用于改进泡沫浮选的组合物和方法技术

本发明专利技术提供了改进泡沫浮选型分离的方法和组合物。该方法涉及向浆料添加烃反应产物以提高分离。该方法对选煤特别有效，因为其提高了产率，而没有增加浮选富集矿的灰分含量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改进泡沫浮选的组合物和方法
技术介绍
本专利技术涉及用于提高泡沫浮选选矿工艺的效率的新型方法、组合物和装置。在选矿过程中，利用化学和/或机械过程使共存于混合物(细料)中的两种或更多种材料相互分离。通常材料中的一种(精选矿(beneficiary))比其他材料(废矿)是更有价值或更期望的。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和公开的美国专利申请2010/0181520A1和2011/0198296中所描述，选矿的一种形式是泡沫浮选分离。在泡沫浮选分离中，细料与水混合形成浆料。然后对该浆料鼓泡以形成上升浮出浆料的气泡。更疏水的材料(富集矿)附着于气泡并与气泡一起上升，并且聚集在浆料上方的泡沫层中。然后使泡沫层沉积在流水槽上，富集矿在该处聚集。疏水性较低的材料(尾矿)在浆料中留下。浮选分离过程的两种常见的形式是直接浮选和反向浮选。在直接浮选过程中，富集矿是精选矿，而尾矿是废矿。在反向浮选过程中，废矿成分浮入富集矿中，而精选矿在浆料中留下。该浮选的目的是以尽可能高的浓度分离和回收尽可能多的一种或更多种有价值的细料成分，然后其可供用于进一步的下游处理步骤。泡沫浮选分离可以用于使固体与固体分离(例如矿石成分)，或使液体与固体或与其他液体分离(例如沥青与油砂的分离)。当用于固体时，泡沫分离还包括使固体粉碎(通过例如干磨、湿磨等的技术磨碎)。在固体被粉碎之后，其更容易分散在浆料中，并且小的固体疏水性颗粒可以更容易地附着于鼓动气泡。存在许多可以添加以提高泡沫浮选分离效率的添加剂。捕集剂是附着于富集矿颗粒表面并且增强其总体疏水性的添加剂。然后气泡优先附着于疏水化的富集矿，该疏水化的富集矿比其他疏水性较低或亲水性的成分更容易从浆料中移出。因此，捕集剂有效地将特定成分提出浆料，同时剩余的不被捕集剂修饰的尾矿留在浆料中。该过程还可以使用或可以改为使用化学品，所述化学品提高选定材料的亲水性以留在浆料内。捕集剂的实例包括煤油、柴油燃料、油性产品例如燃油、焦油、动物油和疏水性聚合物。其他添加剂包括起泡剂、调节剂、抑制剂(减活剂)和/或活化剂，其提高浮选步骤的选择性并且有助于从浆料中移出富集矿。遗憾的是，这些捕集剂中的许多都过于昂贵，或需要非常巨大的体积，使得其作为“主力”型捕集剂是不切实际的。因此清楚地，改进的用作泡沫分离浆料中的捕集剂的方法、组合物和装置存在确切的效用。在本节中描述的技术无意于承认对本文提及的任何专利、公开或其他信息是本专利技术的“现有技术”，除非特别地如此指明。此外，本节不应理解为意味着已进行了检索或不存在37CFR§1.56(a)所限定的其他有关信息。
技术实现思路
为了满足上文所示的长期存在但未解决的需求，本专利技术的至少一个实施方案涉及一种提高介质中浆料的泡沫浮选分离的性能的方法。该方法包括以下步骤：i)向浆料中添加组合物，所述组合物包含疏水性反应产物、表面活性剂、ii)任选的稀释剂和任选的偶联剂，和iii)通过对浆料鼓泡来从浆料中移出富集矿。该浆料可以包含粉碎煤。疏水性反应产物是以下反应的结果：作为不饱和一元和多元羧酸、其前体、酸酐、酰卤、盐、酰胺、酯或其混合物的部分与以下的至少一种的反应：天然来源的不饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸酯；合成来源的不饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸酯，包括甘油三酯油；和至少一种分子量为约400至约10,000道尔顿的聚烯烃。该部分可以是以下的至少一种：月桂烯酸、肉豆蔻烯酸、棕榈油酸(palimitoleicacid)、油酸、芥酸、马来酸、富马酸、戊烯二酸、柠康酸、中康酸、乌头酸、衣康酸、5-降冰片烯-2，3-二羧酸、1，2，3，6-四氢邻苯二甲酸、其酯、酸酐、酰卤及其酯，或其共混物，及其任意组合。脂肪酸可以选自：具有直链或支化碳链的C6-C24不饱和脂肪酸、棕榈油酸(palmitoleicacid)、油酸、亚油酸、亚麻酸、蓖麻油酸、桐酸、二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸，及其任意组合。疏水性反应产物可以是选自以下的一种：马来酸化亚麻子油聚合物、热聚合亚麻子油、由妥尔油制备的寡聚羧酸，及其任意组合。疏水性反应产物可以通过使不饱和多元羧酸、其酯、酸酐、酰卤及其酯，或其组合与烯烃聚合物反应而制得。烯烃聚合物可以是选自以下的一种：乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、戊烯、己烯和庚烯的任何异构体，及其任意组合，并且可以包括或包含聚异丁烯基琥珀酸酐。