用于泡沫浮选回收矿物的捕集剂组合物及其用途制造技术

在矿物特别是氧化物矿物的浮选中，烷基化二芳基醚－磺酸或其盐或它们的混合物是有用的捕集剂。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及泡沫浮选提取矿物的方法。浮选是一种细粉碎矿物固体，如矿物粉在液体中的悬浮混合物处理法，借此将部分固体与其它细粉碎固体，如氧化硅，含硅脉石，粘土以及矿物中含有的其它类似物质分开，其中向液体中鼓气(或就地产生气体)以在液体的上层产生含某些固体的泡沫状物质，同时将矿物中的其它悬浮组分(未起泡部分)留在液体中。浮选基于这样的原理，即向含不同固体悬浮物质颗粒的液体中引入气体会导致一些气体粘附到某些悬浮固体颗粒上，同时又不会粘附到其它颗粒上，从而使气体粘附颗粒比液体轻。因此，这些固体颗粒可浮到液体上层而形成泡沫。泡沫浮选处理的矿物及其附带的脉石一般不具有足够的疏水性或亲水性而达到适当的分离。因此，泡沫浮选过程中常用各种化学制剂来为分离创造条件或提高分离性能。可用各种捕集剂来提高疏水性并因而提高各种矿物有用成分的浮选性。捕集剂必须能够(1)粘附于要求矿物种上并同时相对排除其它物种;(2)在泡沫浮选时进行的旋流或剪切过程中保持这种粘附作用并且(3)使要求的矿物种达到足够的疏水性而实现符合要求的分离。除捕集剂而外，还采用大量其它化学制剂。其它制剂例子包括起泡剂，抑制剂，pH调节剂，如石灰和苏打，分散剂和各种促进剂和活化剂。抑制剂用来提高或增强各种矿物种的亲水性并因而抑制其浮选。起泡剂为加入浮选系统而促使半稳定泡沫形成的制剂。与抑制剂和捕集剂不同的是，起泡剂无需在矿物颗粒上粘附或吸附。至少是从二十世纪初期以来，泡沫浮选已在选矿业得到了广泛的应用。据称，已有各种化合物可用作泡沫浮选的捕集剂，起泡剂和其它制剂。例如，一般来说可用作捕集剂的有黄原酸盐，简单烷基胺，烷基硫酸盐，烷基磺酸盐，羧酸和脂肪酸。用作起泡剂的制剂包括低分子量醇，如甲基异丁基甲醇和乙二醇醚。具体浮选操作中所用具体添加剂根据矿石性质，浮选操作条件，待回收矿物以及联用的其它添加剂进行选择。虽然泡沫浮选行业里的普通技术人员已确认了各种化学制剂，但应该认识到，已知制剂的效率随浮选的具体矿石以及浮选条件的变化很大。还应该认识到，选择性浮选要求矿种并同时排除不要求的矿种的选择性或能力也是一个具体问题。矿物及其有关矿石一般分为硫化物或氧化物，后者包括碳酸盐，氢氧化物，硫酸盐和硅酸盐。因此，列为氧化物的一组矿物中一般包括任何含氧矿物。尽管目前的大部分矿物都含于氧化物矿石之中，但泡沫浮选系统成功的主体却是硫化物矿石。一般认为氧化物矿的浮选要比硫化物矿的浮选更难并且氧化物矿回收过程中大多数浮选工艺的效率都很有限。无论是氧化物矿或硫化物矿，进行回收的主要问题是选择性。据称，某些公认的捕集剂，如上述羧酸，烷基硫酸盐和烷基磺酸盐为氧化物矿的有效捕集剂。但是，虽然应用这些捕集剂可达到要求的回收率，但对要求矿物有用成分的选择性一般来说相当低。也就是说，含于被回收矿物中的要求成分的品位或百分比很低，不符合要求。由于用常规直接浮选法达到氧化物矿回收率时品位低，所以选矿业一般转向更为复杂的方法，旨在达到所要求矿物品位时同时达到所要求的回收率。在现有工业方法中，氧化物矿在进行常规浮选之前常要进行硫化操作。在氧化物矿硫化之后，再用已知硫化物捕集剂进行浮选。但即使进行了硫化，回收率和品位均达不到要求。回收氧化物矿的另一方法是液/液萃取。氧化物矿石，特别是铁氧化物和磷酸盐回收的第三种办法是逆向或间接浮选法。在逆向浮选中，含所要求矿物有用成分的矿石浮选得到抑制，而脉石或其它杂质却得到浮选。在某些情况下，杂质可为有价值的矿物。第四种矿物回收办法是化学溶解或浸析。在氧化物矿石的这些现有浮选中没有一种方法没有问题。一般来说，已知方法回收率低或品位低或者两者同时出现。回收矿物的品位的低已公认是氧化物矿浮选的具体问题。已知回收法经济上不灵活，因此大部分氧化物矿石不能简单进行处理。所以说，迫切要求提高氧化物矿浮选的选择性，一般来说，这是泡沫浮选专业人员所共知的。