提高的用于使稠细粒尾矿脱水的技术的制作方法

提高的用于使稠细粒尾矿脱水的技术的制作方法
【专利摘要】用于脱水稠细粒尾矿的技术可以包括一个或多个预处理步骤，例如在絮凝之前进行预剪切以降低屈服应力，将烃去除至低于阈值以改进絮凝和脱水，基于粘土投配絮凝剂，和提供稠细粒尾矿关于粗粒度和细粒度和/或化学(如二价阳离子含量)方面的某些性质。例如，基于稠细粒尾矿的性质，预处理可带来多个优点，如降低了对絮凝剂剂量的要求，改进了絮凝剂在稠细粒尾矿中的分散性和/或增强了脱水。可以实施所述预处理中的一种或多种。
【专利说明】提高的用于使稠细粒尾矿脱水的技术

【技术领域】
[0001] 本发明涉及脱水稠细粒尾矿（thick fine tailings)的领域。
[0002] 发明背景
[0003] 通常将得自采矿作业（如油砂开采）的尾矿放置在专门处理池中，以进行沉降。
[0004] 在尾矿池中细固体从水中沉降是相对慢的过程。已开发了某些技术用于脱水细粒 尾矿。细粒尾矿的脱水可以包括使细粒尾矿与絮凝剂接触，然后使絮凝的细粒尾矿沉积在 沉积区域中，在沉积区域中沉积的物质可以释放水，并且最终干燥。在脱水稠细粒尾矿的情 况中，存在许多涉及稠细粒尾矿本身的性质的挑战。


【发明内容】

[0005] 以下描述了用于提高稠细粒尾矿的脱水的各种技术。
[0006] 在一些实施方式中，提供了用于处理油砂成熟细粒尾矿（MFT)的方法，包括：
[0007] 预剪切稀化所述MFT以产生剪切稀化的MFT流体；
[0008] 将絮凝剂混合到所述剪切稀化的MFT流体中从而产生包含水和絮凝物的混合物； 和
[0009] 将所述混合物脱水以使得水与所述絮凝物分离。
[0010] 在一些实施方式中，实施所述预剪切稀化以便降低絮凝剂剂量。
[0011] 在一些实施方式中，实施所述预剪切稀化以便增加水从所述混合物中的释放。
[0012] 在一些实施方式中，所述方法还包括：监测所述剪切稀化的MFT的粘度或屈服应 力；和根据所测量的粘度或屈服应力调节所述絮凝剂的剂量。
[0013] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化至少施加了等同于约360s4的剪切速率70分 钟的剪切。
[0014] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化至少施加了等同于约400s<的剪切速率2小 时的剪切。
[0015] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化至少部分地通过至少一个高剪切混合器或超 高剪切混合器实施。
[0016] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化至少部分地通过管路混合器（in-line mixer)或罐式混合器或它们的组合实施。
[0017] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化至少部分地通过管线输送所述MFT来实施。
[0018] 在一些实施方式中，实施所述预剪切稀化，紧接着进行将所述絮凝剂混合进入所 述剪切稀化的MFT的步骤。
[0019] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应力降低至低于约 20Pa。在一些实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应力降低至低于约10Pa。 在一些实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应力降低至低于约5Pa。在一些 实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应力降低至低于约2Pa。
[0020] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应力降低至少50%。 在一些实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应力降低至少70%。在一些实 施方式中，所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应力降低至少90%。
[0021] 在一些实施方式中，所述方法还包括从尾矿池中回收所述MFT。
[0022] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
[0023] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
[0024] 在一些实施方式中，提供了用于处理油砂成熟细粒尾矿（MFT)的系统，包括：
[0025] 用于从尾矿池中回收MFT的回收组件；
[0026] 用于提供MFT流体流的流体输送组件；
[0027] 用于剪切稀化所述MFT流体流以产生剪切稀化的MFT流体的预剪切设备；
[0028] 用于将絮凝剂混合到所述剪切稀化的MFT流体中从而产生混合物的混合器；和
[0029] 用于接收所述混合物和使水与絮凝的尾矿固体分离的脱水单元。
[0030] 在一些实施方式中，设置和操作所述预剪切设备以使得能够实现足以降低絮凝剂 剂量的剪切稀化。
[0031] 在一些实施方式中，设置和操作所述预剪切设备以使得能够实现足以增加水从所 述混合物中的释放的剪切稀化。
[0032] 在一些实施方式中，所述系统还包括：用于监测所述剪切稀化的MFT的粘度或屈 服应力的监测设备；和用于根据所测量的粘度或屈服应力调节所述絮凝剂剂量的控制器。
[0033] 在一些实施方式中，所述预剪切设备包括至少一个高剪切混合器或至少一个超高 剪切混合器。
[0034] 在一些实施方式中，所述预剪切设备包括至少一个管路混合器或至少一个罐式混 合器或它们的组合。
[0035] 在一些实施方式中，所述脱水单元包括用于接收所述混合物、容许形成絮凝的尾 矿沉积物和从所述絮凝的尾矿沉积物中释放水的沉积地点。
[0036] 在一些实施方式中，提供了用于处理具有至少2Pa的屈服应力和触变行为的细粒 尾矿的方法，包括：
[0037] 预剪切稀化所述细粒尾矿以产生剪切稀化的尾矿流体；
[0038] 将絮凝剂混合进入所述剪切稀化的尾矿流体从而产生包含水和絮凝物的混合物； 和
[0039] 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
[0040] 在一些实施方式中，所述细粒尾矿包括成熟细粒尾矿（MFT)。
[0041] 在一些实施方式中，所述细粒尾矿包括油砂MFT。
[0042] 在一些实施方式中，所述细粒尾矿包括得自油砂提取操作的尾矿。
[0043] 在一些实施方式中，所述细粒尾矿包括稠细粒尾矿。
[0044] 在一些实施方式中，所述脱水步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积和使所述 混合物释放水和干燥。
[0045] 在一些实施方式中，提供了在使稠细粒尾矿絮凝和脱水中降低絮凝剂剂量的方 法，包括在所述细粒尾矿与所述絮凝剂混合之前对所述细粒尾矿施加足够的剪切稀化以降 低剂量。
[0046] 在一些实施方式中，提供了增加水从絮凝的稠细粒尾矿中的释放的方法，包括在 所述细粒尾矿与所述絮凝剂混合之前对所述稠细粒尾矿施加足够的剪切稀化以增加水释 放。
[0047] 所述方法可以包括如在本申请所讨论的其它实施方式中所述的一个或多个特征。
[0048] 在一些实施方式中，提供了用于处理稠细粒尾矿的方法，其包括：
[0049] 预剪切稀化所述稠细粒尾矿以产生剪切稀化的稠细粒尾矿流体；
[0050] 将絮凝剂混合到所述剪切稀化的稠细粒尾矿流体中从而产生包含水和絮凝物的 混合物；和
[0051] 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
[0052] 在一些实施方式中，实施所述预剪切稀化以便降低絮凝剂剂量。
[0053] 在一些实施方式中，实施所述预剪切稀化以便增加水从所述混合物中的释放。
[0054] 在一些实施方式中，所述方法还包括：监测所述剪切稀化的稠细粒尾矿流体的粘 度或屈服应力；和根据所测量的粘度或屈服应力调节所述絮凝剂的剂量。
[0055] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化至少施加了等同于约360s4的剪切速率70分 钟的剪切。
[0056] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化至少施加了等同于约400s<的剪切速率2小 时的剪切。
[0057] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化至少部分地通过至少一个高剪切混合器或超 高剪切混合器实施。
[0058] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化至少部分地通过管路混合器或罐式混合器或 它们的组合实施。
[0059] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化至少部分地通过管线输送所述稠细粒尾矿来 实施。
[0060] 在一些实施方式中，实施所述预剪切稀化，紧接着进行将所述絮凝剂混合到所述 剪切稀化的稠细粒尾矿中的步骤。
[0061] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的屈服应力降低至低 于约20Pa。在一些实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的屈服应力降低至 低于约l〇Pa。在一些实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的屈服应力降低 至低于约5Pa。在一些实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的屈服应力降低 至低于约2Pa。
[0062] 在一些实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的屈服应力降低至 少50%。在一些实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的屈服应力降低至 少70%。在一些实施方式中，所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的屈服应力降低至少 90%〇
[0063] 在一些实施方式中，所述方法包括从尾矿池中回收所述稠细粒尾矿。
[0064] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。在一 些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
