專利名稱:在非硫化物礦石的浮選中用作促集劑的表面活性劑混合物的制作方法
本發(fā)明涉及用末端封閉的烷基聚乙二醇醚作共促集劑與允離子表面活性劑組分一起用于非硫化物礦石的浮選并涉及通過浮選分離非硫化物礦石的方法。
浮選是一種常用于原礦石的精選以從脈石中分離出有價(jià)值的礦物的分離技術(shù)。本發(fā)明所指的非硫化物礦石的例子有磷灰石，氟石，白鎢礦石，鐵礦石，氧化鋇和金屬氧化物(如鈦和鋯的氧化物)以及某些硅酸鹽和鋁硅酸鹽。在浮游選礦法中，一般是先把礦石初步粉碎、干磨，但最好是濕磨并懸浮在水中。然后加入促集劑或促集劑混合物，通常連同起沫劑和根據(jù)需要選用的其他助劑[如調(diào)節(jié)劑，抑制劑(減活化劑)和(或)活化劑]一起加入，以便于在隨后的浮選過程中將礦石中的有價(jià)值礦物與無用的脈石組分分離。通常是在將空氣吹入懸浮液(浮選液)之前使促集劑和這些助劑在磨細(xì)了的礦石上作用一定的時(shí)間(調(diào)節(jié))以使其表面起沫。促集劑在礦石的表面上用作疏水劑，以使礦石能附著在通氣階段所生成的氣泡上。要有選擇性地使礦石組分疏水化，使礦石中的不需要的組分不會(huì)附著在氣泡上。然后分出含有礦物的泡沫并進(jìn)行進(jìn)一步加工。浮選的目的是回收礦石中的有用物質(zhì)并達(dá)到盡可能高的效率，同時(shí)還要使有價(jià)值的礦物達(dá)到很高的富集程度。
在浮游選礦過程中需使用表面活性劑，特別是陰離子和陽離子表面活性劑。已知的陰離子促集劑的例子有飽和的或不飽和的脂肪酸、烷基硫酸酯鹽、烷基醚硫酸酯鹽、磺基琥珀酸烷基酯鹽、烷基磺基琥珀酰胺、烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、石油磺酸鹽、?；樗猁}、烷基磷酸酯鹽、烷基醚磷酸鹽。
與陰離子和陽離子表面活性劑相比，非離子表面活性劑幾乎不用作浮選促集劑。A.Doren，D.Vargas和J.Goldfarb在Trans.Inst.Met.Min.Sect.C84((1975)(34～39頁)上發(fā)表了一篇關(guān)于用9～10摩爾的環(huán)氧乙烷與辛基酚的加合物作促集劑進(jìn)行石英、錫石和硅孔雀石的浮選試驗(yàn)的報(bào)告。在有關(guān)的文獻(xiàn)中偶爾也介紹用離子表面活性劑與非離子表面活性劑的組合物作促集劑。例如，A.Doren，A.Van Lierde和J.A.de Cuyper在Dev.Min.Proe.2(1979)(86～109頁)上發(fā)表了一篇關(guān)于用9～10摩爾的環(huán)氧乙烷與辛基酚的加合物和磺基琥珀酸十八(烷)醇酯的組合物作促集劑進(jìn)行錫石的浮選試驗(yàn)的報(bào)告。在M.C.Fuerstenan主編的A.M.Gandin Memorial Volume(A IME，New York，1976，Vol.I，597～620頁)中，V.M.Lovell介紹了用浮油脂肪酸的壬基酚四甘醇醚的組合物作促集劑進(jìn)行磷灰石的浮選試驗(yàn)。
美國專利申請(qǐng)V6/861，672號(hào)提出在進(jìn)行非硫化物礦石的浮選時(shí)除陰離子、陽離子或兩性表面活性劑外還可用非離子型的環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷加合物作浮選助劑。
在很多情況下采用經(jīng)濟(jì)上合理的用量的陰離子促集劑和兩性促集劑時(shí)并不能令人滿意地回收有價(jià)值的礦物。
因此本發(fā)明的目的就是要尋找改進(jìn)的促集劑，使浮選能更經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行，也就是說采用這種改進(jìn)的促集劑能在選擇性相同和促集劑用量相同的情況下獲得更高收率的有價(jià)值的礦物，或是在減少促集劑用量的情況下亦可獲得至少有相同收率的有價(jià)值的礦物。
研究表明，在非硫化物礦石的浮選過程中加入用作共促集劑的末端封閉的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚較用作促集劑的已知類型的陰離子表面活性劑更為有效。
本發(fā)明涉及在非硫化的礦石的浮選中用作促集劑的一種混合物的用途，該混合物包括a)至少一種用疏水基進(jìn)行末端封閉的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚。
b)至少一種陰離子表面活性劑。
式Ⅰ的烷基聚乙二醇醚特別適合作組分a)，
式中，R1為具有8至22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基或鏈烯基，R2為具有1至8個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基或苯甲基，n為1至30的整數(shù)。
