采用在水性纳米乳液中的捕集剂的反向铁矿石浮选制造技术

本发明专利技术涉及一种在以特定的液滴尺寸分布为特征的精细分散的捕集剂的存在下，通过泡沫浮选浓缩含硅酸盐的矿物质的方法，尤其涉及一种反向浮选方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将捕集剂的纳米乳液用于硅酸盐浮选以及铁矿石的反向浓縮。本专利技术 的一个优选的具体实施方案是采用醚单胺，醚二胺，烃基胺、sternamine、铵化合物和/或 它们的混合物，以纳米乳液的形式，用于铁矿石的反向浮选。采用纳米乳液形式的捕集剂改 进了从铁矿石中分离二氧化硅的选择性。
技术介绍
反向浮选是一种常用方法，所述方法被用于通过泡沫从有价值的矿物中分离脉石 的方法中。特别是含硅酸盐的矿石如铁矿石，采用这种方法，通过富集和除去硅酸盐杂质 (即，石英、云母和长石以及白云母和黑云母)，将碳酸钙、磷酸盐和长石浓縮在浮选液中。 铁矿石通常含有硅酸盐，所述硅酸盐对所由其生产的铁的质量具有负面影B向，并且使高品质钢的生产方法复杂化。因此，氧化的铁矿石，即磁铁矿、赤铁矿、假赤铁矿、褐铁 矿和针铁矿，通过反向硅酸盐浮选而被浓縮，所述浮选采用烷基醚胺和烷基醚二胺作为典 型的硅酸盐矿物质捕集剂。 脂族胺、烷基醚胺、烷基醚二胺和季铵化合物作为含硅酸盐的矿物质的捕集剂，是公知的，并且已经商品化了 ，例如，商标F 1 o t i gam 。 铁矿石的反向浮选已描述在US-3363758、US-4168227、US-4422928和US-4319987 中，其公开了采用烷基醚胺、烷基醚二胺、伯胺及它们的混合物。由于它们的水溶性差，也公 开了采用部分中和的醋酸铵。 CA-1100239公开了将烷基醚单胺或二胺与乳化剂组合用于泡沫浮选方法中。 US-5540337公开了一种通过采用不含丙烯腈的阳离子烷氧基链烷烃胺捕集剂的泡沫浮选，从可含有铁矿石的水性介质中分离至少一种矿物质例如二氧化硅的方法。US-4732667和US-4830739公开了一种从含有硅酸盐和磷酸盐矿物质的铁矿石中，对铁矿物质进行选矿的方法和组合物，其含有作为捕集剂的伯胺和含阴离子基团的氮化合物的组合，所述阴离子选自亚甲基羧酸、亚乙基磷酸和亚甲基膦酸。采用阴离子表面活性剂作为共捕集剂也公开于US-5540336和EP-A-0609257中，其与至少一种烷基醚胺或烷基醚二胺联用。公开了对硅酸盐的阴离子浮选没有任何负面影响的磷杂质的选择性除去。 US-6076682描述了采用含有烷基醚单胺与烷基醚二胺的组合作为捕集剂，从铁矿 石中对二氧化硅进行泡沫浮选的方法。 W0-A-00/62937描述了季铵化合物用于从铁矿石中对硅酸盐进行泡沫浮选的方 法。 采用甲基_双(2-羟丙基)-椰油铵(cocosammonium)甲基硫酸盐作为浮选剂，从 方解石中除去含硅酸盐的杂质，已公开在US-4995965中。 US-5261539提出，将烷氧基化的烷基胍和烷氧基化的胺用于方解石的反向浮选。 US-5720873公开了将季铵盐与脂族胺的氧化烯加合物的组合，用于从硅酸盐中除去碳酸钙矿石。公开了一种在酸不溶性物质的分离方面的显著改进。 本专利技术的目的是开发一种更具有选择性的和高效的泡沫浮选方法，其用于含硅酸 盐的矿物质和矿石的选矿和矿石浓縮。特别地，本专利技术涉及铁矿石和方解石的反向浮选方 法，所述方法能获得有价值的矿物质的高回收率，以及低二氧化硅含量，同时还涉及石英和 其他硅酸盐的直接浮选。 令人惊讶地发现，通过采用以处于纳米级的特定液滴尺寸分布为特征的精细分散 的捕集剂，所述泡沫浮选方法的选择性和效率能得到显著改善。 现有技术没有公开在浮选方法过程中所用捕集剂的优选液滴尺寸。所述浮选方法 是基于固相、液相和气相的界面间相互作用的。因此，由捕集剂形成的胶束的尺寸，对在浮 选方法过程中的浓縮效率和选择性具有决定性的意义。