[0065] 在一些实施方式中，提供了用于处理稠细粒尾矿的系统，包括：
[0066] 用于从尾矿池中回收稠细粒尾矿的回收组件；
[0067] 用于提供稠细粒尾矿流体流的流体输送组件；
[0068] 用于剪切稀化所述稠细粒尾矿流体流以产生剪切稀化的流体的预剪切设备；
[0069] 用于将絮凝剂混合到所述剪切稀化的流体中从而产生包含水和絮凝物的混合物 的混合器；和
[0070]用于接收所述混合物和使水与絮凝的尾矿固体分离的脱水单元。
[0071] 在一些实施方式中，设置和操作所述预剪切设备以使得能够实现足以降低絮凝剂 剂量的剪切稀化。
[0072] 在一些实施方式中，设置和操作所述预剪切设备以使得能够实现足以增加水从所 述混合物中的释放的剪切稀化。
[0073] 在一些实施方式中，所述系统还具有用于监测所述剪切稀化的稠细粒尾矿流体的 粘度或屈服应力的监测设备；和用于根据所测量的粘度或屈服应力调节所述絮凝剂剂量的 控制器。
[0074] 在一些实施方式中，所述预剪切设备包括至少一个高剪切混合器或至少一个超高 剪切混合器。
[0075] 在一些实施方式中，所述预剪切设备包括至少一个管路混合器或至少一个罐式混 合器或它们的组合。
[0076] 在一些实施方式中，所述脱水单元包括用于接收所述混合物、容许形成絮凝的尾 矿沉积物和从所述絮凝的尾矿沉积物中释放水的沉积地点。
[0077] 在一些实施方式中，提供了用于处理油砂成熟细粒尾矿（MFT)的方法，包括：
[0078] 稀化所述MFT以产生具有降低的屈服应力的稀化的MFT流体；
[0079] 将絮凝剂混合到所述稀化的MFT流体中从而产生包含水和絮凝物的混合物；和
[0080] 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
[0081] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
[0082] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
[0083] 在一些实施方式中，所述稀化包括机械剪切所述MFT。
[0084] 在一些实施方式中，所述稀化包括将化学添加剂引入到所述MFT中。
[0085] 在一些实施方式中，所述稀化包括减少或除去在所述MFT中的游离二价阳离子。 在一些实施方式中，所述二价阳离子包括钙离子。在一些实施方式中，所述稀化包括增加与 所述MFT中的粘土片缔合的钙阳离子。
[0086] 在一些实施方式中，所述方法还包括将一定量的钙阳离子添加到所述MFT中并且 提供足够的时间使所述钙阳离子与MFT中的粘土片缔合。
[0087] 在一些实施方式中，所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。在一些实施方式中， 所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。在一些实施方式中，所述絮凝剂包括30% 的阴离子型聚丙烯酰胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
[0088] 在一些实施方式中，所述方法包括从尾矿池中回收所述MFT。
[0089] 在一些实施方式中，提供了用于处理稠细粒尾矿的方法，包括：
[0090] 稀化所述稠细粒尾矿以产生具有降低的屈服应力的稀化的流体；
[0091] 将絮凝剂混合到所述稀化的流体中从而产生包含水和絮凝物的混合物；和
[0092] 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
[0093] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
[0094] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
[0095] 在一些实施方式中，提供了用于处理油砂成熟细粒尾矿（MFT)的方法，包括：
[0096] 将所述MFT控制在沥青含量低于5wt%，基于总固体，以提供低沥青含量的MFT ;
[0097] 混合絮凝剂和所述低沥青含量MFT，以产生包含水和絮凝物的混合物；和
[0098] 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
[0099] 在一些实施方式中，控制所述MFT的步骤包括从所述MFT中除去残留的沥青，从而 以沥青含量低于5wt %的贫沥青MFT的形式提供低沥青含量的MFT，基于总固体。
[0100] 在一些实施方式中，所述除去残留的沥青的步骤包括进行浮选。
[0101] 在一些实施方式中，所述除去残留的沥青的步骤还包括：预剪切所述MFT以产生 具有降低的屈服应力的预剪切MFT;和使所述预剪切的MFT经受分离阶段以从所述MFT中 除去浙青。
[0102] 在一些实施方式中，所述分离阶段包括：将所述预剪切的MFT供给到分离容器中； 回收富含沥青的溢流；和将所述贫沥青MFT作为底流移出。
[0103] 在一些实施方式中，所述控制MFT的步骤包括选择所述待处理的MFT具有低于 5wt %的沥青含量，基于总固体。
[0104] 在一些实施方式中，所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。在一些实施方式中， 所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。在一些实施方式中，所述絮凝剂包括30% 的阴离子型聚丙烯酰胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
[0105] 在一些实施方式中，实施所述控制MFT的步骤，以使得对于粘土与水之比（CWR)为 至少0. 4的MFT而言所述沥青含量低于2wt %，基于总固体，或者对于CWR为0. 2-0. 35的 MFT而言所述沥青含量低于4wt%，基于总固体。
[0106] 在一些实施方式中，所述方法还包括监测在所述MFT中的沥青含量和CWR ;和基于 所测量的沥青含量和CWR调节对所述沥青含量的控制。
[0107] 在一些实施方式中，实施所述控制MFT的步骤，以使得所述MFT的沥青含量低于阈 值，从而能够实现水净释放率（NWR)为至少15%。
[0108] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
[0109] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
[0110] 在一些实施方式中，提供了用于增加水从絮凝的稠细粒尾矿中释放的方法，包括 在混合絮凝剂与所述稠细粒尾矿和使所述絮凝的稠细粒尾矿经受脱水之前，降低在所述稠 细粒尾矿中的沥青含量。
[0111] 在一些实施方式中，所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。在一些实施方式中， 所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。在一些实施方式中，所述絮凝剂包括30% 的阴离子型聚丙烯酰胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
[0112] 在一些实施方式中，提供了用于处理包含烃的稠细粒尾矿的方法，包括：
[0113] 从所述稠细粒尾矿中除去一定量的烃，以提供烃含量低于5wt%的贫烃尾矿，基于 总固体；
[0114] 将絮凝剂混合到所述贫烃尾矿中，以产生包含水和絮凝物的混合物；和
[0115] 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
[0116] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
[0117] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
[0118] 在一些实施方式中，所述烃包含重烃。在一些实施方式中，所述烃包含沥青。
[0119] 在一些实施方式中，所述除去烃的步骤包括进行浮选。
[0120] 在一些实施方式中，所述除去烃的步骤包括：预剪切所述稠细粒尾矿，以产生具有 降低的屈服应力的预剪切细粒尾矿；和使所述预剪切细粒尾矿经受分离阶段，以从所述细 粒尾矿中除去烃。
[0121] 在一些实施方式中，所述分离阶段包括：将所述预剪切的细粒尾矿供给到分离容 器中；回收富含烃的溢流；和将所述贫烃细粒尾矿作为底流移出。
[0122] 在一些实施方式中，所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。在一些实施方式中， 所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。在一些实施方式中，所述絮凝剂包括30% 的阴离子型聚丙烯酰胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
[0123] 在一些实施方式中，实施所述除去烃的步骤，以使得对于CWR为至少0.4的稠细粒 尾矿而言所述烃含量低于2wt%，基于总固体，或者对于CWR为0. 2-0. 35的稠细粒尾矿而言 所述烃含量低于4wt%，基于总固体。
[0124] 在一些实施方式中，所述方法包括监测在所述稠细粒尾矿中的烃含量和CWR;和 基于所测量的烃含量和CWR调节对烃含量的控制。
[0125] 在一些实施方式中，所述稠细粒尾矿的烃含量低于使得水净释放率（NWR)为至少 15%的阈值。
[0126] 在一些实施方式中，提供了用于增加水从絮凝的稠细粒尾矿中释放的方法，包括 在混合絮凝剂与所述细粒尾矿和使所述絮凝的稠细粒尾矿经受脱水之前，降低在所述细粒 尾矿中的烃含量。
[0127] 在一些实施方式中，所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。在一些实施方式中， 所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。在一些实施方式中，所述絮凝剂包括30% 的阴离子型聚丙烯酰胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
[0128] 在一些实施方式中，提供了用于处理油砂成熟细粒尾矿（MFT)的方法，包括：
[0129] 测定所述MFT的粘土含量；
[0130] 根据所述MFT的粘土含量投配絮凝剂并且混合所述絮凝剂和所述MFT，以产生混 合物；和
[0131] 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
[0132] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
