控制采矿衍生物沉降的方法技术

本发明专利技术涉及一种在絮凝剂和聚合物(P)的存在下通过水悬浮液的重力浓缩来控制采矿衍生物的矿物水悬浮液的沉降的方法，所述聚合物(P)通过GPC测量的分子量Mw为2000g/mol至20000g/mol并使用至少一种阴离子单体(M)的至少一种自由基聚合反应制备。本发明专利技术还涉及所得的悬浮液，其Brookfield黏度小于1800mPa.s或屈服点小于80Pa。屈服点小于80Pa。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制采矿衍生物沉降的方法
[0001]说明书
[0002]本专利技术涉及一种在絮凝剂和聚合物(P)的存在下通过水悬浮液的重力浓缩来控制采矿衍生物的矿物水悬浮液沉降的方法，该聚合物(P)通过GPC测量的分子量Mw为2000g/mol至20000g/mol并通过至少一种阴离子单体(M)的至少一种自由基聚合反应制备。
[0003]本专利技术还涉及所制备的悬浮液，其Brookfield黏度小于1800mPa.s或流动阈值小于80Pa。
[0004]根据本专利技术的方法用于涉及至少一个矿层的采矿过程中。这些采矿方法通常使得可以从金属矿石中获得至少一种可用金属。金属矿石还包含该金属矿石的残渣。采矿方法通常使用水作为处理或输送固体成分的介质来实施。因此，采矿衍生物通常是含水采矿衍生物。
[0005]根据本专利技术，可用金属矿石的部分是金属或几种金属或金属衍生物或几种金属的衍生物。
[0006]因此，根据本专利技术，含水金属矿渣是由至少一个步骤产生的，在该步骤中，将可用金属或可用金属衍生物从金属矿石，特别是通过矿山开采而产生的金属矿石分离。
[0007]当使用根据本专利技术的方法时，必要的步骤为将至少一种聚合物(P)添加到含水采矿衍生物中。因此，该步骤涉及采矿衍生物的处理。它还可以涉及可用金属矿石的处理。因此，该步骤通常在采矿方法中使用，该采矿方法包括用于处理金属矿石、金属或可用金属衍生物的各种步骤或用于处理金属矿渣的各种步骤。
[0008]通常，采矿方法包括用于处理金属矿石的几个步骤、用于处理可用金属或用于处理可用金属衍生物的几个步骤以及用于处理金属矿渣的几个步骤。
[0009]采矿方法通常包括以下步骤中的一个或多于一个：
[0010]-使金属矿石破碎，
[0011]-研磨金属矿石，特别是干磨或湿磨，通常在水中进行，
[0012]-分离，特别是通过浮选分离出可用金属或可用金属衍生物和金属矿渣，特别是含水矿渣，
[0013]-净化或富集可用金属或可用金属衍生物，特别是通过浮选进行，
[0014]-例如通过过滤、沉降、重力、使用浓缩机、絮凝来浓缩金属矿渣或可用金属或可用金属衍生物，
[0015]-部分分离含水金属矿渣和部分水，
[0016]-输送金属矿石、含水金属矿渣或可用金属或可用金属衍生物，
[0017]-储存金属矿石、含水金属矿渣或可用金属或可用金属衍生物。
[0018]根据具体情况，重要的是要有改善沉降或不导致沉降速度降低的有效方法。
[0019]由含水采矿衍生物制备矿物水悬浮液的方法是已知的，特别是用于处理、输送或储存这种衍生物的方法。
[0020]文献EP2686275描述了一种用于控制含水分散体的流变性的方法，该方法包括添加天然聚合物，然后将合成聚合物添加至含水体系。
[0021]文献EP1976613涉及通过添加有机絮凝剂聚合物和选自自由基试剂、氧化剂、酶和放射物的试剂来浓缩固体颗粒的水悬浮液。
[0022]Aixing Fan等人的文章(A study of dual polymer flocculation；Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects,162,2000,141-148)描述了用两种不同的聚合物絮凝氧化铝颗粒的改进方法。
[0023]文献EP2771289还涉及通过引入有机絮凝剂聚合物并添加包含氧化剂和控制剂的试剂系统来浓缩固体颗粒的水悬浮液。
[0024]文献WO2014-019993描述了一种通过添加有机絮凝剂聚合物和选自自由基剂、氧化剂和还原剂的活性剂来浓缩固体颗粒的含水悬浮液的方法。
[0025]为了便于它们的处理，已知的悬浮液通常具有较低的固体含量。实际上，加水可能有助于降低这些悬浮液的黏度或流动阈值。
[0026]然而，加水会导致水消耗、能量消耗的问题，甚至导致组织和储存含水金属矿渣的问题。通常，当将水添加到采矿衍生物的含水悬浮液中时，沉降过程被中断。
[0027]因此，重要的是具有用于控制由具有高干固体含量的含水采矿衍生物的矿物水悬浮液的沉降的方法。
