[发明专利]一种泡沫浮选分离的方法

说明书

本发明提供了用于改进泡沫浮选型分离的方法和组合物。该方法使用增稠剂以改进乳化剂的效力。该改进允许低剂量乳化剂良好起作用，因此乳化剂不抵消浆料中诸如捕集剂、起泡剂、调节剂、抑制剂、减活化剂和/或活化剂的其他添加剂的效力。

技术领域

本发明涉及用于改进泡沫浮选选矿过程的效力的新颖的方法、组合物和设备。在选矿过程中，在混合物(细粉)中共存的两种或更多种材料通过使用化学的和/或机械的过程彼此分离。通常材料中的一种(有用矿物 (beneficiary))比其他材料(脉石)是更有价值的或期望的。

背景技术

如例如在美国专利4,756,823、5,304,317、5,379,902、7,553,984、6,827,220、8,093,303、8,123,042中，以及公布的美国专利申请2010/0181520 A1和2011/0198296中描述的，选矿的一种形式是泡沫浮选分离。在泡沫浮选分离中，细粉与水混合以形成浆料。浆料然后被充气以形成气泡，气泡上升离开浆料。更疏水性的材料(精矿)附着于气泡并且随着气泡上升并且在浆料上的泡沫层中聚集。泡沫层然后沉积在流槽上，精矿聚集在该流槽中。较少疏水性的材料(尾矿)保持在浆料中的原处。

浮选分离过程中的两种常见形式是正浮选和反浮选。在正浮选过程中，精矿是有用矿物并且尾矿是脉石。在反浮选过程中，脉石成分漂浮入精矿中并且有用矿物保持在浆料中的原处。所有浮选的目的是以尽可能高的浓度分离和回收尽可能多的细粉中的有价值的成分，其然后使得可用于进一步的下游工艺步骤。

泡沫浮选分离可用于分离固体与固体(例如，矿石的成分)或分离液体与固体或其他液体(例如，分离沥青与油砂)。当用在固体上时，泡沫分离也包括使固体粉碎(通过像干磨、湿磨等这样的技术碾碎)。在固体已经被粉碎后，它们更易分散在浆料中并且小固体疏水性颗粒可以更易附着于充气气泡(sparge bubble)。

存在大量可添加以提高泡沫浮选分离的效率的添加剂。捕集剂是附着于精矿颗粒的表面并且提高其总疏水性的添加剂。气体气泡然后优先地附着于疏水化的精矿并且它比是较少疏水性的或是亲水性的其他成分更易从浆料中移出。结果是捕集剂有效地从浆料中拉出特定成分，同时其余不被捕集剂改性的尾矿保持在浆料中。此过程也可利用或替代地利用提高所选材料的亲水性性质以保持在浆料中的化学品。捕集剂的实例包括油性产品，例如，燃油、焦油、动物油、植物油、脂肪酸、脂肪胺以及疏水性聚合物。其他添加剂包括起泡剂、调节剂、抑制剂(减活化剂)和/或活化剂，其提高浮选步骤的选择性并且适于从浆料中移出精矿。

发明内容

因为捕集剂附着于精矿颗粒的表面，所以它们的效力取决于发生在捕集剂和精矿颗粒之间的相互作用的性质。不幸的是，矛盾的化学原理在泡沫浮选分离中起作用，这对这样的相互作用造成困难。因为泡沫浮选分离依赖更疏水性的颗粒和更亲水性的颗粒之间的分离，所以浆料介质通常包括水。然而因为许多通常使用的捕集剂它们自身是疏水性的，所以它们在水中没有很好地分散，这使得它们与精矿颗粒的相互作用是困难的或不到最佳的。

一种已经被用于更好地在浆料中分散与水不混溶的捕集剂的方法是通过使用诸如乳化剂的化学试剂以在浆料中将捕集剂分散为水包油型乳液。这里也不幸地是，矛盾的化学已经妨碍此尝试。为使得水包油乳液稳定，足够量乳化剂不得不被使用以用疏水性尾部覆盖油滴的表面以及用亲水性基团覆盖水相。但是，当以这些量使用时，乳化剂降低捕集剂的疏水性，因此打破了是捕集剂的整个目的。结果是与水不混溶的捕集剂性能因为不良分散或者因为受损的疏水性而保持降低。此外，通过使用足够的乳化剂来分散捕集剂通常干扰其他添加剂(特别是起泡剂)。

因此，清楚的是，在用于在泡沫分离浆料中分散捕集剂的改进的方法、组合物以及设备方面存在确切的效用。在本节中描述的技术不意图构成对本文提及的任一专利、出版物或其他信息是本发明的“现有技术”的认可，除非特定指定为这样的。此外，本节不应当被理解为意味着已经完成检索或意味着没有如37CFR§1.56(a)中定义的其他相关信息存在。