使用包括选择性结合到矿物上的部分的聚合材料进行的矿物加工制造技术

根据本发明专利技术，提供了一种加工矿物的混合物的方法，该方法包括以下步骤：（a）提供矿物的混合物，所述矿物的混合物包括含金属的矿物和一种或多种不需要的脉石矿物；（b）实现所述矿物的混合物与聚合材料之间的接触，所述聚合材料包括选择性结合到所述含金属的矿物上的矿物结合部分；和（c）分离所述脉石矿物和所述聚合材料，所述聚合材料具有结合到其上的所述含金属的矿物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用包括选择性结合到矿物上的部分的聚合材料进行的矿物加工
本专利技术涉及一种加工矿物混合物的方法，具体是关于将含金属的矿物与不需要的脉石矿物分离。本专利技术还涉及一些新颖的聚合物。
技术介绍
在矿物加工的领域中，普遍存在的问题是将有价值的矿物内容物(值石(value ))与矿物贫乏内容物(脉石)分离。到目前为止，最广泛使用的技术是历史悠久的浮选方法(Wills，Mineral Processing Technology,第 7 版，编辑 BAWills 和 T Napier-Munn, Butterworth-Heinemann出版社，2006,全部内容通过引用并入本文)。将矿物矿石磨细并引入到浮选池中成为包括水中微粒矿石的浆体。将“捕收剂”化学制品添加到浆体中，“捕收剂”化学制品吸附在矿物表面上，使得矿物表面疏水。向浆体通气，以便在浮选池中产生气泡，气泡上升到该浆体的表面以形成泡沫。捕收剂化学制品的存在是至关重要的，因为它选择性地吸附到值石的表面上，使得值石颗粒疏水并从而促进连接到气泡上。将连接到气泡上的值石输送到泡沫层。因此，通过建立泡沫来实现将值石与脉石分离，该泡沫富含值石颗粒并且可以易于从该矿衆(slurry)中分离。虽然浮选技术多年来一直是占主导地位的分离技术，用于在矿区的现场分离矿石，但是有许多方面期望提供某些改进。因为最终产品的价格，即使回收产量中的很小改进也能产生显著的经济优势。浮选工艺的回收产量依赖于磨碎的矿石颗粒的尺寸。具体地，回收产量随着颗粒尺寸上升超过最佳值而下降。该最佳值取决于矿石的性质和所利用的精确的浮选，但是对于从黄铜矿石中提取铜，最佳颗粒尺寸将很可能在80?150微米的范围内。在不希望受到任何具体理论或推测束缚的情况下，本质上的引力(由于较大矿石颗粒的重量)克服颗粒和气泡之间的连接力的效果是可能的。不论其原因，可取的是提供具有提高效率的回收较大尺寸的颗粒的手段。另一个考虑因素是，通过浮选从矿浆中回收材料可以由三种不同的机制构成，其中之一是使用捕收剂化学制品来选择性地将值石连接到该气泡上(也被称为“真浮选”)。其它可能的机制是穿过泡沫的水中的夹带，和“凝聚”(aggregat ion ),或连接到气泡上的泡沫中的颗粒之间的物理滞留(phys i caIentrapment)ο夹带机制和凝聚机制可以产生从泡沫中回收的脉石材料，并且对此常见的是排除单一浮选阶段的使用，而常常需要浮选的几个阶段。另一个考虑因素是:在浮选后，通常通过冶炼从富含金属的矿物中回收金属。这导致了捕收剂化学制品的破坏。期望提供一种方法，其中可以回收而不是破坏用于分离的材料。
技术实现思路
至少在一些实施方式中，本专利技术是针对上述问题和考虑因素的。本专利技术提供了集成现存的浮选工艺，或以其它方式实现的可能性。根据本专利技术的第一方面，提供了一种加工矿物的混合物的方法，该方法包括以下步骤:(a)提供矿物的混合物，所述矿物的混合物包括含金属的矿物和一种或多种不需要的脉石矿物；(b)实现所述矿物的混合物与聚合材料之间的接触，所述聚合材料包括矿物结合部分，所述矿物结合部分选择性结合到所述含金属的矿物上；和(c)分离所述脉石矿物和所述聚合材料，该聚合材料具有结合到其上的所述含金属的矿物。有利地，所述含金属的矿物含有铜。可以通过本专利技术进行加工的含铜矿物的实例包括黄铜矿和斑铜矿。可替代地，所述含金属的矿物可含有锂、锌、铁、金、银、钥、钴、钼、铀、其它贵金属、其它稀有金属、砷、萊、镉、締和铅中的至少一种。所述矿物结合部分可含有至少一个硫原子。在一些实施方式中，所述聚合材料包括包封所述矿物结合部分的聚合物。为了避免疑问，如在本文中所使用的术语“包封”并不限于将所述矿物结合部分完全包裹在聚合基质(matrix)内，而是包括提及的如下聚合物:该聚合物将该矿物结合部分部分地包裹或以其它方式束缚在聚合基质内以使得至少一些矿物结合部分暴露在聚合物的表面。在不希望受到任何具体理论或推测所束缚的情况下，应相信该“无拘束的”矿物结合部分可特别有效地结合到微粒矿石中的含金属的矿物上。