專利名稱：捕收劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露內(nèi)容涉及將礦石處理成礦物和脈石。本披露內(nèi)容還涉及用于泡沫浮選中的 捕收劑、以及在泡沫浮選中使用這些捕收劑的方法。
背景技術(shù)：
泡沫浮選被用來選礦。具體來講，泡沫浮選可以用來將礦石中有價(jià)值的礦物與它 們的相關(guān)聯(lián)的脈石分離、或用來將這些有價(jià)值的礦物彼此分離。泡沫浮選涉及將含有精細(xì) 研磨的礦石顆粒的一種水性漿料與一種泡沫劑或發(fā)泡劑相混合以產(chǎn)生一種泡沫。理想的 是，由于泡沫與在礦石顆粒的表面上所暴露的礦物之間的親和力，含有所希望礦物的礦石 顆粒優(yōu)選地被吸引至該泡沫上。產(chǎn)生的精選礦物然后通過將它們與該泡沫分離而進(jìn)行收 集。一種礦物浮起的能力與其表面特性有關(guān)。使用稱為“捕收劑”的化學(xué)試劑來改性 礦物的表面特性，并且可以將其加入到漿料中以提高該分離過程的選擇性以及效率。由于典型地進(jìn)行采礦操作的這種大的規(guī)模以及所希望的礦物與相關(guān)聯(lián)的脈石之 間的價(jià)值差異，所以分離效率的甚至較小的提高也會(huì)提供生產(chǎn)率的實(shí)質(zhì)性增益。概述本披露內(nèi)容提供了用于泡沫浮選中的捕收劑、以及在泡沫浮選中使用這些捕收劑 的方法。在一些實(shí)施方案中，該捕收劑包括一種氧化的脂肪酸組合物。在一些實(shí)施方案中， 該捕收劑包括一種oxmal (氧化的-馬來化的)組合物，如下面所定義的。在一些實(shí)施方案中，用于泡沫浮選的方法包括使用一種捕收劑來浮選一種礦物， 該捕收劑包括一種氧化的清潔的脂肪酸組合物、一種oxmal組合物以及它們的混合物中的 一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施方案中，該捕收劑可以是一種氧化的脂肪酸組合物，例如一種氧化 的妥爾油脂肪酸組合物。在一些實(shí)施方案中，該捕收劑可以是一種oxmal組合物。在一些實(shí)施方案中，該泡沫浮選法(例如磷酸鹽泡沫浮選)包括使用由以下過程 制成的一種捕收劑a)提供一種清潔的脂肪酸組合物；并且b)將該清潔的脂肪酸組合物氧 化；以便從脈石中分離一種礦物。在一些實(shí)施方案中，該捕收劑可以通過以下過程制成a) 提供一種脂肪酸組合物；b)將該脂肪酸組合物馬來化；并且C)將該脂肪酸組合物氧化。在一些實(shí)施方案中，該泡沫浮選法包括使用一種氧化的脂肪酸組合物來收集一 種礦物，其中該氧化的脂肪酸組合物可以具有以下項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)(1)小于按重量計(jì) 2. 5%的一種植物衍生的胺；(2)按重量計(jì)至少65%的一種氧化的脂肪酸；(3)小于按重量 計(jì)5%的一種妥爾油浙青；或(4)小于按重量計(jì)20%的一種燃料油或加熱爐的油。在一些實(shí)施方案中，提供了一種泡沫浮選法，該方法包括使用一種氧化的脂肪酸組合物來收集一種礦物，其中該氧化的脂肪酸組合物具有至少約80的酸值。在一些實(shí)施方 案中，該酸值是至少約110。在一些實(shí)施方案中，該酸值是在約120至約150之間。在此進(jìn)一步提供了用于一種泡沫浮選法的多個(gè)實(shí)施方案，包括使用一種氧化的脂 肪酸組合物或一種oxmal組合物來收集一種礦物、并且提供一種與通過脂肪酸組合物所提 供的礦物的產(chǎn)率和/或等級(jí)相比更高的礦物的產(chǎn)率和/或等級(jí)。在以上任一實(shí)施方案中，以上任一項(xiàng)中的捕收劑可以是一種陰離子捕收劑。該陰 離子捕收劑可以具有一種抗衡陽離子，該陽離子選自例如Li+、Na+、K+、NH4+、烷基銨離子、以 及咪唑啉陽離子。在以上實(shí)施方案中的任一項(xiàng)中，待浮選的礦物可以選自磷酸鹽、重晶石、螢石、長(zhǎng) 石、鉀堿、氟石、菱鎂礦、白鎢礦、天青石、硫酸鉛礦、明礬石、鋁土礦、石膏、鉀鹽鎂礬、黑云 母、方解石、白云石、鈉長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、氟石、石膏、硬石膏、鈮鐵礦、鉭鐵礦、燒綠 石、磷灰石、錫石、黑鎢礦、金紅石、鈦鐵礦、赤鐵礦以及高嶺土。在一些實(shí)施方案中，該礦物 是一種磷酸鹽或鉀堿。在以上方法和實(shí)施方案中的任一項(xiàng)中，該方法可以進(jìn)一步包括使用泡沫劑或抑浮 劑中的一種或多種。提供了一種鉀堿泡沫浮選法，該方法包括使用一種捕收劑來浮選鉀堿，該捕收劑 包括一種氧化的脂肪酸組合物以及一種oxmal組合物。在此還提供了用于從脈石中分離一種礦物的方法，該方法包括向該礦物和脈石的 溶液中提供一種氧化的脂肪酸組合物或一種oxmal組合物，從而將該礦物從該脈石中分離