上面定義的末端封閉的烷基聚乙二醇醚組成了一類文獻(xiàn)中已知的化合物;它們可根據(jù)已知的有機(jī)合成方法(見，例如，美國專利2，856，434、美國專利3，281，475、美國專利4，366，326、歐洲專利申請(qǐng)0，030，397和美國專利4，548，729)。這些末端封閉的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚的化學(xué)穩(wěn)定性勝過含自由末端羥基的相應(yīng)的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚。由于末端封閉的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚在水溶液中起泡比其原料化合物少，因此它們對(duì)于受到很大機(jī)械應(yīng)力(堿性)清洗過程來說也是有一定意義的。
已知的脂肪族醇可用作末端封閉的烷基聚乙二醇醚的原料。
脂肪族醇組分可包括含8～22個(gè)碳原子的直鏈的和支鏈的，飽和的和不飽和的脂肪族醇化合物，例如正鋅醇、正癸醇、正十二烷醇、正十四烷醇、正十六烷醇、正十八烷醇、正二十烷醇、正二十二烷醇、正十六碳稀醇、異十三烷醇、異十八烷醇和正十八碳烯醇等。所提到的脂肪族醇可各自作為制備末端封閉的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚的原料。但通常都使用脂肪族的混合物的產(chǎn)物，所述的脂肪族醇混合物是離析掉動(dòng)物油脂和植物油脂中的脂肪酸組分后得到的。這類脂肪族醇混合物可由天然油脂用眾所周知的方法制得，特別可通過用甲醇使甘油三酯發(fā)生酯基轉(zhuǎn)移并隨后進(jìn)行脂肪酸甲酯的催化加氫而制得。在這種情況下，在制造過程中聚集的脂肪族醇混合物和限定鏈長范圍的合適的成分均可作為制造末端封閉的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚的原料。除了采用由天然油脂制得的脂肪族醇混合物外，還可采用合成的脂肪族醇混合物，例如用眾所周知的齊格勒和羰基合成脂肪族醇作原料進(jìn)行制造。
基于含12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇的末端封閉的烷基聚乙二醇醚，即式Ⅰ中R1為含12至18個(gè)碳原子的烷基或鏈烯基的化合物是用于本發(fā)明的表面活性劑混合物中優(yōu)選的a)組份。
為了生產(chǎn)末端封閉的烷基和鏈烯基聚乙二醇醚，每摩爾上述脂肪族醇宜與1至30摩爾，較好的是2至15摩爾環(huán)氧乙烷反應(yīng)。與環(huán)氧乙烷的反應(yīng)在已知的烷氧基化作用條件下，優(yōu)選的是在適宜的堿性催化劑存在下進(jìn)行。
為了烷基或鏈烯基聚乙二醇醚封端作用的需要，游離羥基的醚化作用可按文獻(xiàn)中已知的方法進(jìn)行(見，例如美國專利2，856，434、美國專利3，281，475、美國專利4，366，326、歐洲專利申請(qǐng)0030397號(hào)和美國專利4，548，729)。游離羥基的醚化最好在已知的Williamson醚合成條件下使用直鏈或支鏈的C1-C8烷基囟(例如正丙基碘、正丁基氯、仲丁基溴、叔丁基氯、正戊基氯、叔戊基溴、正己基氯、正庚基溴、正辛基氯、和芐基氯)進(jìn)行。在這方面，使用烷基囟和堿(如堿金屬氫氧化物)可能是有利的，堿金屬氫氧化物的用量超過醚化所需要的羥基的化學(xué)計(jì)量，例如100%至200%。合適的方法公開在美國專利4，548，729中。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，用正丁基進(jìn)行末端封閉的烷基聚乙二醇醚在本發(fā)明的表面活性劑混合物中用作組份a)。
在本發(fā)明所用的表面活性劑混合物中打算用作組份b)的陰離子表面活性劑是眾所周知的在非硫化物礦石的浮選中本來就作為促集劑的一類活性劑。具體地說，它們是選自脂肪酸、烷基硫酸酯鹽、烷基醚硫酸酯鹽、磺基琥珀酸烷基酯鹽、烷基磺基琥珀酰胺、烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、石油磺酸鹽、?；樗猁}、烷基磷酸酯鹽和烷基醚磷酸鹽。
適宜的脂肪酸包括含12至18個(gè)碳原子，尤其是16至18個(gè)碳原子的直鏈脂肪酸，它可由植物或動(dòng)物油脂，例如通過脂解和分餾(任意選擇)和/或通過親水化法分離而獲得。油酸和浮油脂肪酸是優(yōu)選的脂肪酸。
