[发明专利]用作泡沫浮选捕集剂的具有低芳烃、硫和氮含量的正链烷烃和异链烷烃

说明书

技术领域

本发明涉及用于矿石泡沫浮选的包含捕集剂烃组合物的浮选剂，和更特别地涉及链烷烃捕集剂烃组合物用于从煤矿石和煤淤泥中采收煤的用途。

背景技术

泡沫浮选法通常用于采矿工业中以分离多种金属矿石，如元素周期表第3-12族的金属的硫化物、碳酸盐、磷酸盐和氧化物、和/或煤和硫以及非金属矿石例如煤或硫。因此，使用高度生物可降解但水解稳定的浮选剂或流体将是理想的，特别是考虑到溢流。另外的问题是当燃烧时，芳烃例如烷基苯(例如单-、二-和多烷基苯)、但甚至更具体地是多核芳烃和/或硫的存在导致烟灰和硫氧化合物的排放，例如WO-A-2006/086443中公开的那些。此外，这些流体趋向于仅显示有限的水生生物降解能力。因此，使用硫-和/或芳烃含量比WO-A-2006/086443中公开的那些低的浮选剂将同样是理想的，因为这些是可以烧尽的。

在固有地含有不可燃矿物物质的沉积物中发现煤(可燃碳质固体材料)。虽然大部分不可燃材料可通过筛选或常规重力选矿技术例如离心除去，但是泡沫浮选是通常使用的用于从煤中分离除去较细不可燃材料的选择性方法，也称为煤的“选矿”。矿物的这种选择性分离使得处理复杂煤矿石和特别是具有低煤含量的煤淤泥经济可行。“选择性”指使泡沫中不希望的不可燃材料或灰分的量最小化。以选择性方式采收尽可能多的煤即具有尽可能高的收率和尽可能低的灰分含量是理想的。另外，能够从具有非常低的煤含量的煤沉积物(例如由于太低的煤含量之前已经被放弃的淤泥)中采收煤将是理想的。

已经描述了用于泡沫浮选的多种浮选剂，包括与醇或其它泡沫剂组合的矿物油、木材或煤焦油衍生的中性烃液体。典型的矿物油衍生的捕集剂烃组合物包括具有约150-400℃沸点的液体烃中间馏分燃料油。特别地，矿物油和天然或石油气凝析油衍生的粗柴油和煤油是最普遍的烃捕集剂烃组合物。使用矿物油衍生捕集剂烃组合物例如US-A-4,416769和GB-A-2225260中公开的粗柴油的缺点是这些流体的低生物可降解性和高海洋毒性。这可能归因于这些粗柴油和煤油类流体中的多种组分，特别是大量的含硫和氮的化合物，以及芳烃和环烷烃的存在。微小量的芳烃和环烷烃通常已经足以将例如水生生物降解性降低至不再允许在与地下水或地表水接触应用的水平。如例如WO-A-2004/098782中所公开的，替代的捕集剂烃组合物(例如脂肪酸酯，如菜籽甲酯)显示出有限的水解稳定性，和因此不能被连续使用。

因此，能够以经济和环境可接受的方式，从氧化的煤的沉积物或低煤含量的沉积物中采收煤也将是理想的。

目前，这已经由本申请人通过使用如下的高异链烷烃浮选剂所实现。

发明内容

因此，本发明涉及包含捕集剂烃组合物和至少一种泡沫剂的浮选剂，所述捕集剂烃组合物包含大于80wt％的异链烷烃和正链烷烃、小于5ppm的硫和小于1ppm的氮，和具有在15℃下0.65-0.8g/cm³的密度。

具体实施方式

通常，用于金属或非金属矿石例如煤矿石选矿的浮选法(也称为“泡沫浮选”法)通过精细分散空气泡通过粉碎的金属或非金属矿石或淤泥的含水细浆液进行。疏水性颗粒例如通过用含捕集剂组合物的浮选剂处理制得的疏水性煤颗粒或金属矿石颗粒粘附于空气泡上和浮起至含水浆液的表面，在此它们作为浓缩的泡沫而被除去。

泡沫浮选因此通过粉碎起始，所述粉碎用于增大矿石的表面积以用于后续的处理和将岩石破碎成所需矿物和矿渣(随后必须使矿渣与所需矿物分离)；将矿石粉碎成细粉末。

随后将疏水性含矿物矿石的浆液(也称为浆料)和在煤浮选情况下的亲水性煤加入充气槽中，其中产生气泡。

含矿物或煤的矿石的疏水性颗粒通过附着于上升至表面的空气泡而从水中选出，形成槽容器表面上的泡沫。在煤炼制的情况下，泡沫含有煤粉，随后从分离出的矿物中除去煤粉用于进一步的炼制。

未粘附颗粒(尾料)或废物仍然悬浮于浆液中，或下降至浆液的较低高度。

在该过程中，通常使用浮选剂。这些通常包含捕集剂和泡沫剂。捕集剂吸引疏水性颗粒，而存在泡沫剂例如长链烷基醇以在槽中产生稳定泡沫层。因此捕集剂的基本目的是赋予所需颗粒疏水性，从而降低接触角和表面粘度，并增大可润湿性及这些颗粒和上升空气泡之间的粘附力。同时，捕集剂组合物应具有选择性，使得尾料或废物不会具有疏水性和因此不会浮起。