[发明专利]矿物矿石浮选的抑制剂

说明书

相关申请的交叉引用

本公开要求2012年10月1日提交的美国临时申请号61/708,222的优先权。

技术领域

本公开一般涉及在矿物矿石浮选工艺中使用的抑制剂。

背景技术

在包含矿物的矿石加工中，将被认为是脉石的无用矿物(例如Al₂O₃，SiO₂，以及TiO₂)从矿石中的有用矿物(例如铁矿石)中分离是必须的。实现此目标的一个方法是在常规的浮选工艺过程中抑制特定矿物的浮选。在矿物浮选体系中，通常抑制脉石材料，同时浮选一种或多种有用矿物。在优先浮选或反浮选体系中，通常抑制一种或多种有用矿物，同时浮选脉石。抑制通常通过在浮选步骤过程中使用一种或多种浮选抑制剂(也被称为抑制剂)来实现。在将其加入到浮选体系中时，抑制剂在待抑制的材料上施加特定的作用从而防止其浮出。抑制剂有利于这种分离的能力被称为其选择性，即选择性更强的抑制剂能够更好地将脉石从有用矿物中分离。

在典型的矿石浮选方案中，矿石被研磨到充分小的粒度以将一种或多种有用矿物从脉石中释放。在浮选工艺中额外的步骤涉及通过脱泥将超细颗粒去除。超细颗粒通常限定为直径小于5到10微米的那些颗粒。脱泥工艺可以伴随着，或在其后跟随絮凝步骤或一些其它类型的沉降步骤(例如使用旋风分离装置)。该步骤之后接着浮选步骤，其中在捕收剂和/或起泡剂的存在下，将脉石材料从一种或多种有用矿物中分离。

在许多浮选系统中已经常规地使用天然衍生物质，如淀粉、糊精和树胶作为抑制剂。在一些国家，禁止使用在这种类型的商业应用中具有食物价值的物质，例如淀粉。

淀粉，或苛化淀粉，通常用作铁矿石反浮选工艺中的抑制剂。天然淀粉在用于此类应用前通常用氢氧化钠或者沸水消化，参见例如Tang等，“The Acidity of Caustic Digested Starch and Its Role in Starch Adsorption on Mineral Surfaces”International Journal of Mineral Processing(2012)，doi：10.1016/j.minpro.2012.06.001。淀粉产生相对小但稳健(robust)的絮状物，其可通过洗涤进一步提高品级。

由于淀粉用作浮选工艺中的抑制剂，从而导致了淀粉的大量消耗。例如，巴西铁矿石球团料在2010年的产量为大约73,000,000吨，其消耗了大约50,000吨作为抑制剂的淀粉。到2017年，预期抑制剂消耗要增加至少4倍。

发明概述

提供了包含一种或多种类型的多糖的抑制剂以及包含该抑制剂和溶剂的组合物，所述多糖包含一种或多种类型的戊聚糖单元。本文还公开了用于从包含有用矿物和脉石的矿石中富集有用矿物的工艺，其中，所述工艺包括在一种或多种捕收药剂和一种或多种抑制剂的存在下实施浮选工艺。

通过参考下面的详细说明书中公开内容的多个特征以及其中包括的实施例可更容易地理解本公开。

附图说明

图1是对于使用示例性抑制剂(KEMXMC)和淀粉的方法中部分精矿中铁和硅酸盐含量的曲线图。

图2是示出部分精矿中铁和硅酸盐相关性的曲线图。

图3示出对于KEMXMC和淀粉而言，抑制剂的量对冶金回收率的影响。

图4示出对于KEMXMC和淀粉而言，捕收剂的量对冶金回收率的影响。

发明详述

根据本文所描述的各种示例性实施方案，抑制剂和相关的组合物及方法可用于加工包含矿物的矿石以将脉石从有用矿物中分离出来。示例性抑制剂包括一种或多种类型的多糖，该多糖包括一种或多种类型的戊聚糖单元。与其它抑制剂(例如淀粉或苛化淀粉)相比，所述抑制剂、组合物和方法可提供改进的选择性。特别地，与淀粉基抑制剂相比，所述抑制剂可提供增强的浮选工艺选择性、降低的捕收剂消耗量、降低的氢氧化钠消耗量、和/或降低的垃圾填埋量。所述示例性抑制剂还提供相对于淀粉基抑制剂的优势，因为它们不具有食物价值。在示例性实施方案中，所述抑制剂可以使它们更容易稀释和/或直接使用的形式提供，例如以凝胶形式。

定义

如本文中使用时，“抑制剂”指的是比抑制相关脉石的浮选优先抑制有用矿物的浮选的药剂。