專利名稱:丙氧基化以及丙氧基化和乙氧基化酯肪醇的磺基丁二酸烷基酯做非硫化礦物浮選中的浮選劑的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于烷氧基化脂肪醇的磺基丁二酸烷基酯在非硫化礦浮選中做浮選劑的應(yīng)用。
浮選是在原礦的浮選中為了從礦渣中分離有用礦物常用的一種分離技術(shù)。本發(fā)明中的非硫化礦物是指，例如，磷灰石，氟石，白鎢礦和其它類似的礦物鹽，錫石和其它金屬氧化物，如鈦和鋯的氧化物，還有一些硅酸鹽和鋁硅酸鹽，一般來說，礦物首先經(jīng)初步粉碎，干磨，最好是濕磨并懸浮在水中。然后，浮選劑常常連同發(fā)泡劑和任選的其它輔助劑，如調(diào)節(jié)劑，抑制劑(減活化劑)和/或活化劑加到礦石中，以便促進有用的礦物從礦渣中分離出來。接觸一段時間以后，將空氣吹入懸浮液(浮選液)中。于是，在懸浮液表面生成泡沫。在活化期間浮選劑使礦物表面疏水以便它們粘附于形成的氣泡上。礦物中有價值的礦物傾向于粘附于氣泡上，以便它們以含礦物的泡沫形式被洗提出來，并進一步加工。浮選的目的是在產(chǎn)量盡可能高的情況下回收有用的礦物，同時獲得高富集度。
陰離子和陽離子表面活性劑優(yōu)先用作非硫化礦浮選中的浮選劑。這些浮選劑選擇性地吸附于有用礦物的表面上，以便在浮選提濃物中得到高富集度。此外，浮選劑是用來形成浮沫，不太穩(wěn)定的浮選泡沫。
磺基丁二酸烷基酯常常用于非硫化礦石的浮選(W.VRybinski，M.J.Schwuger，“Aufbereitungstechnik”，26(1985)，632頁和A.Doren，IOC，cit)。在許多情況下，用這些浮選劑可得到好的浮選結(jié)果，但，在某些情況下已知的磺基丁二酸烷基酯導(dǎo)致不希望有的密集泡沫。
US-PS 4138 350敘述了用有乙氧基化烷基鏈的磺基丁二酸烷基酯作為浮選的浮選劑。但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在US-PS 4138 350中敘述的乙氧基化醇的磺基丁二酸烷基酯并不總是有促進起泡性能或好的浮選劑效果。
因此，本發(fā)明的目的是提供適宜的烷氧基化脂肪醇的磺基丁二酸烷基酯，與已知磺基丁二酸烷基酯相比這些磺基丁二酸烷基酯顯示出改進的浮選劑性質(zhì)，而且特別是避免了不希望有的密集氣泡。
所以，本發(fā)明涉及丙氧基化醇的磺基丁二酸酯烷基酯作為非硫化礦物浮選中的浮選劑的應(yīng)用。按照本發(fā)明，具有由C-C脂肪醇衍生的丙氧基化烷基鏈類型的磺基丁二酸烷基酯，也就是，那些含有1個或2個，相同或不同由丙氧基化及乙氧基化和丙氧基化C-C脂肪醇而得的直鏈和/或支鏈飽和烷基的磺基丁二酸酯用作浮選的浮選劑。
丙氧基化脂肪醇的烷基最好含有12到18個碳原子，并可以是直鏈的或支鏈的。
磺基丁二酸烷基酯的脂肪醇成分可以由含有8到22個碳原子的這類直鏈的和支鏈的飽和的和不飽和的化合物組成，例如，正-辛醇，正-癸醇，正-十二烷醇，正-十四烷醇，正-十六烷醇，正-十八烷醇，正-二十烷醇，正-二十二烷醇，正-十六烯醇，異-十三烷醇，異-十八烷醇和正-十八烯醇。
