[發明專利]胺-醛樹脂及其在分離工藝中的應用

有效

• 申請號: 201210245437.2
• 申請日: 2005-12-21
• 公開（公告）號: CN103041930A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 詹姆斯·賴特;莉薩·M.·亞瑟;保羅·哈特;理查德·雷迪格爾;赫特·加布里埃爾森;約翰·B.·海因斯;卡爾·R.·懷特
• 申請（專利權）人: 佐治亞-太平洋化學有限責任公司
• 主分類號: B03D1/02
• 分類號: B03D1/02;B03D1/016;B03D3/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 夏正東

相關申請的交叉參考

本申請是中國專利申請200580044828.6的分案申請。本申請要求于2004年12月23日提交的美國臨時專利申請No.60/638,143以及于2005年9月2日提交的美國臨時專利申請No.60/713,340的優先權，此處均全文引入作為參考。

技術領域

本發明涉及用于分離工藝，尤其是從含水介質中分離固體和/或諸如金屬離子等離子物質的選擇分離工藝的樹脂。這種工藝包括泡沫浮選(例如，用于含粘土礦石的提純)、從油鉆孔液中分離鉆屑、粘土和煤漿脫水、污水處理、紙漿和造紙廠廢水處理、從瀝青中去除砂以及凈化水使其適合飲用。所述樹脂包括伯胺或仲胺與醛的反應產物(例如，脲醛樹脂)。

背景技術

泡沫浮選

工業上，用于凈化液體懸浮液或分散體(尤其是含水懸浮液或分散體)以去除固體粒子的工藝是相當普遍的。例如，泡沫浮選是基于各種材料與上升氣泡的結合傾向差異的一種分離工藝。通常將添加劑引入泡沫浮選液中以提高該分離工藝的選擇性。例如，“促集劑”可以用來化學和/或物理吸附在待浮選的礦物上，使它們更疏水。另一方面，常見與促集劑聯合使用的“抑制劑”使其它材料(例如，脈石礦物)與氣泡結合的可能性更小，因此，不大可能被載入泡沫縮合物中。

照這樣，有些材料(例如，有價值的礦物)相對于其它材料(例如，脈石礦物)顯示出對氣泡的優先親合性，使它們上升到含水漿料的表面，在此處它們可以被收集到泡沫縮合物中。分離度由此受到影響。在不常見的所謂反泡沫浮選中，優先被浮選并聚集在表面的是脈石，而所想要的材料被移到底部。盡管可以包括其它礦物(例如，氟石、重晶石等)，但脈石材料典型地指石英、砂和硅質粘土以及方解石。在有些情況下，待提純的材料(即所想要的材料)實際上主要包括這樣的材料，而優先浮選量更小的雜質。例如，在高嶺土的選礦工藝中，工業上有大量應用的材料-鐵和鈦的氧化物可以通過浮選由不純的含粘土礦石中分離出來，而留下已經提純的高嶺土底部產物。

尚未完全確定地了解已知促集劑和抑制劑實現其功效的方式，但至今已經提出了幾種理論。抑制劑例如可以防止脈石礦物粘附到待分離的有價值礦物上，或者它們甚至可以防止促集劑吸附在脈石礦物上。無論什么機理，抑制劑提高泡沫浮選過程中的選擇性的能力可以非常有利地影響其經濟性。

總的來說，泡沫浮選常用于多種有價值材料(例如，礦物和金屬礦石，甚至諸如瀝青等高分子量的碳氫化合物)的精選過程，以將它們與由天然礦藏不可避免地同時提取出來的、不需要的雜質進行分離。有商業重要性的具體泡沫浮選工藝包括從砂和/或粘土中分離瀝青，其在諸如加拿大阿爾伯達省(Alberta)遼闊的阿薩巴斯卡河(Athabasca)地區所發現的那些油砂礦藏中是普遍存在的。瀝青被認為是“半固體”石油或含重質烴原油的有價值的來源，它可以被改良為包括運輸燃料如汽油或者甚至石化產品的許多有價值成品。阿爾伯達省的油砂礦藏估計含有1.7萬億桶的含瀝青原油，超過整個沙特阿拉伯的儲量。由于此原因，近來在發展用于回收瀝青的經濟可行的操作方面已付出巨大的努力，主要基于使提取的油砂的含水漿料進行泡沫浮選。例如，“Clark法(Clark?process)”包括回收在泡沫縮合物中的瀝青，同時抑制砂和其它固體雜質。

各種用于改進泡沫浮選分離的脈石抑制劑是本領域中已知的，其包括硅酸鈉、淀粉、鞣酸、糊精、木質素磺酸、羧基甲基纖維素、氰化物鹽和許多其它的抑制劑。最近，某些合成聚合物在具體選礦工藝中是有利的。例如，美國專利No.Re.32,875描述了將苯酚-甲醛共聚物(例如酚醛樹脂、線型酚醛清漆)或改性的苯酚聚合物(例如三聚氰胺改性的線型酚醛清漆)用作抑制劑從磷酸鹽礦物(例如磷灰石)中分離脈石的分離工藝。

美國專利No.3,990,965描述了使用水溶性的、低鏈長度預聚物作為抑制劑從鋁土礦中分離氧化鐵的分離工藝，所述預聚物選擇性地粘附在脈石上，并且可以進一步聚合以獲得交聯的不溶樹脂。

美國專利No.4,078,993描述了將醛與含2-6個胺或酰胺基的化合物的低分子量縮合產物用作抑制劑從金屬礦石(例如銅、鋅、鉛、鎳)中分離硫化礦石或氧化的硫化礦石(例如黃鐵礦、磁黃鐵礦或閃鋅礦)。

美國專利No.4,128,475和4,208,487描述了用常規發泡劑(例如松油)結合可以具有自由羥甲基的(優選烷基化的)胺醛樹脂，從礦物礦石中分離脈石材料。