Polymer aids for settling and filtration of oil sands tailings

• Published in: Canadian journal of chemical engineering 2010-06, Vol.88 (3), p.403-410
• Main Authors: Wang, Xiaoyan (Tara), Feng, Xianhua, Xu, Zhenghe, Masliyah, Jacob H.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Al-PAM; Magnafloc 1011; oil sand tailings; tailings filtration; tailings settling
• ISSN: 0008-4034; 1939-019X; 1939-019X
• DOI: 10.1002/cjce.20283

Commercial Magnafloc 1011 (Percol 727) polymer and in‐house synthesised Al‐PAM polymer were used to flocculate oil sands tailings that were derived from low and high fines oil sands ores. Fines are defined as mineral solids less than 44 µm. The performance of polymers was evaluated in terms of tailings settling, filtration rate, and final moisture content of tilter cakes. Both polymers were shown to effectively flocculate the derived oil sands tailings and hence to enhance tailings settling. Al‐PAM performed very well as a filtration aid. The final moisture content of the filter cake obtained from tailings derived from the low fines ore was 6.6 ± 1.2 wt.% and that from the high fines ore was 16.9 ± 0.8 wt.%. This class of polymer can provide an alternative approach for oil sands tailings disposal that has the potential to eliminate tailings ponds. However, the commercial Magnafloc 1011 polymer was found ineffective as a filtration aid for the two tailings tested in this study. Le polymère commercial Magnafloc 1011 (Percol 727) et un polymère synthétisé à l'interne Al‐PAM ont été utilisés pour floculer des résidus de sables bitumineux dérivés de minerais de sables bitumineux à hautes et faibles concentrations de matériaux fins. Les matériaux fins sont définis comme des solides minéraux de moins de 44 µm. Le rendement des polymères a été évalué en termes de la décantation des résidus, du taux de filtration et du contenu final en humidité des gâteaux des réservoirs à basculement. Les deux polymères ont démontré leur capacité à floculer efficacement les résidus de sables bitumineux dérivés et donc à améliorer la décantation des résidus. Le polymère Al‐PAM a produit de très bons résultats comme aide de filtration. Le contenu final en humidité du gâteau de filtre obtenu à partir des résidus dérivés du minerai à faible concentration de matériaux fins était de 6,6 ± 1,2 en % de poids et de 16,9 ± 0,8 pour le minerai à forte concentration de matériaux. Cette catégorie de polymères peut offrir une approche alternative pour la mise au rebut des résidus de sables bitumineux, alternative qui aurait le potentiel d'éliminer les bassins de décantation de résidus. Cependant, le polymère commercial Magnafloc s'est prouvé inefficace comme aide de filtration pour les deux résidus testés dans cette étude.