用于提高矿物浆料流变性能的方法技术

用于改善矿物浆料流变性能的方法，包括添加共聚物分散剂到该浆料中以分散硅酸盐矿物。还公开了用于浮选矿物浆料的方法。

Method for improving rheological properties of mineral slurries

A method for improving rheological properties of mineral slurries, including adding a copolymer dispersant to the slurry to disperse silicate minerals. A method for flotation of mineral slurries is also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提高矿物浆料流变性能的方法
技术介绍
本专利技术涉及一种用于提高矿物浆料流变性能的方法。更具体地本专利技术涉及一种方法，其中将共聚物分散剂加入浆料中以分散硅酸盐矿物。本专利技术涉及浮选方法。浮选是一个这样的过程，其中将由粉碎的矿石制备的矿物浆料与泡沫形成有机药剂混合并借助于空气使泡沫形成矿物浆料。捕收药剂将贵金属精矿(concentrate)结合到泡沫泡的表面。从浮选池表面收集精矿泡沫。泡沫浮选从破碎开始，该破碎用来为后续加工增加矿石的表面积并且在被称作解离的工序中将石头破坏成期望的矿物和脉石，其随后必须从想要的矿物中分离。矿石被磨碎成细粉并与水混合以形成浆料。想要的矿物被通过添加表面活性剂或捕收药剂变为疏水的。具体的药剂取决于精炼的矿物。然后带有疏水矿物的矿石和亲水脉石的浆料(更适合地，称为矿浆)被引入到充气的水槽，产生气泡。带有矿物的矿石的疏水颗粒通过附在空气泡上而从水中逸出，其上升到表面，形成泡沫或浮渣(更适合地称为泡沫)。泡沫被取出并且该精矿被进一步精炼(Wikipedia)。蛇纹岩是由一个或多个蛇纹石类矿物组成的岩石。从包含蛇纹岩的脉石中分离镍矿很难。由于缺乏从脉石中良好的分离，工厂不得不以镍回收率损失为代价，实施以精矿品质为基础的浮选工序。这大大降低了产量和操作的经济性。蛇纹岩的问题是其包含镁，镁在镍熔炼厂是问题元素。最终用户(熔炼厂)对镁有严格的限制，过量的镁会降低精矿的价值，在某些情况下，几乎降低到无价值产品的水平。以氧化镁计算，蛇纹岩含量可高达引入流的30％。在正常浆料密度下蛇纹岩形成非牛顿的粘性胶状物，其阻止空气的分散以及气泡通往浮选室表面。这个问题通常通过降低浮选中的固体含量即增加水消耗量来解决。在最坏的情况下对于高蛇纹石含量的矿石仅使用10％的固含量。正常的操作是在30％-40％的固体含量范围内。
技术实现思路
在本专利技术中，发现通过添加低分子量分散剂，可在多个方面改进浮选工序。例如，加工时间减少，产量增加并且有价值的金属／矿物的选择性提高。本专利技术提供了一种用于提高矿物浆料流变性能的方法，包括添加共聚物分散剂到该浆料中以分散硅酸盐矿物。本专利技术亦提供了共聚物分散剂的用途，其用于通过添加该共聚物分散剂到矿物浆料中以分散硅酸盐来提高该浆料的流变性能。本专利技术亦提供了一种浮选矿物浆料的方法，包括通过添加共聚物分散剂到该浆料中以分散硅酸盐来提高该浆料的流变性能。本专利技术的方法可应用在从矿石(如硫化矿石)中回收有价值的矿物。本专利技术的一个优点为通过添加低分子量分散剂到矿石浆料中，降低了浆料的粘度，由此提高了浮选的性能。附图说明图1示出了η/η0粘度[％](布氏粘度50RPM，60％固体浆料)图2示出了在使用分散剂L的希图拉蛇形岩样品的浮选试验中与累积浮选时间相关的累积镍回收率。基线测试在没用分散剂的情况下作出。图3示出了在使用分散剂L的希图拉蛇形岩样品的浮选试验中得到的累积镍品位-回收率。基线测试在没用分散剂的情况下作出。图4示出了在使用分散剂I的希图拉蛇形岩样品的浮选试验中与累积浮选时间相关的累积镍回收率。图5示出了在使用分散剂I的希图拉蛇形岩样品的浮选试验中得到的累积镍品位-回收率。图6示出了在使用分散剂F的希图拉蛇形岩样品的浮选试验中与累积浮选时间相关的累积镍回收率。图7示出了在使用分散剂F的希图拉蛇形岩样品的浮选试验中得到的累积镍品位-回收率。图8示出了在使用分散剂A的希图拉蛇形岩样品的浮选试验中与累积浮选时间相关的累积镍回收率。图9示出了在使用分散剂A的希图拉蛇形岩样品的浮选试验中得到的累积镍品位-回收率。具体实施方式本专利技术提供了一种用于提高矿物浆料流变性能的方法，包括添加共聚物分散剂到该浆料中以分散硅酸盐矿物流变性能。共聚物指的是来源于两种(或更多种)单体物的聚合物。该共聚物通常具有低分子量，如大约20000道尔顿或更小。由于粘度增加，通常蛇纹石和其它类似的矿物阻碍正常浆料浓度的使用。因为当使用分散剂时，浆料(固体含量)浓度可在不牺牲浮选性能的情况下得到提高，因此总生产率增加。硅酸盐矿物，如这里使用的，包括但不限于，滑石；叶蜡石；辉石类矿物，如透辉石，普通辉石，角闪石，顽辉石，紫苏辉石，铁辉石，古铜辉石；闪石类矿物，如透闪石，阳起石，直闪石；黑云母类矿物，如金云母，黑云母；绿泥石类矿物；蛇纹石类矿物，如蛇纹石，纤维蛇纹石，坡缕石，利蛇纹石，叶蛇纹石；橄榄石类矿物，如橄榄石，镁橄榄石，镁铁橄榄石，铁橄榄石。