用于改進(jìn)泡沫浮選的組合物和方法
【專利說(shuō)明】用于改進(jìn)泡沬浮選的組合物和方法
【背景技術(shù)】
[0001] 本發(fā)明涉及用于提高泡沫浮選選礦工藝的效率的新型方法、組合物和裝置。在選 礦過(guò)程中，利用化學(xué)和/或機(jī)械過(guò)程使共存于混合物（細(xì)料）中的兩種或更多種材料相互 分離。通常材料中的一種（精選礦（beneficiary))比其他材料（廢礦）是更有價(jià)值或更 期望的。
[0002] 如例如在美國(guó)專利 4, 756, 823、5, 304, 317、5, 379, 902、7, 553, 984、6, 827, 220、 8, 093, 303、8, 123, 042 和公開(kāi)的美國(guó)專利申請(qǐng) 2010/0181520 Al 和 2011/0198296 中所描 述，選礦的一種形式是泡沫浮選分離。在泡沫浮選分離中，細(xì)料與水混合形成漿料。然后對(duì) 該漿料鼓泡以形成上升浮出漿料的氣泡。更疏水的材料（富集礦）附著于氣泡并與氣泡一 起上升，并且聚集在漿料上方的泡沫層中。然后使泡沫層沉積在流水槽上，富集礦在該處聚 集。疏水性較低的材料（尾礦）在漿料中留下。
[0003] 浮選分離過(guò)程的兩種常見(jiàn)的形式是直接浮選和反向浮選。在直接浮選過(guò)程中，富 集礦是精選礦，而尾礦是廢礦。在反向浮選過(guò)程中，廢礦成分浮入富集礦中，而精選礦在漿 料中留下。該浮選的目的是以盡可能高的濃度分離和回收盡可能多的一種或更多種有價(jià)值 的細(xì)料成分，然后其可供用于進(jìn)一步的下游處理步驟。
[0004] 泡沫浮選分離可以用于使固體與固體分離（例如礦石成分），或使液體與固體或 與其他液體分離（例如瀝青與油砂的分離）。當(dāng)用于固體時(shí)，泡沫分離還包括使固體粉碎 (通過(guò)例如干磨、濕磨等的技術(shù)磨碎）。在固體被粉碎之后，其更容易分散在漿料中，并且小 的固體疏水性顆?？梢愿菀椎馗街诠膭?dòng)氣泡。
[0005] 存在許多可以添加以提高泡沫浮選分離效率的添加劑。捕集劑是附著于富集礦顆 粒表面并且增強(qiáng)其總體疏水性的添加劑。然后氣泡優(yōu)先附著于疏水化的富集礦，該疏水化 的富集礦比其他疏水性較低或親水性的成分更容易從漿料中移出。因此，捕集劑有效地將 特定成分提出漿料，同時(shí)剩余的不被捕集劑修飾的尾礦留在漿料中。該過(guò)程還可以使用或 可以改為使用化學(xué)品，所述化學(xué)品提高選定材料的親水性以留在漿料內(nèi)。捕集劑的實(shí)例包 括煤油、柴油燃料、油性產(chǎn)品例如燃油、焦油、動(dòng)物油和疏水性聚合物。其他添加劑包括起泡 劑、調(diào)節(jié)劑、抑制劑（減活劑）和/或活化劑，其提高浮選步驟的選擇性并且有助于從漿料 中移出富集礦。
[0006] 遺憾的是，這些捕集劑中的許多都過(guò)于昂貴，或需要非常巨大的體積，使得其作為 "主力"型捕集劑是不切實(shí)際的。因此清楚地，改進(jìn)的用作泡沫分離漿料中的捕集劑的方法、 組合物和裝置存在確切的效用。在本節(jié)中描述的技術(shù)無(wú)意于承認(rèn)對(duì)本文提及的任何專利、 公開(kāi)或其他信息是本發(fā)明的"現(xiàn)有技術(shù)"，除非特別地如此指明。此外，本節(jié)不應(yīng)理解為意味 著已進(jìn)行了檢索或不存在37CFR§ I. 56(a)所限定的其他有關(guān)信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了滿足上文所示的長(zhǎng)期存在但未解決的需求，本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案涉及 一種提高介質(zhì)中漿料的泡沫浮選分離的性能的方法。該方法包括以下步驟：i)向漿料中添 加組合物，所述組合物包含疏水性反應(yīng)產(chǎn)物、表面活性劑、ii)任選的稀釋劑和任選的偶聯(lián) 劑，和iii)通過(guò)對(duì)漿料鼓泡來(lái)從漿料中移出富集礦。該漿料可以包含粉碎煤。
