用于矿物浮选的起泡剂制造技术

本发明专利技术提供了用于改进泡沫浮选型分离的方法和组合物。所述方法使用微乳液来改善起泡剂的效力。所述改善使得低剂量的起泡剂能够与量大得多的非微乳化起泡剂一样地起作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及用于提高泡沫浮选选矿过程效力的新方法、组合物和装置。在选矿过程中，使用化学和/或机械过程使共存于混合物(细料)中的两种或更多种材料彼此分离。通常材料中的一种(精选矿(beneficiary))比其他材料(废矿(gangue))是更有价值或更期望的。如例如在美国专利4,756,823、5,304,317、5,379,902、7,553,984、6,827,220、8,093,303、8,123,042和公开的美国专利申请2010/0181520A1和2011/0198296以及美国专利申请13/687,042中所描述的，选矿的一种形式是泡沫浮选分离。通常，浮选利用各个组分的疏水性差异。将组分引入用空气鼓泡的浮选装置中以形成气泡。疏水性颗粒优先附着于气泡，使其浮起至装置的顶部。经浮选的颗粒(富集矿)被收集、脱水并累积作为可出售的产品。疏水性较低的颗粒(尾矿)倾向于迁移至其中其可以被移除的装置的底部。浮选分离过程的两种常见形式是直接浮选和反向浮选。在直接浮选过程中，富集矿是精选矿，而尾矿是废矿。在反向浮选过程中，废矿成分浮入富集矿中，而精选矿则留在浆料中。浮选的目的是以尽可能高的浓度分离和回收尽可能多的一种或更多种有价值的细料成分，然后其可供用于进一步的下游处理步骤。泡沫浮选分离可以用于使固体与固体分离(例如矿石成分)，或使液体与固体或与其他液体分离(例如沥青与油砂的分离)。当用于固体时，r>泡沫分离经常还包括使固体被粉碎(通过例如干磨、湿磨等这样的技术磨碎)。在固体已被粉碎之后，固体更容易分散在浆料中，并且小的固体疏水性颗粒可以更容易地附着于鼓起的气泡。存在许多可以添加以提高泡沫浮选分离效率的添加剂。捕收剂是附着于富集矿颗粒表面并且增强其总体疏水性的添加剂。然后气泡优先附着于疏水化的富集矿，该疏水化的富集矿比其他疏水性较低或为亲水性的成分更容易从浆料中移除。因此，捕收剂有效地将特定成分拖出浆料，同时剩余的不被捕收剂改性的尾矿则留在浆料中。捕收剂的实例包括油性产品，例如燃油、焦油、动物油、植物油、脂肪酸、脂肪胺和疏水性聚合物。其他添加剂包括起泡剂、促进剂、调节剂、改性剂、抑制剂(减活剂)和/或活化剂，其提高了浮选步骤的选择性并且有助于从浆料中移除富集矿。可通过使用改性剂来提高捕收剂的性能。改性剂可提高捕收剂至给定矿物上的吸附(促进剂)，或防止捕收剂吸附至矿物上(抑制剂)。促进剂是各种各样的化学品，其以一种或更多种方式提高捕收剂的效力。促进剂作用的一种方式是通过提高捕收剂在浆料中的分散。另一种方式是通过增加富集矿与气泡之间的附着力。第三种方式是通过增加附着于气泡的选择性。这可以通过增加选择保留在浆料内的材料的亲水性来实现，这些通常称为抑制剂。起泡试剂或起泡剂是添加至所述过程的化学品，其具有改变液体表面张力的能力，使得鼓起的气泡的性质得以改性。起泡剂可以用来稳定空气气泡，使得其将在浆料中保持很好地分散并且将在气泡破碎之前形成可被移除的稳定泡沫层。理想地，起泡剂不应提高不需要材料的浮选并且泡沫在从浮选装置中移除时应具有破裂的趋势。通常在起泡剂之前添加捕收剂并且需要使它们二者为使得它们彼此不会化学干扰。通常使用的起泡剂包括松油、脂肪醇例如MIBC(甲基异丁基甲醇)、聚乙二醇、聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚氧链烷烃(polyoxyparafins)、甲苯基酸(间二甲苯酚)、市售的醇共混物例如由生产2-乙基己醇所产生的那些，及它们的任意组合。泡沫需要足够强以支承经浮选的矿物的重量但还不是粘着力强而不流动的。起泡剂的效力还取决于流体的性质，在该流体中进行浮选过程。遗憾的是，化学相悖原则在泡沫浮选分离中发生作用，其将困难强加于这种相互作用上。由于泡沫浮选分离依赖于疏水性更强颗粒与亲水性更强颗粒之间的分离，所以浆料介质通常包含水。然而，由于许多通常使用的起泡剂自身在水中是略溶的(如果有的话)，所以它们没有很好地分散在水中，这使得它们与气泡的相互作用不太理想。因此清楚地是，将起泡剂应用于泡沫分离浆料中的改进的方法、组合物和装置存在确切的效用。在本节中描述的技术无意于承认本文提及的任何专利、公开或其他信息是本专利技术的“现有技术”，除非特别地如此指明。此外，本节不应理解为意味着已进行了检索或不存在37CFR§1.56(a)所限定的其他有关信息。
