[发明专利]季铵化合物在泡沫浮选法中作为促集剂的用途

说明书

发明技术领域

本发明涉及聚合季酯产物在泡沫浮选法中作为促集剂的用途，使用聚合季酯的泡沫浮选方法，聚合季酯本身，以及聚合季酯的制备方法。

发明技术背景

季铵化合物在方解石的反泡沫浮选法中作为促集剂的用途是长期已知的。术语“反泡沫浮选”的含义是使用泡沫运载脉石矿物而不是运载有价值的浓缩物，即脉石被回收到泡沫产物中。例如参见US 4,995,965，其中碳酸钙和杂质如硅酸盐通过在促集剂如二烷基二甲基季铵化合物的存在下浮选硅酸盐并浓缩其余部分中的碳酸钙而分离。然而，二烷基季铵化合物，例如目前用于方解石的反浮选的下式(A)产物具有对水生有机体有毒的缺点，还被认为在环境中不容易生物降解。

DE 19602856提出使用可生物降解酯季铵盐在反泡沫浮选法作为促集剂。这些产物为季脂肪酸链烷醇胺酯盐。然而，发现这类酯季铵盐在浮选步骤中通过水解和/或生物降解，释放脂肪酸，在其中水相再循环的典型方法中特别如此。在方解石反泡沫浮选法中，存在释放的脂肪酸可能附着于方解石上并使矿物漂浮的风险，导致差的收率。

近来，专利申请EP 1949963 A1中提出一类新型低聚酯季铵盐，例如具有下式(B)的产物。

这些产物满足为无毒、容易生物降解的产物的要求，这似乎在浮选中充分有效。然而，它们显示出与上述酯季铵盐相同的缺点，在水解时快速释放脂肪酸，当用于高pH(约10)和升高温度(约30℃)的浮选方法环境中时尤其如此。脂肪酸皂的释放可具有这一风险：由于该物质具有与酯季铵盐相反的收集性能，因此支持有价值的方解石的浮选，然后使其被浪费(例如参见本发明实施例5中的对比实验)。

因此，持续需要最佳化和/或找到碳酸钙矿石反泡沫浮选法的选择方案。就这点而言，特别重要的是产物中酸不溶性材料的量尽可能低，产物的收率尽可能高，且得到具有高质量(特别是亮度)的产物。应认识到降低酸不溶性材料的量和提高收率是两个相互矛盾的目标。更具体而言，降低酸不溶性材料的量通常通过浮选掉大量材料而实现，但这降低收率，反之亦然。

发明概述

本发明的目的是至少部分地克服现有技术的缺点和提供具有季氮原子，同时具有有利的环境性能的浮选促集剂。

本发明的目的进一步是提供用于反泡沫浮选含有硅酸盐作为杂质的矿石，尤其是反泡沫浮选含有碳酸钙或含铁矿物的矿石，特别是反泡沫浮选方解石的有效浮选促集剂，其得到含有少量杂质的高方解石收率。

令人惊讶的是，我们发现当浮选含有硅酸盐作为杂质的碳酸钙时，如果反泡沫浮选法包括使用特殊的酯季铵化合物，则可实现非常高的收率和/或高选择性(低酸不溶物含量)，所述化合物可通过任选烷氧基化的脂肪醇、任选烷氧基化的脂肪酸链烷醇酰胺、或烷氧基化仲胺、二羧酸或其衍生物和链烷醇胺缩合得到，其中通过合适的烷基化剂将缩合产物季铵化。

因此，在第一方面中，本发明涉及上述产物作为浮选促集剂，尤其是在反泡沫浮选含有硅酸盐作为杂质的矿石，例如含有碳酸钙或含铁矿物的矿石中，特别是在反泡沫浮选方解石中的用途。

在第二方面中，本发明涉及在这些产物的存在下反泡沫浮选方解石的方法。

在第三方面中，本发明涉及具体聚合物，所述聚合物可通过任选烷氧基化的脂肪醇、任选烷氧基化的脂肪酸链烷醇酰胺或烷氧基化仲胺，与任选烷氧基化的链烷醇胺，和芳族二羧酸，特别是邻苯二甲酸缩合，然后将缩合得到的产物季铵化而得到，在第四方面中，本发明涉及得到这些聚合物的方法。

本发明的这些和其它方面会从以下发明详述中获悉。

附图简述

图1和图2为绘出实施例6的实验结果的图。

发明详述

本发明涉及一种产物在泡沫浮选法中作为促集剂的用途，所述产物可通过如下组分在一个或几个步骤中缩合：

具有式(I)的化合物：

其中R¹为具有7-24个碳原子的烃基，其可以为支化或线性、饱和或不饱和的，AO为具有2-4个碳原子的亚烷氧基，n为0-20的数，且Y为O、C(=O)NH或NZ，其中Z为基团R²，其中R²为C₁-C₄烷基，优选CH₃，或苄基，条件是当Y为NZ或C(=O)NH时，则n≥1；

具有式(IIa)或(IIb)的二羧酸或其衍生物：