[0133] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
[0134] 在一些实施方式中，所述粘土含量为高于80%，基于总固体。
[0135] 在一些实施方式中，所述MFT具有0. 2-0. 4的粘土与水之比（CWR)和低于1的砂 与细粒之比（SFR)。
[0136] 在一些实施方式中，所述测定MFT的粘土含量的步骤包括进行亚甲基蓝测试或使 用基于所述MFT的粘度测量的估计值。
[0137] 在一些实施方式中，所述方法还包括在所述测定粘土含量的步骤之前预剪切所述 MFT，以产生预剪切的MFT。
[0138] 在一些实施方式中，所述测定MFT的粘土含量的步骤包括使用基于所述预剪切的 MFT的粘度测量的估计值。
[0139] 在一些实施方式中，所述方法包括根据所测定的粘土含量调节絮凝剂的投配剂 量。
[0140] 在一些实施方式中，提供了用于处理稠细粒尾矿的方法，包括：
[0141] 测定所述稠细粒尾矿的粘土含量；
[0142] 根据所述稠细粒尾矿的粘土含量投配絮凝剂并且将所述絮凝剂混合到所述稠细 粒尾矿中，以产生包含水和絮凝物的混合物；和
[0143] 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
[0144] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
[0145] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
[0146] 在一些实施方式中，所述粘土含量为高于80%，基于总固体。
[0147] 在一些实施方式中，所述稠细粒尾矿具有0. 2-0. 4的粘土与水之比（CWR)和低于 1的砂与细粒之比（SFR)。
[0148] 在一些实施方式中，所述测定稠细粒尾矿的粘土含量的步骤包括进行亚甲基蓝测 试或使用基于所述稠细粒尾矿的粘度测量的估计值。
[0149] 在一些实施方式中，所述方法还包括在测定粘土含量的步骤之前预剪切所述稠细 粒尾矿，以产生预剪切的细粒尾矿。
[0150] 在一些实施方式中，所述测定稠细粒尾矿的粘土含量的步骤包括使用基于所述预 剪切的稠细粒尾矿的粘度测量的估计值。
[0151] 在一些实施方式中，所述方法还包括根据所测定的粘土含量调节絮凝剂的投配剂 量。
[0152] 在一些实施方式中，所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。在一些实施方式中， 所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。在一些实施方式中，所述絮凝剂包括30% 的阴离子型聚丙烯酰胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
[0153] 在一些实施方式中，提供了用于处理稠细粒尾矿的方法，包括：
[0154] 提供所述稠细粒尾矿的砂与细粒之比（SFR)低于1 ;
[0155] 将絮凝剂混合到所述稠细粒尾矿中，以产生混合物；和
[0156] 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
[0157] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
[0158] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
[0159] 在一些实施方式中，所述方法包括提供低于0.5的稠细粒尾矿的砂与细粒之比 (SFR) 〇
[0160] 在一些实施方式中，所述方法包括提供0. 2-0. 4的稠细粒尾矿的粘土与水之比 (CWR) 〇
[0161] 在一些实施方式中，所述方法包括将混凝剂添加到稠细粒尾矿中以降低SFR。
[0162] 在一些实施方式中，所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。在一些实施方式中， 所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。在一些实施方式中，所述絮凝剂包括30% 的阴离子型聚丙烯酰胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
[0163] 在一些实施方式中，所述稠细粒尾矿包括成熟细粒尾矿（MFT)。在一些实施方式 中，所述稠细粒尾矿包括得自油砂提取操作的尾矿。
[0164] 在一些实施方式中，提供了用于处理稠细粒尾矿的方法，包括：
[0165] 将砂和钙共同添加到所述稠细粒尾矿中；
[0166] 将絮凝剂混合到所述稠细粒尾矿中，以产生混合物；和
[0167] 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
[0168] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
[0169] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
[0170] 在一些实施方式中，所述共同添加砂和钙的步骤包括同时添加砂和钙。
[0171] 在一些实施方式中，所述共同添加砂和钙的步骤包括在混合所述絮凝剂之前在不 同的时间添加砂和钙。
[0172] 在一些实施方式中，所述砂的添加提供了砂与细粒之比（SFR)为至少0.5的稠细 粒尾矿。
[0173] 在一些实施方式中，所述砂的添加提供了砂与细粒之比（SFR)为0.5至2的稠细 粒尾矿。
[0174] 在一些实施方式中，所述砂的添加提供了砂与细粒之比（SFR)为1至2的稠细粒 尾矿。
[0175] 在一些实施方式中，将每克粘土至少0. 006克的钙添加到所述稠细粒尾矿中。
[0176] 在一些实施方式中，在将所述絮凝剂混合到所述稠细粒尾矿中之前将钙添加到所 述稠细粒尾矿中，反应时间为至少12小时。
[0177] 在一些实施方式中，以石膏形式添加钙。
[0178] 在一些实施方式中，以含砂的尾矿流的形式添加砂。
[0179] 在一些实施方式中，所述稠细粒尾矿包括成熟细粒尾矿（MFT)。在一些实施方式 中，所述稠细粒尾矿包括得自油砂提取操作的尾矿。
[0180] 在一些实施方式中，提供了增加水从絮凝的稠细粒尾矿中的释放的方法，包括在 将絮凝剂混合到所述稠细粒尾矿中和使絮凝的稠细粒尾矿经受脱水之前，提供具有足够的 砂和钙含量的稠细粒尾矿。
[0181] 在一些实施方式中，通过将砂和钙添加到从尾矿池中回收的所述稠细粒尾矿中， 来提供砂和钙的含量。
[0182] 在一些实施方式中，通过从具有所述砂和钙含量的尾矿池中的位置回收所述稠细 粒尾矿，来提供砂和钙的含量。
[0183] 在一些实施方式中，所述稠细粒尾矿包括成熟细粒尾矿（MFT)。在一些实施方式 中，所述稠细粒尾矿包括得自油砂提取操作的尾矿。
[0184] 在一些实施方式中，提供了用于处理稠细粒尾矿的方法，包括：
[0185] 在絮凝之前将钙以一定量添加到所述稠细粒尾矿中并且进行足够的反应时间，以 使钙与所述稠细粒尾矿中的粘土片缔合；
[0186] 将絮凝剂混合到所述稠细粒尾矿中，以产生混合物；和
[0187] 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
[0188] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
[0189] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
[0190] 在一些实施方式中，在絮凝之前，将钙以一定量添加到所述稠细粒尾矿中并且进 行足够的反应时间，以使释放的水能够比不添加钙时澄清。
[0191] 在一些实施方式中，在絮凝之前，将钙以一定量添加到所述稠细粒尾矿中并且进 行足够的反应时间，以使得能够相较于不添加钙时增加水的释放。
[0192] 在一些实施方式中，在絮凝之前，将钙以一定量添加到所述稠细粒尾矿中并且进 行足够的反应时间，以使得能够相较于不添加钙时降低絮凝剂剂量。
[0193] 在一些实施方式中，将钙以一定量添加到所述稠细粒尾矿中并且进行足够的反应 时间，以最小化在所述稠细粒尾矿的间隙水中的游离钙阳离子。
[0194] 在一些实施方式中，将钙以一定量添加到所述稠细粒尾矿中并且进行足够的反应 时间，以避免所述絮凝剂的沉淀。
[0195] 在一些实施方式中，所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。在一些实施方式中， 所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。在一些实施方式中，所述絮凝剂包括30% 的阴离子型聚丙烯酰胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
[0196] 在一些实施方式中，钙的添加量为20ppm至2000ppm。在一些实施方式中，钙的添 加量为40ppm至lOOOppm。在一些实施方式中，妈的添加量为60ppm至500ppm。在一些实 施方式中，妈的添加量为lOOppm至200ppm。
[0197] 在一些实施方式中，在絮凝之前添加钙，且进行至少12小时的充足反应时间。在 一些实施方式中，在絮凝之前添加钙，且进行至少24小时的充足反应时间。在一些实施方 式中，在絮凝之前添加钙，且进行至少2天的充足反应时间。在一些实施方式中，在絮凝之 前添加钙，且进行至少2周的充足反应时间。
[0198] 在一些实施方式中，以石膏形式添加钙。
[0199] 在一些实施方式中，以具有高于所述稠细粒尾矿的钙水平的尾矿流的形式添加 钙。
[0200] 在一些实施方式中，所述稠细粒尾矿包括成熟细粒尾矿（MFT)。在一些实施方式 中，所述稠细粒尾矿包括得自油砂提取操作的尾矿。
[0201] 在一些实施方式中，存在用于处理稠细粒尾矿的方法，其包括：
[0202] 测绘含有稠细粒尾矿的尾矿池，以识别具有测定的粘土与水之比（CWR)、砂与细粒 之比（SFR)、钙含量、重烃或沥青含量、水含量、屈服应力和/或粘土含量的多个池位置；
[0203] 从所述池位置之一回收稠细粒尾矿，以产生具有测定性质的稠细粒尾矿流；
[0204] 基于所测定的性质用脱水化学品处理所述稠细粒尾矿流，以产生混合物；和
[0205] 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
[0206] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
[0207] 在一些实施方式中，所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
