【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、“选矿”是如下的一种工艺或一系列工艺：其中使用化学和/或机械工艺将以混合物形式共存的两种或更多种材料(例如，粉矿粉末、飞灰)彼此分离。通常，所述材料中的一种材料(选矿(beneficiary))比另一种材料(脉石)更有价值或更被人们期望。有时，所述材料中的一种材料是从其他更有价值的材料中移除的杂质。
2、选矿的一种形式是浮选。通常，浮选利用各自组分之间的疏水性差异。将所述组分引入浮选设备中，所述浮选设备被喷射了空气以形成气泡。疏水性颗粒优先附着于气泡，从而使它们浮到所述设备的顶部。捕收浮选的颗粒(精矿)、将其脱水并积聚。疏水性较低的颗粒(尾矿)倾向于迁移到所述设备的底部，从那里可以将其移除。
3、存在两种常见的浮选分离形式：直接浮选和反浮选。在直接浮选工艺中，精矿是选矿，而尾矿是脉石。在反浮选工艺中，脉石成分被浮选到精矿中，而选矿保留在浆料中。浮选的目的是以尽可能高的浓度分离和回收尽可能多的有价值的成分，然后使其可用于进一步的下游加工步骤。
4、用各种采矿和采石实践高效地从土中去除沉积物通常采用浮选方法来纯化靶元素、矿物、化合物或其他物质。为了提取感兴趣的元素、矿物或化合物，可能有必要压碎和研磨矿石并通过浮选从矿石中对感兴趣的元素、矿物或化合物进行精矿预选或分离。
5、可以使用泡沫浮选分离来将固体与固体(诸如矿石的成分)分离、或将液体与固体或与其他液体分离(诸如从油砂中分离沥青)。当用于固体时，泡沫分离通常还包括固体的干磨和/或湿磨、或粉碎。这使得固体可更易于分散在
6、可以添加多种添加剂来提高泡沫浮选分离的效率。捕收剂是粘附到精矿颗粒的表面并增强它们的整体疏水性和对气泡的优先附着的添加剂。未被捕收剂改性的剩余尾矿保留在浆料中。捕收剂的示例包括油性产品，诸如燃料油、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，它们增强了浮选步骤的选择性并便于从浆料中移除精矿。
7、可以通过使用改性剂来增强捕收剂的性能。改性剂可以加强捕收剂吸附到给定矿物上(促进剂)，或防止捕收剂吸附到矿物上(抑制剂)。促进剂通过增强捕收剂分散于浆料内、增大精矿与气泡之间的粘附力和/或提高粘附到气泡的物质的选择性而起作用。抑制剂也可以提高选择性，但通过提高被选择以保留在浆料内的材料的亲水性质而起作用。
8、起泡剂(frothing agent/frother)是被添加到工艺中的能够改变液体的表面张力以使得修改喷射气泡的性质的化学物质。起泡剂可以起到使气泡稳定以使得它们将保持良好分散于浆料中并将形成可以在气泡破裂之前移除的稳定泡沫层的作用。理想地，起泡剂不宜增强不需要的材料的浮选，并且应当倾向于在从浮选设备中移除时崩落。捕收剂通常是在起泡剂之前添加，并且不宜对彼此有化学干扰。常用的起泡剂包括松油、脂肪醇诸如mibc(甲基异丁基甲醇)、聚乙二醇、聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚氧石蜡烃、甲酚酸(二甲酚)、可商购获得的醇共混物诸如由2-乙基己醇生产产生的那些醇共混物和它们的任何组合。
9、除选矿工艺之外，浮选也可以用于处理飞灰。在燃煤系统中燃烧煤期间，燃烧副产物夹带在排气中，所述排气有时称为烟道气。这些副产物包括气态化合物诸如二氧化硫(so2)、三氧化硫(so3)、盐酸(hcl)和氢氟酸(hf)、和飞灰，所述飞灰包含含有硅、铝、铁和钙的氧化物的轻质微粒物质以及各种矿物。
10、过去，由于从烟道气中去除的微粒不足，所以飞灰被释放到大气中。现在，燃煤发电厂采用用于使用各种技术从烟道气流中捕获飞灰的方法，除了其他技术以外，所述技术包括旋风式分离、烟道气脱硫单元、静电沉淀和/或袋式过滤(bag house filtration)。飞灰一般储存在燃煤发电厂附近的湿贮存池或干贮存池中。或者，飞灰在填埋场中进行处置。一些飞灰也被用作混凝土混合物中的补充胶凝材料。
11、填埋场和贮存池中积聚飞灰可能会造成严重的环境危害。一些飞灰含有环境毒素，诸如砷、铅、汞、铬和镉。万一发生泄漏，这些毒素可能会渗入土壤和地下水中。取决于煤源，一些煤飞灰还可能含有有价值的矿物，否则所述煤飞灰将会作为废物剩下而无进一步加工，所述有价值的矿物是例如金、银、铂族元素和稀土金属。因此，工业将受益于用于处理飞灰的改良方法，所述方法将会减少储存在废物场中的飞灰的总量，并且还利用存在于这些其他废弃材料中的有价值的组分。
12、泡沫浮选是可以用于分离各种经济材料的多用途矿物分离方法。不幸的是，用于金属和矿物加工中的许多当前试剂诸如用作捕收剂和起泡剂的合成表面活性剂和聚合物在长期使用的情况下可能会对操作者和/或环境有害。因此，需要如下的改良材料和方法：用于使用浮选来回收有价值的矿物和金属，特别是在岩石、矿石、尾矿和/或煤飞灰选矿的情况下。
