35,1 % en poids.
Pour chaque test, le volume approprié de solution de polymère est ajouté dans 200 g de MFT puis le mélange complet est mélangé manuellement jusqu'à ce qu'on observe une floculation et une libération d'eau optimisée.
Les résultats sont récapitulés dans le tableau 3 ci-dessous :
Figure imgf000019_0001
Tableau 3 - Performances des polymères A à U en termes de libération nette de l'eau dans le MFT 2.
Les résultats de ces expériences montrent pour une deuxième suspension de type MFT, la présence dans le polymère amphotère de 0.5 mol% de monomère MAPTAC, ou APTAC ou DADMAC permet d'améliorer la quantité d'eau libérée par rapport au polymère anionique X. Cette performance est amélioré en augmentant encore la quantité de monomère cationique, et ce jusqu'à une certaine concentration comprise entre 6 et 7 mol%, au-delà de laquelle les performances diminuent de manière importante.

Claims

REVENDICATIONS
1/ Procédé de traitement d'une suspension aqueuse de particules solides minérales provenant de l'extraction de minerais, comprenant les étapes suivantes :
- on prépare un polymère so lubie dans l'eau comprenant :
o au moins un monomère non ionique, choisi dans le groupe constitué par l'acrylamide ; le méthacrylamide ; les N-monodérivés de l'acrylamide; les N-monodérivés du méthacrylamide ; les Ν,Ν-dérivés de l'acrylamide; les Ν,Ν-dérivés du méthacrylamide ; les esters acryliques ; les esters méthacryliques ; le N-vinylformamide ; et la N-vinylpyrrolidone ; o au moins un monomère anionique représentant entre 10 et 70 mol%, choisi dans le groupe constitué par les monomères présentant une fonction carboxylique et leurs sels ; les monomères présentant une fonction acide sulfonique et leurs sels ; les monomères présentant une fonction acide phosphonique et leurs sels ;
o au moins un monomère cationique représentant entre 0,2 et 6 mol%, choisi dans le groupe comprenant le chlorure de diallyl diméthyl ammonium, le méthacrylamido-propyl triméthyl ammonium chlorure et l'acrylamido- propyl triméthyl ammonium chlorure ;
- on ajoute ledit polymère so lubie dans l'eau à la suspension aqueuse de particules solides.
21 Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la quantité de monomère cationique est comprise entre 0.5 et 5 mol%.
3/ Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le monomère cationique est le chlorure de diallyl diméthyl ammonium.
4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le polymère comprend une quantité de monomères non ioniques d'au moins 30 % en mole. 5/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le polymère a un poids moléculaire compris entre 3 et 40 millions g/mol.
6/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on ajoute une quantité de polymère comprise entre 50 et 5000 g par tonne de solides secs de la suspension.
11 Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on transporte au moyen d'un tuyau la suspension aqueuse jusque vers une zone de dépôt et en ce qu'on ajoute le polymère dans ledit tuyau.
8/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la suspension aqueuse de particules solides provient de l'extraction de sable bitumineux. 91 Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la suspension est un MFT provenant de l'extraction de sable bitumineux.
10/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le polymère comprend un monomère cationique unique, le chlorure de diallyl diméthyl ammonium représentant entre 1 et 5 mol%.
1 1/ Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le polymère comprend un cationique unique, l'acrylamido-propyl triméthyl ammonium chlorure représentant entre 0,5 et 3 mol%.
12/ Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le polymère comprend un cationique unique, le méthacrylamido-propyl triméthyl ammonium chlorure représentant entre 0,5 et 3 mol%. 13/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le monomère non ionique du polymère est Pacrylamide représentant au moins 45 mol%. 14/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le monomère anionique du polymère est choisi dans le groupe comprenant l'acide acrylique ; l'acide méthacrylique ; l'acide itaconique ; l'acide crotonique ; l'acide maléique ; l'acide fumarique ; l'acide 2-acrylamido-2-méthylpropanesulfonique ; l'acide vinylsulfonique, l'acide vinylphosphonique ; l'acide allylsulfo nique ; l'acide allylphosphonique ; l'acide styrènesulfo nique ; et leurs sels so lubies dans l'eau.
15/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la quantité de polymère ajoutée est comprise entre 250 et 2000 g par tonne de solides secs de la suspension aqueuse de particules solides minérales provenant de l'extraction de minerais.
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