[0208] 在一些实施方式中，所述方法还包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，所述池位置 具有的深度使得所述稠细粒尾矿具有〇. 2-0. 4的CWR和低于1的SFR。
[0209] 在一些实施方式中，所述方法还包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，使得所述稠 细粒尾矿的径或沥青含量低于5wt%。
[0210] 在一些实施方式中，所述方法还包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，使得所述稠 细粒尾矿的钙含量足以提高释放的水的澄清度和/或增加水的释放。
[0211] 在一些实施方式中，所述方法还包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，以使得所述 稠细粒尾矿的屈服应力低于20Pa。
[0212] 在一些实施方式中，所述方法还包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，以使得所述 稠细粒尾矿的屈服应力低于15Pa。
[0213] 在一些实施方式中，所述方法还包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，以使得所述 稠细粒尾矿的屈服应力低于l〇Pa。
[0214] 在一些实施方式中，所述方法还包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，以使得所述 稠细粒尾矿具有基本上恒定的CWR，并且基于所述CWR投配所述脱水化学品。
[0215] 在一些实施方式中，所述测绘包括从所述多个池位置获得多个样品，测量所述样 品的性质，并且对每一个所述池位置记录所述性质。
[0216] 在一些实施方式中，所述测绘包括监测供给到所述尾矿池中的新尾矿的组成和流 速。
[0217] 在一些实施方式中，所述测绘包括在三个维度上测定池位置。
[0218] 在一些实施方式中，所述方法还包括测绘多个尾矿池和在不同的含有稠细粒尾矿 的尾矿池中测定池位置。
[0219] 在一些实施方式中，所述方法还包括将来自不同尾矿池的具有补足性质的稠细粒 尾矿共混在一起，以产生共混的稠细粒尾矿混合物，然后用所述脱水化学品处理所述共混 的稠细粒尾矿混合物。
[0220] 在一些实施方式中，所述脱水化学品包括絮凝剂。在一些实施方式中，所述絮凝剂 包括阴离子型聚合物絮凝剂。在一些实施方式中，所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂 的钠盐。在一些实施方式中，所述絮凝剂包括30%的阴离子型聚丙烯酰胺-聚丙烯酸钠聚 合物絮凝剂。
[0221] 在一些实施方式中，所述稠细粒尾矿包括成熟细粒尾矿（MFT)。在一些实施方式 中，所述稠细粒尾矿包括得自油砂提取操作的尾矿。
[0222] 还应注意到，上述各种特征、步骤和实施方式可以与以上或此处所述的其它特征、 步骤和实施方式结合。例如，可以根据所给定的稠细粒尾矿性质选择一种或多种预处理方 法。例如，在待处理的稠细粒尾矿具有较高沥青含量（如高于5wt%)的情况下，可以包括沥 青去除步骤，而在待处理的稠细粒尾矿的沥青含量低于5wt%的情况下可以选择不实施沥 青去除步骤。同样地，在待处理的稠细粒尾矿具有低初始屈服强度（如，低于5Pa至15Pa) 的情况下，可以不实施预剪切步骤，然而仍然可以实施它来进一步降低聚合物剂量。在一些 方案中，待处理的稠细粒尾矿可以具有一个或多个其中某些所选择的预处理将会有利的特 征，因而可以基于稠细粒尾矿的初始分析进行选择。

【专利附图】

【附图说明】
[0223] 图1是方框图。
[0224] 图2是尾矿池的透视示意图。
[0225] 图3是屈服应力与在共混机中的时间的关系图。
[0226] 图4是屈服应力与粘土与水之比（CWR)的关系图。
[0227] 图5是基于粘土的剂量与CWR的关系图。
[0228] 图6是对于预剪切的稠细粒尾矿和未预剪切的稠细粒尾矿，水净释放率（NWR)与 基于粘土的剂量的关系图。
[0229] 图7是NWR与基于粘土的剂量的关系图。
[0230] 图8是NWR与基于粘土的剂量的关系图。
[0231] 图9是屈服应力与固体重量百分数（SBW)的关系图。
[0232] 图10是基于矿物固体的剂量与百分数SBW的关系图。
[0233] 图11是屈服应力与在320rpm的混合时间的关系图。
[0234] 图12是屈服应力与基于矿物固体的剂量的关系图。
[0235] 图13是测试方法的方框图。
[0236] 图14是基于粘土的剂量与屈服应力的关系图。
[0237] 图15是对于预剪切样品和未预剪切样品，水净释放率与基于矿物固体的剂量的 关系图。
[0238] 图16是基于粘土的剂量与屈服应力的关系图。
[0239] 图17是屈服应力与CWR的关系图。
[0240] 图18是基于粘土的剂量与屈服应力的关系图。
[0241] 图19是在不同CWR时NWR与沥青含量的关系图。
[0242] 图20是屈服应力与在混合器中的时间的关系图。
[0243] 图21是砂与细粒之比（SFR)和CWR与时间的关系图。
[0244]图22是基于粘土或矿物固体的絮凝剂剂量与比重的关系图。
[0245] 图23是屈服应力与CWR的关系图。
[0246] 图24是NWR与CWR的关系图。
[0247] 图25是NWR与SFR的关系图。
[0248] 图26是NWR与SFR的关系图。
[0249] 图27是池深度与硫酸盐浓度的关系图。
[0250] 图28是池深度与水化学的关系图。
[0251] 图29是NWR与CWR的关系图。
[0252] 图30a和30b是絮凝的油砂MFT的图像。
[0253] 图31是絮凝的稠细粒尾矿（如油砂MFT)的反应阶段的图。
[0254] 图32是对于预剪切样品和未预剪切样品，基于粘土或矿物固体的絮凝剂剂量与 比重的关系图。
[0255] 图33是矿物和细粒含量与得自一个脱水装置的取样时间的关系图。
[0256] 图34是矿物和细粒含量与得自另一脱水装置的取样时间的关系图。

【具体实施方式】
[0257] 稠细粒尾矿脱水技术可以包括多个步骤，以用于预处理稠细粒尾矿，通过添加脱 水化学品（如聚合物絮凝剂）来化学改性稠细粒尾矿，以及监测或处理稠细粒尾矿的物理 和化学性质。
[0258] 可以使用本申请所述的技术中的一种或多种来处理许多不同类型的尾矿。在一些 实施方式中，所述技术可用于"稠细粒尾矿"，其中稠细粒尾矿是得自采矿作业的悬浮体，且 主要包括水和细粒。该细粒是具有至多约44微米的多种尺寸的小固体颗粒。稠细粒尾矿 具有细粒比例足够高的固体含量，从而使得该细粒倾向于以悬浮的方式保持在水中，且该 物质具有慢的固结速率。更具体而言，稠细粒尾矿可以具有小于或等于1的粗颗粒与细粒 之比。稠细粒尾矿具有足够高的细粒含量，以使得细粒的絮凝和絮凝物质的调节可以获得 两相物质，其中释放的水可以从絮凝物中流过和流出。例如，稠细粒尾矿可以具有1 Owt %至 45wt%的固体含量和至少50wt%的细粒含量（基于全部固体），从而得到具有相对低的砂 或粗固体含量的物质。稠细粒尾矿可以回收自例如尾矿池，且可以包括通常称为"成熟细粒 尾矿"（MFT)的物质。
[0259] "MFT"指通常在尾矿池中以层形式形成且含有水和提高的细固体含量的尾矿流 体，所述细固体显示出相对慢的沉降速率。例如，当将整个尾矿（包括粗固体物质、细固体 和水）或稀（thin)细粒尾矿（其包括相对低的细固体含量和高的水含量）供应到尾矿池 中时，尾矿通过重力随时间分成不同的层。底层主要是粗粒物质，如砂，顶层主要是水。中 间层是相对贫砂的，但仍具有一定量的悬浮在水相中的细固体。该中间层常常被称为MFT。 MFT可以由各种不同类型的矿物尾矿形成，所述各种不同类型的矿物尾矿得自不同类型的 开采矿石的处理。尽管当得自从提取操作供应的某些整个尾矿时MFT的形成通常要花费一 定量的时间（如，在池中于重力沉降条件下1-3年），应注意到MFT和类似MFT的物质可以 依靠尾矿的组成和后提取处理（其可包括在将经处理的尾矿供应到尾矿池之前，进行稠化 或可除去一定量粗固体和/水的其它分离步骤）而较快速地形成。
[0260] 还应注意到，本申请所述的脱水技术的某些方面可适合于不同类型的稠细粒尾 矿。例如，可以根据与具体类型的稠细粒尾矿的亲合性来改变和提供脱水化学品（如聚合 物絮凝剂）的结构、性质和剂量范围。此外，对于具有某些性质和组成的稠细粒尾矿可以实 施某些预处理步骤。例如，可以使含有会干扰絮凝的烃（例如，重烃如沥青）量的稠细粒尾 矿经受初始的将烃去除至低于阈值浓度的步骤。在另一实例中，具有相对高的静态屈服应 力的稠细粒尾矿例如由于具有细粒含量和密度相对高的组成，所以可以使其在添加脱水化 学品之前经受预剪切稀化处理。
[0261] 通常，稠细粒尾矿具有的性质取决于它的处理历史和它所得自的所开采矿石的性 质。
[0262] 脱水技术可受到所被处理的稠细粒尾矿的各种性质的影响。可以影响该过程的一 些性质为屈服应力、粘度、粘土与水之比（CWR)、砂与细粒之比（SFR)、粘土含量、沥青含量、 盐含量、以及各种其它化学性质和流变学性质。
[0263] 可以根据稠细粒尾矿的某些性质来实施各种技术以改进脱水操作。
[0264] 稠细粒尾矿的稀化预处理
[0265] 已经发现，在与脱水化学品（如聚合物絮凝剂）混合之前，为了降低稠细粒尾矿的 屈服应力或粘度而预处理该稠细粒尾矿可改进脱水操作。例如，稀化稠细粒尾矿可以降低 絮凝剂剂量要求和/或增加水从絮凝物质中的释放。
[0266] 稀化预处理可以以许多方式进行，包括机械和化学处理。机械处理可包括剪切稀 化。化学处理可包括化学品添加、在稠细粒尾矿中产生某些流变行为（如高粘度或高屈服 应力）的组分的去除、调节或中和。
[0267] 稠细粒尾矿的剪切稀化预处理
[0268] 在一些实施方式中，对于处理具有升高的初始屈服应力和触变性质的稠细粒尾矿 而言，用于分离水和稠细粒尾矿（如油砂MFT)的脱水操作可以包括在添加和混合聚合物絮 凝剂以产生絮凝物质之前进行预剪切步骤，用于产生剪切稀化的尾矿流体。然后，可以使絮 凝物质沉积以用于水释放和干燥。在一些实施方式中，剪切稀化步骤可以使得能够降低产 生用于脱水的絮凝的沉积物质所需的絮凝剂，和/或可增加水从絮凝物质中的释放。
[0269] 参照图1，在一些实施方式中，脱水操作包括稠细粒尾矿源100(其可以是例如尾 矿池），尾矿流102通过挖泥机或其它类型的泵送装置回收自稠细粒尾矿源100。例如，稠 细粒尾矿102可以是得自油砂提取操作的油砂桐细粒尾矿。此外，油砂桐细粒尾矿可以是 油砂成熟细粒尾矿（MFT)。图2例示了可以回收用于脱水操作中的处理的尾矿池中的油砂 MFT〇