表面活性剂可以是以下之一：脂肪醇聚乙二醇醚、烷基酚聚乙二醇醚、脂肪酸聚乙二醇酯、脂肪酸酰胺聚乙二醇醚、脂肪胺聚乙二醇醚、烷氧基化甘油三酯、烷(烯)基寡聚葡糖苷、脂肪酸-N-烷基葡糖酰胺、蛋白质水解物(更特别地基于大豆的植物产品)、多元醇脂肪酸酯、糖酯、脱水山梨糖醇酯和聚山梨醇酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、醚酯、聚乙二醇脂肪酸酯；聚乙二醇脂肪酸酯，及其任意组合。稀释剂或偶联剂可以是选自以下的一项：助溶剂(solvatrope)、；偶联剂；水和油可混溶的有机溶剂；醇；酮；羧酸；羧酸酯；脂肪烃、芳香烃、萜烯烃、链烷烃、异链烷烃和烯烃；醇和乙二醇醚；及其任意组合。该方法还可以包括以下步骤：iv)以形成期望的组合物与基础液的比率的方式来混合组合物与基础液，然后将其添加至浆料，v)测量富集矿移出的速率，和vi)调节比率以提高富集矿移出的速率。本文描述了另外的特征和优点，其将由以下具体实施方式而明显。附图说明本专利技术的具体实施方式在下文中具体参照附图进行描述，其中：图1是示出本专利技术有效性的图。图2是示出本专利技术对产量的有效性的图。图3是示出本专利技术对回收率的有效性的图。图4是示出本专利技术对灰分％的有效性的图。为了本公开的目的，在附图中相同的附图标记是指相同的特征，除非另行指出。附图仅是本专利技术原理的示例，而无意将本专利技术限制于所示的特定实施方案。具体实施方式提供以下定义以确定在本申请中术语如何使用，特别是如何解读权利要求书。定义的目的仅是为了方便，而无意将任何定义限制于任何特定的类别。“捕集剂”表示选择性地附着于细料的特定成分，并且有助于特定成分附着于微气泡的物质组合物，所述微气泡由对带有细料的浆料鼓泡而产生。“粉碎”表示磨碎、打碎、碾碎或以其他方式变成细固体颗粒。“富集矿”表示细料的通过浮选与浆料分离并且在泡沫层内收集的部分。“基本由...组成”表示方法和组合物可以包括另外的步骤、组分、成分等，但前提是另外的步骤、组分和/或成分不会实质上改变要求保护的方法和组合物的基本特征和新颖特征。“细料”表示包含较需要的材料(精选矿)和较不需要的材料(废矿)的混合物的物质组合物。“起泡剂”表示增加微气泡的形成和/或保持所形成的微气泡带有疏水部分的物质组合物，所述微气泡由对浆料鼓泡而产生。“HLB”表示乳化剂的亲水-亲脂平衡性，其为亲水性或亲脂性的程度的量度，可以由以下方程确定：HLB＝20*Mh/M其中Mh是分子的亲水部分的分子量，M是整个分子的分子量，给出在0至20的标度上的结果。HLB值为0对应于完全亲脂/疏水性分子，而值为20对应于完全亲水/疏脂分子。HLB值表征为：HLB＜10：脂溶性(不溶于水)HLB＞10：水溶性(不溶于脂质)4至8的HLB表示消泡剂7至1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高介质中浆料的泡沫浮选分离性能的方法，所述方法包括以下步骤：向所述浆料中添加组合物，所述组合物包含疏水性反应产物、表面活性剂和任选的稀释剂以及任选的偶联剂，以及通过向所述浆料鼓泡来从所述浆料移出富集矿。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.13 US 13/798,9651.一种提高介质中浆料的泡沫浮选分离性能的方法，所述方法包括以下步骤：向所述浆料中添加组合物，所述组合物包含疏水性反应产物和表面活性剂，以及通过向所述浆料鼓泡来从所述浆料移出富集矿；其中所述疏水性反应产物是不饱和一元羧酸和多元羧酸；其酸酐、酰卤、盐、酰胺、酯；或它们的共混物与至少一种分子量为400至10,000道尔顿的烯烃聚合物的反应产物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述不饱和一元羧酸和多元羧酸是以下的至少一种：月桂烯酸、肉豆蔻烯酸、棕榈油酸、油酸、芥酸、马来酸、富马酸、戊烯二酸、柠康酸、中康酸、乌头酸和衣康酸、5-降冰片烯-2,3-二羧酸、1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸、及其任意组合。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述疏水性反应产物是选自以下的一种：马来酸化亚麻子油聚合物、热聚合亚麻子油、由妥尔油制备的低聚酸，及其任意组合。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述烯烃聚合物是由选自以下的烯烃的聚合制备的：乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、戊烯、己烯和庚烯，以及其所有异构体，及它们的任意组合。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述烯烃聚合物是聚异丁烯基琥珀酸酐。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面活性剂是选自以下的一种：脂肪醇聚乙二醇醚、烷基酚聚乙二醇醚、脂肪酸聚乙二醇酯、脂肪酸酰胺聚乙二醇醚、脂肪胺聚乙二醇醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：德米特里·L·库兹内佐夫，
申请(专利权)人：艺康美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US