[發(fā)明專利]用于增強選擇性分離的材料和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980120423.4
• 申請日: 2009-06-05
• 公開（公告）號: CN102056671A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·B·吉納斯;B·L·斯韋福特;P·G·杜皮克
• 申請（專利權(quán)）人: 佐治亞-太平洋化工品有限公司
• 主分類號: B03D1/01
• 分類號: B03D1/01;C04B24/12;C04B24/36;C05C3/00;C09B67/00;C23F11/10;B01F3/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 任宗華

發(fā)明背景

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及美拉德反應(yīng)產(chǎn)物作為輔助劑在許多種應(yīng)用中的用途，包括在分離過程中，尤其是關(guān)于固體和/或離子種類從水性介質(zhì)中的選擇性分離，如在浮選的過程中。本發(fā)明還提供了用于此類應(yīng)用中的多種新穎的材料。

相關(guān)技術(shù)的說明

浮選是一種廣泛使用的分離法，該分離方法被設(shè)計用于對混合存在于一種液體懸浮液或分散體(并且尤其是水性懸浮液或分散體)中的一種貴重材料的回收或分離。分離是基于不同材料與上升的氣體(通常是空氣)泡相關(guān)的趨勢差異而完成的。

常見地將不同的添加劑摻入浮選液體(例如，該水性懸浮液或分散體)中來改進分離過程的選擇性。

例如，被確認(rèn)為“捕收劑”的物質(zhì)可以用來優(yōu)先地化學(xué)和/或物理地吸收在懸浮液或分散體中的物質(zhì)中的一種(盡管并非總是，但經(jīng)常是該懸浮液或分散體中的貴重材料)上，以使它是更疏水的并且更易于浮選。

相反地，“抑浮劑”經(jīng)常與捕收劑結(jié)合使用，以使該懸浮液或分散體中的其他材料(盡管并非總是，但經(jīng)常是該懸浮液或分散體中的較不貴重的材料，例如脈石)較不可能與空氣泡關(guān)聯(lián)，并且因此較不可能被帶入泡沫濃縮物中而更可能保留在底流中或者殘油中。用于改進浮選分離的不同抑浮劑在本領(lǐng)域是已知的并且包括瓜爾膠、硅酸鈉、淀粉、單寧酸類、糊精類、木質(zhì)素磺酸類、羧基甲基纖維素、氰化物鹽類以及其他。

因為懸浮液或分散體中不同的物質(zhì)不同地受到該“捕收劑”和/或該“抑浮劑”的影響，所以通過這種方法獲得了一定程度的分離。

其中已知的捕收劑和抑浮劑實現(xiàn)了其作用的這種方式并未完全確定地被理解，并且已經(jīng)提出了幾種理論。例如抑浮劑可以干擾或者阻止懸浮液或分散體中的物質(zhì)中的一種(如脈石)粘附至該懸浮液或分散體中的物質(zhì)中的另一種(如，一種待回收的貴重材料)上，或者該抑浮劑可以干擾或者甚至阻止一種或多種捕收劑吸收在這些物質(zhì)中的一種(如脈石)上。然而，無論是什么機理，抑浮劑在浮選方法中改進選擇性的能力可以非常有利地影響該方法的經(jīng)濟性。

浮選在很多種貴重材料的富集中都有所實施，舉一些例子，包括礦物(例如磷和鉀)以及金屬礦石(例如鉑族元素)的回收、高分子量烴(如來自砂和/或粘土的瀝青)的回收、以及煤與其灰分含量的分離，以獲得不想要的污染物(它們不可避免地從天然沉積物中被共提取出)從貴重材料中的去除。

在固體礦石選礦的情況下，浮選的使用一般包括將原礦石研磨成足夠小的離散顆粒并且然后將該研磨過的礦石的一種水性“礦漿”與上升的氣泡相接觸，典型地同時攪拌該礦漿。在浮選之前，可以使原礦石經(jīng)受任何數(shù)目的預(yù)處理步驟，包括選擇性破碎、篩選、脫泥、重力選礦、電隔離、低溫焙燒、以及磁性區(qū)分。

除了浮選之外，還設(shè)計了許多其他方法用于固體污染物從液體懸浮液或分散體中的分離。像浮選一樣，這些其他的方法也可以經(jīng)常利用添加劑類，這些添加劑協(xié)助了所希望的分離，或者是通過使該懸浮液或分散體去穩(wěn)定、或者是通過其他方式致使該懸浮液或分散體中的污染物形成更大的團聚體。例如，凝聚指的是懸浮固體顆粒的脫穩(wěn)，如通過將分開了懸浮固體顆粒的電荷進行中和。絮凝指的是固體顆粒一起橋連或附聚成塊或絮狀物，由此協(xié)助它們通過沉降或浮選的分離，這取決于這些絮狀物相對于該液體的密度。另外，可以采用過濾作為一種手段來分離更大的絮狀物。

絮凝劑(如丙烯酸聚合物)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于例如巖石或鉆頭切屑的固體顆粒從油井和天然氣鉆井液中的分離、用于使懸浮于來自磷酸鹽生產(chǎn)設(shè)施的廢漿料排放液中的粘土附聚、用于煤漿料脫水、用于處理污水以通過沉淀去除污染物(例如，淤泥)、用于處理紙漿和造紙廠排放液以去除懸浮的纖維素固體、用于將砂從油砂的提取和后續(xù)處理中產(chǎn)生的含瀝青的水性漿料中去除、并且用于在飲用(即合適飲用的)水的凈化中去除懸浮的固體顆粒。

以上說明展示了特定的實例，其中對一種水性液體懸浮液或分散體進行處理以回收、隔離、分離、或純化一種希望的貴重材料。此類分離在許多其他消耗水的工業(yè)中也是常見的，并且本發(fā)明旨在適用于被設(shè)計來從不想要的污染物中回收、隔離、分離、或純化一種希望的貴重材料的各種各樣的處理選項。它還可以用于從一種液體中去除不想要的污染物，如在水的凈化中。

具體地講，本發(fā)明是針對某些已知材料的許多種新用途的發(fā)現(xiàn)，并且針對可以在寬范圍的應(yīng)用中有效使用的新類別的材料的發(fā)現(xiàn)，這些應(yīng)用包括但不限于許多種分離方法，包括浮選。諸位申請人已經(jīng)確定本發(fā)明的材料作為輔助劑對于有效提高各種各樣方法的性能具有實用性，如各種各樣的固體污染物從液體懸浮液和分散體中的選擇性分離。

發(fā)明概述