[0270] 还应理解的是，得自其它采矿作业的其它类型的成熟细粒尾矿也可以在脱水操作 中进行处理。例如，由于具有相对高的细粒含量和高密度以及固体和液体组分的化学性质 而具有升高的初始屈服应力和触变性质的稠细粒尾矿。触变性是粘度的可逆的时间依赖性 降低（a reversible time dependent decrease in viscosity)。可以获得给定的稠细粒 尾矿样品，并在实施剪切稀化预处理之前测试其屈服应力和触变行为。触变行为远比流凝 行为（剪切稠化响应）更普遍。例如，已经观察到一些煤-水淤浆显示出流凝行为。可以 使用标准实验室测试方法容易地测定给定的稠细粒尾矿的剪切响应。当使用剪切稀化预处 理来促进脱水时，应对具有升高的初始屈服应力和触变性质的稠细粒尾矿实施剪切稀化预 处理。
[0271] 仍然参照图1，可以使尾矿102在预剪切单元104中经受预剪切，以产生剪切稀 化的尾矿流106,随后将剪切稀化的尾矿流106供应至化学品添加单元108,以用于与脱 水化学品110 (如絮凝剂）接触和混合。一旦将剪切稀化的尾矿106与絮凝剂110混合， 则可以将絮凝的混合物112管线输送至排放组件114,排放组件114将混合物排放到地面 (sub-aerial)沉积地点116上，以用于水释放。该混合物可以包括已经从絮凝物质中释放 出来的水，即包括水和絮凝物。因此，当混合物沉积时，水例如通过重力排水而与絮凝物分 离和蒸发。在一些实施方式中，沉积地点可以是倾斜的，从而使得重力排水有助于水与絮凝 物分离。释放的水可以排出和通过水回收管道组件118来回收，以用于循环至各种采矿作 业（如提取操作、水处理装置或需要生产用水的其它操作）中。
[0272] 在一些实施方式中，预剪切单元104包括在上游且与絮凝剂添加单元108相对接 近的管路混合单元。可以布置和操作管路混合单元，从而在絮凝剂添加之前，提供足以降低 用于脱水的最佳絮凝剂剂量的剧烈的稠细粒尾矿的混合。
[0273] 稠细粒尾矿（如MFT)的剧烈剪切降低了屈服应力、粘度，且还可降低絮凝剂剂量。 剪切稀化还可以增加水从絮凝物质中的释放。剪切稀化包括相对高的剪切速率，可以根据 稠细粒尾矿来源及其触变性质来提供和调节剪切速率。例如，发现施加于不同油砂MFT源 的相同剪切速率导致了不同的最终静态屈服应力值（例如，约2Pa相比于约7Pa)。还发现 施加于不同油砂MFT源的相同剪切速率导致不同的絮凝剂需求降低率（例如，约34%相比 于约40% )。
[0274] 在一些实施方式中，剪切稀化系统还包括用于测量稠细粒尾矿112的流变性质 (例如，诸如屈服应力和粘度的性质）的第一测量设备120。第一测量设备120可以正好串 列在预剪切单元104之前，以便测量稠细粒尾矿102的初始屈服应力且还可能测量稠细粒 尾矿102的粘度。可存在与第一测量设备120和预剪切单元104连接的第一控制设备122， 以便调节预剪切单元104施加给稠细粒尾矿的剪切水平。预剪切单元104可以包括静态或 动态设备且可以连续调节该剪切或可以不连续调节该剪切。可以提供预剪切单元的工艺操 作条件（如稠细粒尾矿的流速）和设计，以确保足够的剪切来使稠细粒尾矿的屈服应力降 低至低于某个阈值。
[0275] 在一些实施方式中，剪切稀化系统还包括在化学品添加单元108之前的第二测量 设备124,其用于测量剪切稀化的细粒尾矿106的流变性质，化学品添加单元108可以是絮 凝剂注入设备。可以存在与第二测量设备124和化学品添加单元108连接的第二控制设备 126,以便容许基于流变性质（例如，诸如屈服应力和粘度的性质）调节絮凝剂剂量。
[0276] 第一和/或第二测量设备可以测量稠细粒尾矿的其它性质（如粘土含量、组成 等）。某些组成性质的测量可与测定稠细粒尾矿的其它性质（如，流变性质）相关联。
[0277] 在一些实施方式中，预剪切单元104可以包括管路混合器。例如，预剪切单元104 可包括至少一个静态混合器（如静态叶片式混合器如Komax?混合器）、叶轮式罐式混合器、 或设置用于对稠细粒尾矿施加足够的剪切的泵，或它们的组合。预剪切单元104可以包括 具有转轴和罐体底部的间歇式高剪切混合器、具有转子-定子装置的管路高剪切混合器、 和/或超高剪切管路混合器（其中高剪切混合通过转子-定子阵列发生在单通路或多通路 中(single or multiple passes through a rotor - stator array))、和 / 或施加剪切且 使稠细粒尾矿稀化的其它类型的混合器。一个或多个混合器还可以串联或并联使用。
[0278] 化学品添加单元108可以是任意类型的用于在剪切稀化的细粒尾矿的情况下分 散脱水化学品的设备。化学品添加单元108的类型取决于分散在稠细粒尾矿中的脱水化学 品的状态和性质。例如，可以以溶解于水溶液中、分散在水中、或作为固体颗粒或粉末的形 式添加脱水化学品。化学品添加单元108可以包括作为固-液混合器、液-液混合器、管路 静态混合器、叶轮式混合器、罐式混合器、T接头混合器、Y接头混合器或其它类型的混合器 的形式提供的注射器/混合器。在一些情况下，可以选择和操作化学品添加单元108,以提 供化学品在经预处理的稠细粒尾矿中的快速分散。化学品添加单元可以包括一个或多个化 学品注射器，它们可以串联或并联使用。
[0279] 以下提供了关于在脱水操作中剪切稀化稠细粒尾矿的许多实例和测试：
[0280] 在一组实验中，将得自不同池的两种高屈服应力油砂MFT在共混机组中剪切超过 30分钟。图3显示了作为对该剧烈剪切的响应，屈服应力的降低是显著的。还可以看到， 两个样品的静态屈服应力均看上去在最初的5分钟内在约3至4Pa/min的类似速率已经降 低，然后分别达到约2Pa和7Pa的两个不同的平台区。
[0281] 在另一组实验中，将具有不同粘土与水之比（CWR)的多个油砂MFT样品进行比较， 其中使用未预剪切和不同类型的预剪切。一些样品在共混机中剪切15分钟并测量其静态 屈服应力。其它样品在共混机中剪切并且随后在实验室混合器中于320rpm混合5分钟。 如图4所示，相较于未预剪切样品，在两种剪切情况下均观察到屈服应力的显著降低。这说 明通过剧烈剪切（例如，共混）达到的剪切稀化可以随时间用温和剪切（例如，实验室混合 器）得到保持。
[0282] 在描述一些其它实例之前，以下将描述与剪切稀化稠细粒尾矿的背景相关或提供 剪切稀化稠细粒尾矿的背景的一些实验方法。参照图13,已使用以下实验室工序：
[0283] (i)剂量寻找试验（阶段I);
[0284] (ii)剂量扫描试验（阶段II);和
[0285] (iii)屈服应力和相应的水释放试验（阶段III)。应注意，可以实施各种不同的 水释放试验，如以下将进一步描述的毛细管吸升时间（CST)试验或水净释放率（NWR)试验。
[0286] 阶段I、II和III试验将参照一些实例在下文中谈及。
[0287] 在一个实例中，以絮凝本身进行进一步的试验。
[0288] 对油砂MFT样品进行阶段I试验以评价絮凝剂剂量要求。在这些试验中，递增地 将l-5mL絮凝剂溶液添加到先前已经共混（预剪切）和未共混（未剪切）的MFT中。根据 图5,观察到剂量要求（基于矿物）上的显著差异。在宽范围的CWR中出现了剂量的降低。
[0289] 进行阶段II试验，其中同时注入所设定的剂量（在阶段I中所测定）的聚合物絮 凝剂。测定得自阶段I的剂量任一侧100PPM的剂量，以产生每个样品的剂量曲线（Dosages 100PPM either side of the dose from phase I were determined to produce a dosage curve for each sample)。阶段II剂量结果是实地中剂量要求的合理指标。阶段II试验 (见图6、7和8)显示出，与未剪切样品相比，预剪切样品具有降低的絮凝剂剂量要求来达到 类似或更大的水释放率。
[0290] 在另一实例中，可以看到，在0. 3-0. 45的粘土与水之比（CWR)的通常操作范围内， 预剪切对水释放具有有利的效果，从而使水释放率增加至与较低屈服应力MFT所达到的水 释放率相当。一个令人惊讶的结果在于剪切稀化显著降低了基于粘土的絮凝剂剂量（例 如，为约1000PPM，而非约2300PPM)。
[0291] 在描述以下实例之前，脱水操作的性能的一个重要指标是称为水净释放率（NWR) 的指标。NWR是已经开发的度量，且是对稠细粒尾矿起始固体和在给定排水时间之后经处理 和排水的稠细粒尾矿固体之间的水的差异的度量。排水时间例如可以是24小时、12小时、 20分钟或10分钟或在实地中其他代表性的排水时长。用于计算NWR的公式示例如下：

【权利要求】
1. 用于处理油砂成熟细粒尾矿（MFT)的方法，包括： 预剪切稀化所述MFT以产生剪切稀化的MFT流体； 将絮凝剂混合到所述剪切稀化的MFT流体中从而产生包含水和絮凝物的混合物；和 将所述混合物脱水以使得水与所述絮凝物分离。
2. 权利要求1的方法，其中实施所述预剪切稀化以便降低絮凝剂剂量。
3. 权利要求1或2的方法，其中实施所述预剪切稀化以便增加水从所述混合物中的释 放。
4. 权利要求1至3中任一项的方法，还包括： 监测所述剪切稀化的MFT的粘度或屈服应力；和 根据所测量的粘度或屈服应力调节所述絮凝剂的剂量。
5. 权利要求1至4中任一项的方法，其中所述预剪切稀化至少施加了等同于约360s η 的剪切速率70分钟的剪切。
6. 权利要求1至4中任一项的方法，其中所述预剪切稀化至少施加了等同于约400s η 的剪切速率2小时的剪切。
7. 权利要求1至6中任一项的方法，其中所述预剪切稀化至少部分地通过至少一个高 剪切混合器或超高剪切混合器实施。
8. 权利要求1至7中任一项的方法，其中所述预剪切稀化至少部分地通过管路混合器 或罐式混合器或它们的组合实施。
9. 权利要求1至8中任一项的方法，其中所述预剪切稀化至少部分地通过管线输送所 述MFT来实施。
10. 权利要求1至9中任一项的方法，其中实施所述预剪切稀化，紧接着进行将所述絮 凝剂混合进入所述剪切稀化的MFT的步骤。
11. 权利要求1至10中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应 力降低至低于约20Pa。
12. 权利要求1至11中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应 力降低至低于约IOPa。
13. 权利要求1至12中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应 力降低至低于约5Pa。
14. 权利要求1至13中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应 力降低至低于约2Pa。
15. 权利要求1至14中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应 力降低至少50%。
16. 权利要求1至15中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应 力降低至少70%。
17. 权利要求1至16中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述MFT的屈服应 力降低至少90%。