醚单胺和二胺的液滴尺寸分析表 明，这些标准的捕集剂(通常以部分中和的形式使用)形成在水中具有平均液滴尺寸为大 于30 ii m，通常为大于250 ii m的胶束。如CA-1100239所公开的这些醚胺和乳化剂的简单组 合，会产生不稳定的、很快聚结的乳液，其液滴尺寸无法测得(参见表2)。 烷基醚单胺和二胺可与非离子、阴离子和阳离子表面活性剂一起，通过采用 Gaullin型机械高压均化器，在高至1500巴的压力下，进行精细分散，从而获得液滴尺寸在 lnm 20 ii m范围内的稳定乳液。为了获得本专利技术所需的非常小的液滴尺寸，所述捕集剂的 乳液应当至少一次通过高压均化器。如果有必要的话，必须反复通过所述高压均化器，直至 达到所述粒子尺寸。令人吃惊地发现，这些纳米级的捕集剂乳液，在反向铁矿石浮选中的选 择性和铁回收方面，表现出有利的性质，这使其区别于常规产品。因此，我们观察到，捕集剂 的一般冶金性能，即选择性和回收率，与乳液中的胶束尺寸直接相关。 因此，本专利技术涉及一种纳米乳液，其具有至少一种用于从其他矿物质中浮选硅酸 盐矿物质的捕集剂、至少一种乳化剂和水，其中水形成连续相，并且形成非连续相的捕集剂 的平均粒子尺寸为lnm 20 ii m。 本专利技术还涉及一种制备纳米乳液的方法，所述乳液具有至少一种用于从其他矿物 质中浮选硅酸盐矿物质的捕集齐U、至少一种乳化剂和水，其中水形成连续相，并且形成非连 续相的捕集剂的平均粒子尺寸为lnm 20 ii m ;所述方法包括使所述捕集剂、乳化剂和水 的混合物，在100 1500巴的压力下，通过机械高压均化器的步骤。 本专利技术还涉及一种从硅酸盐脉石中选矿的方法，所述方法包括使矿石与上述纳 米乳液接触并使如此获得的组合物起泡的步骤。 本专利技术的纳米乳液以优选为20 60wt^，特别地为25 50wt^，特别优选为 30 40wt^的量包含至少一种捕集剂，。 所述纳米乳液中的乳化剂的量优选最多为20wt^，特别地最多为10wt^，更优选 地最多为5wt%。乳化剂的量的优选的下限值为0. lwt^，更优选为lwt%。 所述纳米乳液优选含有最多79. 9wt%的水，更优选为20 79wt%的水，最优选为 30 60wt^的水。 在本专利技术的一个优选的具体实施方案中，所述捕集剂是一种含有至少一个氮原 子，并且还含有至少一个具有6 30个碳原子的烃基的化合物。更优选地，所述捕集剂选 自醚单胺、醚二胺、sternamines、烃基胺和/或季铵化合物。 优选的醚单胺对应于式1 : 射R1是线性或支化的、饱和或不饱和的C6-C3。烃基，如烷基、链烯基或炔基， R2选自H、 CH3、 CH2CH3或(CH2) 2CH3， n 为1、2、3、4或5。 优选的醚二胺对应于式2 :HHNH，m(3)R2其中R1是线性或支化的、饱和或不饱和的C6-C3。烃基，如烷基、链烯基或炔基， R2和R3彼此独立地选自H、 CH3、 CH2CH3或(CH2) 2CH3， n， m为1、2、3、4或5。 优选的烃基胺对应于式4 :Ri(4)RR2其中R是线性或支化的、饱和或不饱和的C6-C3。烃基，如烷基、链烯基或炔基，5R1—0R2I . CHR3(2)C HNH，m其中R1是线性或支化的、饱和或不饱和的C6-C3。烃基，如烷基、链烯基或炔基， R2和R3彼此独立地选自H、 CH3、 CH2CH3或(CH2) 2CH3， n，m彼此独立地为1、2、3、4或5。 优选的stern-amines对应于式3 :R3NHn R1和R2彼此独立地选本文档来自技高网...

【技术保护点】
纳米乳液，其含有至少一种用于从其他矿物质中浮选硅酸盐矿物质的捕集剂、至少一种乳化剂和水，其中水形成连续相，并且所述捕集剂的平均粒子尺寸为１ｎｍ～２０μｍ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AP德奥利韦拉菲尔霍，WJ罗德里格斯，
申请(专利权)人：科莱恩巴西私人控股公司，
类型：发明
国别省市：BR[巴西]