適宜的烷基硫酸酯鹽包括含8至22個(gè)碳原子，較好的是含12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇(可以是直鏈或支鏈狀的)的硫酸半酯的水溶性鹽。前面討論的用作組份a)的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚的脂肪族醇也可用作硫酸半酯的脂肪族醇組份。水溶性鹽中以鈉鹽為最好。
適宜的烷基醚硫酸酯鹽包括1至30摩爾、較好的是2至15摩爾環(huán)氧乙烷和含8至22個(gè)碳原子、較好的是12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇的反應(yīng)產(chǎn)物的硫酸半酯的水溶性鹽。前面討論的用作組份a)的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚的脂肪族醇也可用作這些硫酸半酯的脂肪族醇組份。水溶性鹽中以鈉鹽為最好。
適宜的磺基琥珀酸烷基酯鹽包括包8至22個(gè)碳原子、較好的是含12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇的磺基琥珀酸半酯的水溶性鹽。這些磺基琥珀酸烷基酯鹽例如可通過使相應(yīng)的脂肪族醇或脂肪族醇混合物與馬來酸酐反應(yīng)，接著加入亞硫酸堿金屬鹽或亞硫酸堿金屬氫鹽的方法而獲得。前面討論的用作組份a)的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚的脂肪族醇組分也可用作磺基琥珀酸酯的脂肪族醇組份。水溶性鹽中以鈉鹽和銨鹽為最好。
可用作組份b)的烷基磺基琥珀酰胺用下式表示，
式中R為含8至22個(gè)碳原子，較好的是含12至18個(gè)碳原子的烷基或鏈烯基，R1為氫或C1-C3烷基，M為氫離子、堿金屬陽離子(例如鈉、鉀、鋰等)或銨離子，優(yōu)選的是鈉離子或銨離子。相應(yīng)于式Ⅱ的烷基磺基琥珀酰胺是熟知的物質(zhì)，例如它可通過相應(yīng)的伯胺或仲胺與馬來酸酐反應(yīng)，接著加入亞硫酸堿金屬鹽或亞硫酸堿金屬氫鹽的方法而獲得。適宜用于制備烷基磺基琥珀酰胺的伯胺的例子有正辛胺、正癸胺、正十二烷胺、正十四烷胺、正十六烷胺、正十八烷胺、正二十烷胺、正二十二烷胺、正十六碳烯胺和正十八碳烯胺。上述胺類可單獨(dú)用于制備烷基磺基琥珀酰胺。但是，由動(dòng)物油脂或植物油脂的脂肪酸獲得的烷基的胺混合物通常被用于制備烷基磺基琥珀酰胺。眾所周知通過鈉和醇的還原反應(yīng)或通過催化加氫脂解相應(yīng)的腈類可獲得天然油脂的脂肪酸，早由該脂肪酸可獲得這類胺混合物，適合用來制備與式Ⅱ?qū)?yīng)的烷基磺基琥珀酰胺的仲胺包括上述伯胺的N-甲基和N-乙基衍生物。
適宜用作組份b)的烷基苯磺酸鹽用下式表示，
式中R為含4至16個(gè)碳原子，較好的是8至12個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基;M是堿金屬陽離子，如鈉、鉀、鋰等，或銨離子，較好的是鈉離子。
適宜用作組份b)的烷基磺酸鹽用下式表示，
式中R為含8至22個(gè)碳原子，較好的是12至18個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基;M為堿金屬陽離子，如鈉、鉀、鋰等，或銨離子，較好的是鈉離子。
適宜用作組份b)的石油磺酸鹽通常用由潤滑油餾分通過與三氧化硫或發(fā)煙硫酸進(jìn)行磺化，接著中和的方法而獲得。其中大部分的烴基含8至22個(gè)碳原子的那些化合物特別適宜。
適宜用作組份b)的酰基乳酸鹽用下式表示，
式中R為含7至23個(gè)碳原子的脂肪族，環(huán)脂族或脂環(huán)族基;X為成鹽的陽離子，例如堿金屬陽離子或銨離子;R宜為直鏈或支鏈狀脂族烴基，該烴基可以是飽和的且被1個(gè)或多個(gè)羥基任意取代的烴基。相應(yīng)于式Ⅴ，在非硫化物礦石的浮選中作促集劑的?；樗猁}在美國專利4，457，850中有所描述。
適宜的烷基磷酸酯鹽和烷基醚磷酸鹽用下式表示，
式中，R為含約8至22個(gè)碳原子的烷基或鏈烯基，M為氫、堿金屬或銨，最好的是鈉或銨，對(duì)于烷基磷酸酯鹽而言，下標(biāo)m，n和q等于0;對(duì)于烷基醚磷酸鹽而言，它們?yōu)榧s2至15的整數(shù)。式Ⅵ和Ⅶ表示的化合物是熟知的化合物，可按已知的方法合成。用于生產(chǎn)烷基磷酸酯鹽的適宜的原料包括在上面的烷基硫酸酯鹽和硫酸半酯中描述的含約8至22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈醇。其中R含約10至16個(gè)碳原子的烷基磷酸酯鹽尤為合適。用于生產(chǎn)烷基醚磷酸鹽的原料包括約2至15摩爾環(huán)氧乙烷與上述含約8至22個(gè)碳原子的醇的加成產(chǎn)物。這些加成產(chǎn)物可按所熟悉的方法合成。在烷基醚磷酸酯鹽的情況下，式Ⅵ和Ⅶ中R含約18至22個(gè)碳原子的化合物尤為合適。