在一个实施方案中，硅酸盐矿物是硅酸镁，如蛇纹石。蛇纹石类指的是普通岩石形成的含水镁铁页硅酸盐((Mg，Fe)3Si2O5(OH)4)矿物；它们可包含少量的其它元素，包括铬，锰，镍和钴。在矿物学和宝石学里，蛇纹石可指属于蛇纹石类的20个品种中的任一个。因为是混合物，这些品种不总是易于分别处理，因比通常不做区分。有三种重要的蛇纹石矿物多晶型物：叶蛇纹石，纤维蛇纹石和利蛇纹石(维基百科)。流变学是物质流动的研究：主要是液态，但在响应于施加的力以塑性流动而非塑性变形回应的条件下也作为‘软固体’或固体。其适用于具有复杂分子结构的物质，如泥浆，淤泥，悬浮液，聚合体和其它成玻璃材料(例如硅酸盐)，以及很多食物和添加剂，体液(例如血液)和其它生物材料。这些物质的流动不能以单一的粘度值(在固定的温度下)来表征。尽管液体的粘度随温度而变化，但流变学研究的是随其它因素的变化(维基百科)。液体的流变性能是显性特征，其可以量化来表征其行为，并且液体对强制剪切流的响应是确定给定液体的特定流变特性的基础。描述这些特性的一般定性术语的例子是粘弹性的，牛顿的，非牛顿的，触变性的和膨胀性的。使用的定量参数的例子是粘度，弹性，剪切速率，剪切应变，和剪切应力。这里使用的“流变特性”由此指各种性质，粘度仅是其中之一。在一个实施方案中，流变特性包括浆料的粘度。通过添加共聚物分散剂，粘度将降低，即改善了流变特性，包括改善(降低)浆料的粘度。因此示范性实施方案提供了一种用于降低矿物浆料粘度的方法。本方法可应用于从矿石中分离有价值的矿物，例如通过使用浮选或任何其它适当的方法。感兴趣的有价值矿物可以是例如镍，铜，锌，银，金等。一个实施方案提供一种用于浮选矿物浆料的方法，包括利用本文公开的方法改善浆料的流变特性，即通过添加共聚物分散剂到浆料中来分散硅酸盐矿物。分散剂，或扩散剂，如这里使用的，指的是将不想要的材料保持在悬浮中即不允许絮凝的添加剂。在本专利技术中，硅酸盐矿物，例如镁盐，被均质地保持悬浮，由此在悬浮中感兴趣的矿物可粘附到气泡表面。在一个实施方案中共聚物分散剂是丙烯酸(AA)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的共聚物。该丙烯酸(AA)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的共聚物的平均分子量可以，但不限于，在大约9000-20000道尔顿范围内。在共聚物在水中的45-60％的溶液中，pH3-7，其可以为澄清到黄色的粘稠液体。在该共聚物中丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的比例可在70∶30到50∶50(w／w)的范围内。在一个实施方案中，在该共聚物中丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的比例为约60∶40(w／w)。在一个实施方案中丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的共聚物具有大约15000-20000道尔顿的分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高矿物浆料的流变性能的方法，包括将共聚物分散剂加入浆料中以分散硅酸盐矿物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.14 US 12/967,5151.一种用于提高矿物浆料的流变性能的方法，包括将共聚物分散剂加入浆料中以分散硅酸盐矿物，其中所述矿物浆料包含镍硫化物和硅酸盐矿物；并且其中所述共聚物分散剂选自：丙烯酸与甲基丙烯酸羟乙酯的共聚物；丙烯酸与甲基丙烯酸的共聚物；和乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯与甲基丙烯酸羟乙酯的共聚物。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述硅酸盐矿物为硅酸镁。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述硅酸盐矿物为蛇纹石。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的流变性能包括浆料的粘度。5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于所述共聚物分散剂为丙烯酸与甲基丙烯酸羟乙酯的共聚物。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述共聚物的重均分子量为6000-14000道尔顿。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述丙烯酸与甲基丙烯酸羟乙酯的比例在80:20至60:40(w/w)的范围内。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·R·摩尔，M·马蒂凯宁，
申请(专利权)人：凯米罗总公司，
类型：
国别省市：