[发明专利]矿石浮选的抑制剂

说明书

技术领域

本公开内容总体上涉及用于矿石浮选过程的抑制剂。

背景

尽管铁是地壳中第四大丰富元素，但绝大多数是以硅酸盐或更少见的碳酸盐矿物结合。从这些矿物中分离纯铁的热力学障碍是艰难的和能量密集的，因此由人类工业使用的铁的常见来源利用比较稀有的高级铁氧化物矿物，主要是赤铁矿。这种高级矿石的大部分储量现在都已经耗尽，导致了较低级铁矿石源的开发，例如磁铁矿和铁燧岩。这些较低级矿石的铁含量可以通过各种浓缩(选矿)过程浓缩(升级)到较高的铁含量，例如满足钢铁工业的质量要求。

较低级矿石来源的加工涉及去除作为矿石本身的固有部分的不需要的矿物(例如硅酸盐和碳酸盐)的脉石。在这些选矿过程中，使用诸如破碎、研磨、碾磨、重力或重介质分离、筛选、磁分和/或泡沫浮选的技术分离脉石，以改进所需矿物的浓度并除去杂质。

一种这样的选矿技术是泡沫浮选。在泡沫浮选中，将矿石研磨成足够小的尺寸以从脉石释放所需的一种或多种矿物。将研磨的矿石与水合并以产生含有矿物颗粒和脉石颗粒的浆料。然后将浆料充气，例如在称为浮选槽的罐或柱中。泡沫浮选基于气泡选择性地粘附到浆料中的特定矿物表面的能力的差异来物理分离研磨的颗粒。具有附着气泡的颗粒被运送到浆料的表面，形成可以除去的泡沫，而保持完全润湿的颗粒保持在固相/液相中。

可以与浮选过程结合使用的另外的步骤包括通过脱泥除去超细颗粒。超细颗粒通常定义为直径小于5至10微米的颗粒。脱泥过程可以伴随或紧接着絮凝步骤或一些其它类型的沉降步骤，例如使用旋风分离设备。该步骤随后通常是浮选步骤，其中在存在收集剂和/或起泡剂的情况下，将脉石材料与所需的一种或多种矿物分离。

可以修改浆料的化学性质以控制或增强某些颗粒如何与气泡相互作用或者替代地沉降到底部。例如，可以将“收集剂”(通常为表面活性剂)添加到浆料中以与特定颗粒的表面相互作用，导致增加颗粒的表面疏水性并促进浮选。可以将“抑制剂”添加到浆料中以选择性地与某些颗粒的表面相互作用以降低表面疏水性并抑制该类型颗粒的浮选，即促进该类型颗粒的抑制。

在矿物浮选系统中，通常在漂浮所需的一种或多种矿物的同时压下或压住不需要的脉石材料。在差示浮选或反向浮选系统中，通常在漂浮不需要的脉石的同时压下或压住所需的一种或多种矿物。也就是说，正常浮选系统被倒转，其中硅酸盐富集在漂浮物中而铁矿石富集在底部级分中。这种反向泡沫浮选系统在美国专利号4,732,667中公开。

常见的抑制剂包括衍生自天然物质如树胶、糊精和淀粉的材料。参见Frommer等人的美国专利号3,292,780和Iwasaki的美国专利号3,371,778，以及美国专利号4,339,331。

已经开发了合成的抑制剂，用于将脉石与需要的矿物分离，例如美国专利号4,360,425和4,289,613、美国专利号2,740,522、美国专利号3,929,629和美国专利号4,808,301中所述。

即使在任何反向浮选或差示浮选系统中使用抑制剂，所需矿物的一些部分也可能无意中随脉石除去。无意中随脉石除去的一种或多种有价值矿物的部分可能永久性地从该过程中失去。即使所需的一种或多种矿物的回收率或等级的小幅增加也可带来显著的经济效益。

简述

鉴于前述内容，本文所述的一个或多个实施方案包括包含聚合物的抑制剂，所述聚合物包含：a)一种或多种丙烯酰胺单体的重复单元; b)选自烷基丙烯酸羟基烷基酯、烯丙氧基烷基二醇、烯丙氧基乙醇、三羟甲基丙烷烯丙基醚和丙烯酸2-羟基乙基酯的一种或多种单体的重复单元;和任选地，c)一种或多种丙烯酸单体的重复单元。本文还公开了包含抑制剂和溶剂的组合物，以及用于从具有所需矿物和脉石的矿石中富集所需矿物的方法，其中所述方法包括在存在一种或多种示例性抑制剂的情况下进行浮选过程。

通过参考本公开内容的各种特征的以下详述和其中包括的实例，可以更容易地理解本公开内容。

详述