用于本發(fā)明的末端封閉的烷基聚乙二醇醚和陰離子表面活性劑的混合物中，組份a)與b)的重量比的范圍為1∶20至3∶1，較好的范圍為1∶10至1∶1。
在實(shí)施中，用本發(fā)明所用的促集劑混合物代替已知的非硫化物礦石浮選方法常用的促集劑。除促集劑混合物外，常用的一些助劑如起沫劑、調(diào)節(jié)劑、活化劑、減活化劑等仍照樣加入磨細(xì)的礦石的水懸浮液中。進(jìn)行浮選的條件與目前使用的方法是相同的。在這方面引用了下列有關(guān)礦石制造技術(shù)的文獻(xiàn)A.Schubert，Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe，Leipzig 1967，B.Wills，Mineral Processing Technology，New York，1978;D.B，Purchas(ed.) Solid/Liguid Seperation Equipment Scale-Up，Croydon 1977;E.S.Perry，C.J.Van Oss，E.Grnshka(ed.)，Separation and Purification Methods，New York，1973～1978。
本發(fā)明還涉及一種浮選分離非硫化物礦石的方法，該方法是使粉碎的礦石與水混合以形成礦石懸浮液，然后將空氣通入加有本發(fā)明的促集劑的懸浮液，并將生成的泡沫和其所含的礦物一起分出。本方法的特征是采用一種混合物作為促集劑，該混合物包括a)至少一種末端用疏水基封閉的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚。
b)至少一種陰離子表面活性劑。
適宜的陰離子表面活性劑是上述的脂肪酸、烷基硫酸酯鹽、烷基醚硫酸酯鹽、磺基琥珀酸烷基酯鹽、烷基磺基琥珀酰胺、烷基苯磺酸巖、烷基磺酸鹽、石油磺酸鹽、?；樗猁}、烷基磷酸酯鹽和烷基醚磷酸鹽。
為了使浮選方法在經(jīng)濟(jì)上取得有效的結(jié)果，在浮選非硫化物礦石時(shí)，采用本發(fā)明的促集劑混合物，其用量為50至2000克/噸原礦石，較好的為100至1500克/噸原礦石。
在精選白鎢礦石、氧化鋇、磷灰石或鐵礦石之類的原礦石時(shí)可采用末端封閉的脂肪族醇聚乙二醇醚，這是很有效的。
下面的實(shí)施例說明用于本發(fā)明的末端封閉的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚和陰離子表面活性劑的混合物與先有技術(shù)所已知的促集劑相比所顯示的優(yōu)越性。
試驗(yàn)是在試驗(yàn)室的條件下進(jìn)行的，在某些情況下促集劑的濃度大大超過了實(shí)際所需的濃度。因此，可能的應(yīng)用和使用條件并不限于這些實(shí)施例所介紹的分離方法、對(duì)象和試驗(yàn)條件。除外另有說明，所有百分?jǐn)?shù)均指活性物質(zhì)量而言。
實(shí)施例1要進(jìn)行浮選的物質(zhì)是奧地利的白鎢礦石，其化學(xué)組成(主要成分)如下WO30.3%Ca O 8.8%Si O255.8%礦石樣品的顆粒大小分布如下28% ＜25微米43% 25～100微米29% 100～200微米所用的促集劑混合物中含有N-C12-13-烷基磺基琥珀酰胺的鈉鹽，它作為陰離子活性組分b)。由7摩爾環(huán)氧乙烷與1摩爾鏈長為12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇混合物的加合物制得的脂肪族醇聚乙二醇丁醚作本發(fā)明的非離子組分a)，陰離子活性組份與非離子組分的重量比為2∶1。
浮選試驗(yàn)是采用KHD Industrteanlagen A.G.Hunbold-wedag，Cologne制造的Humbold-wedag試驗(yàn)室浮選機(jī)(見Seifen-Fette-Wasche 105(1979)，2418頁)在一個(gè)1升浮選池中進(jìn)行的。用去離子水制漿。漿液的密度為400克/升。用水玻璃作抑制劑，其用量為2000克/噸。在2000轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下抑制劑的調(diào)節(jié)時(shí)間為10分鐘。進(jìn)行浮選時(shí)的pH值為9.5，該值是通過加入水玻璃而達(dá)到的。促集劑的用量示于下面的表1中。促集劑的調(diào)節(jié)時(shí)間為3分鐘。
