应用混合捕集剂作为非硫化物矿,特别是石的浮选助剂

申请号 CN87107119 申请日 1987-10-24 公开(公告)号 CN87107119A 公开(公告)日 1988-06-15
申请人 亨克尔两合股份公司; 发明人 沃夫冈·万·里宾斯基; 里塔·科斯特尔;
摘要 本 发明 涉及应用混合捕集剂落选 锡 矿,该捕集剂含(a)烷基和/或烯基苷和(b)单烷基亚锡酸盐,其中(a)与(b)之比调节为4∶1-1∶4。
权利要求

1.应用混合捕集剂浮选非硫化物矿,特别是石,该捕集剂中含(a)烷基和/或烯基苷和(b)单烷基亚锡酸盐,其中(a)与(b)之比为4∶1-1∶4。
2.权利要求1的应用,其特征是采用烷基和/或烯基单苷和/或带1-8个苷基的多苷,其烷基或烯基可为直链或支化,具有2-18个原子且必要时具有羟基和/或具有取代-CH2-基的醚桥键。
3.权利要求1和2的应用,其特征是采用烷基和/或烯基单苷和/带1-3个苷基的多苷。
4.权利要求1的应用,其特征是单烷基亚锡酸盐的通式为:其中Me为Na,Ca,H,R为2-10最好为2-8碳且优选为直链饱和烷基。
5.权利要求4的应用,其特征是单烷基亚锡酸盐为单丁基亚锡酸钠。
6.权利要求1-5的应用,其特征是混合捕集剂用量为100-1500g/吨原矿。
7.从锡矿中浮选分离锡石的方法,其中将细粉碎矿石混成矿石悬浮液,在捕集剂存在下向悬浮液中鼓入空气并将产生的泡沫连同其中的矿物一起分出,该方法的特征是作为捕集剂采用(a)权利要求1-3定义的烷基和/或烯基苷和(b)权利要求4和5定义的单烷基亚锡酸盐。
8.权利要求7的方法,其特征是捕集体剂用量为100-1500g/吨原矿。

说明书全文

发明涉及烷基苷和单烷基化合物组合使用作为非硫化物矿,特别是锡石的浮选捕集剂。

浮选是广泛采用的原矿选矿方法,其中将有用的矿物从脉石中分出。非硫化物矿例如有磷灰石,萤石,百锡矿和其它盐类矿物,锡石和其它金属化物如氧化和氧化锆以及某些酸盐和硅酸盐等。为了进行浮选而将矿石预先粉碎,采用干法但最好是湿法研磨后悬于中。一般还向矿石中加入捕集剂并混入发泡剂,且必要时还加助剂如调节剂,抑制剂钝化剂)和/或激活剂(活化剂),以利于在后续浮选中将有用矿物同脉石组分分开。在向悬浮体吹入空气(浮选)之前,一般是让试剂作用于细粉碎矿石一段时间(调节),以便在表面形成泡沫。在这个过程中捕集剂使矿物表面疏水化,从而使矿物粘附到吹气时形成的气泡上。矿物成份的疏水化是以选择性方式进行的,致使无用矿物成份不会粘附到气泡上。刮出含矿物泡沫并进一步加工。浮选的目的在于以尽可能高的收率从矿石中获取有用矿物,而同时又要达到尽可能好的富集。

现有技术中也采用浮选法将锡石从脉石中分出,其中按矿石种类的不同而加入不同的捕集剂。对于含不易被阴离子捕集剂如不饱和及饱和脂肪酸,特别是妥尔油脂肪酸及油酸,硫酸或磺酸烷基酯疏水化的脉石的矿石,采用加这种捕集剂的浮选法就能满足要求。至于难于浮选的锡矿则要添加选择性捕集剂如膦酸(DE-PS2443460和DD-PS76974)或磺基琥珀酸烷基酯(US3830366)。

所用有机膦酸盐可为水溶性有机膦酸盐,如苯乙烯膦酸盐[可参阅如X    Int.Mineral    Proc·Congress-IMM,E.Topfer,S.626-627,London    1973(O.S.Bogandow)]。

许多锡矿捕集剂因其本身的表面活性而会产生适于浮选的泡沫。但也必须通过特定的起泡剂来产生泡沫或以适当方式促使发泡。已知浮选起泡剂有4-10醇,聚丙二醇,聚乙二醇醚或聚丙二醇醚,萜烯醇(松油)和甲苯甲酸。还必须加入改善浮选悬浮体(矿浆)的试剂如pH值调节剂,泡沫中有用矿物的活化剂或泡沫中无用矿物的抑制剂,且必要时还加有分散剂。

