多元醇用于改进铁矿石的反向泡沫浮选工艺的用途制造技术

本发明专利技术涉及含两个或三个羟基的水可混容性多元醇用于改进包含至少一种式(I)的烷基醚胺和/或式(II)的烷基醚二胺的用于反向铁矿石浮选的捕集剂组合物的捕集剂性能的用途，R1‑

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多元醇用于改进铁矿石的反向泡沫浮选工艺的用途
[0001]本专利技术涉及多元醇用于改进通过使用烷基醚胺和/或烷基醚二胺与多元醇的混合物作为捕集剂(collector)进行反向矿石浮选工艺(an inverse ore flotation process)从含硅酸盐的含铁矿物(a silicate-containing iron bearing mineral)中富集铁矿石的工艺的用途。这种工艺提供有利的发泡行为并且在低温下是可行的。
[0002]在疏水性胺存在下通过泡沫浮选从不同矿石中除去SiO2是众所周知的方法。带负电荷的硅酸盐可以使用附着在硅酸盐表面上的合适的两亲性胺进行疏水化处理。在包含处理过的矿石的含水悬浮液的浮选池中注入空气会导致气泡的形成。这些疏水性气泡收集疏水化的硅酸盐颗粒，并将它们运输到浮选池的顶部。在浮选池的顶部，泡沫收集硅酸盐颗粒。最后，泡沫将从所述表面去除，并且富集的矿物质留在浮选池的底部。
[0003]铁矿石通常包含大量硅酸盐，例如石英，其范围可以为大约20-45wt％。然而，较高含量的硅酸盐的存在对铁矿石的质量具有不利影响，例如在高炉中的还原加工中。因此，铁精矿中二氧化硅含量是其可用性的限制因素；通常，对于从铁矿石粒料的炼钢工艺，直接还原工艺(DRI粒料)以及电弧冶炼工艺，其含量不应超过3％。此外，随着用于超低二氧化碳炼钢的铁电解工艺的发展(EU ULCOS项目)，对铁精矿提出了更严格的质量要求，因为其SiO2和Al2O3含量非常低(要求超过98wt％Fe氧化物)。
[0004]为了变得可商业使用，因此重要的是显著降低粗铁矿石的硅酸盐含量。然而，由于世界上高等级矿石的储备消耗尽，矿石质量不断下降。随着矿石中SiO2含量的增加，铁的选择性富集和硅酸盐的选择性去除比过去具有较高质量的矿石的困难更大。如今，泡沫浮选被认为是矿物加工中从脉石中回收有价值矿物的最有效方法。
[0005]从铁矿石中去除硅酸盐的常见工艺是反向泡沫浮选，其中硅酸盐在泡沫中富集(尾矿)，并与泡沫一起离开系统，铁最终以底部级分(精矿)形式存在。在实践中，反向泡沫浮选通常会遇到两个缺点之一：铁矿石底部级分含有低含量的SiO
2-这又导致铁的回收率低；或铁的回收率高-这又使矿石中的SiO2含量更高。现有技术中已经提出了各种解决方案，以同时提高铁的回收率并降低SiO2含量。
[0006]在反向铁矿石浮选的阳离子路线中，脉石矿物(主要是石英)与烷基醚胺(R-(OCH2)
3-NH2，其中R为脂肪烷基残基)一起漂浮，通常被乙酸(作为捕集剂)部分中和。中和度是重要的参数，因为较高的中和度提高捕集剂溶解度，但会损害浮选性能。通过使用烷基醚二胺(R-(OCH2)
3-NH-(CH2)
3-NH2，其中R为脂肪烷基残基)，非必要地与烷基醚单胺结合，可以提高某些铁矿石类型的浮选性能。通常，铁矿石会同时被未改性的淀粉抑制。
[0007]US 3363758涉及泡沫浮选工艺，该工艺采用伯脂族醚胺和脂族醚二胺的酸性盐从矿石中分离二氧化硅，其中脂族基具有1-13个碳原子。
[0008]CA 1100239公开了烷基醚胺和烷基醚二胺的含水乳液作为捕集剂，用于泡沫浮选工艺中以从矿石中分离或富集矿物。
[0009]US 4319987描述了伯支化脂族烷基醚单胺及其偏酸性盐用于从铁矿石中除去硅酸盐的用途。所述甲基支化的烷基残基主要包含8-10个碳原子。
[0010]US 6076682公开了烷基醚单胺与烷基醚二胺的组合应用，以从铁矿石浮选硅酸
盐。在优选的烷基醚单胺中，烷基残基包含8-12个碳原子，并且在优选的烷基醚二胺中，烷基残基包含8-14个碳原子。
[0011]WO 2012/139985公开了通过使用包含醚胺和/或醚二胺的具有平均支化度为1.5-3.5的脂族异-C
13
H
27-基的捕集剂通过反向浮选从含硅酸盐的铁矿石中富集铁矿物的方法。
[0012]同时，各种研究已经表明，添加非离子表面活性剂(例如脂肪醇)可以改善硅酸盐的阳离子浮选，因为与单独的组分相比，它提高了浮选的选择性和硅酸盐的回收率，并且显著降低了阳离子捕集剂的消耗。
[0013]Filippov等(Minerals Engineering 23(2010)91-98)公开了添加脂肪醇(例如十三烷醇)可以增加石英的浮选回收率。类似地，还支持浮选含铁的硅酸盐例如方铁石，即使在淀粉存在下仍如此。
[0014]Liu(Int.J.Electrochem.Sci.，10(2015)10188-10198)公开了在醇(包括乙二醇和甘油)存在下，在使用N-十二烷基乙二胺作为阳离子捕集剂的泡沫浮选中，纯石英的浮选回收率得到改善。然而，较长链一元醇显示出最有希望的结果。它们允许代替部分二胺。