18. 权利要求1至17中任一项的方法，还包括： 从尾矿池中回收所述MFT。
19. 权利要求1至18中任一项的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积 地点处沉积。
20. 权利要求1至18中任一项的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠 化和/或过滤。
21. 用于处理油砂成熟细粒尾矿（MFT)的系统，包括： 用于从尾矿池中回收MFT的回收组件； 用于提供MFT流体流的流体输送组件； 用于剪切稀化所述MFT流体流以产生剪切稀化的MFT流体的预剪切设备； 用于将絮凝剂混合到所述剪切稀化的MFT流体中从而产生混合物的混合器；和 用于接收所述混合物和使水与絮凝的尾矿固体分离的脱水单元。
22. 权利要求21的系统，其中设置和操作所述预剪切设备，以使得能够实现足以降低 絮凝剂剂量的剪切稀化。
23. 权利要求21或22的系统，其中设置和操作所述预剪切设备，以使得能够实现足以 增加水从所述混合物中的释放的剪切稀化。
24. 权利要求21至23中任一项的系统，还包括： 用于监测所述剪切稀化的MFT的粘度或屈服应力的监测设备；和 用于根据所测量的粘度或屈服应力调节所述絮凝剂剂量的控制器。
25. 权利要求21至23中任一项的系统，其中所述预剪切设备包括至少一个高剪切混合 器或至少一个超高剪切混合器。
26. 权利要求21至23中任一项的系统，其中所述预剪切设备包括至少一个管路混合器 或至少一个罐式混合器或它们的组合。
27. 权利要求21至26中任一项的系统，其中所述脱水单元包括用于接收所述混合物、 容许形成絮凝的尾矿沉积物并且容许从所述絮凝的尾矿沉积物中释放水的沉积地点。
28. 用于处理具有至少2Pa的屈服应力和触变行为的细粒尾矿的方法，包括： 预剪切稀化所述细粒尾矿以产生剪切稀化的尾矿流体； 将絮凝剂混合进入所述剪切稀化的尾矿流体从而产生包含水和絮凝物的混合物；和 脱水所述混合物以使得水与所述絮凝物分离。
29. 权利要求28的方法，其中所述细粒尾矿包括成熟细粒尾矿（MFT)。
30. 权利要求29的方法，其中所述细粒尾矿包括油砂MFT。
31. 权利要求28的方法，其中所述细粒尾矿包括得自油砂提取操作的尾矿。
32. 权利要求28的方法，其中所述细粒尾矿包括稠细粒尾矿。
33. 权利要求28的方法，其中所述脱水步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积和使 所述混合物释放水和干燥。
34. 在使稠细粒尾矿絮凝和脱水中降低絮凝剂剂量的方法，包括在所述细粒尾矿与所 述絮凝剂混合之前对所述细粒尾矿施加足够的剪切稀化以降低剂量。
35. 增加水从絮凝的稠细粒尾矿中的释放的方法，包括在所述稠细粒尾矿与所述絮凝 剂混合之前对所述稠细粒尾矿施加足够的剪切稀化以增加水的释放。
36. 用于处理稠细粒尾矿的方法，包括： 预剪切稀化所述稠细粒尾矿以产生剪切稀化的稠细粒尾矿流体； 将絮凝剂混合到所述剪切稀化的稠细粒尾矿流体中从而产生包含水和絮凝物的混合 物；和 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
37. 权利要求36的方法，其中实施所述预剪切稀化以便降低絮凝剂剂量。
38. 权利要求36或37的方法，其中实施所述预剪切稀化以便增加水从所述混合物中的 释放。
39. 权利要求36至38中任一项的方法，还包括： 监测所述剪切稀化的稠细粒尾矿流体的粘度或屈服应力；和 根据所测量的粘度或屈服应力调节所述絮凝剂的剂量。
40. 权利要求36至39中任一项的方法，其中所述预剪切稀化至少施加了等同于约 360(1的剪切速率70分钟的剪切。
41. 权利要求3 6至3 9中任一项的方法，其中所述预剪切稀化至少施加了等同于约 4008+1的剪切速率2小时的剪切。
42. 权利要求36至41中任一项的方法，其中所述预剪切稀化至少部分地通过至少一个 高剪切混合器或超高剪切混合器实施。
43. 权利要求36至42中任一项的方法，其中所述预剪切稀化至少部分地通过管路混合 器或罐式混合器或它们的组合实施。
44. 权利要求36至43中任一项的方法，其中所述预剪切稀化至少部分地通过管线输送 所述稠细粒尾矿来实施。
45. 权利要求36至44中任一项的方法，其中实施所述预剪切稀化，紧接着进行将所述 絮凝剂混合到所述剪切稀化的稠细粒尾矿中的步骤。
46. 权利要求36至45中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的 屈服应力降低至低于约20Pa。
47. 权利要求36至46中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的 屈服应力降低至低于约l〇Pa。
48. 权利要求36至47中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的 屈服应力降低至低于约5Pa。
49. 权利要求36至48中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的 屈服应力降低至低于约2Pa。
50. 权利要求36至49中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的 屈服应力降低至少50%。
51. 权利要求36至50中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的 屈服应力降低至少70%。
52. 权利要求36至51中任一项的方法，其中所述预剪切稀化足以使所述稠细粒尾矿的 屈服应力降低至少90%。
53. 权利要求36至52中任一项的方法，还包括： 从尾矿池中回收所述稠细粒尾矿。
54. 权利要求36至53中任一项的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积 地点处沉积。
55. 权利要求36至53中任一项的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠 化和/或过滤。
56. 用于处理稠细粒尾矿的系统，包括： 用于从尾矿池中回收稠细粒尾矿的回收组件； 用于提供稠细粒尾矿流体流的流体输送组件； 用于剪切稀化所述稠细粒尾矿流体流以产生剪切稀化的流体的预剪切设备； 用于将絮凝剂混合到所述剪切稀化的流体中从而产生包含水和絮凝物的混合物的混 合器；和 用于接收所述混合物和使水与絮凝的尾矿固体分离的脱水单元。
57. 权利要求56的系统，其中设置和操作所述预剪切设备，以使得能够实现足以降低 絮凝剂剂量的剪切稀化。
58. 权利要求56或57的系统，其中设置和操作所述预剪切设备，以使得能够实现足以 增加水从所述混合物中的释放的剪切稀化。
59. 权利要求56至58中任一项的系统，还包括： 用于监测所述剪切稀化的稠细粒尾矿流体的粘度或屈服应力的监测设备；和 用于根据所测量的粘度或屈服应力调节所述絮凝剂剂量的控制器。
60. 权利要求56至59中任一项的系统，其中所述预剪切设备包括至少一个高剪切混合 器或至少一个超高剪切混合器。
61. 权利要求56至60中任一项的系统，其中所述预剪切设备包括至少一个管路混合器 或至少一个罐式混合器或它们的组合。
62. 权利要求56至60中任一项的系统，其中所述脱水单元包括用于接收所述混合物、 容许形成絮凝的尾矿沉积物和从所述絮凝的尾矿沉积物中释放水的沉积地点。
63. 用于处理油砂成熟细粒尾矿（MFT)的方法，包括： 稀化所述MFT以产生具有降低的屈服应力的稀化的MFT流体； 将絮凝剂混合到所述稀化的MFT流体中从而产生包含水和絮凝物的混合物；和 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
64. 权利要求63的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
65. 权利要求63的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
66. 权利要求63至65中任一项的方法，其中所述稀化包括机械剪切所述MFT。
67. 权利要求63至66中任一项的方法，其中所述稀化包括将化学添加剂引入到所述 MFT 中。
68. 权利要求63至67中任一项的方法，其中所述稀化包括减少或除去在所述MFT中的 游离二价阳离子。
69. 权利要求68的方法，其中所述二价阳离子包括钙阳离子。
70. 权利要求63至67中任一项的方法，其中所述稀化包括增加与所述MFT中的粘土片 缔合的钙阳离子。
71. 权利要求70的方法，包括将一定量的钙阳离子添加到所述MFT中并且提供足够的 时间使所述钙阳离子与MFT中的粘土片缔合。
72. 权利要求63至71中任一项的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。
73. 权利要求72的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。
74. 权利要求72或73的方法，其中所述絮凝剂包括30%的阴离子型聚丙烯酰胺-聚 丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
75. 权利要求63至74中任一项的方法，还包括： 从尾矿池中回收所述MFT。
76. 用于处理稠细粒尾矿的方法，包括： 稀化所述稠细粒尾矿以产生具有降低的屈服应力的稀化的流体； 将絮凝剂混合到所述稀化的流体中从而产生包含水和絮凝物的混合物；和 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
77. 权利要求76的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
78. 权利要求76的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
79. 用于处理油砂成熟细粒尾矿（MFT)的方法，包括： 将所述MFT控制在沥青含量低于5wt %，基于总固体，以提供低沥青含量的MFT ; 将絮凝剂混合到所述低沥青含量的MFT中，以产生包含水和絮凝物的混合物；和 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
80. 权利要求79的方法，其中控制所述MFT的步骤包括从所述MFT中除去残留的沥青， 从而以沥青含量低于5wt%的贫沥青MFT的形式提供所述低沥青含量的MFT，基于总固体。
81. 权利要求80的方法，其中所述除去残留的沥青的步骤包括进行浮选。
82. 权利要求80或81的方法，其中所述除去残留的沥青的步骤还包括： 预剪切所述MFT以产生具有降低的屈服应力的预剪切MFT ;和 使所述预剪切的MFT经受分离阶段以从所述MFT中除去沥青。