出ο進(jìn)一步提供了一種組合物，該組合物包括一種捕收劑，其中該捕收劑包括氧化的 脂肪酸組合物、oxmal組合物，以及它們的混合物中的一種或多種；以及泡沫劑和抑浮劑中 的一種或多種。還提供了包括兩種或多種捕收劑的一種組合物，其中這些捕收劑中至少一 種(但不是所有)是一種氧化的脂肪酸。進(jìn)一步提供了一種套件，該套件包括一種捕收劑以及泡沫劑和抑浮劑中的一種或 多種，其中該捕收劑包括氧化的脂肪酸組合物、oxmal組合物，以及它們的混合物中的一種 或多種。在以上套件實(shí)施方案中的任一項(xiàng)中，該套件可以進(jìn)一步包括對(duì)浮選一種礦物的說 明。在這些套件實(shí)施方案的任一項(xiàng)中，該套件可以進(jìn)一步包括一個(gè)標(biāo)簽，該標(biāo)簽指示 了這些含量將被用在一種礦物的泡沫浮選中。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)非限制性實(shí)施方案的細(xì)節(jié)在下面的附圖和說明中列出。對(duì)于 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說在考慮了本披露之后本發(fā)明的其他實(shí)施方案應(yīng)該是明顯的。


圖1展示了捕收劑的類型和劑量對(duì)磷酸鹽浮選回收的影響。圖2詳述了捕收劑的類型和劑量對(duì)磷酸鹽浮選產(chǎn)物P2O5等級(jí)的影響。圖3示出了捕收劑的類型和劑量對(duì)浮選產(chǎn)物的可溶物等級(jí)的影響。圖4展示了捕收劑的類型和劑量對(duì)磷酸鹽分離效率的的影響。
圖5詳述了 P2O5回收率對(duì)比A. I.剔除率。詳細(xì)說明I.定義除非另外定義，否則在此使用的所有技術(shù)以及科學(xué)術(shù)語具有與本披露所屬領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。所有專利、申請(qǐng)、公開的申請(qǐng)、以及其他公開物均通 過引用以其整體結(jié)合在此。在此，在對(duì)于一個(gè)術(shù)語存在多個(gè)定義的情況下，除非另外規(guī)定， 否則以在本部分中的這些優(yōu)先。一種“氧化的脂肪酸”是包括至少兩個(gè)或多個(gè)脂肪酸主鏈結(jié)構(gòu)的一種化合物或它 的鹽，其中每個(gè)主鏈結(jié)構(gòu)通過一個(gè)位于每個(gè)主鏈結(jié)構(gòu)的非終端位置的橋聯(lián)基團(tuán)連接到一個(gè) 其他主鏈結(jié)構(gòu)上，該橋聯(lián)基團(tuán)是選自一個(gè)直接的鍵、一個(gè)醚式鍵合或一個(gè)過氧化物鍵合；或 者是通過本領(lǐng)域中任何已知的手段被氧化的一種脂肪酸。一種“氧化的脂肪酸組合物”是包含一種氧化的脂肪酸、兩種或多種氧化的脂肪酸 的一種混合物或一種通過本領(lǐng)域中任何已知的手段被氧化的油的一種組合物。氧化的脂 肪酸組合物的非限制性實(shí)例包括已被氧化的妥爾油；已被氧化的動(dòng)物油；已被氧化的植 物油；已被氧化的藻類衍生的油；以及已被氧化的微生物衍生的油。在一些實(shí)施方案中，氧 化的脂肪酸組合物還可以包括一種或多種未反應(yīng)的或部分反應(yīng)的種類，例如未氧化的脂肪 酸、松香酸及其混合物。一種“清潔的脂肪酸組合物”是包含一種或多種脂肪酸的一種組合物，其中該組合 物不包括妥爾油浙青；胺(例如衍生自植物的一種胺)；以及肌氨酸中的一種或多種。在一 些實(shí)施方案中，一種清潔的脂肪酸組合物也不包含燃料油和/或加熱爐的油。一種“氧化的清潔脂肪酸組合物”是包含一種氧化的脂肪酸、兩種或多種氧化的脂 肪酸的一種混合物、或已經(jīng)通過本領(lǐng)域中任何已知的手段被氧化的一種油的一種組合物， 其中該氧化的清潔脂肪酸組合物不包括妥爾油浙青；胺(例如，生物胺如衍生自植物的一 種胺、或一種合成胺)；或肌氨酸中的一種或多種。在一些實(shí)施方案中，一種氧化的清潔脂 肪酸組合物不包含燃料油和/或加熱爐的油。氧化的清潔脂肪酸組合物的非限制性實(shí)例包 括已被氧化的妥爾油、已被氧化的動(dòng)物油、已被氧化的植物油、已被氧化的藻類衍生的油、 以及已被氧化的微生物衍生的油。在一些實(shí)施方案中，氧化的清潔脂肪酸組合物還可以包 括一種或多種未反應(yīng)的或部分反應(yīng)的種類，例如未氧化的清潔脂肪酸、松香酸以及其混合 物。一種“氧化的并且馬來化的化合物”(在下文中為“oxmal化合物”)是指包含至少 兩個(gè)或多個(gè)基于烴的主鏈結(jié)構(gòu)的一種化合物或它的鹽，其中這些主鏈結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)是 被至少一種α，β不飽和羧酸或酸酐所取代的，并且此外，其中每個(gè)主鏈結(jié)構(gòu)通過一個(gè)位 于每個(gè)主鏈結(jié)構(gòu)的非終端位置的橋聯(lián)基團(tuán)連接至一個(gè)其他的主鏈結(jié)構(gòu)上，該橋聯(lián)基團(tuán)是選 自一個(gè)直接的鍵、一個(gè)醚式鍵合、或一個(gè)過氧化物鍵合。在一些實(shí)施方案中，該基于烴的主 鏈結(jié)構(gòu)是一種Cltl-C24烴。在一些實(shí)施方案中，該基于烴的主鏈結(jié)構(gòu)是一種Cltl-C24脂肪酸或 松香酸。在一些實(shí)施方案中，該α，β不飽和羧酸或酸酐是馬來酸酐、富馬酸、丙烯酸或甲 基丙烯酸(在此丙烯酸以及甲基丙烯酸通常以集合或替代方式被稱為(甲基)丙烯酸)。在 一些實(shí)施方案中，該α，β不飽和羧酸或酸酐是一種生物衍生的不飽和羧酸或酸酐。