[发明专利]用于铁矿石浮选过程的中度氧化的多糖抑制剂

说明书

本发明提供抑制剂，其包含在约6至约7的pH下具有约0.05 mmol至约4.5 mmol的阴离子电荷/克，或在约10至约11.2的pH下具有约0.2 mmol至约5 mmol的阴离子电荷/克的中度氧化的多糖。本发明还公开了用于从包含所需矿物质和脉石的矿石中富集所需矿物质的方法，其中所述方法包括在一种或多种所述抑制剂的存在下进行浮选过程。

技术领域

总体而言，本公开涉及用于矿石浮选过程、特别是反向阳离子浮选过程的抑制剂。

背景

尽管铁是地壳中第四大丰富的元素，但绝大多数结合在硅酸盐中或更少见地结合在碳酸盐矿物质中。从这些矿物质中分离纯铁的热力学壁垒是难以应付的且能量密集的，因此人类工业使用的普通铁源利用相对罕见的高等级氧化铁矿物质，主要是赤铁矿。这种高等级矿石的大部分储量现在已经耗尽，这导致开发较低等级铁矿石来源，例如磁铁矿和铁燧岩。这些较低等级矿石的铁含量可以通过各种浓缩(选矿)工艺浓缩(升级)为更高的铁含量，例如以满足钢铁工业的质量要求。

较低等级矿石来源的加工涉及除去脉石，脉石作为矿岩本身的固有部分的不想要的矿物质(诸如硅酸盐和碳酸盐)。在这些选矿过程中，使用如粉碎、研磨、碾磨、重力或重介质分离、筛选、磁力分离和/或泡沫浮选的技术分离脉石，以改善所需矿物质的浓度并除去杂质。

一种这样的选矿技术是泡沫浮选。在泡沫浮选中，将矿石研磨至足够小尺寸以从脉石中释放一种或多种所需的矿物质。将研磨的矿石与水组合以产生含有矿物质粒子和脉石粒子的浆料。然后将该浆料诸如在称为浮选槽的罐或塔中充气。基于气泡选择性地粘附到浆料中的特定矿物质表面的能力差异，泡沫浮选物理地分离研磨的粒子。具有附着的气泡的粒子被载运到浆料的表面，形成可以被除去的泡沫，同时保持完全润湿的粒子留在固/液相中。

可以与浮选工艺组合使用的额外步骤包括通过脱泥除去超细粒子。通常将超细粒子定义为直径小于5微米至10微米的粒子。脱泥过程可以伴随着或者接着是絮凝步骤或诸如使用旋风分离装置的一些其他类型的沉降步骤。该步骤通常接着是浮选步骤，其中在捕集剂和/或起泡剂的存在下将脉石材料与一种或多种所需矿物质分离。

可以改变浆料的化学以控制或增强某些粒子与气泡的相互作用，或者备选地沉降至底部。例如，可以将“捕集剂”，通常是表面活性剂，添加到浆料中以与某些粒子的表面相互作用，引起粒子的表面疏水性增加并促进浮选。可以将“抑制剂”添加到浆料中以选择性地与某些粒子的表面相互作用，以降低表面疏水性并抑制该类型粒子的浮选，即促进抑制作用。

在矿物质浮选系统中，通常在浮选一种或多种合乎需要的矿物质的同时抑制或压制不合需要的脉石材料。在差分或反向浮选系统中，通常在浮选不合需要的脉石的同时抑制或压制所述一种或多种所需矿物质。也就是说，正常的浮选系统是反向的，其中硅酸盐富集在浮选物中，而铁矿石富集底部级分中。这种反向泡沫浮选系统公开在美国专利4,732,667中。

常见的抑制剂包括来源于诸如树胶、糊精和淀粉的天然物质的材料。参见Frommer等人的美国专利3,292,780和Iwasaki的美国专利3,371,778以及美国专利4,339,331。

已经开发出合成抑制剂用于分离脉石与合乎需要的矿物质，例如如美国专利4,360,425和4,289,613、美国专利2,740,522、美国专利3,929,629、以及美国专利4,808,301中所述。

在反向或差分浮选系统中使用抑制剂的情况下，所需矿物质的一部分会无意中随脉石一起被除去。无意中随脉石一起除去的那部分有价值的矿物质通常会永久地从该过程中损失，并且会具有重大的经济影响。因此，无意中随脉石一起浮选的一种或多种所需矿物质的量即使少量减少也会产生显著的经济利益。

概述