[0028]使得能够制备稳定的悬浮液，特别是在高干固体含量下能够制备稳定的悬浮液的方法也很重要。同样地，重要的是具有使得可以制备稳定的悬浮液，并且其中干固体含量的颗粒具有相对粗糙或不是非常均匀的粒度分布的方法。
[0029]与由含水采矿衍生物制备的矿物水悬浮液的各种成分的相容性也是寻求的重要性质，特别是与可用于处理含水采矿衍生物的絮凝剂的相容性，特别是与聚丙烯酰胺或聚丙烯酰胺衍生物的相容性。
[0030]同样地，重要的是能够控制由采矿衍生物制备的矿物水悬浮液的黏度，特别是使其更易于泵送、搅拌或输送。
[0031]此外，能够控制含水金属矿渣的流动阈值的方法是重要的。特别重要的是，使含水金属矿渣具有最小流动阈值，以在没有剪切力或略有剪切力的情况下能够消除或降低残渣的固体部分沉降的风险。
[0032]还应追求在处理含水采矿衍生物时减少水的消耗。在采矿方法的各个步骤中的水回收或再循环也是优选的。
[0033]既要追求分离或再循环的水的量，又要追求分离或再循环的水的质量。
[0034]能够控制由含水采矿衍生物制备的矿物水悬浮液的性状也很重要，以避免处理、存储或运输设备出现问题。实际上，如果由含水采矿衍生物制备的矿物水悬浮液的黏度、流动阈值或沉降有漂移或无法控制，则该设备可能会被损坏、堵塞或阻塞。
[0035]因此，需要控制含水采矿衍生物的矿物水悬浮液的沉降的改进方法。
[0036]根据本专利技术的方法提供了现有技术中用于控制由含水采矿衍生物沉降矿物水悬浮液的方法的全部或部分问题的解决方案。
[0037]因此，本专利技术提供了一种用于控制矿物水悬浮液的沉降的方法，所述矿物水悬浮液包含至少一种絮凝剂并且干固体含量大于悬浮液的10重量％，其选自：
[0038]-含水金属矿渣，
[0039]-金属矿石的含水悬浮液，和
[0040]-源自金属矿石的可用金属或可用金属衍生物的水悬浮液，
[0041]所述方法包括在至少一种聚合物(P)的存在下进行的含水悬浮液的重力浓缩，该聚合物(P)通过GPC测量的分子量Mw为2000g/mol至20000g/mol，并且是在至少一种产生自由基的化合物的存在下，在高于50℃的温度下，通过至少一种阴离子单体(M)的至少一种自由基聚合反应来制备的，阴离子单体(M)包含至少一个可聚合的烯属不饱和键和至少一个羧酸基团或其盐，产生自由基的化合物选自过氧化氢、过氧化苯甲酰、乙酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、过硫酸铵、碱金属过硫酸盐，优选过硫酸钠或过硫酸钾、偶氮化合物，例如2,2'-偶氮双(2-(4,5-二氢咪唑基)丙烷、2,2'-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐、重氮-戊腈、4,4'-偶氮双-(4-氰基戊)酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制矿物水悬浮液的沉降的方法，所述矿物水悬浮液包含至少一种絮凝剂并且干固体含量大于悬浮液的10重量％，所述矿物水悬浮液选自：-含水金属矿渣，-金属矿石的水悬浮液，和-源自金属矿石的可用金属或可用金属衍生物的水悬浮液，所述方法包括在通过GPC测量的分子量Mw为2000g/mol至20000g/mol的至少一种聚合物(P)的存在下进行水悬浮液的重力浓缩，所述聚合物(P)在至少一种产生自由基的化合物的存在下，在高于50℃的温度下，通过至少一种阴离子单体(M)的至少一种自由基聚合反应制备，所述阴离子单体(M)包含至少一种可聚合的烯属不饱和键和至少一个羧酸基团或其盐，所述产生自由基的化合物选自过氧化氢、过氧化苯甲酰、乙酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、过硫酸铵、碱金属过硫酸盐，优选过硫酸钠或过硫酸钾、偶氮化合物，例如2,2'-偶氮双(2-(4,5-二氢咪唑基)丙烷、2,2'-偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐、重氮-戊腈、4,4'-偶氮双-(4-氰基戊)酸、AZDN或2,2'-偶氮二异丁腈，以及它们各自的组合或它们与选自Fe
II
、Fe
III
、Cu
I
、Cu
II