oxmal 化合物的非限制性實(shí)例包括脂肪酸、松香酸及其混合物的二聚物和三聚物，它們通過一個(gè)直接的鍵、一個(gè)醚式鍵合或一個(gè)過氧化物鍵合沿著該脂肪酸或松香酸主鏈被連接在一個(gè)中 間位置，并且其中這些脂肪酸和松香酸各自被馬來酸酐、富馬酸或(甲基)丙烯酸所取代。一種“氧化的并且馬來化的組合物”(在下文中為“xmal組合物”)是包括一種或 多種oxmal化合物的一種組合物，其中當(dāng)該組合物包括多于一種的oxmal化合物時(shí)，這些 oxmal化合物可以是相同或不同的。oxmal組合物的非限制性實(shí)例包括已被馬來化和氧化 的妥爾油、已被馬來化和氧化的動(dòng)物油、已被馬來化和氧化的植物油、已被馬來化和氧化的 藻類衍生的油、以及已被馬來化和氧化的微生物衍生的油。在一些實(shí)施方案中，oxmal組合 物還可以包括一種或多種未反應(yīng)的或部分反應(yīng)的種類，例如脂肪酸、松香酸及其混合物的 未馬來化的二聚體、三聚體等等。短語“一種已被馬來化和氧化的化合物”與“一種馬來化的并且被氧化的化合物” 可互換地使用。短語“一種已被馬來化和氧化的組合物”與“一種馬來化的并且被氧化的組 合物”可互換地使用。短語“被氧化并且馬來化的”與“被馬來化并且氧化的”可互換地使用。在此，無論何處使用短語“例如”、“如”，以及類似詞語時(shí)，除非另外明確地指出，否 則應(yīng)理解為后面跟隨了短語“而不限于”。因此“例如妥爾油”意思是“例如而不限于妥爾 油”。類似地，除非另外明確地指出，否則在此所有的實(shí)例均是非限制性的。如在此使用的，術(shù)語“馬來化的”、“馬來化作用”以及類似的詞語是指對(duì)具有一個(gè) 或多個(gè)不飽和位點(diǎn)的基于烴的主鏈結(jié)構(gòu)(例如C18-脂肪酸，如亞油酸以及油酸)進(jìn)行改性， 這通過與一種或多種α，β不飽和羧酸或酸酐的反應(yīng)而向這些分子上引入了另外的羧基 的部分(moieties)。在一些實(shí)施方案中，α，β不飽和羧酸或酸酐是選自馬來酸酐、富馬 酸、丙烯酸以及甲基丙烯酸(在此丙烯酸和甲基丙烯酸通常以集合或替代方式被稱為(甲 基)丙烯酸)。在一些實(shí)施方案中，α，β不飽和羧酸或酸酐是一種生物衍生的不飽和羧酸 或酸酐。如在此使用的，“酸官能度”除其傳統(tǒng)的含義之外，還包括可水解的基團(tuán)，例如酸酐基團(tuán)。如在此使用的，術(shù)語“羧基的部分”以及“多個(gè)羧基的部分”還旨在包括通過兩個(gè) 羧基基團(tuán)之間的縮合反應(yīng)而形成的酸酐結(jié)構(gòu)。如在此使用的“妥爾油脂肪酸”或“T0FA”，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一致，涵蓋了不僅含有脂肪 酸、而且還含有松香酸和/或不可皂化物的組合物。TOFA通常作為粗制妥爾油的蒸餾餾分 而產(chǎn)生并且因此含有飽和的以及不飽和的脂肪酸、松香酸以及它們的混合物。術(shù)語“礦物”用來涵蓋一種純的礦物連同已經(jīng)精選的礦石。如在此使用的，“烷基”、“鏈烯基”以及“炔基”碳鏈，如果沒有指明的話，則應(yīng)該廣 義地理解為例如涵蓋了被取代的或未取代的直鏈的、支鏈的以及環(huán)狀的“鏈”。如在此使用的，“聚烯烴低聚物”除其傳統(tǒng)的含義外，還涵蓋了具有一個(gè)不飽和位 點(diǎn)的低聚物。如在此使用的，“大約”意思是用來解釋由于實(shí)驗(yàn)誤差而帶來的變化。II.泡沫浮選法在此提供了泡沫浮選法，包括使用在此描述的化合物和組合物作為泡沫浮選捕收 劑來浮選一種礦物。在一些實(shí)施方案中，該方法包括使用一種氧化的脂肪酸作為泡沫浮選法中的捕收劑來浮選一種礦物。在一些實(shí)施方案中，該方法包括使用一種氧化的脂肪酸組 合物作為泡沫浮選法中的捕收劑來浮選一種礦物。在一些實(shí)施方案中，該方法包括使用一 種氧化的清潔脂肪酸組合物作為泡沫浮選法中的捕收劑來浮選一種礦物。在一些實(shí)施方案 中，該方法包括使用一種oxmal化合物作為泡沫浮選法中的捕收劑來浮選一種礦物。在一 些實(shí)施方案中，該方法包括使用一種oxmal組合物作為泡沫浮選法中的捕收劑來浮選一種 礦物。在一些實(shí)施方案中，該方法包括使用至少一種捕收劑來浮選一種礦物，該捕收 劑是選自氧化的脂肪酸、氧化的脂肪酸組合物、氧化的清潔脂肪酸組合物；oxmal化合物、 oxmal組合物、以及它們的混合物。根據(jù)本發(fā)明，在此描述的捕收劑可以在類似的泡沫浮選應(yīng)用中用作脂肪酸捕收 劑。例如在此描述的捕收劑可以用來浮選磷酸鹽、重晶石、螢石、長(zhǎng)石、鉀堿、氟石、菱鎂礦、 白鎢礦、天青石、硫酸鉛礦、明礬石、鋁土礦、石膏、鉀鹽鎂礬、黑云母、方解石、白云石、鈉長(zhǎng) 石、正長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、氟石、石膏、硬石膏、鈮鐵礦、鉭鐵礦、燒綠石、磷灰石、錫石、黑鎢礦、 金紅石、鈦鐵礦、赤鐵礦以及高嶺土。在一些實(shí)施方案中，該礦物是磷酸鹽或鉀堿。在一些 實(shí)施方案中，該礦物是磷酸鹽。在一些實(shí)施方案中，該礦物是鉀堿。在一些實(shí)施方案中，這些捕收劑中的某些(如在此描述的)與目前使用的脂肪酸 捕收劑相比呈現(xiàn)出了改進(jìn)的性能。