优选地，被包封的矿物结合部分是已知类型的矿物捕收剂化学制品或适合于在传统浮选工艺类中使用的类型的矿物捕收剂化学制品。矿物结合部分的类别包括硫代化合物或硫代阴离子、硫酸酯化合物或硫酸酯阴离子、磺酸酯化合物或磺酸酯阴离子或羧基化合物或羧基阴离子。硫代化合物或硫代阴离子是特别有效的，并且实例包括黄原酸酯化合物或黄原酸酯阴离子、二硫代磷酸酯化合物或二硫代磷酸酯阴离子、硫代磷酸酯化合物或硫代磷酸酯阴离子、二硫代氨基甲酸酯化合物或二硫代氨基甲酸酯阴离子、硫羰氨基甲酸酯化合物或硫羰氨基甲酸酯阴离子、二硫代亚膦酸酯化合物或二硫代亚膦酸酯阴离子、硫代亚膦酸酯化合物或硫代亚膦酸酯阴离子、黄原酸甲酸酯化合物或黄原酸甲酸酯阴离子、硫代碳酰苯胺(二苯基硫脲)化合物或硫代碳酰苯胺阴离子，或硫醇化合物或硫醇阴离子。在“Wills’Mineral Processing Technology,第7版，ibid,和DE Nagaraj, Cl Basilio 和 RH Yoon, 118th SME/AIME Annual Meeting, 2 月 27日-3月2日，1989”中可以发现本专利技术中可利用的矿物捕收剂化学制品的进一步信息，该文献的全部内容通过引用并入本文。在其它实施方式中，所述聚合材料是具有重复单元的聚合结构，所述重复单元包含有所述矿物结合部分。所述矿物结合部分包括选自胺、硫醇、酯、冠醚、氮杂冠醚、有机酸、卟啉、硫代环烷烃、脲、硫脲、酞菁、硫羰氨基甲酸酯、硫代磷酸酯或黄原酸甲酸酯中的至少一种官能团。为了避免疑问，本文中使用的术语“硫脲”和“硫羰脲”是指相同的部分。可以使用许多聚合材料。所述聚合材料可包括由聚合前体聚合所形成的聚合物，所述聚合前体包括子式(I)所示的基团本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工矿物的混合物的方法，包括以下步骤：（a）提供矿物的混合物，所述矿物的混合物包括含金属的矿物和一种或多种不需要的脉石矿物；（b）实现所述矿物的混合物与聚合材料之间的接触，所述聚合材料包括矿物结合部分，所述矿物结合部分选择性结合到所述含金属的矿物上；和（c）分离所述脉石矿物和所述聚合材料，所述聚合材料具有结合到其上的所述含金属的矿物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.13 GB 1115823.51.一种加工矿物的混合物的方法，包括以下步骤: (a)提供矿物的混合物，所述矿物的混合物包括含金属的矿物和一种或多种不需要的脉石矿物； (b)实现所述矿物的混合物与聚合材料之间的接触，所述聚合材料包括矿物结合部分，所述矿物结合部分选择性结合到所述含金属的矿物上；和 (C)分离所述脉石矿 物和所述聚合材料，所述聚合材料具有结合到其上的所述含金属的矿物。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含金属的矿物含有铜。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述含金属的矿物是黄铜矿或斑铜矿。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含金属的矿物含有锂、锌、铁、金、银、钥、钴、钼、铀、其它贵金属、其它稀有金属、砷、汞、镉、碲和铅中的至少一种。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述矿物结合部分含有至少一个硫原子。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述聚合材料包括包封所述矿物结合部分的聚合物。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述矿物结合部分是矿物捕收剂化学制品。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述矿物结合部分是:硫代化合物或硫代阴离子，硫酸酯化合物或硫酸酯阴离子，磺酸酯化合物或磺酸酯阴离子，或羧基化合物或羧基阴尚子。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述硫代化合物是:黄原酸酯化合物或黄原酸酯阴离子，二硫代磷酸酯化合物或二硫代磷酸酯阴离子，硫代磷酸酯化合物或硫代磷酸酯阴离子，二硫代氨基甲酸酯化合物或二硫代氨基甲酸酯阴离子，硫羰氨基甲酸酯化合物或硫羰氨基甲酸酯阴离子，二硫代亚膦酸酯化合物或二硫代亚膦酸酯阴离子，硫代亚膦酸酯化合物或硫代亚膦酸酯阴离子，黄原酸甲酸酯化合物或黄原酸甲酸酯阴离子，硫代碳酰苯胺化合物或硫代碳酰苯胺阴离子，或硫醇化合物或硫醇阴离子。