[发明专利]捕收剂组合物和在矿物浮选过程中使用捕收剂组合物的方法

说明书

在此提供了用于矿物浮选的捕收剂组合物C，其包含溶解于水溶性有机溶剂L中的异羟肟酸A和/或异羟肟酸A的盐S中的至少一种，以及在矿物浮选过程中使用这些捕收剂组合物回收硫化物和/或氧化物矿物的方法。

背景技术

1.技术领域

本文所述的本发明的技术领域总体上涉及矿石选矿。更具体地，本发明的技术领域涉及矿物浮选以及使用浮选剂对含氧化物和/或硫化物矿物的矿石进行选矿。

2.相关技术

脂肪烷基、芳基和芳烷基异羟肟酸及其盐是众所周知的用于氧化物和硫化物矿物的浮选的捕收剂。异羟肟酸是形式上通过用羟胺基团-NY-OH替代羟基基团-OH从羧酸X-COOH衍生的。X代表烷基、芳基或芳烷基基团，并且Y主要是氢H、或低级烷基例如甲基。异羟肟酸已经被用于金属或矿物诸如烧绿石、萤石、钨锰矿、黑钨矿、锡石、白云母、磷钙石、赤铁矿、软锰矿、蔷薇辉石、硅孔雀石、孔雀石、重晶石、方解石、以及含稀土元素的矿物的浮选。此外，现有技术中已充分记载了将它们用于硫化物矿物(例如黄铜矿、黄铁矿以及磁黄铁矿)的浮选。它们比常规脂肪酸、脂肪胺、石油磺酸盐、以及烷基硫酸盐更强大且更具选择性。异羟肟酸酯在氧化铜矿物诸如孔雀石、蓝铜矿、赤铜矿、黑铜矿、假孔雀石、胆矾和硅孔雀石的矿物浮选过程中是尤其有用的。

脂肪烷基异羟肟酸典型地是通过在适当的溶剂中、在碱存在下使羟胺的一种形式(羟胺或其化合物，典型地是其盐酸盐或硫酸盐)与脂肪酸甲酯反应制备的。所得的脂肪异羟肟酸盐(其是固体)可以用酸中和，以得到相应的脂肪异羟肟酸(其也是固体)。

Hughes的现有技术(US 7,049,452 B2和US 7,007,805 B2)披露了脂肪异羟肟酸及其盐的固体或膏状产物的制备和用途。Hartlage(US 3,933,872 A)也披露了呈固体产物形式的脂肪异羟肟酸盐的制备方法。然而，呈固体或膏状形式的产物具有若干缺点：固体或膏状产物在开采操作中更难以处理，因为该产物在使用前必须被转化成水性溶液或分散体。从转筒中去除固体产物或粘性膏体可能是困难的，并且如果该膏体是苛性的，即具有高pH，其还可能是危险的。大多数操作优选在开采操作时获得可易于定量加入浮选池的呈液体形式的烷基异羟肟酸或其盐。

可以通过在具有至少11的pH的水性混合液中提供脂肪异羟肟酸酯获得液体产品，如US 7,007,805 B2中所述的。这么做是因为脂肪异羟肟酸及其相应的碱金属盐在具有小于约11的pH的水中具有差的溶解性。在本发明的上下文中，具有大于10的pH的试剂被认为是有害的或危险的。它们在与皮肤接触时会引起烧伤，并且可能对皮肤造成永久性损伤。处理这些试剂的浮选工厂操作员通常需要穿戴精心制作的个人防护设备来处理有害浆料或液体。

虽然FR 2,633,606 A1披露了溶解于“可与水混溶的溶剂”中的异羟肟酸，但是仅提供了一小类溶剂，并且本领域技术人员将推测大多数包含水作为主要溶剂。此外，该参考文献传授了使用异羟肟酸作为碳酸盐矿石的沉淀试剂。

异羟肟酸可以溶解于与水不混溶的烃或其他油中，如US 6,739,454 B2中所述的。然而，此种溶剂的使用可能对浮选过程有不利影响。该不利影响包括起泡增加、泡沫相稳定化以及不需要的脉石矿物的浮选。这通常表现为差的或不可接受的精矿品位。

在US 4,871,466 A中，描述了在水不溶性溶剂中脂肪异羟肟酸的制备，该水不溶性溶剂即具有从8至22个碳原子的脂肪醇或其混合物。这种水不溶性醇的存在可能在浮选过程中产生不利影响，例如起泡增加、泡沫相稳定化、以及不需要的脉石矿物的浮选。

可替代地，脂肪异羟肟酸的微乳液可以使用具有从8至22个碳原子的脂肪醇或其混合物与少量阳离子或非离子表面活性剂制备，如US 5,237,079A中所讨论的。该微乳液中使用的长链脂肪醇可能具有与US 6,739,454 B2中的油类似的对浮选过程的不利影响，即起泡增加、泡沫相稳定化、以及不需要的脉石矿物的浮选。