例如，在一些實(shí)施方案中，當(dāng)與目前使用的脂肪酸捕收劑 (例如衍生自妥爾油、植物油、動(dòng)物油或它們的混合物的脂肪酸)相比時(shí)，這些捕收劑中的 某些呈現(xiàn)出了增大的礦物產(chǎn)率。在一些實(shí)施方案中，在此描述的捕收劑中的某些與目前使 用的脂肪酸捕收劑相比呈現(xiàn)出了改進(jìn)的礦物等級(jí)。在一些實(shí)施方案中，與目前使用的脂肪 酸捕收劑相比要求更少的捕收劑來浮選一種礦物。參見例如實(shí)例1，它展示了一種氧化的妥爾油脂肪酸以及一種oxmal組合物(各自 是根據(jù)本發(fā)明的某一實(shí)施方案)與不同的實(shí)驗(yàn)捕收劑相比時(shí)提高磷酸鹽收集的不同方面 的能力，這些方面包括百分比磷酸鹽浮選回收率、P2O5產(chǎn)物等級(jí)、可溶物產(chǎn)物等級(jí)、磷酸鹽分 離效率以及P2O5回收率對(duì)比Α. I.剔除率。在所有研究條件下，這種氧化的脂肪酸勝過了所 有被評(píng)估的其他捕收劑，包括兩種商用磷酸鹽捕收劑。發(fā)現(xiàn)該oxmal組合物優(yōu)于一種妥爾 油脂肪酸組合物(XT0L 100)，它通常用作商用磷酸鹽捕收劑的一種組分。如在此描述的一種捕收劑可以與其他化合物例如泡沫劑、抑浮劑、另外的捕收劑、 活化劑以及改性劑結(jié)合使用。在一些實(shí)施方案中，如在此描述的一種捕收劑可以包括按 重量計(jì)至少約65% (例如，按重量計(jì)至少約70%、按重量計(jì)至少約75%、按重量計(jì)至少約 80%、按重量計(jì)至少約82%、按重量計(jì)至少約85%、按重量計(jì)至少約94%、按重量計(jì)至少約 95 %、按重量計(jì)至少約97 %、按重量計(jì)至少約98 %、按重量計(jì)至少約99 %、以及按重量計(jì)至 少約99. 5%)的一種捕收劑組合物。在一些實(shí)施方案中，該捕收劑是一種氧化的脂肪酸化 合物。在一些實(shí)施方案中，該捕收劑是一種氧化的脂肪酸組合物。在一些實(shí)施方案中，該捕 收劑是一種oxmal化合物。在一些實(shí)施方案中，該捕收劑是一種oxmal組合物?？梢允褂靡环N泡沫劑來降低水性漿料與空氣的界面張力并且控制空氣氣泡的大 小。這些特性可以增大該表面泡沫的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，因此改善表面泡沫支撐漂浮的礦物顆 粒的能力直至它們從系統(tǒng)中被除去。泡沫劑的非限制性例子包括松油、甲基異丁基卡必醇 (MIBC)以及其他具有類似分子量的醇、乙二醇和聚乙二醇、脂肪醇(如環(huán)己醇)的乙二醇和聚乙二醇醚。在一些實(shí)施方案中，將一種捕收劑與一種泡沫劑在加入一個(gè)浮選池之前進(jìn)行 結(jié)合。在一些實(shí)施方案中，將一種捕收劑與一種泡沫劑單個(gè)地加入。在一些實(shí)施方案中，在 將泡沫劑加入浮選池之前加入一種捕收劑。在一些實(shí)施方案中，在將泡沫劑加入浮選池之 后加入一種捕收劑。一種抑浮劑可以通過使可能干擾收集的有害離子沉淀來減小或阻止不希望的礦 物進(jìn)入泡沫中、或者通過包覆所選礦物來減小或阻止捕收劑附著。抑浮劑的非限制性例子 包括脲甲醛聚合物以及低聚物，參見例如美國(guó)專利公開號(hào)2008/0029460 ；2008/0017552 ； 2007/0012630 ；2007/0000839 ；2006/0151397 ；以及 2006/0151360。另外的抑浮劑例子包 括氰化物鹽類；硫化鈉/硫氫化鈉；亞硫酸鹽、水玻璃；多糖類例如淀粉，化學(xué)改性的多糖 類，如羧甲基纖維素(CMC)；天然膠質(zhì)，如瓜耳膠、瓊脂、海藻酸、葡聚糖、角叉菜聚糖、糖膠 樹膠、胞外多糖膠、葡萄甘露聚糖、阿拉伯樹膠、槐樹豆膠、洋車前子殼、藻酸鹽、云杉樹膠、 塔拉膠以及黃原膠；以及化學(xué)改性的天然膠質(zhì)。在一些實(shí)施方案中，將一種捕收劑與一種抑 浮劑在加入浮選池之前合并。在一些實(shí)施方案中，將一種捕收劑和一種抑浮劑單個(gè)地加入。 在一些實(shí)施方案中，在將抑浮劑加入浮選池之前加入一種捕收劑。在一些實(shí)施方案中，在將 抑浮劑加入浮選池之后加入一種捕收劑。取決于待精選的礦石及其條件，有時(shí)候可以令人希望的是在一種泡沫浮選法中使 用多于一種的捕收劑。在一些實(shí)施方案中，如在此描述的一種捕收劑可以與一種或多種另 外的捕收劑結(jié)合使用。另外的捕收劑可以選自例如離子的以及非離子的捕收劑。離子的捕 收劑可以選自一種陰離子捕收劑(例如黃原酸鹽、硫代磷酸鹽、有機(jī)硫化物、羧基的捕收劑 以及磺氧基捕收劑)、一種陽離子捕收劑(例如胺以及胺鹽)以及一種兩性捕收劑。非離子 的捕收劑可以包括非極性的以及異極性的捕收劑。在一些實(shí)施方案中，一種另外的捕收劑 是選自胺類、脂肪酸類、燃料油、煤油、石油磺酸鹽(例如木素)、硫代氨基甲酸酯(例如乙 基異丙基硫代氨基甲酸酯以及甲基丁基硫代氨基甲酸酯)、黃原酸酯(例如異丙基黃原酸 酯、戊基黃原酸酯、丁基黃原酸酯以及乙基黃原酸酯)、妥爾油、硫代磷酸酯(例如二甲苯基 硫代磷酸酯、二仲丁基硫代磷酸酯、二戊基硫代磷酸酯以及二乙基硫代磷酸酯)、油酸、黃原 酸甲酸酯、十二烷基硫酸鈉以及硫醇類(例如十二烷基硫醇)。在一些實(shí)施方案中，將在此 描述的一種捕收劑與至少一種另外的捕收劑相結(jié)合。在一些實(shí)施方案中，將一種捕收劑與 至少兩種另外的捕收劑相結(jié)合。