比較實(shí)施例1浮選試驗(yàn)按實(shí)施例1進(jìn)行，但單獨(dú)用實(shí)施例1的烷基磺基琥珀酰胺作促集劑。所得的結(jié)果示于表1中。
比較實(shí)施例2浮選試驗(yàn)按實(shí)施例1進(jìn)行，但用實(shí)施例1所述的烷基磺基琥珀酰胺和由2摩爾環(huán)氧乙烷和4摩爾環(huán)氧丙烷與1摩爾鏈長為12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇形成的加合物的混合物作促集劑，二者的重量比為2∶1，浮選結(jié)果示于表1中。
表 1白鎢礦石的浮選實(shí)施例 總用量 回收率 提濃物含量(%)(克/噸) 總數(shù) WO3WO3Ca O Si O2比較實(shí)施例1 500 0.6 19 10.6 8.6 34.8比較實(shí)施例2 300 2.5 65 8.7 26.6 22.3100 0.8 5 2.4 16.3 35.8ε400 3.2 70 7.2 24.2 25.5實(shí)施例1 300 2.2 88 13.3 32.9 26.9100 1.2 6 1.5 16.8 38.4ε400 3.4 94 9.1 27.1 31.0從表1可以看出，如采用實(shí)施例1的陰離子表面活性劑與末端封閉的聚乙二醇醚的組合物可使WO3的回收率大大提高，而促集劑的用量降低40%且選擇性也得到改善。本發(fā)明的促集劑混合物在選擇性和回收率方面顯然也優(yōu)于比較實(shí)施例2的烷基磺基琥珀酰胺和脂肪族醇烷氧基化物混合物。
實(shí)施例2所用的浮選批料與實(shí)施例1相同。所用的促集劑含有實(shí)施例1所述的烷基磺基琥珀酰胺作為陰離子活性組分，并含有由5摩爾環(huán)氧乙烷與1摩爾鏈長為12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇混合物的加合物制得的正丁醚，二者的重量比為2∶1。
浮選試驗(yàn)是在室溫下在B.Dobias，Colloid and Polymer Science，259(1981)(775～776頁)所介紹的改進(jìn)的Hallimond管(微型浮選池)中進(jìn)行的。每一試驗(yàn)用2克礦石。用蒸餾水制漿。每個(gè)試驗(yàn)的調(diào)節(jié)時(shí)間為15分鐘。浮選時(shí)空氣流以4毫升/分的速率通過漿液。每一試驗(yàn)中浮選時(shí)間為2分鐘。浮選結(jié)果示于表2中。
實(shí)施例3所用浮選批料與實(shí)施例2相同。
所用的促集劑混合物含實(shí)施例1所述的烷基磺基琥珀酰胺作為陰離子活性組分并含有由含10摩爾環(huán)氧乙烷與1摩爾鏈長為12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇混合物的加合物制得的烷基聚乙二醇丁醚，二者的重量比為2∶1。浮選在與實(shí)施例2相同條件下進(jìn)行。
浮選結(jié)果示于表2中。
比較實(shí)施例3所用浮選批料與實(shí)施例1相同。
促集劑混合物含有實(shí)施例1所述的烷基磺基琥珀酰胺作為陰離子活性組分并含有2摩爾環(huán)氧乙烷和4摩爾環(huán)氧丙烷與1摩爾鏈長為12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇混合物的加合物，兩者的重量比為2∶1。浮選在與實(shí)施例2相同條件下進(jìn)行。
浮選試驗(yàn)結(jié)果示于表2中。
表 2白鎢礦石的浮選實(shí)施例 總用量 回收率 提濃物含量(%)(克/噸) 總數(shù) WO3WO3Ca O Si O2% %比較實(shí)施例3 500 6.6 57 2.8 15.7 44.9實(shí)施例2 500 7.7 71 3.0 15.1 42.5實(shí)施例3 300 5.5 53 3.2 13.6 47.0表2所示的試驗(yàn)結(jié)果表明采用含有不同乙氧基化程度的脂肪族醇聚乙二醇正丁醚的混合物其浮選結(jié)果勝過含有末端未封閉的脂肪族醇聚烷氧化物作為非離子組分的相應(yīng)的促集劑混合物。
實(shí)施例4所用的浮選批料是來自鐵礦石精選廠的渣滓，其化學(xué)組成(主要成分)如下
11.6% P2O534.9% Si O213.0% Fe2O318.9% Mg O浮選批料的顆粒大小分布如下＜25微米 5.8%25～100微米 15.0%200～500微米 69.8%500～1000微米 8.7%＞1000微米 0.8%用其中烷基是由工業(yè)油醇/鯨蠟醇獲得的磺基琥珀酸單烷基酯的Na/NH4鹽作陰離子活性促集劑組分。用由7摩爾環(huán)氧乙烷與1摩爾鏈長為12至18個(gè)碳原子脂肪族醇的混合物的加合物制得的烷基聚乙二醇正丁醚作非離子表面活性劑。Na/NH4鹽與末端封閉的烷基聚乙二醇正丁醚之比為65%～35%。