[0008] 疏水性反應(yīng)產(chǎn)物是以下反應(yīng)的結(jié)果：作為不飽和一元和多元羧酸、其前體、酸酐、 酰鹵、鹽、酰胺、酯或其混合物的部分與以下的至少一種的反應(yīng)：天然來(lái)源的不飽和脂肪酸 或不飽和脂肪酸酯；合成來(lái)源的不飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸酯，包括甘油三酯油；和至 少一種分子量為約400至約10, 000道爾頓的聚烯烴。
[0009] 該部分可以是以下的至少一種：月桂烯酸、肉豆蔻烯酸、棕櫚油酸（palimitoleic acid)、油酸、芥酸、馬來(lái)酸、富馬酸、戊烯二酸、檸康酸、中康酸、烏頭酸、衣康酸、5-降冰 片烯_2,3_二羧酸、1，2,3,6_四氫鄰苯二甲酸、其酯、酸酐、酰鹵及其酯，或其共混物，及 其任意組合。脂肪酸可以選自：具有直鏈或支化碳鏈的C6-C24不飽和脂肪酸、棕櫚油酸 (palmitoleic acid)、油酸、亞油酸、亞麻酸、蓖麻油酸、桐酸、二十二碳六稀酸、二十碳五稀 酸，及其任意組合。
[0010] 疏水性反應(yīng)產(chǎn)物可以是選自以下的一種：馬來(lái)酸化亞麻子油聚合物、熱聚合亞麻 子油、由妥爾油制備的寡聚羧酸，及其任意組合。疏水性反應(yīng)產(chǎn)物可以通過(guò)使不飽和多元羧 酸、其酯、酸酐、酰鹵及其酯，或其組合與烯烴聚合物反應(yīng)而制得。烯烴聚合物可以是選自以 下的一種：乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、異丁烯、戊烯、己烯和庚烯的任何異構(gòu)體，及其任意 組合，并且可以包括或包含聚異丁烯基琥珀酸酐。表面活性劑可以是以下之一：脂肪醇聚 乙二醇醚、烷基酚聚乙二醇醚、脂肪酸聚乙二醇酯、脂肪酸酰胺聚乙二醇醚、脂肪胺聚乙二 醇醚、烷氧基化甘油三酯、烷（烯）基寡聚葡糖苷、脂肪酸-N-烷基葡糖酰胺、蛋白質(zhì)水解物 (更特別地基于大豆的植物產(chǎn)品）、多元醇脂肪酸酯、糖酯、脫水山梨糖醇酯和聚山梨醇酯、 聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、醚酯、聚乙二醇脂肪酸酯；聚乙二醇脂肪酸酯，及其 任意組合。
[0011] 稀釋劑或偶聯(lián)劑可以是選自以下的一項(xiàng)：助溶劑（solvatrope)、；偶聯(lián)劑；水和油 可混溶的有機(jī)溶劑；醇；酮；羧酸；羧酸酯；脂肪烴、芳香烴、萜烯烴、鏈烷烴、異鏈烷烴和烯 烴；醇和乙二醇醚；及其任意組合。
[0012] 該方法還可以包括以下步驟：iv)以形成期望的組合物與基礎(chǔ)液的比率的方式來(lái) 混合組合物與基礎(chǔ)液，然后將其添加至漿料，V)測(cè)量富集礦移出的速率，和vi)調(diào)節(jié)比率以 提高富集礦移出的速率。
[0013] 本文描述了另外的特征和優(yōu)點(diǎn)，其將由以下【具體實(shí)施方式】而明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】在下文中具體參照附圖進(jìn)行描述，其中：
[0015] 圖1是示出本發(fā)明有效性的圖。
[0016] 圖2是示出本發(fā)明對(duì)產(chǎn)量的有效性的圖。
[0017] 圖3是示出本發(fā)明對(duì)回收率的有效性的圖。
[0018] 圖4是示出本發(fā)明對(duì)灰分％的有效性的圖。
[0019] 為了本公開(kāi)的目的，在附圖中相同的附圖標(biāo)記是指相同的特征，除非另行指出。附 圖僅是本發(fā)明原理的示例，而無(wú)意將本發(fā)明限制于所示的特定實(shí)施方案。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 提供以下定義以確定在本申請(qǐng)中術(shù)語(yǔ)如何使用，特別是如何解讀權(quán)利要求書(shū)。定 義的目的僅是為了方便，而無(wú)意將任何定義限制于任何特定的類別。
[0021] "捕集劑"表示選擇性地附著于細(xì)料的特定成分，并且有助于特定成分附著于微氣 泡的物質(zhì)組合物，所述微氣泡由對(duì)帶有細(xì)料的漿料鼓泡而產(chǎn)生。
[0022] "粉碎"表示磨碎、打碎、碾碎或以其他方式變成細(xì)固體顆粒。
[0023] "富集礦"表示細(xì)料的通過(guò)浮選與漿料分離并且在泡沫層內(nèi)收集的部分。
[0024] "基本由