技术实现思路
1、本专利技术一般涉及金属和矿物回收。更具体地说，本专利技术提供了包含衍生自微生物的组分的选矿组合物，其中所述组合物可以用于从岩石、矿石、尾矿和/或煤燃烧废产物中分离和/或提取金属和矿物。还提供了用于从岩石、矿石、尾矿和/或煤燃烧废产物中分离和/或提取有价值的矿物和/或金属诸如金、银、铂和稀土金属的方法。有利地，本文所提供的这些组合物和其使用方法是用于泡沫浮选中的传统化学试剂或可以被添加到用于泡沫浮选中的传统化学试剂的性能增强剂的安全的环境友好的并且具有成本效益的替代方案。
2、在某些优选的实施方案中，本专利技术提供了用于金属和矿物泡沫浮选中的选矿组合物，其中所述组合物包含微生物培养物和/或微生物生长副产物。在某些实施方案中，微生物生长副产物是呈粗制形式或纯化形式的生物表面活性剂。生物表面活性剂也可以进行化学改性。在一些实施方案中，所述组合物包含水性载体。
3、在某些实施方案中，所述组合物可以用于直接浮选和反浮选方法中。在直接浮选工艺中，精矿是选矿，而尾矿是脉石。在反浮选工艺中，脉石成分被浮选到精矿中，而选矿保留在浆料中。浮选的目的是以尽可能高的浓度分离和回收尽可能多的有价值的成分，然后使其可用于进一步的下游加工步骤。
4、在某些实施方案中，所述组合物充当捕收剂和/或起泡剂。在某些实施方案中，所述组合物充当传统捕收剂和/或起泡剂的性能增强剂或改性剂。
5、在某些实施方案中，所述组合物包含其中培养了微生物的培养液，其中所述培养液包含不具有或不具有所述微生物的微生物生长副产物。所述微生物可以是活的、减活的和/或裂解的。
6、在某些实施方案中，生物表面活性剂是糖脂。在一个实施方案中，生物表面活性剂是槐糖脂(slp)，所述slp包括例如直链slp、内酯slp、乙酰化slp、去乙酰化slp、盐形式的slp衍生物、酯化slp衍生物、氨基酸-slp缀合物和存在于自然界中和/或以合成方式产生的其他slp衍生物或异构体。所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于从包含靶金属或矿物和脉石的源的颗粒中提取所述靶金属或矿物的方法，所述方法包括将所述源颗粒施用到液体介质以形成浆料，将包含生物表面活性剂的基于微生物的产品施用到所述浆料，以及向所述浆料供应气泡，
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述源是煤飞灰。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述源是从无烟煤燃烧中获得的煤飞灰。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述源是矿山或采石场。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述矿山是煤矿、铁矿石矿、铜矿、铜镍矿、锡矿、镍矿、金矿、银矿、钼矿、铝矿、铅锌矿、钨矿、锌矿、钌矿、钯矿、锇矿、铱矿、铱锇矿或铂矿。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述采石场含有白垩、黏土、火山渣、煤、砂、砾石、介壳灰岩、辉绿岩、辉长岩、花岗岩、粗砂岩、石膏、石灰岩、大理石、矿石、磷酸盐岩、石英、砂岩、板岩、石灰华或它们的任何组合。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述靶金属或矿物是金、银、铂族金属或稀土金属。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述靶金属或矿物是铁或含铁矿物
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述含铁矿物是赤铁矿、针铁矿、磁铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿或它们的任何组合。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在形成所述浆料之前，所述方法包括通过碾磨、微粉化、磨碎或研磨所述源颗粒来减小所述源颗粒的尺寸。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体介质包含水、醇、芳香液体、酚、共沸物和它们的任何组合。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述气泡经由空气喷射系统供应到所述浆料。