技术实现思路
本专利技术的至少一个实施方案涉及一种提高起泡剂在介质中浆料的泡沫浮选分离中的性能的方法。所述方法包括以下步骤：用起泡剂、表面活性剂(任选地还具有助表面活性剂)和水制备稳定的微乳液，将该微乳液与所述介质、细料和其他添加剂共混，以及通过对所述浆料鼓泡将富集矿从所述浆料中移除。微乳液可改善泡沫浮选分离过程的效率。与如果以非微乳液形式使用更大量的起泡剂的情形相比，可以移除更多的富集矿。所述微乳液可包含分散相和作为水的连续相。微乳液整体按重量计可由与下列共混的1％至99％水制成：1％至50％的起泡剂组分、1％至15％的C8-C10脂肪酸、1％至30％的2-丁氧基乙醇表面活性剂、1％至20％的丙二醇和1％至10％的氢氧化钾，所述起泡剂组分为例如来自生产2-乙基己醇的废料流的醇共混物。微乳液整体按重量计可由与下列共混的1％至99％水制成：1％至50％的起泡剂组分、1％至20％的C8-C10脂肪酸、1％至30％的2-丁氧基乙醇表面活性剂和1％至10％的氢氧化钾，所述起泡剂组分为例如来自生产2-乙基己醇的废料流的醇共混物。微乳液整体按重量计可由与下列共混的1％至99％水制成：1％至50％的起泡剂组分、1％至20％的C8-C10脂肪酸、1％至30％的丙二醇和1％至10％的氢氧化钾，所述起泡剂组分为例如来自生产2-乙基己醇的废料流的醇共混物。微乳液整体按重量计可由与下列共混的1％至99％水制成：1％至50％的起泡剂组分、1％至30％的2-乙基己酸、1％至20％的2-丁氧基乙醇表面活性剂和1％至10％的氢氧化钾，所述起泡剂组分为例如来自生产2-乙基己醇的废料流的醇共混物。浆料可包含含有选自以下中的一项的矿石：铜、金、银、铁、铅、镍、钴、铂、锌、煤、重晶石、异极矿、长石、萤石、重金属氧化物、滑石、钾碱、磷酸盐、铁、石墨、高岭土、矾土、黄铁矿、云母、石英、硫化物矿石、复合硫化物矿石、非硫化物矿石、以及它们的任意组合。起泡剂可以是这样的一种起泡剂：除非为微乳液形式，否则不保持为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高起泡剂在介质中浆料的泡沫浮选分离中的性能的方法，所述方法包括以下步骤：制备稳定的起泡剂微乳液，将所述微乳液、所述介质、细料和任选的其他添加剂共混，以及通过对所述浆料鼓泡将富集矿从所述浆料中移除。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.01 US 14/042,9741.一种提高起泡剂在介质中浆料的泡沫浮选分离中的性能的方法，
所述方法包括以下步骤：
制备稳定的起泡剂微乳液，
将所述微乳液、所述介质、细料和任选的其他添加剂共混，以及
通过对所述浆料鼓泡将富集矿从所述浆料中移除。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述微乳液改进了泡沫分离过
程的效率。
3.根据权利要求2所述的方法，其中与以非微乳液形式使用更大量
的起泡剂的情形相比，移除了更多的富集矿。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述微乳液包含分散相和作为
水的连续相，所述微乳液整体按重量计由与下列共混的1％至99％的水制
成：1％至50％的来自生产2-乙基己醇的废料流的醇共混物、1％至15％
的C8-C10脂肪酸、1％至30％的2-丁氧基乙醇、1％至20％的丙二醇和
1％至10％的氢氧化钾。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述微乳液包含分散相和作为
水的连续相，所述微乳液整体按重量计由与下列共混的1％至99％的水制
成：1％至50％的来自生产2-乙基己醇的废料流的醇共混物、1％至20％
的C8-C10脂肪酸、1％至30％的2-丁氧基乙醇和1％至10％的氢氧化钾。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·亚德里恩·康特，约翰·D·基尔德，
申请(专利权)人：艺康美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US