浮選試驗(yàn)是在室溫下在一個(gè)1升試驗(yàn)室浮選池(Denver Equipment公司D-1型)中進(jìn)行的。用硬度為16°Gh的自來水制漿。
漿液的密度為500克/升;在加促集劑之前用氫氧化鈉將其pH值調(diào)節(jié)至9.5。在粗浮選(6分鐘)后，使提濃物凈化兩次。每一階段都是在1200轉(zhuǎn)/分的攪拌速率下進(jìn)行浮選的。浮選結(jié)果示于下面的表3中。
比較實(shí)施例4所用的浮選批料與實(shí)施例4相同。
所用的促集劑仍是實(shí)施例4所述的磺基琥珀酸單烷基酯的Na/NH4鹽浮選試驗(yàn)的條件和實(shí)施例4相同。浮選結(jié)果示于下面表3中。
比較實(shí)施例5所用的浮選批料與實(shí)施例4相同。
所用的促集劑混合物含實(shí)施例4所述的磺基琥珀酸單烷基酯的Na/NH4鹽和由2摩爾環(huán)氧乙烷和4摩爾環(huán)氧丙烷與1摩爾鏈長為12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇的混合物形成的加合物。
促集劑混合物由65%的陰離子表面活性劑和35%的脂肪族醇乙氧基化物組成。浮選試驗(yàn)條件與實(shí)施例4相同。浮選結(jié)果示于下面表3中。
表 3磷灰石的浮選克/噸實(shí)施例浮選階段總回收率有價(jià)值礦物 P2O5含量(%) 回收率(%) (%)280 比較實(shí)施例1 rt 72.6 10 1.7ct 5.0 11 26.3conc. 22.4 79 42.3批料 100.0 100 12.0200 實(shí)施例 4 rt 64.3 2 0.1ct 6.5 2 6.1conc. 29.2 96 40.0批料 100.0 100 12.1200 比較實(shí)施例5 rt 76.3 27 4.2ct 5.2 7 15.7conc. 18.5 66 41.7批料 100.0 100 11.7rt＝粗浮選渣滓ct＝精浮選渣滓(總數(shù))conc.＝提濃物歸納在表3中的浮選試驗(yàn)清楚地表明實(shí)施例4的促集劑組合物使促集劑的用量減少約30%左右，而有價(jià)值的物質(zhì)的回收率則提高了。而采用比較實(shí)施例5的相應(yīng)促集劑混合物，磷灰石的回收率就低得多了。
實(shí)施例5所用的浮選批料是來自法國的高淤渣含量氧化鋇礦石，其化學(xué)組成(主要成分)如下39% Ba SO46.5% Fe2O341.80% Si O2浮選批料的顆粒大小分布為＜25微米 87.5%25～40微米 10.7%＞40微米 2.1%由3摩爾環(huán)氧乙烷與鏈長為12至18個(gè)碳原子的飽和脂肪族醇混合物的加合物制得的烷基醚硫酸酯的鈉鹽用作陰離子活性組份，而由7摩爾環(huán)氧乙烷與鏈長為12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇的加合物(重量比為9∶1)制得的烷基聚乙二醇正丁醚用作本發(fā)明的末端封閉的非離子表面活性劑。
試驗(yàn)仍是在Denver的D-1型試驗(yàn)室浮選池中進(jìn)行。浮選所用漿液的密度為500克/升，用硬變?yōu)?6°Gh的自來水制漿，并通過加入水玻璃而將其pH值調(diào)節(jié)至9.5。水玻璃的用量為3000克/噸。粗浮選(6分鐘)后，將提濃物凈化兩次。每一階段浮選都是在1200轉(zhuǎn)/分下進(jìn)行的。
比較實(shí)施例6所用的浮選批料與實(shí)施例5相同。使用實(shí)施例5所述的烷基醚硫酸酯鹽作為促集劑，在與實(shí)施例5相同的條件下進(jìn)行浮選。浮選試驗(yàn)結(jié)果示于表4中。
比較實(shí)施例7所用的浮選批料與實(shí)施例5相同。所用的促集劑是市場(chǎng)上供應(yīng)的用于浮選氧化鋇的促集劑(石油磺酸鹽)。在與實(shí)施例5相同的條件下進(jìn)行浮選，浮選試驗(yàn)結(jié)果示于表4中。
表4氧化鋇的浮選克/噸實(shí)施例浮選階段總回收率有價(jià)值礦物 P2O5含量(%) 回收率(%) (%)200 實(shí)施例5 rt 54.8 1 0.6ct 12.9 2 4.8conc. 32.3 97 94.9批料 100.0 100 31.6240 比較實(shí)施例6 rt 58.2 1 0.4ct 11.2 4 12.1conc. 30.6 95 94.6批料 100.0 100 30.5600 比較實(shí)施例7 rt 57.2 3 1.7ct 24.6 41 51.6conc. 18.2 56 96.0批料 100.0 100 31.2rt＝粗浮選渣滓ct＝精浮選渣滓(總數(shù))conc.＝提濃物采用實(shí)施例5的促集劑組合物使促集劑的用量比單獨(dú)使用烷基醚硫酸酯鹽時(shí)減少20%(氧化鋇的回收率沒有任何減少)。