与阴离子和阳离子表面活性剂形成对照的是在浮选过程中几乎不用非常离子表面活性剂作为捕集剂。据A.Doren,D.Vargas和J.Goldfarb在Trans.Inst.Met.Min.Sect.C.,84(1975),S.34-39中报道,石英,锡石和硅孔雀石的浮选试验采用9-10mol环氧乙烷与辛基酚的加成产物作为捕集剂进行。在有关文献中还说明用离子和非离子表面活性剂的简单混合物作捕集剂。A.Doren,A.Van    Lierde和J.A.de    Cuyper在Dev.Min.Proc.2(1979),S.86-109中报道了锡石的浮选试验采用9-10mol环氧乙烷和辛基酚的加成产物和磺基琥珀酸十八(烷)基酯的混合物进行。V.W.Lovell在A.M.Gandin    Memorial    Volume,由M.C.Fuerstenau出版,A    IME,New    Youk    1976,Vol.I,S.597-620中报道了磷灰石的浮选试验采用妥尔油脂肪酸和壬基苯基四甘醇醚的混合物进行。

P    3536975.2又建议,除阴离子,阳离子或两性表面活性剂外,可用烷基苷作为非硫化物矿的浮选助剂。

主要还是用单烷基锡化合物作为锡石的浮选捕集剂(Int.Tin    Research    Council,Annual    Report    1984,Greenford,Englamd    1985)。

锡矿浮选用阴离子和两性捕集剂以经济上合理的捕集剂用量达不到满意的有用矿物收率。因此本发明的任务是,提出旨在改善浮选方法的经济效果的捕集剂,用此捕集剂可以相同的用量和选择性达到更高的有用矿物收率,或以更低的捕集剂用量达到相同的有用矿物收率。

现已发现,烷基和/或烯基苷与单烷基锡化合物混用可作为非常有效的锡矿浮选捕集剂系统,并出人意料地发现,这两种试剂组合时用于浮选锡矿观察到明显提高的协同功效。

因此本发明的目的是将烷基和/或烯基苷与单烷基锡化合物混用作为非硫化物矿,特别是锡石的浮选捕集剂。

按本发明加入的苷中烷基或烯基可为直链或支化,具有2-18个碳原子且必要时具有羟基和/或取代-CH2-基的醚桥键。本发明可用烷基和/或烯基单苷和/或带2-8个苷基的多苷,其中尤以具有1-3个苷基的烷基和烯基苷为宜。

本发明所用烷基和烯基苷为已知的一类物质,可用常规的有机合成方法制得,这方面可参阅US3547828,3707535和3839318,DE-OS1905523,1943689,2036472和3001064以及EPA0077167和P3536975.2。

至于烷基苷中的糖基,不但可用烷基和/或烯基单苷(其中环状糖结合在醇上),而且可用含有2-8个苷基结合的葡萄糖基或麦芽糖基的相应齐聚物优选的是带有1-3个苷基的烷基和/或烯基苷。其中糖基数目为统计平均值,以产品中常出现的分布为基础。由12-14碳脂肪醇和1-2个苷基为基础构成的烷基和/或烯基苷特别适用。

本发明所用单烷基亚锡酸盐如下式:

其中Me为Na,Ca,H,R为2-10最好为2-8碳且优选为直链饱和烷基。

最好用单丁基亚锡酸钠。

本发明所用由烷基苷(a)和单烷基锡化合物(b)组成的混合物中,a)∶b)的重量混合比为4∶1-1∶4。

本发明捕集剂添加量取决于浮选锡矿的种类和有用矿物含量,所以必需添加量可在很宽范围内变动,一般为100-1500g/吨原矿。

实际上本发明烷基和/或烯基苷与单烷基锡化合物在常规的锡矿浮选法中可代替常用捕集剂加入,相应地,除了混合捕集剂外还可将常用试剂如起泡剂,调节剂,活化剂,钝化剂等加入细粉碎矿的悬浮液中,且在现有技术方法条件下进行浮选。

这方面请参阅以下有关选矿的文献:H.Schubert,Aufbereitung    fester    mineralischer    Rohstoffe,Leipzig    1967;B.Wills,Mineral    Processing    Technology,New    York,1978;D.B.Purchas    (ed.),Solid/Liquid    Separation    Equipment    Scale-up,Croydon    1977;E.S.Perry,C.J.van    Oss,E.Grushka    (ed.),Se-paration    and    Purification    Methods,New    York    1973-1978.

本发明捕集剂可用在例如从石英和硅酸盐中浮选分离出锡石的过程中。

本发明的目的还包括从锡矿中浮选分离锡石的方法,其中将细粉碎矿石与水混成矿石悬浮液,在有捕集剂存在下向悬浮液中鼓入空气,并将产生的泡沫连同其中的矿物一起分出,该法特征是采用烷基和/或烯基苷和单烷基锡化合物作为捕集剂。

下述实例表明了本发明所用捕集剂的优越性。在实验条件下应用了高捕集剂浓度进行操作,而实际应用中浓度可明显降低。因此应用可能性和应用条件不仅限于实例中说明的分离任务和实验条件。除另有说明而外,所有百分比均为重量百分比。试剂用量均以活性物质计。

实例比较例1浮选主要含花岗岩,电气石和磁矿作为脉石的南非低品位锡矿。浮选给矿具有如下粒度分布:49.5%    <25μm43.8%    25-63μm6.7%    >63μm浮选实验于室温下在11个浮选实验槽中进行。作为抑制剂采用用量为2000g/吨的水玻璃,加入捕集剂前用硫酸将矿浆调至pH5。矿浆浓度为500g矿石/升硬度为16°d    H自来水。粗浮选时间共计4分钟,其搅拌速度为1200转/分钟(rpm)。

捕集剂将单丁基锡三氯化物加入氢氧化钠中制成的丁基亚锡酸盐(L.A.Hobbs,Ph.D.Thesis,University    College,London    1985)以0.1M的水溶液得到应用。由于丁基亚锡酸盐单独不具有发泡特性,所以加入一滴甲基-异丁基甲醇作起泡剂。

比较例2

捕集剂将丙二醇苷与x-十二烷环氧化物反应制得烷基苷。由于这种烷基苷在浮选试验中产生了足够的泡沫,所以不必再加起泡剂。

实例1浮选条件同比较例1。

捕集剂作为助捕集剂(1)采用丙二醇苷与x-十二烷环氧化物反应生成的烷基苷。表1中列出了单独用丁基亚锡酸盐,和用丁基亚锡酸盐与烷基苷的1∶1的混合物以及单独用烷基苷进行试验的结果。它表明,单独采用有机锡化合物时,适宜选择性下的收率不足。如浮选结果所示,单独采用烷基苷时浮选泡沫中没有锡石富集。与其相反,采用混合捕集剂时可得到更高的收率且粗浮选产品中可达到更高的锡石富集率。

比较例3浮选条件同比较例1。

捕集剂:苯乙烯膦酸试验结果列于表2,并与本发明混合物捕集剂的浮选试验结果加以对比。

实例2浮选条件同比较例1捕集剂丁基亚锡酸盐作为助捕集剂(2)采用将丙烯苷与x-十二烷环氧化物反应得到的烷基苷。捕集剂与助捕集剂混合比为2∶1。

试验结果列于表2,并与应用苯乙烯膦酸的浮选结果加以对比。用丁基亚锡酸盐和烷基苷的2∶1混合捕集剂所得浮选结果就收率和选择性而言比使用苯乙烯膦酸的结果好得多。

实例3浮选条件同比较例1。

捕集剂:丁基亚锡酸盐作为助捕集剂(2)采用丙烯苷与x-十二烷基环氧化物反应得到的烷基苷。捕集剂与助捕集剂混合比为1∶2。

试验结果列于表2,并与应用苯乙烯膦酸的浮选结果加以对比。用丁基亚锡酸盐和烷基苷的1∶2混合捕集剂所得浮选结果就收率和选择性而言比使用苯乙烯膦酸的结果也要好得多。

实例4浮选条件同比较例1。

捕集剂:丁基亚锡酸盐作为助捕集剂(3)采用乙二醇苷与x-十二烷环氧化物反应所得的烷基苷。捕集剂与助捕集剂之比为2∶1。表3结果表明,用乙二醇苷作为助捕集剂(3)也能取得与丁基亚锡酸盐一样的良好浮选结果。

比较例4浮选条件同比较例1。

捕集剂:丁基亚锡酸盐作为助捕集剂(4)采用2mol环氧乙烷和4mol环氧丙烷与1mol工业用月桂基醇的加成产物非离子表面活性剂(0-3%C10,48-50%C12,19-24%C14,9-12%C16,10-13%C18,酸值0,羟值265-275;皂化值1.2%,碘值0.5)。

表3结果表明,用助捕集剂(3)所得浮选结果要比比较例4所说明的表面活性剂所得结果更好。

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