10.根据权利要求1~5中任一项所述的方法，其中，所述聚合材料是具有重复单元的聚合结构，所述重复单元包含有所述矿物结合部分。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述矿物结合部分包括选自胺、硫醇、酯、冠醚、氮杂冠醚、有机酸、叶啉、硫代环烷烃、脲、硫脲、酞菁、硫羰氨基甲酸酯、硫代磷酸酯或黄原酸甲酸酯中的至少一种官能团。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述聚合材料包括由聚合前体的聚合所形成的聚合物，所述聚合前体包括子式(I)所示的基团， 13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述聚合前体是结构(II)所示的化合物， 14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述聚合前体是结构[III]所示的化合物， 15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，R6包括经官能团任选取代或插入的直链烃基或支链烃基。16.根据权利要求15所述的方法，其中，R6具有2~20个碳原子，优选具有2~12个碳原子。17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，R6经所述矿物结合部分取代或插入。18.根据权利要求17所述的方法，其中，R6经选自以下官能团中的至少一种官能团取代或插入:胺、硫醇、酯、冠醚、氮杂冠醚、有机酸、叶啉、硫代环烷烃、脲、硫脲、酞菁、硫代磷酸酯、硫羰氨基甲酸酯或黄原酸甲酸酯。19.根据权利要求12~18中任一项所述的方法，其中，R1是N+R13(Znr)vi^20.根据权利要求19所述的方法，其中，Zm-是所述矿物结合部分。21.根据权利要求20所述的方法，其中，Zm-是二烷基硫代磷酸阴离子，其中，各烷基具有I~6个碳原子。22.根据权利要求20或21所述的方法，其中，R13和R6连同它们连接的季铵化的N原子一起形成杂环结构。23.根据权利要求20~22中任一项所述的方法，其中，所述聚合前体是式[IV]所示的单体或是由所述单体进行预聚合所得到的预聚合物， 24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述聚合前体是式[V]所示的单体或是由所述单体进行预聚合所得到的预聚合物， 25.根据权利要求13~18中任一项所述的方法，其中，所述聚合前体是结构[X]所示的化合物， 26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述矿物结合部分是含硫羰氨基甲酸酯、硫脲、硫醇、硫代环烷烃、硫代磷酸酯或黄原酸甲酸酯的官能团。27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述聚合前体是结构[XI]所示的化合物， 28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述聚合前体是结构[XII]所示的化合物或是由所述化合物进行预聚合所得到的预聚合物， 29.根据权利要求27所述的方法，其中，所述聚合前体是结构[XIII]所示的化合物或是由所述化合物进行预聚合所得到的预聚合物， 30.根据权利要求25或26所述的方法，其中，所述聚合前体是结构[XIV]所示的化合物， 31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述聚合前体是结构[XV]所示的化合物， 32.根据权利要求12~31中任一项所述的方法，当从属于权利要求6时，其中，由所述聚合前体的聚合所形成的聚合物包...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃里克·詹姆斯·大卫·艾伦，西蒙·戴维·蔡尔兹，安德里亚·达菲，尼古拉斯·霍罗克斯，伊丽莎白·拉金，保罗·爱德华·杨·米尔恩，詹姆斯·伦纳德·罗尔夫，
申请(专利权)人：喜德矿物加工有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US