13.根据权利要求1所述的方法，其中除了所述生物表面活性剂之外，所述基于微生物的产品还包含其中培养了产生生物表面活性剂的微生物的培养液，所述培养液任选地包含所述微生物的细胞和/或细胞物质。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于微生物的产品包含纯化的生物表面活性剂。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于微生物的产品包含糖脂生物表面活性剂，所述糖脂选自槐糖脂、甘露糖赤藓糖醇脂、海藻糖脂和鼠李糖脂。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述糖脂是直链槐糖脂或内酯槐糖脂。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于微生物的产品包含多于一种的生物表面活性剂的共混物。
18.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括将起泡剂和/或捕收剂施用到具有所述基于微生物的产品的所述浆料。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述起泡剂选自脂肪醇、环状醇、环氧丙烷和聚环氧丙烷、丙二醇、聚丙二醇和聚丙二醇醚、聚乙二醇醚、聚乙二醇甘油醚、聚氧石蜡烃、天然油诸如松油、来自生产2-乙基己醇的废物流的醇共混物和它们的任何组合。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述捕收剂选自作为燃料油、焦油、动物油、植物油、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪胺、疏水性聚合物、中和的脂肪酸、皂、胺化合物；基于石油的油性化合物，诸如柴油燃料、倾析油和轻循环油、煤油或燃料油；有机捕收剂，例如黄原酸酯、黄原甲酸酯、硫羰氨基甲酸酯；二硫代磷酸酯，包括二硫代磷酸酯的钠盐、锌盐和其他盐；和硫醇，包括巯基苯并噻唑；乙基辛基硫化物；和它们的任何组合。
21.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于微生物的产品充当起泡剂或捕收剂。
22.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括使用机械力从所述泡沫层中分离所述精矿。
23.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括干燥所述精矿以获得所述靶金属或矿物。
24.一种用于从包含靶金属或矿物和脉石的源的颗粒中提取所述靶金属或矿物的方法，所述方法包括将所述源颗粒施用到液体介质以形成浆料，将包含生物表面活性剂的基于微生物的产品施用到所述浆料，以及向所述浆料供应气泡，
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述源是煤飞灰。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述源是从无烟煤燃烧中获得的煤飞灰。
27.根据权利要求24所述的方法，其中所述源是矿山或采石场。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述矿山是煤矿、铁矿石矿、铜矿、铜镍矿、锡矿、镍矿、金矿、银矿、钼矿、铝矿、铅锌矿、钨矿、锌矿、钌矿、钯矿、锇矿、铱矿、铱锇矿或铂矿。
29.根据权利要求27所述的方法，其中所述采石场含有白垩、黏土、火山渣、煤、砂、砾石、介壳灰岩、辉绿岩、辉长岩、花岗岩、粗砂岩、石膏、石灰岩、大理石、矿石、磷酸盐岩、石英、砂岩、板...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于从包含靶金属或矿物和脉石的源的颗粒中提取所述靶金属或矿物的方法，所述方法包括将所述源颗粒施用到液体介质以形成浆料，将包含生物表面活性剂的基于微生物的产品施用到所述浆料，以及向所述浆料供应气泡，