所述的脂肪醇可各自形成磺基丁二酸烷基酯，但，一般，使用脂肪醇混合物作為一個組分。這些脂肪醇混合物是從動植物源的脂肪和油的脂肪酸成份得來的。已知這些脂肪醇混合物例如可以通過甘油三酯和甲醇的酯基轉(zhuǎn)移并緊接著脂肪酸甲酯的催化氫化而由天然脂肪和油獲得。在此情況下，脂肪醇混合物在生產(chǎn)過程中積累，同時具有限定鏈長的適當組分也可用作生產(chǎn)磺基丁二酸烷基酯的成份。除了以天然脂肪和油獲得脂肪醇混合物外，合成脂肪醇混合物，例如已知齊格勒和氧代脂肪醇作為生產(chǎn)磺基丁二酸烷基酯的起始物質(zhì)也是合宜的。
每個磺基丁二酸烷基酯的脂肪醇基含有至少一個氧化丙烯基。使用含有1到6個氧化丙烯基的脂肪醇的磺基丁二酸烷基酯最好。
m摩爾的氧化乙烯和n摩爾的氧化丙烯(m和n都是1到15的數(shù)字，m和n的總和是2到25，m與n的比例是1∶5到2∶1)與脂肪醇的加合物也可用于磺基丁二酸烷基酯。
對于非硫化礦石的浮選，按照本發(fā)明將磺基丁二酸烷基酯以50到2，000克/噸加到原礦中。
本發(fā)明也涉及到從礦渣中分離非硫化礦的方法。以此方法，粉碎的礦石與水混合成懸浮液，在烷氧基化脂肪醇的磺基丁二酸烷基酯的存在下，將空氣導(dǎo)入此懸浮液中，形成的浮渣與礦物一起分離出來。本發(fā)明方法的特征在于以含有一個或兩個，相同的或不同的，直鏈和/或支鏈飽和烷基的磺基丁二酸烷基酯作浮選劑。所說的烷基來自丙氧基化C-C脂肪醇。
在從礦渣中分離非硫化礦的本發(fā)明的方法中，丙氧基化脂肪醇的磺基丁二酸烷基酯的最好用量是50到2000克/噸。
本發(fā)明的磺基丁二酸烷基酯特別適用于白鎢礦，磷灰石或鐵礦的浮選。
當然，丙氧基化脂肪醇的磺基丁二酸烷基酯可以是磺基丁二酸的全酯和半酯。此外，專家已知道上述的磺基丁二酸全酯和半酯不是以游離的磺酸形式應(yīng)用，而是以堿金屬和/或銨鹽，鈉和銨鹽形式應(yīng)用，特別是以鈉和銨鹽的混合物應(yīng)用最好。
以適合的丙氧基化脂肪醇而得的磺基丁二酸烷基酯相對于已知磺基丁二酸烷基酯的優(yōu)點是，在上述原礦的浮選中應(yīng)用本發(fā)明的磺基丁二酸烷基酯獲得改進的浮選劑性能。本發(fā)明的化合物更優(yōu)良的泡沫性質(zhì)和改進的浮選劑效果在實例中進一步被說明。
下面的實例進一步說明本發(fā)明使用的浮選劑的優(yōu)越性。
試驗是在實驗室條件下進行的，在某些情況下，浮選劑濃度的增加大大高于實際需要。所以，潛在的應(yīng)用和在使用的條件下，不能限于實例中敘述的分離和試驗條件。所有的百分數(shù)都是重量百分數(shù)，除非另有說明。試劑用量都以活性物質(zhì)為基礎(chǔ)。
實例1～3和比較例1和2磺基丁二酸烷基酯的Na/NH鹽的發(fā)泡作用，在標準條件下通過多孔盤泡沫打漿法測定。表1示出了這些試驗結(jié)果?？梢钥吹奖景l(fā)明的丙氧基化脂肪醇/氧化乙烯/氧化丙烯加合物的磺基丁二酸酯產(chǎn)生泡沫少于其它的磺基丁二酸酯。對于許多浮選方法來說這是一個優(yōu)點。
表1發(fā)泡率的測定多孔盤泡沫打漿法按照DIN 53905條件1g AS/L，在8℃G水中，40℃EO＝氧化乙烯; PO＝氧化丙烯AS＝活性物質(zhì)實例 組分 1分鐘之后 20分鐘之后泡沫毫升數(shù) 泡沫毫升數(shù)比較例1 有2個EO的C-C油酰十六烷醇的磺基丁二酸酯的Na/NH鹽 300 240
比較例2 有5個EO的C12-C18的十二烷基醇的磺基丁二酸酯的Na/NH4鹽 500 360實例1 有一個PO的C16-C18的油酰十六烷醇的磺基丁二酸酯的Na/NH4鹽 190 150實例2 有2個PO的C16-C18油酰十六烷醇的基丁二酸酯的Na/NH4鹽 210 140實例3 有二個EO和2個PO的C16-C18油酰十六烷醇的磺基丁二酸的Na/NH4鹽 90 50
