[发明专利]在提纯碳酸钙的反浮选方法中防止泡沫

说明书

本发明的目的是一种从作为杂质的硅酸盐-镁矿物质中提纯碳酸钙的改进方法。使用季铵化合物作为该方法中的捕收剂是公知的。然而，除了其捕收剂的功能之外，季铵化合物产生稳定的泡沫，这是紧接着的矿物质加工步骤所不期望的。本发明提供了一种用于从硅酸盐-镁杂质中提纯碳酸钙的反浮选方法中的新型低泡组合物，其包含消泡化合物和季铵化合物。本发明的组合物能浮选所述杂质矿物质而不产生不期望的泡沫。

本发明描述了一种提纯含作为杂质的硅酸镁矿物质的碳酸钙矿石的方法。该类硅酸镁例如为黑云母类的矿物质，例如金云母和云母类。本发明方法利用了反泡沫浮选，其中浮选硅酸镁脉石矿物质，而包含碳酸钙的浓缩物则保留在浮选槽底部。

贫硅酸盐-镁矿物质的经提纯的碳酸钙用作原料，尤其是用于水泥工业中。水泥工业需要具有低MgO等级的碳酸钙以避免MgO与水之间的反应(水合)。Mg(OH)₂(水合化合物)具有比MgO更大的体积且其体积增大使硬化后的水泥弱化。通过本发明方法提纯的碳酸钙是具有低MgO含量和高CaO质量回收率的碳酸钙。

在泡沫浮选方法中，在作为媒介的水中使用气泡来分离矿物质。对待浮选的固体矿物质颗粒而言，其表面必须通过使用捕收剂而疏水化。疏水化的矿物质表面粘附在气泡上并导致所述颗粒漂浮。由此在浮选槽的顶部形成矿化泡沫。期望的是矿化泡沫具有有限程度的稳定性。其应足够稳定以至于浮在槽上而不失去结合的固体颗粒，但应在进入尾矿坝之后崩塌。

通过反泡沫浮选将碳酸钙与杂质分离是本领域已知的。特别地，在碳酸钙矿石浮选中使用季铵化合物作为捕收剂是公知的。所用的季铵化合物典型地包含不同的烃基饱和度和链长度。在本发明中使用季铵化合物作为捕收剂以获得除高氧化钙等级和高回收率之外的低氧化镁等级。

US-4995965公开了一种使用双(2-羟基丙基)椰油铵甲基硫酸甲酯的捕收剂提纯包含硅酸盐杂质的碳酸钙矿石的方法。

US-5261539公开了一种提纯方解石矿石的反浮选方法，使方解石粗选物或由此细研磨其颗粒浓缩的方解石与浮选剂接触并浮选以除去石英、云母状矿物质、绿泥石、黄铁矿和其他矿物质杂质，改进之处包括使用基本由选自如下组的化合物组成的浮选剂：含1-10个烷氧基的烷氧基化的C₈-C₂₄烷基胍、含1-6个烷氧基的烷氧基化的C₈-C₂₄烷基脂肪胺及其混合物。

US-5720873公开了一种在季铵化合物以及胺化合物的氧化烯加合物存在下且相关产品的重量比为3:2-11:1下清洁含硅酸盐杂质的碳酸钙矿石的方法。

EP-2012930B1公开了使用脂肪族二低级烷基苄基季铵化合物和二脂肪族二低级烷基季铵化合物处理含硅酸盐的碳酸钙矿石的反泡沫浮选方法。

所引用的文献没有解决持久泡沫的问题。

矿物质-捕收剂的相互作用强烈影响了所得泡沫的稳定化程度。除使矿物质颗粒疏水化之外，捕收剂还提高了气泡的稳定性，通常必须通过使用消泡剂来使在泡沫浮选方法中产生的持久泡沫或矿沫崩塌。

然而，在泡沫与碳酸钙分离后使用消泡剂需要通常在浮选槽外部实施的另一步骤。

因此，持续需要优化提纯碳酸钙矿石的反泡沫浮选方法，特别是通过避免额外的泡沫崩塌步骤。所形成的泡沫应足够稳定以正好使杂质矿物质颗粒从浮选槽中浮选出，且应在从浮选槽中排出后崩塌。

此外，特别重要的是在浮选方法产物中获得5.5重量％或更低的氧化镁等级、高氧化钙等级和高质量回收率。

在马上就要描述的碳酸钙反浮选方法中，与捕收剂一起添加防沫剂以避免过度起泡而不影响矿物质-捕收剂的相互作用。通过使用不影响矿物质-捕收剂相互作用的防沫试剂以避免形成稳定的气泡来防止稳定泡沫或矿沫的存在。本文使用措辞“防沫剂”来指代设计用于防止形成稳定泡沫的化学品(本文中也称为防沫试剂)。在现有技术中，该类化学品也被称为泡沫抑制剂。它们不同于破坏已有泡沫的消泡剂。

与捕收剂一起添加防沫剂以防止形成稳定的泡沫。防沫剂在整个浮选槽中起作用以防止过量泡沫产生和稳定性。存在可被用作防沫剂的不同化合物。对泡沫具有脱稳作用的任何化合物均适于作为防沫剂。

使用防沫剂降低了在浮选方法中由季铵化合物形成的泡沫量。期望的是泡沫的稳定性在浮选方法之后降低。期望的是任何泡沫均应在将浮选槽出料泵送至尾矿坝之前崩塌。

因此，本发明涉及一种组合物，所述组合物包含：

A)至少一种季铵化合物，其为用于从碳酸钙中反浮选镁矿物质的捕收剂，

B)至少一种防沫试剂，和