與此相比，用石油磺酸鹽作促集劑時(shí)，盡管促集劑的消耗量要高得多，但氧化鋇的回收率卻很低。
實(shí)施例6所用的浮選批料是螢石礦石，其化學(xué)組成(主要成分)如下Ca F270%Si O212%Ca CO310%浮選批料的顆粒大小分布為＜25微米 45.2%25～63微米 29.9%63～100微米 25.0%＞100微米 0.9%本發(fā)明的促集劑組合物含用作陰離子活性組分的工業(yè)油酸。非離子組分由5摩爾環(huán)氧乙烷與1摩爾鏈長為12至18個(gè)碳原子脂肪族醇的混合物的加合物制得的脂肪族醇聚乙二醇正丁醚組成。陰離子活性組分與非離子組分的重量比為7∶3。促集劑的總用量為300克/噸。
浮選試驗(yàn)在一個(gè)1升試驗(yàn)室浮選池(Denver Equipment D-1型)中進(jìn)行。漿液的密度在粗浮選時(shí)為500克/升，在精浮選時(shí)為300克/升。
用白雀樹皮作抑制劑，它的總用量為1500克/噸，在精浮選的3個(gè)步驟中以三等份(每份500克/噸)的形式使用。
在浮選的所有步驟中漿液的溫度為30℃。該漿液的pH值的范圍為8至8.5。抑制劑和促集劑的調(diào)節(jié)時(shí)間在各個(gè)情況下為5分鐘。在1400轉(zhuǎn)/分的攪拌速率下進(jìn)行調(diào)節(jié)。在1200轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下進(jìn)行浮選，浮選時(shí)間為6分鐘。
浮選結(jié)構(gòu)示于表5中。
對(duì)比實(shí)施例8所用的浮選批料與實(shí)施例6相同。單獨(dú)用實(shí)施例6中使用的工業(yè)油酸作促集劑，它的總用量為650克/噸。在實(shí)施例6所述的條件下進(jìn)行浮選。所獲得的結(jié)果示于表5中。
表 5 螢石的浮選實(shí)施例總用量 Ca F2回收率提濃物中Ca F2(克/噸) (%) 含量(%)實(shí)施例6 300 88 93.3比較實(shí)施例8 650 89 92.3
表5中的試驗(yàn)結(jié)果表明，使用本發(fā)明的促集劑組合物可顯著減少促集劑組合物的用量，而不降低有價(jià)值礦石的回收率或在提濃物中的含量。
實(shí)施例7浮選批料由氧化鋇礦石組成，該氧化鋇礦石的化學(xué)組成(主要成分)如下Ba SO465%硅酸鹽 20%鐵礦石 10%浮選批料的顆粒大小分布為100%的小于75微米。
本發(fā)明的促集劑混合物含用作陰離子活性組分的烷基硫酸酯鈉鹽，其烷基由基本上為C16-C18脂肪醇的脂肪酸混合物得到。非離子組分由5摩爾環(huán)氧乙烷與1摩爾鏈長為12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇混合物的加合物制成的脂肪族醇聚乙二醇正丁醚組成。陰離子活性組份與非離子組分的重量比為6∶4。促集劑的總用量為350克/噸。
浮選試驗(yàn)在一個(gè)1升的試驗(yàn)室浮選池(Denver Eguipment D-1型)中進(jìn)行。漿液的密度為500g/l。
用水玻璃作抑制劑，其用量為1000克/噸。加入水玻璃后漿液的pH值為9。在室溫下進(jìn)行粗選和精浮選，即分兩步進(jìn)行。抑制劑和促集劑的調(diào)節(jié)時(shí)間各為5分鐘。浮選時(shí)間為6分鐘。調(diào)節(jié)和浮選在1200轉(zhuǎn)/分的攪拌速率下進(jìn)行。
所得結(jié)果示于表6中。
對(duì)比實(shí)施例9所用的浮選批料與實(shí)施例7相同。實(shí)施例7的烷基硫酸酯鈉鹽單獨(dú)用作促集劑，其總用量為450克/噸。其余的在與實(shí)施例7所述的相同條件下進(jìn)行氧化鋇礦石浮選。所得的試驗(yàn)結(jié)果示于表6。
表 6氧化鋇的浮選實(shí)施例總用量 Ba SO4回收率提濃物中Ba SO4(克/噸) (%) 含量(%)實(shí)施例7 350 98 91.6比較實(shí)施例9 450 97 91.3表6中的試驗(yàn)結(jié)果表明，與常規(guī)的烷基硫酸酯鈉鹽的促集劑相比使用本發(fā)明的促集劑混合物可獲得相同的Ba SO4回收率和提濃物中相同的Ba SO4含量，而促集劑用量顯著減少。
實(shí)施例8浮選批料是磷灰石礦石，其組成(主要成分)如下