在一些實(shí)施方案中，多種捕收劑的組合是在加入浮選池之 前結(jié)合的。在一些實(shí)施方案中，將每種捕收劑單獨(dú)地加入浮選池中?？梢允褂没罨瘎﹣泶龠M(jìn)捕收劑包覆到所希望的礦物上。在一些實(shí)施方案中，一種 活化劑可以是一種無機(jī)的日用品化學(xué)物，如銅離子(例如硫酸鹽以及氯化物)、鋁鹽(例如 硝酸鹽以及硫酸鹽)、硫化鈉、硅酸鹽(例如鈉以及鉀)、碳酸鹽(例如鈉)、氫氧化物(例如 鈉以及鈣)、乙酸鉛以及硫氫化鈉。在一些實(shí)施方案中，一種活化劑可以降低加入浮選池中 的捕收劑的量。在一些實(shí)施方案中，一種活化劑可以降低捕收劑的消耗。在一些實(shí)施方案 中，一種活化劑可以增加一種捕收劑對(duì)一種具體礦物的優(yōu)選性。可以使用一種改性劑來增大一種捕收劑的選擇性。改性劑的非限制性例子包括 石灰、蘇打灰、礬、氨、苛性鈉、磷酸鹽、硅酸鈉、二氧化硫、木素磺酸鹽、陽離子的改性劑(例 如 Ba2+、Ca2+、Cu+、Pb2+、Zn2+、以及 Ag+)、陰離子的改性劑(例如 Si032—、P043—、CN_、C032—、乙腈 S2—)、有機(jī)改性劑(例如糊精、淀粉、膠質(zhì)、以及羧甲基纖維素)、硫酸以及鹽酸。在一些實(shí)施方案中，一種改性劑可以改變水性漿料的PH。在一些實(shí)施方案中，一種改性劑可以增大水性 漿料的PH。例如，一種水性漿料的PH可以被增大到范圍從約9至約12的pH。在一些實(shí)施 方案中，一種改性劑可以降低水性漿料的PH。例如，一種水性漿料的PH可以被降低到范圍 從約2至約3的pH。在一些實(shí)施方案中，將一種捕收劑與一種改性劑結(jié)合使用。在一些實(shí) 施方案中，將一種捕收劑和一種改性劑單獨(dú)使用。在一些實(shí)施方案中，在此描述的一種捕收劑(例如一種氧化的脂肪酸組合物)可 以與其他較少的組分相結(jié)合。在一些實(shí)施方案中，一種捕收劑組合物可以包括小于按重量計(jì)約2. 5% (例如 小于按重量計(jì)約2%、小于按重量計(jì)約1.75%、小于按重量計(jì)約1.5%、小于按重量計(jì)約 1. 25%、小于按重量計(jì)約1%、小于按重量計(jì)約0. 75%、小于按重量計(jì)約0. 5%、小于按重量 計(jì)約0. 25%、小于按重量計(jì)約0. 1%、以及小于按重量計(jì)約0. 05%)的一種胺(例如一種植 物衍生的胺)。在一些實(shí)施方案中，一種捕收劑組合物可以包括小于按重量計(jì)約5% (例如小于 按重量計(jì)約4. 5 %、小于按重量計(jì)約4%、小于按重量計(jì)約3 %、小于按重量計(jì)約2. 5 %、小于 按重量計(jì)約2%、小于按重量計(jì)約1. 75%、小于按重量計(jì)約1. 5%、小于按重量計(jì)約1. 35%、 小于按重量計(jì)約1.25%、小于按重量計(jì)約1%、小于按重量計(jì)約0.5%、小于按重量計(jì)約 0. 25%、以及小于按重量計(jì)約)的一種妥爾油浙青。在一些實(shí)施方案中，一種捕收劑組合物可以包括小于按重量計(jì)約20% (例如小于 按重量計(jì)約18%、小于按重量計(jì)約15%、小于按重量計(jì)約12%、小于按重量計(jì)約10%、小于 按重量計(jì)約8 %、小于按重量計(jì)約6 %、小于按重量計(jì)約5 %、小于按重量計(jì)約3 %、小于按重 量計(jì)約2%、小于按重量計(jì)約1%、以及小于按重量計(jì)約0.5%)的一種燃料油(例如柴油燃 料)或加熱爐的油。在一些實(shí)施方案中，一種捕收劑可以是處于一種鹽的形式。在一些實(shí)施方案中，一 種捕收劑是處于一種陰離子的形式。可以與一種陰離子捕收劑一起使用任何合適的抗衡陽 離子，例如Li+、Na+、K+、NH4+、烷基銨離子、以及咪唑啉陽離子。在一些實(shí)施方案中，一種抗衡 陽離子可以是二價(jià)或三價(jià)的陽離子，例如Mg2+、Ca2+、Ba2+、和Al3+。在一些實(shí)施方案中，該抗 衡陽離子是Na+。一種捕收劑鹽或皂可以通過例如使該捕收劑(例如一種氧化的脂肪酸組 合物、一種氧化的清潔脂肪酸組合物或一種oxmal組合物)與任何適合制備對(duì)應(yīng)的鹽的堿 (例如NaOH)進(jìn)行反應(yīng)來制備。參見例如實(shí)例8和9。如在此描述的一種捕收劑與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的捕收劑(例如脂肪酸捕收劑)相比時(shí) 可以增大礦物的產(chǎn)率。在一些實(shí)施方案中，該產(chǎn)率被提高了從約0.5%到約50% (例如 0. 5%、1%、1· 5%、1· 8%、2%、3%、5%、7· 5%、10%、12%、15%、20%、25%、30%、40%、以 及50%)。在一些實(shí)施方案中，該產(chǎn)率提高了 1.8%。在一些實(shí)施方案中，使用一種在此描 述的捕收劑時(shí)一種礦物的產(chǎn)率是從約80%至約100% (例如80%、82%、85%、87%、89%、 91%,93%,95%,97%,97. 5%,98%,98. 5%,99%,99. 2%,99. 7%、和 99. 9% )。在一些實(shí) 施方案中，一種礦物的產(chǎn)率是99. 7%。參見例如實(shí)例1。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的捕收劑相比時(shí)，使用在此描述的一種捕收劑 產(chǎn)生了改善的等級(jí)的礦物。在一些實(shí)施方案中，可以提高百分比P2O5等級(jí)。在一些實(shí)施方 案中，可以提高百分比的可溶物產(chǎn)物等級(jí)。參見例如實(shí)例1。