本专利技术为泡沫浮选回收矿物的方法，其中包括将含粒状矿物的含水浆料进行泡沫浮选，这在捕集剂存在下进行，捕集剂包括(二)芳基醚磺酸或其盐或盐或酸的混合物，其中一磺化物质中包括至少约20wt%磺化酸或盐，浮选条件是待回收矿物得以浮选。回收矿物可为所要求矿物或不要求杂质。另一方面，本专利技术泡沫浮选法采用本专业已知的起泡剂和其它浮选制剂。本专利技术浮选法可提高选择并因而提高从氧化物和/或硫化物矿石回收所得矿物的品位，而同时一般来说又能保持或提高要求矿物的总回收率水平。惊人的是，用烷基化苯醚一磺酸或其盐可协同提高矿物有用成分的选择性或回收率。本专利技术方法可用来从各种矿石，包括氧化物矿以及硫化物矿石和混合矿石中回收矿物有用成分。可用本专利技术方法浮选的氧化物矿非限制性例子包括铁氧化物，镍氧化物，磷氧化物，铜氧化物和钛氧化物。可用本专利技术方法浮选的其它含氧矿包括碳酸盐，如方解石或白云石和氢氧化物，如铝土矿。可用本专利技术方法进行泡沫浮选的氧化物矿例子包括含锡石，赤铁矿，赤铜矿，墨铜矿，方解石，滑石，高岭土，磷灰石，白云石，铝土矿，尖晶石，金刚砂，红土，蓝铜矿，金红石，磁铁矿，铌铁矿，钛铁矿，菱锌矿，铅矾，白钨矿，铬铁矿，白铅矿，软锰矿，孔雀石，硅孔雀石，红锌矿，铅黄，方锰铁矿，锐钛矿，板钛矿，钨华，晶质铀矿，脂铅铀矿，水镁石，水锰矿，硬锰矿，针铁矿，褐铁矿，金绿宝石，细晶石，钽铁矿，黄玉和铌钇矿的矿石。本专业人员会看到，本专利技术浮选法可用来处理其它矿石，包括氧化物矿，其中氧化物矿包括碳酸盐，氢氧化物，硫酸盐和硅酸盐以及氧化物。本专利技术采用下述捕集剂的方法也可用于浮选各种硫化物矿。可用本专利技术方法浮选的硫化物矿非限制性例子包括含黄铜矿，辉铜矿，方铅矿，黄铁矿，闪锌矿和镍黄铁矿的矿石。还可用本专利技术方法回收贵金属，如银和金以及铂族金属，包括铂，钌，铑，钯，锇和铱。例如，有时发现这些金属含于氧化物矿和/或硫化矿之中。例如，有时发现铂含于陨硫铁中。本专利技术方法回收这些金属的收率比较高。矿石并不总是呈现纯氧化物矿或纯硫化物矿。天然矿石可包括含硫和含氧矿物以及在某些情况下还包括贵金属。可按本专利技术方法用这些矿石中的氧化物回收金属。这按两步浮选法进行，其中一步进行常规硫化物浮选而主要回收硫化物矿，而另一步则按本专利技术方法采用下述捕集剂而主要回收氧化物矿。另一方面，本专利技术方法可同时回收各种矿物。本专利技术方法的特征是能够区别地浮选各种矿物。尽管不想受到理论的限制，但据称，各种矿物在本专利技术方法中的可浮选性涉及矿物的晶体结构。更具体地讲，以单位面积为基础，晶体边长与晶体表面积的比率之间似乎存在着关联关系。高比率矿物与低比率矿物相比似乎更易于浮选。因此，晶体结构具有24或更多面的矿物(第Ⅰ组)一般比具有16-24面的矿物(第Ⅱ组)更易于浮选。包括16-16面矿的第Ⅲ组矿物在优选浮选顺序上在其次，然后是8-12面第Ⅳ组矿物。在本专利技术方法中，一般来说第Ⅰ组矿物在第Ⅱ组矿物之前浮选，第Ⅱ组矿物又在第Ⅲ组矿物之前浮选，而第Ⅲ组矿物又在第Ⅳ组矿物之前浮选。在前浮选或优先浮选，意味着优选矿种用低剂量(用量)捕集剂即可得以浮选。也就是说，第Ⅰ组矿物可以极低剂量被捕集。一旦提高剂量和/或第Ⅰ组矿物中绝大多数矿物去除后，第Ⅱ组矿物就会被捕集，以此类推。本专业人员将会看到，这样分组并不是绝对的。各种矿物具有不同的晶体结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过泡沫浮选回收矿物的方法，该方法包括使含有粒状矿物的含水浆在捕集剂存在下进行泡沫浮选，所说的捕集剂包括烷基化二芳醚磺酸或其盐和这些酸或盐的混合物，其中至少约２０％的磺酸或其盐为一磺化的，其条件是使待回收的矿物浮选。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德罗伯特克林帕尔，多纳德约吉尼列纳特，
申请(专利权)人：陶氏化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]