磁鐵礦 39%磷灰石 18%碳酸鹽 11%金云母 14%橄欖石 9%浮選批料的顆粒大小分布為＜25微米 18%25～100微米 34%100～200微米 43%＞200微米 5%本發(fā)明的促集劑組合物含用作陰離子活性組分由工業(yè)油酸制得的酰基乳酸鹽。非離子組分由5摩爾環(huán)氧乙烷與鏈長為12至18個(gè)碳原子的脂肪族醇的混合物的加合物組成。陰離子活性組份與非離子組分的重量比為7∶3。促集劑的總用量為730克/噸。
浮選試驗(yàn)在一個(gè)1升的試驗(yàn)室浮選池(Denver Equipment D-1型)中進(jìn)行，溫度為20℃。用含945ppm Ca2+和1700ppm Mg2+的硬水制備漿液。在將礦石懸浮在浮選池中后，用人工磁鐵去除鐵礦石，用水洗滌并將洗滌水送回該池中。漿液的密度為500克/升。用水玻璃作抑制劑，其用量為2000克/噸。將漿液的pH值調(diào)節(jié)至11。在1500轉(zhuǎn)/分的攪拌速率下進(jìn)行浮選。浮選時(shí)間為6分鐘。粗選后，再進(jìn)行兩次精浮選。
所得結(jié)果示于表7中。
對(duì)比實(shí)施例10浮選批料與實(shí)施例8相同。實(shí)施例8的酰基乳酸鹽單獨(dú)用作促集劑，它的總用量為900克/噸，其它的在與實(shí)施例8的相同條件下進(jìn)行浮選。所得結(jié)果示于表7中。
表 7磷灰石的浮選實(shí)施例總用量 P2O5回收率提濃物中P2O5(克/噸) (%) 含量(%)實(shí)施例8 730 80 22.3比較實(shí)施例10 900 83 17.6表7中試驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)比實(shí)施例8的常規(guī)促集劑的用量相比，實(shí)施例8的促集劑組合物能使促集劑用量顯著減少，而不降低P2O5的回收率，同時(shí)能增加在浮選產(chǎn)品中P2O5的含量。
權(quán)利要求
1.在非硫化物礦石的浮選中作促集劑的混合物的用途，該混合物包括(a)至少一種用疏水基進(jìn)行末端封閉的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚。(b)至少一種陰離子表面活性劑。
2.權(quán)利要求
1所述的用途，其特征在于組分a)由至少一種下式表示的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚組成，式中，R1為含8至22個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基或鏈烯基，R2為直鏈或支鏈烷基，n為1至30的整數(shù)。
3.權(quán)利要求
2所述的用途，其特征在于式Ⅰ中R1為含12至18個(gè)碳原子的烷基或鏈烯基。
4.權(quán)利要求
2和3所述的用途，其特征在于式Ⅰ中n為2至15的整數(shù)。
5.權(quán)利要求
2至4所述的用途，其特征在于式Ⅰ中R2為正丁基。
6.權(quán)利要求
1至5所述的用途，其特征在于組分b)是至少一種選自脂肪族酸、烷基硫酸酯鹽、烷基醚硫酸酯鹽、磺基琥珀酸烷基酯鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、石油磺酸鹽、?；樗猁}和烷基磷酸酯鹽和烷基醚磷酸鹽。
7.權(quán)利要求
1至6所述的用途，其特征在于組分a)與b)的重量比為1∶20至3∶1，較好的為1∶10至1∶1。
8.權(quán)利要求
1至7所述的用途，其特征在于組分a)和b)的混合物的用量以每噸原礦石計(jì)為50至2000克，較好的為100至1500克。
9.用浮選法從礦石中分離非硫化物礦石的方法，其中用水混合磨細(xì)了的礦石以形成一種懸浮液，在促集劑體系存在下將空氣通入該懸浮液中，所形成的泡沫與其中所含的礦物一起被分離出，該方法的特征在于使用一種混合物作促集劑，該促集劑包括(a)至少一種用疏水基進(jìn)行末端封閉的烷基或鏈烯基聚乙二醇醚，(b)至少一種陰離子表面活性劑。
10.權(quán)利要求
9所述的方法，其特征在于a)和b)的混合物的用量以每噸原礦石計(jì)為50至2000克，較好的為100至1500克。
11.權(quán)利要求
9和10所述的方法，其特征在于使用白鎢礦礦石、氧化鋇礦石、磷灰石、鐵礦石作礦石。
專利摘要
在非硫化物礦石的浮選中用一種混合物作促集 劑，該混合物包括
文檔編號(hào)B03D1/012GK87107281SQ87107281
公開日1988年6月15日 申請(qǐng)日期1987年12月3日
發(fā)明者里塔·科斯特, 沃夫?qū)の獭だ镔e斯基 申請(qǐng)人:亨克爾兩合股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan