[发明专利]用于制造含白色颜料的产品的间接浮选法

说明书

本发明涉及用于制造含白色颜料的产品的方法。含白色颜料的产品经由泡沫浮选由至少一种含白色颜料和杂质的材料获得。

本发明涉及用于制造含白色颜料的产品的方法，并且更特别地，涉及为了通过泡沫浮选将白色颜料与杂质分离以制造含白色颜料的产品而实施的技术领域。

颜料通常被认为是由于波长选择性吸收而改变反射或透射的光的颜色的材料。这种物理过程与其中材料发光的荧光、磷光和其他形式的发光不同。颜料用于使例如漆、墨、塑料、织物、化妆品、食品和其他材料着色。所使用的大多数颜料为通常被研磨成细粉末的干着色剂。

白色颜料由于其工业关联性而在颜料领域中占有特殊的地位。例如，在欧洲的造纸工业中，每年使用大于1000万吨的白色颜料。白色颜料也用于漆和涂料中。尤其是在制造分散型漆时，白色颜料是调色系统中的基础颜色。

天然存在的白色颜料通常通过采矿来获得。然而，通常，这样的白色颜料含有引起变色(例如，如灰色或黄色)的杂质。此外，这些杂质可能影响白色颜料的特性，并因此在其使用中导致显著的缺点。白色颜料中的大量杂质(例如，如硅酸盐)可能增加磨损特性。因此，必须将杂质与白色颜料彼此分离以获得不被杂质污染或仅少量地被杂质污染的含白色颜料的产品。

在现有技术中已知通过物理-化学分离从白色矿物中分离杂质。物理-化学分离过程包括首先研磨变质岩或沉积岩，然后使所得的含白色颜料和杂质的材料在水性环境中经受常规泡沫浮选。常规泡沫浮选是现有技术中已知的高度通用的方法，该方法基于在包含含白色颜料和杂质的材料的水性悬浮体中气泡选择性地粘附于特定表面的能力的差异而用于颗粒的物理-化学分离。然后白色颜料与附着的气泡被运送至表面并被除去，而保持完全润湿的杂质则留在液相中。

如上所述，常规泡沫浮选的基础是白色颜料和杂质的可润湿性的差异。白色颜料可以为天然疏水的，但是通常疏水性通过化学处理来诱导。使表面变得疏水的化学处理本质上是用合适化合物的层包覆颗粒表面的方法。

然而，常规浮选具有显著的缺点：如前面所提及的，作为捕收剂的化学处理用于使白色颜料的表面变得疏水以通过气体起泡分离这些颗粒。这些捕收剂吸附在白色颜料的表面上，并因此改变颜料的特性。然而，这种改变在白色颜料在纸、塑料、漆、涂料、混凝土、水泥、化妆品、水处理、食品、制药、墨和/或农业应用中的随后使用中可能是不期望的，其中优选含白色颜料的产品用于造纸机的湿部工艺(wet end process)中，用于卷烟纸、板和/或涂层应用中，或者用作用于轮转凹版印刷和/或胶版印刷和/或喷墨印刷和/或连续喷墨印刷和/或柔性版印刷和/或电子照相术和/或装饰表面的支持体。此外，期望的白色颜料的直接浮选由于品质和经济原因而是不利的。

或者，可以考虑使用反/间接泡沫浮选以分离白色颜料和杂质。与其中期望的白色颜料直接浮起并从产生的泡沫中收集的常规浮选相比，反(间接)浮选旨在使不期望的杂质优先浮起并被除去，从而留下相对于期望的白色颜料已被浓缩的悬浮体。此外在反浮选期间，使用使杂质变得疏水的捕收剂。

在反泡沫浮选中使用捕收剂的相应方法是已经知晓的，一类捕收剂是酯季铵盐。

US 3,990,966涉及通过如下来纯化方解石矿石的湿法工艺：研磨并形成方解石矿石的浆料，在浮选剂的存在下通过从其中浮选杂质来从方解石浆料中分离所述杂质，对所得方解石浆料进行分级，将经分级的方解石在增稠器中沉降并干燥产物。选自(a)1-羟乙基-2-十七碳烯基咪唑啉、(b)1-羟乙基-2-烷基咪唑啉和(c)所述咪唑啉的盐衍生物的阳离子表面活性剂作为浮选剂，其中咪唑啉的烷基部分是使所述表面活性剂在使用时为液体的长度的脂肪酸的烷基部分。

CA 1 187 212涉及通过浮选纯化含硅酸盐的碳酸盐矿石的方法，其中使矿石经受研磨至足以释放杂质的细度。捕收剂是选自以下季胺的阳离子反应物：a)在烷基中具有8至16个碳原子的二甲基二烷基，所述烷基为饱和或不饱和脂族、正构或支化的；b)在为正构脂族的烷基中具有10至22个碳原子的二甲基烷基苄基；c)在为正构饱和或不饱和脂族的烷基中含有12至18个碳原子的双咪唑啉；d)衍生自季胺a)、b)和c)的盐。