的离子的缔合物及其混合物。2.根据权利要求1所述的方法，其中悬浮液的干固体含量：-大于10重量％或大于15重量％，或-小于20重量％、或小于30重量％、或小于35重量％、或小于40重量％、或小于50重量％，或-为10重量％至50重量％、或10重量％至40重量％、或10重量％至35重量％、或10重量％至30重量％、或10重量％至20重量％、或15重量％至50重量％、或15重量％至40重量％、或15重量％至35重量％、或15重量％至30重量％、或15重量％至20重量％、或20重量％至50重量％、或20重量％至40重量％、或20重量％至35重量％、或20重量％至30重量％。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中水悬浮液的重力浓缩包括上清液相和沉降层的分离。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中水悬浮液的重力浓缩包括上清液相和沉降层的分离，所述水悬浮液具有以下性质：-在100rpm和25℃下测得的Brookfield黏度小于1800mPa.s，或-使用配备叶片式转子并具有施加的剪切力的流变仪在25℃的温度下测得的对于特定扭转载荷的流动阈值小于80Pa，或-在100rpm和25℃下测得的Brookfield黏度小于1800mPa.s，和使用配备叶片式转子并具有施加的剪切力的流变仪在25℃的温度下测得的对于特定扭转载荷的流动阈值小于80Pa。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中水悬浮液的重力浓缩包括上清液相和沉降层的分离，所述水悬浮液具有以下性质：-流动阈值小于70Pa或小于60Pa，优选小于50Pa或小于40Pa，更优选小于30Pa或小于20Pa，或-流动阈值大于10Pa，优选大于12Pa，更优选大于15Pa，或-流动阈值大于10Pa，优选大于12Pa，更优选大于15Pa且小于70Pa或小于60Pa，优选小
于50Pa或小于40Pa，更优选小于30Pa或小于20Pa，或-黏度小于1500mPa.s，优选小于1200mPa.s，更优选小于1000mPa.s或小于900mPa.s，更优选小于800mPa.s或小于700mPa.s，或甚至小于500mPa.s。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中水悬浮液的重力浓缩包括干固体含量小于5重量％的上清液相和干固体含量大于40重量％的沉降层的分离。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述悬浮液包含0.01重量％至2重量％的聚合物(P)(相对于矿渣的干重/干重％)，优选0.01重量％至1.8重量％或0.01重量％至1.5重量％，更优选0.01重量％至1.2重量％或0.01重量％至1重量％，更优选0.02重量％至0.8重量％或0.03重量％至0.5重量％，甚至更优选0.04重量％至0.25重量％或0.04重量％至0.15重量％。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其包括添加一种、两种或三种不同的聚合物(P)或进一步添加选自木质素磺酸盐衍生物、硅酸盐、未改性的多糖和改性的多糖的至少一种化合物。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中
■
金属矿石选自锂矿石、锶矿石、镧系元素矿石、锕系元素矿石、铀矿石、稀土元素矿石、钛矿石、锆矿石、钒矿石、铌矿石、铬矿石、钼矿石、钨矿石、锰矿石、铁矿石、钴矿石、铑矿石、铱矿石、镍矿石、钯矿石、铂矿石、铜矿石、银矿石、金矿石、锌矿石、镉矿石、锡矿石和铅矿石，或
●
金属矿石包括金属氧化物、金属硫化物或金属碳酸盐，或
●
相对于金属矿渣的量，金属矿渣包含的金属残留量小于每吨2000g(干重/干重)；优选地，相对于金属矿渣的量，金属的量为每吨10g至2000g(干重/干重)或每吨10g至1000g(干重/干重)。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中
●
悬浮液的重力浓缩是使用选自常规浓缩机、高密度浓缩机、高产率浓缩机的至少一种装置进行的，或者其中
●-
在悬浮液的重力浓缩之前添加聚合物(P)，或-在悬浮液的重力浓缩期间添加聚合物(P)，或-在添加絮凝剂的同时添加聚合物(P)，或-与絮凝剂的添加并行添加聚合物(P)，或-在悬浮液的重力浓缩期间添加聚合物(P)，并同时添加絮凝剂，或-在悬浮液的重力浓缩期间，并与絮凝剂的添加并行地添加聚合物(P)。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中-聚合反应在至少一种包含I价氧化态的磷的化合物的存在下进行，包含I价氧化态的磷的化合物优选选自次磷酸(H3PO2)和次磷酸(H3PO2)衍生物的化合物，优选包含至少一个次磷酸根离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈赫迪，
申请(专利权)人：可泰克斯公司，
类型：发明
国别省市：