[0015]US 2014/0144290教导了捕集剂组合物及其制备和使用方法。捕集剂可以包括一种或多种醚胺和一种或多种酰氨基胺。包含一种或多种颗粒的液体悬浮液或淤浆可以与捕集剂接触以产生处理过的混合物。可以从处理过的混合物中回收产物，该产物包括相对于所述处理过的混合物具有降低的颗粒浓度的纯化液体，相对于所述处理过的混合物具有降低的液体浓度的纯化颗粒产物，或这两者。捕集剂可包含多元醇作为冰点降低剂。
[0016]US 5540336教导了使用含有以下物质的混合物浮选铁矿石：至少一种式(I)的醚胺：
[0017]R1O-(C
n
H
2n
)
y-NH-(C
m
H
2m-NH)
x
H
[0018]其中：
[0019]R1含6-22个碳原子和0、1、2或3个双键的线性或支化脂族烃结构部分；
[0020]n和m彼此独立地代表数值1、2或3；
[0021]x是0或数值1、2或3；和
[0022]y是2或3，和
[0023]至少一种其它阴离子和/或非离子共捕集剂，其是阴离子或非离子表面活性剂。
[0024]US 4319987教导了通过泡沫浮选工艺在矿物质的富集中使用伯脂族醚胺作为二氧化硅捕集剂。更具体地说，使用伯甲基支化脂族醚胺及其部分中和的盐的混合物作为浮选剂。在另一方面，在氧化铁英岩矿石的选矿中，使用3-异辛氧基丙基单胺和3-异癸基氧基丙基单胺的混合物和/或其部分中和的乙酸盐作为二氧化硅的捕集剂。
[0025]因此，存在可用于从含SiO2的脉石中富集铁矿石并生产适用于炼钢工艺的具有低SiO2含量的铁矿石的方法和工艺。然而，存在限制已知的浮选工艺的效率的不同方面：部分铁矿石颗粒具有非常小的粒度，它们随泡沫漂浮。当前已知的捕集剂不具有足够选择性，并且使铁矿石的某些变型，例如赤铁矿至少部分地与泡沫一起漂浮；与所述泡沫一起除去铁含量高但石英含量低的混合颗粒。此外，根据现有技术的捕集剂的性能通常在低温下降低，例如在较冷的区域和/或在冬季。
[0026]因为铁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.含两个或三个羟基的水可混容性多元醇(组分B)用于改进用于反向铁矿石浮选的捕集剂组合物(组分A)的捕集剂性能的用途，所述捕集剂组合物包含至少一种式(I)的烷基醚胺和/或式(II)的烷基醚二胺：R
1-(O-A)-NH2ꢀꢀꢀ
(I)R
2-(O-A)-NH-R
3-NH2ꢀꢀꢀꢀꢀ
(II)其中：R1是含6-24个碳原子的烃基，R2是含6-24个碳原子的烃基，R3是含2-4个碳原子的脂族烃基，A是含2-6个碳原子的亚烷基。2.根据权利要求1所述的用途，其中R1和R2彼此独立地包含7-18个碳原子。3.根据权利要求1和/或2所述的用途，其中组分A)是式(I)的烷基醚胺。4.根据权利要求1和/或2所述的用途，其中组分A)是式(II)的烷基醚二胺。5.根据权利要求1和/或2所述的用途，其中组分A)是式(I)的烷基醚胺和式(II)的烷基醚二胺的混合物。6.根据权利要求1-5中一项或多项所述的用途，其中R1和/或R2彼此独立地是脂族烃基残基。7.根据权利要求1-6中一项或多项所述的用途，其中R1和/或R2是线性或支化烃基残基。8.根据权利要求1-7中一项或多项所述的用途，其中所述烷基醚胺(I)和/或烷基醚二胺(II)衍生自支化合成醇。9.根据权利要求1-8中一项或多项所述的用途，其中A是式-CH
2-CH
2-或式-CH
2-CH
2-CH
2-的基团。10.根据权利要求1-9中一项或多项所述的用途，其中R2是式-CH
2-CH
2-或式-CH
2-CH
2-CH
2-的基团。11.根据权利要求1-10中一项或多项所述的用途，其中所述烷基醚胺(I)和/或烷基醚二胺已经被部分中和。12.根据权利要求11所述的用途，其中用于中和所述烷基醚胺(I)和/或烷基醚二胺(II)的酸是含1-6个碳原子的羧酸，优选乙酸。13.根据权利要求1-12中一项或多项所述的用途，其中R1和/或R2是支化烷基残基。14.根据权利要求5所述的用途，其中所述捕集剂组合物按1:100-100:1的重量比包含式(I)的烷基醚胺和式(II)的烷基醚二胺。15.根据权利要求1-14中一项或多项所述的用途，其中所述水可混容性多元醇含2-20个碳原子，更优选2-12个碳原子，最优选3-6个碳原子，和特别优选3-5个碳原子。16.根据权利要求1-15中一项或多项所述的用途，其中所述水可混容性多元醇选自乙二醇、丙二醇和甘油。17.根据权利要求16所述的用途，其中所述水可混容性多元醇选自乙二醇和甘油。18.根据权利要求1-17中一项或多项所述的用途，其中所述组合物含有50-99wt％的烷基醚胺(I)和/或烷基醚二胺(II)，和存在1-50wt％的水可混容性多元醇(组分B)。19.根据权利要求1-18中一项或多项所述的用途，还包含用于铁矿石的抑制剂。
20.根据权利要求1-20中一项或多项所述的用途，还包含分散剂、扩链剂、起泡剂、消泡剂、共捕集剂和/或抑制剂。21.根据权利要求1-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：科莱恩国际有限公司，
类型：发明
国别省市：