[发明专利]在泡沫浮选中作为矿物富集化学助剂的纤维素基衍生物

说明书

通过浮选浓缩矿物的起泡剂组合物和方法。该方法包括提供由矿物在水中细碎形成的含水浆料；任选地添加捕集剂以使矿物具有疏水性；在充气形成气泡的浮选池中对由此获得的浆料进行浮选；和回收疏水性矿物颗粒，与泡沫一起形成浓缩物。在该方法中，两亲纤维素衍生物，例如和第二表面活性剂作为起泡剂，以促进在浮选池中的浆液顶部形成稳定的泡沫。羟丙基甲基纤维素或羟乙基甲基纤维素与至少一种非离子有机表面活性剂或聚乙二醇醚组合，以提供另一种起泡剂。新型的基于纤维素的起泡剂可用于矿物加工厂，以在不对现有设施进行重大改动的情况下处理大量矿物。

技术领域

本发明涉及通过泡沫浮选分离固体。特别地，本发明涉及例如用于矿物富集的起泡剂组合物和泡沫浮选方法。

背景技术

由于人口和经济变化，对原材料的需求在全球范围内稳定增长。如果当前的原材料消耗趋势持续下去，那么就有最先进的(SoA)技术将无法满足这种不断增长的需求的潜在风险。因此，有必要认识到，需要通过开发可以帮助满足这一迫切的原材料需求的新技术来支持原材料生产作为一项战略需求。

采矿业的另一个挑战是，随着世界矿产资源的枯竭和金属原材料的消耗增加，采矿业需要处理越来越多的劣质提取物，以生产出足以涵盖当前和未来的需求。

随着这些需求的增加，由于目前的一些矿体正在逐渐枯竭，尾矿池中捕获的矿物作为潜在的原材料来源已经开始引起人们的注意。尽管如此，尾矿池中的有价值的矿物仍然不经济，无法使用SoA技术进行处理。

因此，寻找以再加工为目的的尾矿处理替代技术是矿物加工工业中的一个感兴趣的话题。值得牢记的是，世界各地的尾矿量巨大，如果找到了可行的加工方法，则可以转化为金属工业的大量原料(Kooroshy等，2009)。

为了满足以较低浓度(也称为品位)的有价材料来处理大量矿物的需求，当前的趋势是建造越来越大的浮选池，旨在降低每立方米浆料处理后的成本。这种方法代表了巨大的资本投资，并且从容纳这些单元所需的大型设施到与它们的构建相关的物理限制，存在实际的局限性。牢记这一点，我们的方法是使用新的化学系统来改善泡沫浮选分离过程的性能。

泡沫浮选分离是矿物加工中使用最广泛的富集方法之一。对金属(例如铜、金和铂)的生产进行浮选以生产精矿，这些精矿可以经济的方式进行精制。

浮选是基于矿物种类对载体气泡的选择性附着以及它们随后进入富矿物相的运输。起泡剂是浮选过程中的化学添加剂，可提高发生矿物富集的泡沫相的稳定性。起泡剂通常是表面活性剂分子，其泡沫稳定特性通常归因于浆料中表面张力的降低，以及在气泡上形成防止聚结的静电保护层。起泡剂还减小了气泡直径，从而促进了气液界面处的更大表面积。

当前在矿物富集操作中用作起泡剂的制剂存在一些限制。公认的是，它们的性能在很大程度上取决于pH值和矿物浆料中离子种类的浓度(Bulatovic，2007)。这可能是有问题的，因为天然矿物具有可变的组成，而离子种类的存在在实际加工操作中几乎是不可避免的。

此外，使用起泡剂减小气泡尺寸只能在达到不经济或根本限制的浓度之前达到一定程度。目前，人们正在努力更好地理解起泡现象及其控制方法，但是由于大多数研究人员都在大量探索经典的基于表面活性剂的添加剂，因此尚未提出真正新颖的起泡体系(Cilekand Karaca,2015；Finch et al.,2008；Wiese et al.,2011)。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用作例如用于矿物富集的起泡剂的新型组合物。

另一个目的是提供一种富集矿物的方法。

我们发现了这些添加剂的新制剂，通常称为基于表面活性剂的纤维素衍生物的“起泡剂”，其单独或优选与非离子表面活性剂分子(例如，聚乙二醇醚或醇或它们的组合)混合，可提高矿物浮选操作的效率。这种新化学制剂的另一个优点是加速了浮选过程，这可以转化为矿物加工厂的更高生产能力。