取決于礦石及其條件，一種捕收劑能以范圍從約0. 041b/噸礦石至約IOlb/噸礦 石的量值使用。在一些實(shí)施方案中，一種捕收劑能以范圍從約0. 31b/噸礦石至約0. 91b/ 噸礦石的量值使用。在一些實(shí)施方案中，一種捕收劑能以約0.91b/噸礦石的量值使用。參 見例如實(shí)例1。與脂肪酸一起使用的任何合適的泡沫浮選池以及泡沫浮選池的操作方法可以與 在此描述的一種捕收劑一起使用。在一些實(shí)施方案中，這種泡沫浮選是一種陰離子浮選或 正浮選。在一些實(shí)施方案中，一個(gè)初始的陰離子浮選后跟隨一個(gè)陽離子浮選或反浮選。以 下非限制性的實(shí)例展示了一種泡沫浮選法的不同的實(shí)施方案(參見實(shí)例1)。在一些實(shí)施方案中，用于精選一種礦石的泡沫浮選法可以包括以下步驟(a)形 成含有水以及一種礦石的顆粒的一種漿料；(b)使該漿料與在此描述的一種捕收劑混合； 并且(c)收集所精選的礦石。在一些實(shí)施方案中，該漿料是一種水性漿料。在一些實(shí)施方 案中，該泡沫浮選法可以進(jìn)一步包括使該漿料與一種泡沫劑混合。在一些實(shí)施方案中，該泡 沫浮選法可以進(jìn)一步包括使該漿料與一種抑浮劑混合。在一些實(shí)施方案中，將該泡沫劑和 /或抑浮劑在與漿料混合之前與該捕收劑結(jié)合。在一些實(shí)施方案中，將該捕收劑、泡沫劑和 /或抑浮劑與該漿料單獨(dú)地進(jìn)行混合。在一些實(shí)施方案中，提供了在一種水性漿料中將一種第一材料顆粒與一種第二材 料分離的方法。這樣一種方法可以包括以下步驟(a)將一種捕收劑組合物加入這些材料 的一種水性漿料中；(b)在該水性漿料中提供空氣氣泡以形成氣泡_顆粒聚集體，每個(gè)氣 泡-顆粒聚集體具有至少一個(gè)空氣氣泡以及該第一材料的至少一個(gè)顆粒；并且(C)允許這 些氣泡_顆粒聚集體在該水性漿料中浮起。在一些實(shí)施方案中，這些氣泡-顆粒聚集體進(jìn)一 步包括一種捕收劑組合物的至少一種化合物。在一些實(shí)施方案中，在加入該捕收劑組合物 之后攪動(dòng)該漿料。在一些實(shí)施方案中，該第一材料是疏水的并且該第二材料是親水的。在 一些實(shí)施方案中，該捕收劑組合物增大了這些材料之一的疏水性。 在一些實(shí)施方案中，提供了 一種浮選磷酸鹽礦物的方法。在一些實(shí)施方案中，將該 磷酸鹽礦物從一種礦物混合物中分離出。在一些實(shí)施方案中，將該磷酸鹽與碳酸鹽(例如 白云石)分離。在一些實(shí)施方案中，將該磷酸鹽與白云石、方解石、石英以及硅酸鹽分離。在 一些實(shí)施方案中，所使用的捕收劑對(duì)于磷酸鹽是選擇性的。在一些實(shí)施方案中，將一種含有 磷酸鹽的礦石漿料在泡沫浮選之前經(jīng)受一個(gè)脫礦泥步驟。在一些實(shí)施方案中，可以使用在 此描述的一種捕收劑來從粘泥部分中分離出磷酸鹽。 在一些實(shí)施方案中，提供了從脈石中分離一種礦物的方法，該方法包括向礦物以 及脈石的一個(gè)溶液中提供一種氧化的脂肪酸組合物、并且將該礦物從該脈石中分離出。在 一些實(shí)施方案中，該氧化的脂肪酸組合物有助于礦物從該脈石中的分離。不受理論的限制， 在一些實(shí)施方案中，該氧化的脂肪酸組合物作為一種捕收劑起作用。在一些實(shí)施方案中，提 供了從脈石中分離一種礦物的方法，該方法包括向礦物以及脈石的一個(gè)溶液中提供一種 氧化的清潔脂肪酸組合物、并且將該礦物從該脈石中分離出。在一些實(shí)施方案中，該氧化的 清潔的脂肪酸組合物有助于從該脈石中分離出礦物。不受理論的限制，在一些實(shí)施方案中， 該氧化的清潔脂肪酸組合物作為一種捕收劑起作用。在一些實(shí)施方案中，提供了從脈石中 分離一種礦物的方法，該方法包括向礦物與脈石的一個(gè)溶液中提供一種oxmal組合物、并 且將該礦物從該脈石中分離出。在一些實(shí)施方案中，該oxmal組合物有助于該礦物從該脈石中的分離。不受理論的限制，在一些實(shí)施方案中，該oxmal組合物作為一種捕收劑起作用。II.捕收劑化合物以及組合物本披露內(nèi)容提供了多種氧化的脂肪酸化合物、氧化的脂肪酸組合物、氧化的清潔 脂肪酸組合物、oxmal化合物、oxmal組合物、以及它們的混合物，它們?cè)谂菽∵x中作為捕 收劑是有用的，例如有用于對(duì)另外通過脂肪酸(例如妥爾油脂肪酸或妥爾油蒸餾過程的側(cè) 流)被浮選的礦石或礦物進(jìn)行浮選。A.氧化的脂肪酸化合物在此提供的氧化的脂肪酸化合物包括至少兩個(gè)或多個(gè)脂肪酸主鏈結(jié)構(gòu)，其中每個(gè) 主鏈結(jié)構(gòu)通過一個(gè)位于每個(gè)主鏈結(jié)構(gòu)的非終端位置處的橋聯(lián)基團(tuán)連接到一個(gè)其他主鏈結(jié) 構(gòu)上，該橋聯(lián)基團(tuán)是選自一個(gè)直接的鍵、一個(gè)醚式鍵合或一個(gè)過氧化物鍵。