實例4和比較例3浮選物質(zhì)是澳大利亞的白鎢礦石，以其主要組分為基礎(chǔ)具有以下化學組成WO30.3%CaO 8.8%SiO255.8%礦石樣品顆粒大小分布如下28% 25微米43% 25-100微米29% 100-200微米用有2個PO的C16-C18油酰十六烷醇的磺基丁二酸烷基酯的Na/NH4鹽(實例4)作本發(fā)明的浮選劑。
比較浮選劑是有2個EO的C16-C18油酰十六烷醇的磺基丁二酸烷基酯的Na/NH4鹽(比較例3)浮選試驗是使用KHD Industrieanlagen AG，Humbold-Wedag，Cologne制造的Humbold-Wedag實驗室浮選機(見Seifen-Fette-Wachse 105(1979)，248頁)，在1升浮選池里進行的。無離子水用于制備礦泥。礦泥密度是400克/升。水玻璃以2000克/噸用作抑制劑。抑制劑的調(diào)節(jié)時間在2000升/分攪拌速度下是10分鐘。浮選是通過加水玻璃獲得的大約9.5pH下進行的。下面表2示出浮選劑用量。浮選劑調(diào)節(jié)時間是3分鐘。
正如從表2中看到的，用實例4的浮選劑時，WO3的回收明顯高并且獲得相當好的富集度。
實例5和6及比較例4和5浮選物是巴西的磷灰石礦，除硅酸鹽以外還含有作為礦渣的氧化鐵，該礦石有以下主要組分大約 21% P2O512% Fe2O26% Si O2礦石樣品顆粒大小分布如下21% 40微米38% 40-100微米35% 100-250微米6% +250微米有2個PO的C16-C18油酰十六烷醇的磺基丁二酸烷基酯的Na/NH4鹽與浮油(tall oil)脂肪酸以不同的混合比例混合用作本發(fā)明的浮選劑。當有2個PO的C16-C18油酰十六烷醇的磺基丁二酸烷基酯的Na/NH4鹽與浮油脂肪酸1∶1混合時為實例5的混合浮選劑;當上述磺基丁二酸烷基酯的Na/NH4鹽與浮油脂肪酸1∶1混合時為實例6的混合浮選劑。
脂醇的磺基丁二酸酯的Na/NH4鹽與浮油脂肪酸的1∶1混合物作為有2個EO的C16-C18油酰十六烷醇的比較浮選劑(比較例5)。浮選試劑是在實驗室浮選池(Denver設(shè)備型號D-1，容量1升)中室溫下進行的。使用具有16°Gh硬度的自來水制備礦泥。礦泥密度是500克/升;在浮選劑加入之前用氫氧化鈉將pH值調(diào)節(jié)到10.5。
經(jīng)初步浮選后(6分鐘)，濃縮物凈化兩次。在每個階段中以1200升/分進行浮選。使用淀粉作抑制劑。
根據(jù)表3中所示結(jié)果，如果用本發(fā)明實例5和實例6的化合物代替脂肪醇的磺基丁二酸烷基酯(比較例5)，在回收率和選擇性沒有任何降低情況下，可大大減少浮選劑用量。這一效果從1∶1和2∶1的該磺基丁二酸酯和脂肪酸的混合物均可觀察到。
表3
1浮選劑劑量是基于以活性物質(zhì)2初選的殘渣;CT＝精選的殘渣(總);conc＝(濃度)
實例7和8及比較例6浮選的物質(zhì)是鐵礦選礦物廠的廢料，其組分如下(主要組分)大約 12% P2O536% Si O214% Fe2O315% Ca O每批粗選的顆粒大小分布如下5% 25微米15% 25-100微米70% 200-500微米9% 500-1000微米1% +1000微米實例7的浮選劑使用有一個PO的C16-C18油酰十六烷醇的磺基丁二酸烷基酯的Na/NH4鹽。
