[发明专利]去除碳酸盐矿物中杂质的过程

说明书

本发明定义了一种对碳酸盐矿物基质通过磁力分离进行选矿的过程，其中将含磷或氮的有机化合物或试剂和大量磁性颗粒与含有碳酸盐的矿物基质相混合，向该混合物施加磁场，从而使有价值的矿物从无价值的矿物中分离出来。

本申请是申请号为200780049391.4，申请日为2007年12月5日，申请人为氰特技术公司，发明创造名称为“去除碳酸盐矿物中杂质的过程”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及通过去除不需要的杂质进行碳酸盐矿物基质的选矿的领域。特别而言，本发明涉及一种使用磁性微颗粒和含有氮或磷官能度的矿物活性化合物的组合对碳酸盐矿石进行选矿的方法。

背景技术

选矿在采矿工业中指对矿物基质(例如矿石)进行纯化以得到有价值矿物的多种方法的术语。选矿典型地包括从矿物基质中将所需要的或“有价值”的矿物从其它不太需要或“无价值”的矿物中分离出来。在很多案例中，可得的分离度大大影响到所选产物的质量。例如，有价值的矿物质如碳酸钙在广泛的终端应用常用作色素和填料，例如在纸业、涂料、塑料、制陶中作为涂层和填料。在这些应用中，所需的更高水平的白度和亮度通常和更杂质的低水平相关联。然而，碳酸盐矿物常含有大量脱色性矿物，如长石、正长石、绿泥石、硅石、锐钛矿、云母如白云母和黑云母，粘土和铁相物质。同样，在其它应用中如电子、光学和生物医药领域，常希望得到含有相对低杂质水平的矿物。

一些矿物分离过程涉及到磁性试剂和强磁场的使用。PCT公布WO 02/066168报道了表面功能化的磁性颗粒，其据称可在矿物筛选中作为磁性试剂。据称该磁性颗粒至少在大小上与矿物颗粒具可比性，因此很明显的在磁性颗粒表面出现的物质的数量只是磁性试剂的很小的一部分。美国专利4,834,898和4,906,382报道的磁化试剂据称含有一种含磁性物质颗粒的水，每个磁性物质颗粒都有具有内外双层的表面活性剂的包衣。据报道磁性颗粒的内和外的表面活性剂层是单分子且不相同。

在以前的磁性分离过程中发现，随着磁性微颗粒的颗粒变小，可观测到矿物筛选质量的提高。因此，在特定应用中，例如在高岭土的选矿中，倾向于选用具有最小可应用的颗粒尺寸的磁性微颗粒。

发明内容

发明摘要

本发明的一个目标是提供一种使用磁性微颗粒和含有氮或磷官能度的矿物活性化合物的混合物对含有碳酸盐的矿物基质如矿石进行选矿的优化过程。

优选实施方式的详细描述

一种实施方式提供了一种使用通过磁力分离对碳酸盐矿物基质进行选矿的过程，其包括混合含有碳酸盐的矿物基质、大量磁性微颗粒和式I或式II的试剂，或式I和式II试剂组合形成混合物。式I试剂优先包含R1R2R3M，式II试剂优先包含R1R2R3R4M⁺X^-，其中M是N或P，X是一种阴离子型反离子，R1,R2,R3和R4各自含有氢或含有具有约1至约50碳的有机部分，或其中R1,R2,R3和R4中至少两种形成含有1至50碳原子的环状结构，并且其中R1,R2,R3和R4组中至少一种必须是含有1至50碳的有机部分或其中R1,R2,R3和R4组中至少两种形成含有具有1至50碳原子的环状结构。磁场施加于该混合物使得有价值的矿物从无价值的矿物中分离出来。

优选添加到碳酸盐矿物基质中的该大量磁性微颗粒和式I或式II的试剂的条件为磁性微颗粒和式I或式II的试剂重量比范围为约10:1至约1:10，更优选的重量比为约5:1至约1:5。

式I或式II的试剂包含含有有机氮(N)或有机磷(P)的分子，其中N或P能够被季取代化或以质子化的阳离子形式存在。