該脂肪酸主鏈結(jié) 構(gòu)可以選自例如Cltl-C22脂肪酸類。該脂肪酸主鏈結(jié)構(gòu)可以選自例如C16-C22脂肪酸類。 該脂肪酸主鏈結(jié)構(gòu)可以選自例如C16-C18脂肪酸類。該脂肪酸主鏈結(jié)構(gòu)可以是例如一種C18 脂肪酸。該脂肪酸主鏈結(jié)構(gòu)可以選自例如油酸、亞油酸、以及亞麻酸。在一些實(shí)施方案中，這些氧化的脂肪酸化合物具有兩個(gè)或三個(gè)脂肪酸主鏈結(jié) 構(gòu)，并且每個(gè)脂肪酸主鏈結(jié)構(gòu)是相同的。例如而無限制，這兩個(gè)或三個(gè)脂肪酸主鏈結(jié)構(gòu) 中各自可以是油酸。下面的化學(xué)式1-4是具有選自相同脂肪酸的主鏈結(jié)構(gòu)的氧化的脂 肪酸化合物的例子。具有兩個(gè)相同的脂肪酸主鏈結(jié)構(gòu)的氧化的脂肪酸化合物的非限制 性例子包括氧化的癸烯酸；氧化的十二碳烯酸；氧化的順式-9-十四碳烯酸；氧化的順 式-9-十六碳烯酸；氧化的油酸；氧化的亞油酸；氧化的亞麻酸；氧化的順式_6、順式-9、順 式-12、順式-15-十八碳四烯酸；氧化的蓖麻油酸；氧化的順式-9- 二十碳烯酸；氧化的順 式-11- 二十碳烯酸；氧化的二十碳二烯酸；氧化的二十碳三烯酸；氧化的花生四烯酸；氧 化的二十碳五烯酸；氧化的芥酸；氧化的二十二碳二烯酸；氧化的4、8、12、15、19-二十二碳 五烯酸；氧化的二十二碳六烯酸；以及氧化的二十四碳烯酸。在一些實(shí)施方案中，這些氧化的脂肪酸化合物具有不同的脂肪酸主鏈結(jié)構(gòu)。在一 些實(shí)施方案中，這些氧化的脂肪酸化合物具有兩個(gè)不同的脂肪酸主鏈結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方 案中，這些氧化的脂肪酸化合物具有三個(gè)不同的脂肪酸主鏈結(jié)構(gòu)。例如而無限制，這些脂肪 酸主鏈結(jié)構(gòu)之一可以是油酸并且一種可以是亞油酸。下面的化學(xué)式5是具有兩個(gè)不同脂肪 酸主鏈結(jié)構(gòu)的一種氧化的脂肪酸化合物的一個(gè)例子。在一些實(shí)施方案中，一種氧化的脂肪酸化合物可以是處于一種鹽的形式。例如， 在一種氧化的脂肪酸組合物中的一種氧化的脂肪酸化合物的全部或某個(gè)部分可以是處于 一種鹽的形式。在一些實(shí)施方案中，一種氧化的脂肪酸化合物可以是處于一種陰離子的形 式。與一種陰離子的氧化的脂肪酸化合物一起可以使用任何合適的抗衡陽離子，如Li+、K+、 和Na+。在一些實(shí)施方案中，該抗衡陽離子是Na+。參加實(shí)例8。根據(jù)本發(fā)明的氧化的脂肪酸化合物的非限制性的具體結(jié)構(gòu)實(shí)例展示為下面的化 學(xué)式1-5。這些例子展示了一種同分異構(gòu)形式；可以制備其他的異構(gòu)體(例如順式和反式 異構(gòu)體)并且它們因此是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種泡沫浮選方法，該方法包括使用一種捕收劑來浮選一種礦物，該捕收劑是選自 一種氧化的脂肪酸組合物、一種oxmal組合物以及它們的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該氧化的脂肪酸組合物是選自一種氧化的清潔的 脂肪酸組合物、一種氧化的妥爾油脂肪酸組合物以及它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該捕收劑是一種氧化的脂肪酸組合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該捕收劑是一種陰離子的捕收劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中該陰離子的捕收劑具有一種抗衡陽離子，該抗衡 陽離子是選自Li+、Na+、K+、NH4+、烷基銨離子、以及咪唑啉陽離子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該捕收劑是一種清潔的氧化的脂肪酸組合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該氧化的脂肪酸組合物是一種氧化的妥爾油脂肪 酸組合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該捕收劑是一種oxmal組合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該礦物是選自磷酸鹽、重晶石、螢石、長(zhǎng)石、鉀堿、 氟石、菱鎂礦、白鎢礦、天青石、硫酸鉛礦、明礬石、鋁土礦、石膏、鉀鹽鎂礬、黑云母、方解石、 白云石、鈉長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、氟石、石膏、硬石膏、鈮鐵礦、鉭鐵礦、燒綠石、磷灰石、錫 石、黑鎢礦、金紅石、鈦鐵礦、赤鐵礦以及高嶺土。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中該礦物是磷酸鹽。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中該礦物是鉀堿。