實例8的浮選劑使用有2個EO和1個PO的C16-C18油酰十六烷醇的磺基丁二酸酯的Na/NH4鹽。
比較例6使用有2個EO的C16-C18油酰十六烷醇的磺基丁二酸烷基酯，也可以是其Na/NH4鹽。
浮選試驗是在實例5所述的型號的實驗室浮選池中進行的。用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值到9.5，不使用抑制劑。
浮選結(jié)果(表4)表明本發(fā)明的化合物，即使是脂醇EO/PO加合物的磺基丁二酸酯，其優(yōu)點也超過的磺基丁二酸烷基酯。盡管減少浮選劑劑量磷灰石回收率仍增加。
表4
1和2，參見表3。
權(quán)利要求
1.以烷氧基化脂肪醇的磺基丁二酸烷基酯作非硫化礦浮選中的浮選劑的應(yīng)用，該磺基丁二酸烷基酯含有來自丙氧基化及丙氧基化和乙氧基化的C8-C22脂肪醇的一個或2個，相同的或不同的，直鏈的和/或支鏈的飽和烷基。
2.按照權(quán)利要求
1規(guī)定的磺基丁二酸烷基酯的應(yīng)用，其特征是丙氧基化及丙氧基化和乙氧基化脂肪醇的相同的或不同的，直鏈的和/或支鏈的飽和烷基最好有C12-C18的鏈長度。
3.按照權(quán)利1和2規(guī)定的磺基丁二酸烷基酯的應(yīng)用，其特征是該磺基丁二酸烷基酯的脂肪醇基團最好含有1到6個氧化丙烯基。
4.按照權(quán)利要求
1和2規(guī)定的磺基丁二酸烷基酯的應(yīng)用，其特征是m摩爾的氧化乙烯和n摩爾的氧化丙烯(m和n是1到15的兩個數(shù)字，m和n的總和是2到25，m與n的比例是1∶5到2∶1)和脂肪醇的加合物用作脂肪醇酯的成份。
5.按照權(quán)利要求
1規(guī)定的磺基丁二酸烷酯的應(yīng)用，其特征是相應(yīng)的陽離子是鈉和/或銨。
6.按權(quán)利要求
1到5規(guī)定的磺基丁二酸烷基酯的應(yīng)用，其特征是以50到2000克/噸原礦使用。
7.一種用浮選法分離非硫化礦石的方法，該方法包括將碎礦石與水混合形成懸浮液，將空氣導(dǎo)入有浮選劑的懸浮液中，形成的泡沫與存在其中的礦物一起分離出，該方法的特征是應(yīng)用權(quán)利要求
1到6規(guī)定的磺基丁二酸烷基酯作浮選劑。
8.按照權(quán)利要求
7規(guī)定的方法，其特征是磺基丁二酸烷基酯與已知的浮選劑一起使用。
9.按照權(quán)利7規(guī)定的方法，其特征是磺基丁二酸烷基酯以50到2000克/噸原礦使用。
10.按照權(quán)利要求
7到9規(guī)定的方法，其特征是以白鎢礦，磷灰礦或鐵礦作原礦。
專利摘要
本發(fā)明涉及以丙氧基化及丙氧基化和乙氧基化 脂肪醇的磺基丁二酸烷基酯作為非硫化礦石浮選中 的浮選劑的應(yīng)用，同時涉及經(jīng)浮選分離非硫化礦石的 方法，所使用的磺基丁二酸烷基酯含有一個或兩個相 同的或不同的，直鏈的和/或支鏈的飽和烷基。該烷 基來自丙氧其化及丙氧基化和乙基氧基化的C
文檔編號B03D1/00GK87107271SQ87107271
公開日1988年6月22日 申請日期1987年12月5日
發(fā)明者里塔·科斯特, 沃夫?qū)の獭だ镔e斯基, 尤威·普洛格 申請人:亨克爾兩合股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan