Methods to Reduce Production of Oil Sands Mature Fine Tailings

B. Ozum, J.D. Scott

In the proceedings of: GEO2010 Calgary: 63rd Canadian Geotechnical Conference & 6th Canadian Permafrost Conference

Session: M2-A

ABSTRACT: The Clark Hot Water Bitumen Extraction process uses NaOH or sodium salts of weak acids as extraction process aids. These additives increase extraction efficiency; however they cause production of tailings with poor settling and consolidation properties which result in the formation of mature fine tailings and increase the salinity, specifically the Na+ concentration, of the recycled release water. We are investigating the performance of alternative extraction additives; CaO for adjusting pH, O3 as an oxidant to produce surfactants from bitumen asphaltenes and biodiesel such as fatty acids methyl esters as surfactant additives. These additives improve the efficiency of extraction process, produce tailings with friendly geotechnical properties and eliminate accumulation of Na+ concentrations in the recycled release water. Also, we have investigated production of nonsegregating tailings from the blend of cyclone underflow and thickener underflow using CaO, or CaO and CO2 as additives. Implementation of both of these extraction and nonsegregating tailings production processes could reduce the environmental impacts of oil sands plants.

RÉSUMÉ: Le Clark Eau Chaude Extraction du Bitume processus utilise NaOH ou sels de sodium d'acides faibles comme le sida processus d'extraction. Ces additifs efficacité d'extraction augmentation, mais ils provoquent la production de résidus de régler pauvres et propriétés de consolidation, qui entraînent la formation de résidus fins mûrs et d'augmenter la salinité, en particulier concentration de Na+, de l'eau recyclée communiqué. Nous étudions les performances d'extraction des additifs de substitution; CaO pour ajuster le pH, O3 comme oxydant pour produire des tensioactifs à partir des asphaltènes du bitume et du biodiesel, comme les acides gras des esters méthyliques comme additifs tensioactifs. Ces additifs améliorent l'efficacité du processus d'extraction, produisent des résidus avec amicale propriétés géotechniques et d'éliminer l'accumulation de concentrations de Na+ dans l'eau de sortie recyclés. En outre, nous avons étudié la production de résidus non ségrégatifs du mélange de sousverse cyclone et underflow épaississant en utilisant le CaO, CaO ou CO2 et comme additifs. La mise en œuvre de ces deux procédés d'extraction et non ségrégatifs résidus de production permettrait de réduire les impacts environnementaux des plantes des sables bitumineux.

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