[发明专利]处理磷酸盐矿石的方法

说明书

本发明涉及一种用包含主和次捕收剂的捕收剂组合物处理非硫化物矿石的方法，其中主捕收剂选自两性和阴离子表面活性化合物，次捕收剂为乙氧基化脂肪酸，其中平均乙氧基化度高于0且小于2；适用于上述方法的捕收剂组合物；和包含该捕收剂组合物的浆料。

本发明涉及一种处理非硫化物矿石如磷酸盐矿石的方法，其中使用含有平均乙氧基化度非常低的脂肪酸乙氧基化物作为次捕收剂与阴离子或两性的主捕收剂组合的捕收剂组合物。

泡沫浮选是一种物理化学方法，其用于将被认为经济上有价值的矿物质颗粒与被认为是废弃物的那些颗粒分离。其基于气泡选择性附着到先前呈现疏水性的那些颗粒的能力。然后颗粒-气泡组合上升到泡沫相，由此排出浮选槽，而亲水性颗粒保留在浮选槽中。颗粒疏水性又是由称为捕收剂的特殊化学物质引起的。在直接浮选系统中，经济上有价值的矿物质由于捕收剂的作用而变得疏水。类似地，在反浮选系统中，捕收剂使得被视为废弃物的那些矿物质颗粒具有疏水性。分离工艺的效率根据回收率和品位来量化。回收率是指浮选后被除去到浓缩物流中的矿石中所含的有价值产物的百分比。品位是指浮选后浓缩物中经济上有价值的产物的百分比。越高的回收率或品位值表明浮选系统越有效。捕收剂的选择性是指捕收剂仅选择性吸附至目标矿物质表面上的能力。改善的选择性与改善的性能(回收率，品位)成正比，通常表示为“选择性因子”。

用于浮选磷酸盐矿石的最广泛使用的阴离子浮选剂是不饱和脂肪酸，例如油酸，以及工业等级或商业等级的具有高比例不饱和脂肪酸的天然存在的脂肪酸混合物，例如妥尔油、大豆油、棉籽油和亚麻籽油及其衍生物，以及合成酸。已知不饱和脂肪酸浮选剂是相对非选择性的，因为它们还适于浮选含硅酸盐和含碳酸盐的矿物质，因此在必须将伴随的矿物质与其他有价值的矿物质分离的情况下仅有有限的用途。

已经提出了许多合适的阴离子表面活性剂用作磷酸钙的浮选剂，例如脂肪酸、烷基苯磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基硫酸盐、烷基磺基琥珀酰胺酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、烷基乳酸盐、烷基异羟肟酸盐、N-酰基中性氨基酸(烷基酰氨基羧酸)，如肌氨酸的N-酰基衍生物或甘氨酸的N-酰基衍生物。还已知这些类型的表面活性剂通常不能以纯净形式使用，因为它们在浮选过程中不能提供正确的泡沫特性；因此，阴离子表面活性剂通常与其他阴离子表面活性剂(尤其是脂肪酸型)或非离子表面活性剂一起用于配制剂中。这例如公开在EP2708282A1中，其中将脂肪酸捕收剂与肌氨酸盐共捕收剂组合。

还提及两性表面活性剂作为磷酸盐矿石的浮选剂。它们例如公开在US4,358,368中，并包括诸如如下的化合物：

其中R为具有7-24个碳原子，优选10-18个碳原子的烃基；A为具有2-4个碳原子的氧亚烷基；R1选自氢和具有1-4个碳原子的烃基；Y^-选自COO^-和SO₃^-；n是0-1的数；p为0-约5的数；q为1-2的数。

SU 143745公开了一种磷酸盐矿石(例如磷灰石矿石)的浮选方法，其中将羧酸或其皂加入到式R-CO(OCH₂-CH)_nOH的化合物中，其中n为2-10。

CN 104307640公开了一种磷酸盐岩捕收剂，其包含优选具有3-5当量氧化乙烯的脂肪酸聚氧亚乙基酯与脂肪醇乙氧基化物和脂肪醇乙氧基化磷酸盐的组合。脂肪醇乙氧基化磷酸盐是磷酸盐的阴离子捕收剂，但不是很优选的。

US 2,302,338公开了氧化物和硫化物矿石(例如磷灰石)的浮选剂，其含有烷氧基化乳化剂。尽管该文件泛泛地声称烷氧基化物(乙氧基化物)基团的数量可为2或更多，然而在实施例中使用了油酸(即阴离子主捕收剂)和具有40个乙氧基化物单元的羟基乙氧基化蓖麻油(其可视为次捕收剂)来处理萤石矿石。

本领域需要提高选择性。

令人惊讶地发现，使用具有低乙氧基化度的脂肪酸乙氧基化物与一种或多种阴离子或两性的主捕收剂的组合改善了现有选择性主捕收剂在处理非硫化物矿石的方法中的选择性。