[发明专利]在钾碱矿的泡沫浮选方法中作为抑制剂的聚季铵聚合物

说明书

发明的技术领域

本发明涉及聚季铵聚合物在钾碱矿的泡沫浮选方法中作为抑制剂的用途。

发明的技术背景

钾石盐(钾碱)矿泡沫浮选是用于从矿浆中回收钾盐(KCl)的常规方法。钾碱矿的实例为钾石盐、光卤石、无水钾镁钒和钾盐镁钒，在这些中，钾石盐处理较易。

除石盐(NaCl)之外，常规脉石矿物是不同类型的水不溶性细粒矿物质，例如粘土矿物质、无水石膏、铁氧化物等，通常称为矿泥。广义而言，矿泥意指细粒含硅材料如粘土和砂。

含硅脉石(粘土)由极细的颗粒组成且具有大表面积，这不利地干扰了钾石盐或其他钾碱矿泡沫浮选方法中的钾盐(KCl)浮选回收。钾碱浮选期间所用的捕收剂通常吸附在粘土上，从而导致高捕收剂消耗和不良冶金学结果。粘土也干扰其他钾盐富集过程，例如溶解程序。

数种技术开发已解决由矿泥存在所导致的问题，例如用于机械除去方法，例如使用旋液分离、离心和水分离器，以及矿泥浮选。

用于分离主要量的矿泥的工艺步骤之后通常为钾盐的浮选步骤，其中必须借助所谓的抑制剂遮蔽残留的矿泥以免吸附钾盐捕收剂。许多不同类型的聚合物已用于该目的，例如天然多糖，如不同来源的淀粉(玉米、土豆等)、瓜耳胶，改性的天然聚合物，如羧甲基纤维素(CMC)和木素磺酸盐，和合成聚合物，如脲醛树脂。

RU2165798涉及一种用抑制剂处理钾盐浮选进料的方法，所述抑制剂为包含聚乙烯亚胺的改性脲醛树脂。

US8092686涉及一种用于分离方法中，例如作为抑制剂用于泡沫浮选中的改性树脂，所述树脂包含为伯或仲胺和醛的反应产物的基础树脂(例如脲醛树脂)，其中用偶联剂(例如取代的硅烷)对所述基础树脂进行改性。US3,017,028公开了在含钾矿石的泡沫浮选中用作抑制剂的未改性脲醛树脂。

然而，仍需要更有效的抑制剂以用于钾碱矿的泡沫浮选中从而回收钾盐。

发明简述

本发明的目的是提供一种用于钾碱矿的泡沫浮选方法中的抑制剂，其中所述抑制剂在遮蔽粘土表面以免捕收剂吸附方面非常有效。

现已令人惊讶地发现了一种抑制剂能显著改善捕收剂的效率和从钾碱矿中回收钾盐的回收率，其为可通过使二烷基胺、双官能化合物和任选的多官能胺反应而获得聚季铵聚合物，所述双官能化合物为表卤代醇、二环氧化物，或其前体。

发明详述

本发明的第一方面涉及聚季铵聚合物在钾碱矿的泡沫浮选方法中作为抑制剂的用途，其中所述聚季铵聚合物可通过使如下物质反应而获得：

i)具有结构R₁R₂NH的二烷基胺，其中R₁和R₂独立地为具有1-3个，优选1-2个，最优选1个碳原子的烃基；

ii)选自如下组的双官能化合物：表卤代醇、二环氧化物以及在碱性条件下容易地转化成相应环氧化合物的表卤代醇和环氧化物的前体，及其混合物，优选为表卤代醇，最优选为表氯醇；和

iii)任选的选自如下组的多官能胺：氨，伯胺，具有2-6个，优选2-3个，最优选2个碳原子的亚烷基二胺，和具有结构H₂N–[R₃-N(R₄)]_y–R₃–NH₂的多亚烷基多胺，其中y为1-5，优选1-4，最优选1-3的整数，R₃为具有2-6个，优选2-3个，最优选2个碳原子的亚烷基，且R₄选自氢，具有1-3个，优选1-2个，最优选1个碳原子的烃基，和具有2-6个，优选2-3个，最优选2个碳原子的ω-氨基烷基，R₄优选为氢。

如果存在iii)，则i)与iii)的摩尔比优选为99:1-85:15。ii)的摩尔量基本上等于i)和iii)的摩尔量之和或更高。优选地，ii)与i)+iii)的摩尔比为1:1-1.5:1，更优选为1.3:1。

所述聚季铵聚合物优选在20℃下可以以至少30重量％，更优选至少50重量％的浓度分散于水中，更优选溶于水中。

最优选的聚季铵聚合物通过使i)二甲胺，ii)表氯醇和iii)乙二胺反应而获得。

所述聚季铵聚合物的重均分子量(Mw)优选为10⁴-10⁶Da，根据本文所述的尺寸排阻色谱法测定。