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該方法進(jìn)一步包括使用一種泡沫劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該方法進(jìn)一步包括使用一種抑浮劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該氧化的脂肪酸組合物具有至少一個(gè)選自以下 項(xiàng)的特征該氧化的脂肪酸組合物包括小于按重量計(jì)2. 5%的一種植物衍生的胺，該氧化 的脂肪酸包括按重量計(jì)至少65%的一種氧化的脂肪酸，該氧化的脂肪酸組合物包括小于按 重量計(jì)5%的一種妥爾油浙青，該氧化的脂肪酸組合物包括小于按重量計(jì)20%的一種燃料 油或加熱爐的油，以及該氧化的脂肪酸組合物具有至少約80的酸值。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該氧化的脂肪酸組合物具有至少約110的酸值。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該氧化的脂肪酸組合物具有范圍從約120至約 150的酸值。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括收集該礦物并且提供以下項(xiàng)中的一項(xiàng)或 多項(xiàng)與由一種相應(yīng)的脂肪酸組合物所提供的該礦物的產(chǎn)率相比更高的一個(gè)礦物產(chǎn)率、以 及與由一種相應(yīng)的脂肪酸組合物所提供的該礦物的等級(jí)相比更高的一個(gè)礦物等級(jí)。
18.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該氧化的脂肪酸組合物是一種氧化的脂肪酸。
19.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括收集該礦物并且提供以下項(xiàng)中的一項(xiàng)或 多項(xiàng)與由一種脂肪酸組合物所提供的該礦物的產(chǎn)率相比更高的一個(gè)礦物產(chǎn)率、以及與由 一種脂肪酸組合物所提供的該礦物的等級(jí)相比更高的一個(gè)礦物等級(jí)。
20.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中該oxmal組合物是一種oxmal化合物。
21.一種泡沫浮選方法，包括使用一種第一捕收劑來從脈石中分離一種礦物，其中該第 一捕收劑是通過以下項(xiàng)中的一個(gè)而制成的一個(gè)第一過程，包括a)提供一種清潔的脂肪酸組合物；并且b)將該清潔的脂肪酸組合物氧化； 一個(gè)第二過程，包括a)提供一種脂肪酸組合物；b)將該脂肪酸組合物馬來化；并且c)將該脂肪酸組合物氧化； 一個(gè)第三過程，包括a)提供一種妥爾油組合物；并且b)將該妥爾油組合物氧化；或 一個(gè)第四過程，包括a)提供一種脂肪酸組合物；并且b)將該脂肪酸組合物氧化。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中該方法包括使用至少一種通過該第一過程、第 二過程、第三過程或第四過程中的一個(gè)而制成的第二捕收劑，并且此外，其中該第一以及第 二捕收劑是通過不同的過程制成的。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中該礦物是磷酸鹽。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中該第二過程是通過首先將該脂肪酸組合物氧化 并且此后將該脂肪酸組合物馬來化而進(jìn)行的。
25.一種組合物，包括至少一種捕收劑以及泡沫劑和抑浮劑中的至少一種，其中該捕收 劑是選自一種氧化的脂肪酸組合物、一種oxmal組合物，以及它們的混合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的組合物，其中這些捕收劑中的至少一種但非所有，是一種 氧化的脂肪酸。
27.一種套件，包括一種捕收劑以及泡沫劑和抑浮劑中的至少一種，其中該捕收劑是選 自一種氧化的脂肪酸組合物、一種oxmal組合物，以及它們的混合物。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的套件，其中該套件進(jìn)一步包括對(duì)于浮選一種礦物的多項(xiàng)說明。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的套件，其中該套件進(jìn)一步包括一個(gè)標(biāo)簽，該標(biāo)簽指示了這 些含量將被用在一種礦物的泡沫浮選中。
全文摘要
用于泡沫浮選的捕收劑，包括氧化的脂肪酸組合物以及氧化的并且馬來化的組合物。具體來講，披露了氧化的妥爾油組合物以及氧化的并且馬來化的脂肪酸組合物的用途。
文檔編號(hào)C07C59/00GK102076419SQ200980124994
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月2日
發(fā)明者J·B·希尼斯, P·W·互爾德 申請(qǐng)人:佐治亞-太平洋化工品有限公司