[发明专利]包含N-酰化氨基酸的捕集剂组合物和处理非硫化矿的方法

说明书

本发明涉及一种适用于处理非硫化矿的捕集剂组合物，包括：(i)1至50重量％的结构式为R1‑CO‑NX‑CYH‑(CH2)m‑COOM的N‑酰化氨基酸或其盐；(ii)10至80重量％的式R2‑(AO)n的醇烷氧化物，通；其中R1为7‑21个碳原子的烷基或烯基，X为氢原子或甲基，Y为氢原子、C1‑C4烷基、C1‑C4羟烷基、C1‑C4羧烷基或C1‑C4氨基烷基，m为0或1，M为质子、碱金属阳离子或季铵阳离子，R2为6‑20个碳原子的烷基，AO各自独立地为亚乙基氧或亚丙基氧，条件是至少一部分AO为亚乙基氧，n大于2且至多25，所述重量％基于所述组合物的总重。

本发明涉及用于处理非硫化矿如磷矿或方解石矿的改进的捕集剂组合物，所述组合物包含N-酰化氨基酸和非离子表面活性剂。

泡沫浮选是一种物理化学方法，用于分离被视为有经济价值的矿物颗粒与被视为废物的矿物颗粒。该方法基于气泡附着于那些被预先赋予疏水性的颗粒之上的能力。颗粒-气泡组合随后上浮至泡沫相，由此排出浮选槽，而亲水性颗粒则保留于浮选槽之中。反而言之，被称作捕集剂的特殊化学制剂造成了颗粒的疏水性。在正浮选系统中，在捕集剂作用下赋予具有经济价值的矿物疏水性。类似地，在反浮选系统中，捕集剂赋予被视为废物的矿物颗粒疏水性。该分离方法的效率由回收率和品位(等级)量化。回收率是指矿石中包含的有用组分浮选后移入精矿流的百分比。品位是指浮选后精矿中具有经济价值的组分的百分比。回收率或品位值越高表明浮选系统越具有优势。通常，对于具有商用价值的捕集剂而言，需达到最低品位并在此最低品位下达到尽可能高的回收率。在捕集剂组合物中，通常，辅助捕集剂主要负责提高回收率、效率、起泡特性等，主捕收剂负责选择性。

一方面，使用选择性捕集剂从脉石中大量分离有用矿物，另一方面，借助泡沫特性，两者相结合使泡沫浮选工艺达到优良性能。泡沫特性包括泡沫量和泡沫稳定性两者。浮选过程中重要的是泡沫在离开浮选槽进入选矿工艺下一步骤后尽快破裂。过于稳定的泡沫会导致夹带颗粒和泡沫产物泵送问题。夹带，特别是大规模夹带，会造成选择性(品位、回收率)降低。泡沫产物泵送问题会使浮选工艺在技术上无法实现。

当然，如果每吨矿石所需使用的捕集剂组合物越少，则该处理矿石的方法也会被认为更为有利。

包含N-酰化氨基酸的捕集剂组合物及其在处理非硫化矿中的应用为本领域已知。

T Karlkvist等人在Journal of Colloid and Interface Science 445(2015)第40-67页的“Flotation selectivity of novel alkyl dicarboxylate reagents forapatite-calcite separation”中披露了十二烷基N酰化-甘氨酸、-谷氨酸、-天冬氨酸和-丙二酸在磷灰石和方解石矿浮选中的用途。

J Beger等人在Tenside Detergents 23(1986)3的“Mehrfunktionele N-Tenside”中披露了几种N酰化甘氨酸、肌氨酸和丙氨酸化合物及其处理萤石矿的用途。

WO 2016/155966和WO 2014/040686披露了N酰化肌氨酸盐在非硫化矿浮选中的用途。在所述两篇文献中，捕集剂组合物还包含脂肪酸，但并未披露添加任何其它表面活性化学物质。

FR 1,256,702和CA 659535披露了利用包含椰油酰基肌氨酸钠和另一表面活性剂的捕集混合物进行矿物泡沫浮选。实施方式中的另一表面活性剂可为烷基酚聚氧乙烯醚(alkylphenoxypolyglycol ether)，例如乙氧基化壬基酚。

CN 1919466披露了一种用于钛铁矿浮选的捕集剂，其中使用油酰肌氨酸钠与乳化剂的混合物，乳化剂可为乙氧基化烷基酚，例如Triton X-100。