83. 权利要求82的方法，其中所述分离阶段包括： 将所述预剪切的MFT供给到分离容器中； 回收富含沥青的溢流；和 将所述贫沥青MFT作为底流移出。
84. 权利要求80至83中任一项的方法，其中所述控制MFT的步骤包括选择所述待处理 的MFT具有低于5wt%的沥青含量，基于总固体。
85. 权利要求80至83中任一项的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。
86. 权利要求85的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。
87. 权利要求85或86的方法，其中所述絮凝剂包括30%的阴离子型聚丙烯酰胺-聚 丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
88. 权利要求79至83中任一项的方法，其中实施所述控制MFT的步骤，以使得对于粘 土与水之比（CWR)为至少0.4的MFT而言所述沥青含量低于2wt%，基于总固体，或者对于 CWR为0. 2-0. 35的MFT而言所述沥青含量低于4wt %，基于总固体。
89. 权利要求88的方法，还包括： 监测在所述MFT中的沥青含量和CWR ;和 基于所测量的沥青含量和CWR调节对所述沥青含量的控制。
90. 权利要求79至88中任一项的方法，其中实施所述控制MFT的步骤，以使得所述MFT 的沥青含量低于阈值，从而能够实现水净释放率（NWR)为至少15%。
91. 权利要求78至90中任一项的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积 地点处沉积。
92. 权利要求78至90中任一项的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠 化和/或过滤。
93. 用于增加水从絮凝的稠细粒尾矿中释放的方法，包括在混合絮凝剂与所述稠细粒 尾矿和使所述絮凝的稠细粒尾矿经受脱水之前，降低在所述稠细粒尾矿中的沥青含量。
94. 权利要求91的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。
95. 权利要求92的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。
96. 权利要求91或92的方法，其中所述絮凝剂包括30%的阴离子型聚丙烯酰胺-聚 丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
97. 用于处理包含烃的稠细粒尾矿的方法，包括： 从所述稠细粒尾矿中除去一定量的烃，以提供烃含量低于5wt%的贫烃尾矿，基于总固 体； 将絮凝剂混合到所述贫烃尾矿中，以产生包含水和絮凝物的混合物；和 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
98. 权利要求97的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉积。
99. 权利要求97的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过滤。
100. 权利要求97至99中的任一项的方法，其中所述烃包含重烃。
101. 权利要求97至99中的任一项的方法，其中所述烃包含沥青。
102. 权利要求97至101中的任一项的方法，其中所述除去烃的步骤包括进行浮选。
103. 权利要求97至102中的任一项的方法，其中所述除去烃的步骤包括： 预剪切所述稠细粒尾矿，以产生具有降低的屈服应力的预剪切细粒尾矿；和 使所述预剪切细粒尾矿经受分离阶段，以从所述细粒尾矿中除去烃。
104. 权利要求103的方法，其中所述分离阶段包括： 将所述预剪切的细粒尾矿供给到分离容器中； 回收富含烃的溢流；和 将所述贫烃细粒尾矿作为底流移出。
105. 权利要求97至104中的任一项的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝 剂。
106. 权利要求105的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。
107. 权利要求105或106的方法，其中所述絮凝剂包括30%的阴离子型聚丙烯酰 胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
108. 权利要求97至107中的任一项的方法，其中实施所述除去烃的步骤，以使得对 于CWR为至少0. 4的稠细粒尾矿而言所述烃含量低于2wt%，基于总固体，或者对于CWR为 0. 2-0. 35的稠细粒尾矿而言所述烃含量低于4wt%，基于总固体。
109. 权利要求108的方法，还包括： 监测在所述稠细粒尾矿中的烃含量和CWR ;和 基于所测量的烃含量和CWR调节对烃含量的控制。
110. 权利要求97至109中的任一项的方法，其中所述稠细粒尾矿的烃含量低于使得水 净释放率（NWR)为至少15%的阈值。
111. 用于增加水从絮凝的稠细粒尾矿中释放的方法，包括在混合絮凝剂与所述细粒尾 矿和使所述絮凝的稠细粒尾矿经受脱水之前，降低在所述细粒尾矿中的烃含量。
112. 权利要求111的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。
113. 权利要求112的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。
114. 权利要求112或113的方法，其中所述絮凝剂包括30%的阴离子型聚丙烯酰 胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
115. 用于处理油砂成熟细粒尾矿（MFT)的方法，包括： 测定所述MFT的粘土含量； 根据所述MFT的粘土含量投配絮凝剂并且将所述絮凝剂混合至所述MFT中，以产生混 合物；和 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
116. 权利要求115的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉 积。
117. 权利要求115的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过 滤。
118. 权利要求115至117中任一项的方法，其中所述粘土含量为高于80%，基于总固 体。
119. 权利要求115至118中任一项的方法，其中所述MFT具有0. 2-0. 4的粘土与水之 比（CWR)和低于1的砂与细粒之比（SFR)。
120. 权利要求115至119中任一项的方法，其中所述测定MFT的粘土含量的步骤包括 进行亚甲基蓝测试或使用基于所述MFT的粘度测量的估计值。
121. 权利要求115至120中任一项的方法，还包括在所述测定粘土含量的步骤之前预 剪切所述MFT，以产生预剪切的MFT。
122. 权利要求115至121中任一项的方法，其中所述测定MFT的粘土含量的步骤包括 使用基于所述预剪切的MFT的粘度测量的估计值。
123. 权利要求115至122中任一项的方法，包括根据所测定的粘土含量调节所述絮凝 剂的投配剂量。
124. 用于处理稠细粒尾矿的方法，包括： 测定所述稠细粒尾矿的粘土含量； 根据所述稠细粒尾矿的粘土含量投配絮凝剂并且将所述絮凝剂混合到所述稠细粒尾 矿中，以产生包含水和絮凝物的混合物；和 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
125. 权利要求124的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉 积。
126. 权利要求124的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过 滤。
127. 权利要求124至126中任一项的方法，其中所述粘土含量为高于80%，基于总固 体。
128. 权利要求124至127中任一项的方法，其中所述稠细粒尾矿具有0. 2-0. 4的粘土 与水之比（CWR)和低于1的砂与细粒之比（SFR)。
129. 权利要求124至128中任一项的方法，其中所述测定稠细粒尾矿的粘土含量的步 骤包括进行亚甲基蓝测试或使用基于所述稠细粒尾矿的粘度测量的估计值。
130. 权利要求124至129中任一项的方法，还包括在测定粘土含量的步骤之前预剪切 所述稠细粒尾矿，以产生预剪切的细粒尾矿。
131. 权利要求124至130中任一项的方法，其中所述测定稠细粒尾矿的粘土含量的步 骤包括使用基于所述预剪切的稠细粒尾矿的粘度测量的估计值。
132. 权利要求124至131中任一项的方法，包括根据所测定的粘土含量调节所述絮凝 剂的投配剂量。
133. 权利要求124至132中任一项的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝 剂。
134. 权利要求124至133中任一项的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝 剂的钠盐。
135. 权利要求124至133中任一项的方法，其中所述絮凝剂包括30%的阴离子型聚丙 烯酰胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
136. 用于处理稠细粒尾矿的方法，包括： 提供低于1的所述稠细粒尾矿的砂与细粒之比（SFR); 将絮凝剂混合到所述稠细粒尾矿中，以产生混合物；和 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
137. 权利要求136的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉 积。
138. 权利要求136的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过 滤。
139. 权利要求136至138中任一项的方法，包括提供低于0. 5的所述稠细粒尾矿的砂 与细粒之比（SFR)。
140. 权利要求136至139中任一项的方法，包括提供0. 2-0. 4的所述稠细粒尾矿的粘 土与水之比（CWR)。
141. 权利要求136至140中任一项的方法，包括将混凝剂添加到所述稠细粒尾矿中，以 降低SFR。
142. 权利要求136至141中任一项的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝 剂。
143. 权利要求136至142中任一项的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝 剂的钠盐。