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述源是煤飞灰。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述源是从无烟煤燃烧中获得的煤飞灰。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述源是矿山或采石场。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述矿山是煤矿、铁矿石矿、铜矿、铜镍矿、锡矿、镍矿、金矿、银矿、钼矿、铝矿、铅锌矿、钨矿、锌矿、钌矿、钯矿、锇矿、铱矿、铱锇矿或铂矿。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述采石场含有白垩、黏土、火山渣、煤、砂、砾石、介壳灰岩、辉绿岩、辉长岩、花岗岩、粗砂岩、石膏、石灰岩、大理石、矿石、磷酸盐岩、石英、砂岩、板岩、石灰华或它们的任何组合。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述靶金属或矿物是金、银、铂族金属或稀土金属。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述靶金属或矿物是铁或含铁矿物。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述含铁矿物是赤铁矿、针铁矿、磁铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿或它们的任何组合。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在形成所述浆料之前，所述方法包括通过碾磨、微粉化、磨碎或研磨所述源颗粒来减小所述源颗粒的尺寸。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体介质包含水、醇、芳香液体、酚、共沸物和它们的任何组合。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述气泡经由空气喷射系统供应到所述浆料。
13.根据权利要求1所述的方法，其中除了所述生物表面活性剂之外，所述基于微生物的产品还包含其中培养了产生生物表面活性剂的微生物的培养液，所述培养液任选地包含所述微生物的细胞和/或细胞物质。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于微生物的产品包含纯化的生物表面活性剂。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于微生物的产品包含糖脂生物表面活性剂，所述糖脂选自槐糖脂、甘露糖赤藓糖醇脂、海藻糖脂和鼠李糖脂。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述糖脂是直链槐糖脂或内酯槐糖脂。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于微生物的产品包含多于一种的生物表面活性剂的共混物。
18.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括将起泡剂和/或捕收剂施用到具有所述基于微生物的产品的所述浆料。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述起泡剂选自脂肪醇、环状醇、环氧丙烷和聚环氧丙烷、丙二醇、聚丙二醇和聚丙二醇醚、聚乙二醇醚、聚乙二醇甘油醚、聚氧石蜡烃、天然油诸如松油、来自生产2-乙基己醇的废物流的醇共混物和它们的任何组合。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述捕收剂选自作为燃料油、焦油、动物油、植物油、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪胺、疏水性聚合物、中和的脂肪酸、皂、胺化合物；基于石油的油性化合物，诸如柴油燃料、倾析油和轻循环油、煤油或燃料油；有机捕收剂，例如黄原酸酯、黄原甲酸酯、硫羰氨基甲酸酯；二硫代磷酸酯，包括二硫代磷酸酯的钠盐、锌盐和其他盐；和硫醇，包括巯基苯并噻唑；乙基辛基硫化物；和它们的任何组合。
21.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于微生物的产品充当起泡剂或捕收剂。
22.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括使用机械力从所述泡沫层中分离所述精矿。
23.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括干燥所述精矿以获得所述靶金属或矿物。
24.一种用于从包含...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗尼·席尔瓦，加布里埃拉·克内塞尔，约翰逊·罗杰斯，
申请(专利权)人：轨迹方案IPCO有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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