[發(fā)明專利]在鉀堿礦的泡沫浮選方法中作為抑制劑的聚季銨聚合物

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201380063396.8
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN104822459A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設計）人: J·O·古斯塔夫松;C·J·蘭內福什
• 申請（專利權）人: 阿克佐諾貝爾化學國際公司
• 主分類號: B03D1/00
• 分類號: B03D1/00;B03D1/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 肖威;劉金輝

發(fā)明的技術領域

本發(fā)明涉及聚季銨聚合物在鉀堿礦的泡沫浮選方法中作為抑制劑的用途。

發(fā)明的技術背景

鉀石鹽(鉀堿)礦泡沫浮選是用于從礦漿中回收鉀鹽(KCl)的常規(guī)方法。鉀堿礦的實例為鉀石鹽、光鹵石、無水鉀鎂釩和鉀鹽鎂釩，在這些中，鉀石鹽處理較易。

除石鹽(NaCl)之外，常規(guī)脈石礦物是不同類型的水不溶性細粒礦物質，例如粘土礦物質、無水石膏、鐵氧化物等，通常稱為礦泥。廣義而言，礦泥意指細粒含硅材料如粘土和砂。

含硅脈石(粘土)由極細的顆粒組成且具有大表面積，這不利地干擾了鉀石鹽或其他鉀堿礦泡沫浮選方法中的鉀鹽(KCl)浮選回收。鉀堿浮選期間所用的捕收劑通常吸附在粘土上，從而導致高捕收劑消耗和不良冶金學結果。粘土也干擾其他鉀鹽富集過程，例如溶解程序。

數(shù)種技術開發(fā)已解決由礦泥存在所導致的問題，例如用于機械除去方法，例如使用旋液分離、離心和水分離器，以及礦泥浮選。

用于分離主要量的礦泥的工藝步驟之后通常為鉀鹽的浮選步驟，其中必須借助所謂的抑制劑遮蔽殘留的礦泥以免吸附鉀鹽捕收劑。許多不同類型的聚合物已用于該目的，例如天然多糖，如不同來源的淀粉(玉米、土豆等)、瓜耳膠，改性的天然聚合物，如羧甲基纖維素(CMC)和木素磺酸鹽，和合成聚合物，如脲醛樹脂。

RU2165798涉及一種用抑制劑處理鉀鹽浮選進料的方法，所述抑制劑為包含聚乙烯亞胺的改性脲醛樹脂。

US8092686涉及一種用于分離方法中，例如作為抑制劑用于泡沫浮選中的改性樹脂，所述樹脂包含為伯或仲胺和醛的反應產物的基礎樹脂(例如脲醛樹脂)，其中用偶聯(lián)劑(例如取代的硅烷)對所述基礎樹脂進行改性。US3,017,028公開了在含鉀礦石的泡沫浮選中用作抑制劑的未改性脲醛樹脂。

然而，仍需要更有效的抑制劑以用于鉀堿礦的泡沫浮選中從而回收鉀鹽。

發(fā)明簡述

本發(fā)明的目的是提供一種用于鉀堿礦的泡沫浮選方法中的抑制劑，其中所述抑制劑在遮蔽粘土表面以免捕收劑吸附方面非常有效。

現(xiàn)已令人驚訝地發(fā)現(xiàn)了一種抑制劑能顯著改善捕收劑的效率和從鉀堿礦中回收鉀鹽的回收率，其為可通過使二烷基胺、雙官能化合物和任選的多官能胺反應而獲得聚季銨聚合物，所述雙官能化合物為表鹵代醇、二環(huán)氧化物，或其前體。

發(fā)明詳述

本發(fā)明的第一方面涉及聚季銨聚合物在鉀堿礦的泡沫浮選方法中作為抑制劑的用途，其中所述聚季銨聚合物可通過使如下物質反應而獲得：

i)具有結構R₁R₂NH的二烷基胺，其中R₁和R₂獨立地為具有1-3個，優(yōu)選1-2個，最優(yōu)選1個碳原子的烴基；

ii)選自如下組的雙官能化合物：表鹵代醇、二環(huán)氧化物以及在堿性條件下容易地轉化成相應環(huán)氧化合物的表鹵代醇和環(huán)氧化物的前體，及其混合物，優(yōu)選為表鹵代醇，最優(yōu)選為表氯醇；和

iii)任選的選自如下組的多官能胺：氨，伯胺，具有2-6個，優(yōu)選2-3個，最優(yōu)選2個碳原子的亞烷基二胺，和具有結構H₂N–[R₃-N(R₄)]_y–R₃–NH₂的多亞烷基多胺，其中y為1-5，優(yōu)選1-4，最優(yōu)選1-3的整數(shù)，R₃為具有2-6個，優(yōu)選2-3個，最優(yōu)選2個碳原子的亞烷基，且R₄選自氫，具有1-3個，優(yōu)選1-2個，最優(yōu)選1個碳原子的烴基，和具有2-6個，優(yōu)選2-3個，最優(yōu)選2個碳原子的ω-氨基烷基，R₄優(yōu)選為氫。

如果存在iii)，則i)與iii)的摩爾比優(yōu)選為99:1-85:15。ii)的摩爾量基本上等于i)和iii)的摩爾量之和或更高。優(yōu)選地，ii)與i)+iii)的摩爾比為1:1-1.5:1，更優(yōu)選為1.3:1。

所述聚季銨聚合物優(yōu)選在20℃下可以以至少30重量％，更優(yōu)選至少50重量％的濃度分散于水中，更優(yōu)選溶于水中。

最優(yōu)選的聚季銨聚合物通過使i)二甲胺，ii)表氯醇和iii)乙二胺反應而獲得。

所述聚季銨聚合物的重均分子量(Mw)優(yōu)選為10⁴-10⁶Da，根據(jù)本文所述的尺寸排阻色譜法測定。