144. 权利要求136至143中任一项的方法，其中所述絮凝剂包括30%的阴离子型聚丙 烯酰胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
145. 权利要求136至144中任一项的方法，其中所述稠细粒尾矿包括成熟细粒尾矿 (MFT) 〇
146. 权利要求136至145中任一项的方法，其中所述稠细粒尾矿包括得自油砂提取操 作的尾矿。
147. 用于处理稠细粒尾矿的方法，包括： 将砂和钙共同添加到所述稠细粒尾矿中； 将絮凝剂混合到所述稠细粒尾矿中，以产生混合物；和 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
148. 权利要求147的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉 积。
149. 权利要求148的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过 滤。
150. 权利要求147至149中任一项的方法，其中所述共同添加砂和钙的步骤包括同时 添加砂和钙。
151. 权利要求147至149中任一项的方法，其中所述共同添加砂和钙的步骤包括在混 合所述絮凝剂之前在不同的时间添加砂和钙。
152. 权利要求147至151中任一项的方法，其中所述砂的添加提供了砂与细粒之比 (SFR)为至少0. 5的稠细粒尾矿。
153. 权利要求147至152中任一项的方法，其中所述砂的添加提供了砂与细粒之比 (SFR)为0· 5至2的稠细粒尾矿。
154. 权利要求147至153中任一项的方法，其中所述砂的添加提供了砂与细粒之比 (SFR)为1至2的稠细粒尾矿。
155. 权利要求147至154中任一项的方法，其中将每克粘土至少0. 006克的钙添加到 所述稠细粒尾矿中。
156. 权利要求147至155中任一项的方法，其中在将所述絮凝剂混合到所述稠细粒尾 矿中之前，将钙添加到所述稠细粒尾矿中，反应时间为至少12小时。
157. 权利要求147至156中任一项的方法，其中以石膏的形式添加钙。
158. 权利要求147至157中任一项的方法，其中以含砂的尾矿流的形式添加砂。
159. 权利要求147至158中任一项的方法，其中所述稠细粒尾矿包括成熟细粒尾矿 (MFT) 〇
160. 权利要求147至159中任一项的方法，其中所述稠细粒尾矿包括得自油砂提取操 作的尾矿。
161. 增加水从絮凝的稠细粒尾矿中的释放的方法，包括在将絮凝剂混合到所述稠细粒 尾矿中和使絮凝的稠细粒尾矿经受脱水之前，提供具有足够的砂和钙含量的稠细粒尾矿。
162. 权利要求161的方法，其中通过将砂和钙添加到从尾矿池中回收的所述稠细粒尾 矿中，来提供砂和钙的含量。
163. 权利要求161的方法，其中通过从具有所述砂和钙含量的尾矿池中的位置回收所 述稠细粒尾矿，来提供砂和钙的含量。
164. 权利要求161至163中任一项的方法，其中所述稠细粒尾矿包括成熟细粒尾矿 (MFT) 〇
165. 权利要求161至164中任一项的方法，其中所述稠细粒尾矿包括得自油砂提取操 作的尾矿。
166. 用于处理稠细粒尾矿的方法，包括： 在絮凝之前，将钙以一定量添加到所述稠细粒尾矿中并且进行足够的反应时间，以使 钙与所述稠细粒尾矿中的粘土片缔合； 将絮凝剂混合到所述稠细粒尾矿中，以产生混合物；和 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
167. 权利要求166的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉 积。
168. 权利要求166的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过 滤。
169. 权利要求166至168中任一项的方法，其中在絮凝之前，将钙以一定量添加到所述 稠细粒尾矿中并且进行足够的反应时间，以使释放的水能够比不添加钙时澄清。
170. 权利要求166至169中任一项的方法，其中在絮凝之前，将钙以一定量添加到所述 稠细粒尾矿中并且进行足够的反应时间，以使得能够相较于不添加钙时增加水的释放。
171. 权利要求166至170中任一项的方法，其中在絮凝之前，将钙以一定量添加到所述 稠细粒尾矿中并且进行足够的反应时间，以使得能够相较于不添加钙时降低絮凝剂剂量。
172. 权利要求166至171中任一项的方法，其中将钙以一定量添加到所述稠细粒尾矿 中并且进行足够的反应时间，以最小化在所述稠细粒尾矿的间隙水中的游离钙阳离子。
173. 权利要求166至172中任一项的方法，其中将钙以一定量添加到所述稠细粒尾矿 中并且进行足够的反应时间，以避免所述絮凝剂的沉淀。
174. 权利要求166至173中任一项的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝 剂。
175. 权利要求166至174中任一项的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝 剂的钠盐。
176. 权利要求166至175中任一项的方法，其中所述絮凝剂包括30%的阴离子型聚丙 烯酰胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
177. 权利要求166至176中任一项的方法，其中钙的添加量为20ppm至2000ppm。
178. 权利要求166至177中任一项的方法，其中钙的添加量为40ppm至lOOOppm。
179. 权利要求166至178中任一项的方法，其中钙的添加量为60ppm至500ppm。
180. 权利要求166至179中任一项的方法，其中钙的添加量为IOOppm至200ppm。
181. 权利要求166至180中任一项的方法，其中在絮凝之前添加钙，且进行至少12小 时的充足反应时间。
182. 权利要求166至181中任一项的方法，其中在絮凝之前添加钙，且进行至少24小 时的充足反应时间。
183. 权利要求166至182中任一项的方法，其中在絮凝之前添加钙，且进行至少2天的 充足反应时间。
184. 权利要求166至183中任一项的方法，其中在絮凝之前添加钙，且进行至少2周的 充足反应时间。
185. 权利要求166至184中任一项的方法，其中以石膏的形式添加钙。
186. 权利要求166至185中任一项的方法，其中以具有高于所述稠细粒尾矿的钙水平 的尾矿流的形式添加钙。
187. 权利要求166至186中任一项的方法，其中所述稠细粒尾矿包括成熟细粒尾矿 (MFT) 〇
188. 权利要求166至187中任一项的方法，其中所述稠细粒尾矿包括得自油砂提取操 作的尾矿。
189. 用于处理稠细粒尾矿的方法，包括： 测绘含有稠细粒尾矿的尾矿池，以识别具有测定的粘土与水之比（CWR)、砂与细粒之比 (SFR)、钙含量、重烃或沥青含量、水含量、屈服应力和/或粘土含量的多个池位置； 从所述池位置之一回收稠细粒尾矿，以产生具有测定性质的稠细粒尾矿流； 基于所测定的性质用脱水化学品处理所述稠细粒尾矿流，以产生混合物；和 将所述混合物脱水以使水与所述絮凝物分离。
190. 权利要求189的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物在沉积地点处沉 积。
191. 权利要求189的方法，其中所述脱水的步骤包括使所述混合物经受稠化和/或过 滤。
192. 权利要求189至191中任一项的方法，包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，所述池 位置具有的深度使得所述稠细粒尾矿具有〇. 2-0. 4的CWR和低于1的SFR。
193. 权利要求189至192中任一项的方法，包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，使得所 述稠细粒尾矿的径或沥青含量低于5wt %。
194. 权利要求189至193中任一项的方法，包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，使得所 述稠细粒尾矿的钙含量足以提高释放的水的澄清度和/或增加水的释放。
195. 权利要求189至194中任一项的方法，包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，以使得 所述稠细粒尾矿的屈服应力低于20Pa。
196. 权利要求189至195中任一项的方法，包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，以使得 所述稠细粒尾矿的屈服应力低于15Pa。
197. 权利要求189至196中任一项的方法，包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，以使得 所述稠细粒尾矿的屈服应力低于l〇Pa。
198. 权利要求189至197中任一项的方法，包括从池位置回收所述稠细粒尾矿，以使得 所述稠细粒尾矿具有基本上恒定的CWR，并且基于所述CWR投配所述脱水化学品。
199. 权利要求189至198中任一项的方法，其中所述测绘包括从所述多个池位置获得 多个样品，测量所述样品的性质，并且对每一个所述池位置记录所述性质。
200. 权利要求189至199中任一项的方法，其中所述测绘包括监测供给到所述尾矿池 中的新尾矿的组成和流速。
201. 权利要求189至200中任一项的方法，其中所述测绘包括在三个维度上测定池位 置。
202. 权利要求189至201中任一项的方法，包括测绘多个尾矿池和在不同的含有稠细 粒尾矿的尾矿池中测定池位置。
203. 权利要求189至202中任一项的方法，还包括将来自不同尾矿池的具有补足性质 的稠细粒尾矿共混在一起，以产生共混的稠细粒尾矿混合物，然后用所述脱水化学品处理 所述共混的稠细粒尾矿混合物。
204. 权利要求189至203中任一项的方法，其中所述脱水化学品包括絮凝剂。
205. 权利要求204的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂。
206. 权利要求205的方法，其中所述絮凝剂包括阴离子型聚合物絮凝剂的钠盐。
207. 权利要求204至206中任一项的方法，其中所述絮凝剂包括30%的阴离子型聚丙 烯酰胺-聚丙烯酸钠聚合物絮凝剂。
208. 权利要求189至207中任一项的方法，其中所述稠细粒尾矿包括成熟细粒尾矿 (MFT) 〇
209. 权利要求189至208中任一项的方法，其中所述稠细粒尾矿包括得自油砂提取操 作的尾矿。
【文档编号】C10G1/04GK104520410SQ201380042268
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】A.雷文顿, A.桑切斯, T.巴格, O.奥莫托索 申请人:桑科能源股份有限公司