专利名称：硫化物浮选辅助方法
硫化物浮选辅助方法相关申请的交叉引用该申请是要求2010年2月16日提交的美国申请序列No. 12/706, 091的优先权的PCT申请。关于联邦政府赞助研究或开发的声明不适用。
背景技术：
本申请涉及用于改善泡沫浮选分离方法的效率的方法、组合物、和设备。泡沫浮选 分离是通常在采矿エ业中使用的用于从矿石中分离各种矿物成分的技木。该方法的例子描述在美国专利 6, 827, 220 ；Barry A. Wills,(由 Butterworth Heinemann 出版)，(2003)的Mineral Processing Technology,第 6版,文本第 12章;和 John Marsden^PC. Iain House,(由 SME 出版)，(2006)的 The Chemistry of Gold Extraction,第 2 版,文本第 9 章;以及以F科字论又中R. R. Klimpei 的 Industrial experiences in the evaluation of various
ilotation reagent schemes for the recovery of gold, Minerals MetallurgicalProcessing, Vol. 16 No. I (1999)和 C. T. Connor and R. C. Dunne 的 The Flotation of GoldBearing Ores-A Review, Minerals Engineering, Vol.7 No. 7(1994)。在浮选的准备中，将矿石粉碎(通过诸如干磨、湿磨等的技术来磨碎)，然后分散在水中以形成称为矿浆的悬浮物。将诸如促集剂(collector)的添加剂常规加入至含矿悬浮物，通常联合起沫剂(frother)和任选其他辅助剂，例如调节剂、抑制剂(减活化剂)和/或活化剂，从而増加浮选步骤的选择性和便于从非所需的脉石成分中分离有价值的矿物成分。在将气体、通常为空气鼓泡至悬浮物内以产生气体的气泡之前，使矿浆适用这些试剂ー段时间。当气泡上升至表面时，粘附气泡的矿物质因而在充气矿浆表面处聚积的泡沫中浓縮。将含矿泡沫脱脂或从表面去除，并且另外处理以获得期望的矿物质。通过泡沫浮选的选矿利用悬浮物各种组分的疏水性差异，并且通过明智选择化学添加剂可以増加或減少疏水性的这些差异。在ー种形式中，促集剂是疏水剂，其选择性接合特定矿石成分的表面以及增加矿物质的疏水性。在充气步骤中所述气体气泡优选粘附至疏水性矿物成分。因为矿物组分已经经促集剂处理或改良，它们表现出充分増加的疏水性以比疏水性更差或者亲水性的其他成分更容易从充气的矿浆中通过气泡去除。因此，促集剂有效地从水性溶液中提取特定矿石成分，而未被促集剂改良的剩余矿石成分仍然悬浮在水相中。该方法也可或可替换地利用增加选择仍然悬浮在水相内的材料的亲水性质的化学物质。在直接的浮选方法中，经浓缩和富集在浮选池表面的泡沫中的期望矿物质成为浓缩物。未经浮选的一部分悬浮物主要包含矿石的脉石矿物质，并且成为尾矿(tail)。这些尾矿通常被丢弃为尾矿砂(mine tailings)。在相反的浮选方法中，将脉石成分浮选至浓缩物内以及使期望的成分仍然悬浮在浆料中。在两种类型的浮选方法中，浮选的目的是分离和回收尽可能多的矿石有价值矿物成分在尽可能高浓度中，这也可通过诸如增稠、过滤、和烘烤的另外的下游加工步骤获得。已知大量材料可用于促进泡沫浮选分离方法。基于脂肪酸的促集剂长期用于收集ー种或多种氧化物矿物质，例如萤石、铁、铬铁矿、白钨矿、CaCO3> MgCO3、磷灰石、或钛铁矿。中和的脂肪酸是已显示用作非选择性浮选促集剂的肥皂。诸如柴油、澄清油(decant oil)、和轻循环油的基于石油的油质化合物通常用于浮选辉钥矿。备受采矿エ业特别关注的是促集剂，特别是有效选择性浮选包含包括金、银、铜、铅、锌、钥、镍、钼、钯、和其他金属的有价值金属的络合物的硫化物矿物矿石成分的促集剂。美国专利7，553，984指出包含硫的有机分子可用作硫化物矿物的泡沫浮选的化合物。诸如黄原酸盐、甲酸黄原酯(xanthogen formate)、硫羰氨基甲酸酯(thionocarbamate)、ニ硫代磷酸盐、和硫醇的包含硫的有机化合物将选择性收集ー种或多种硫化物矿物，例如辉铜矿、黄铜矿、方铅矿、或闪锌矿。这些基于硫的促集剂通常分成两类水溶性和油质(即，疏水性)促集剂。诸如黄原酸盐、ニ硫代磷酸盐的钠盐、和巯基苯并 噻唑具有良好水溶解性(至少50克/升)和非常小的烷烃溶解性。诸如ニ硫代磷酸盐的锌盐、硫羰氨基甲酸酯、硫醇、甲酸黄原酯、和こ基辛基硫醚(ethyl octylsulfide)的油质促集剂具有极小水溶性和通常良好烷烃溶解性。大部分硫化物矿物的当前使用的促集剂是基于硫的化学物质，例如黄原酸盐、甲酸黄原酷、硫羰氨基甲酸酷、ニ硫代磷酸盐、或硫醇。然而，所有这些现有技术方法均未提供期望矿物质的最佳回收率，因而仍然需要改善选择性浮选收集硫化物矿物的方法、组合物、和设备。发明概述本发明的至少ー个实施方案涉及通过浮选分离方法来改善从粉碎的硫化物矿物矿石中去除特定材料的方法。所述方法包括下列步骤提供所述粉碎的矿石的水性悬浮物；加入有效量的有机磷化合物至所述悬浮物；给予所述有机磷化合物在所述悬浮物中足够停留时间；通过鼓泡所述悬浮物来选择性浮选所述特定材料以形成浓缩物和浆料；以及从所述合适的浓缩物或浆料中回收所述特定材料。所述有机磷化合物由选自下列的物质组成以酸或盐形式的PAPEMP ;以酸或盐形式的三烷醇胺三(磷酸酯)(trialkanolamine tri (phosphate ester));以酸或盐形式的氨基三(亚甲基膦酸)(aminotri (methylene phosphonic acid));以酸或盐形式的聚こ烯胺聚膦酸(polyethyleneamine polyphosphonic acid);及其组合。浮选方法可以是常规浮选方法，其中期望材料在所述悬浮物的顶部处形成浓缩物。该方法还可包括将起沫剂、促集剂、硝酸铅、硫酸铜、及其任意组合加入悬浮物的步骤。所述特定材料可以是选自金、银、铜、铅、锌、钥、镍、钼、钯、及其任意组合的贵金属或贱金属。该方法可发生在金属精炼操作内，其中当将所述精炼方法中所有其他步骤均控制时，在所述浮选分离方法中所述有机磷化合物的加入增加了精制金属的产率1-70 %之间的范围。发明详述为了该申请，定义如下这些术语“贱金属”是指选自铜、铅、锌、钥、镍、及其任意组合的有价值金属。“促集剂”是指选择性粘附特定矿石成分和促进特定矿石成分粘附至由含矿水性悬浮物鼓泡所致的微泡(micro-bubble)的物质组合物。
“粉碎的”是指粉状的、细粉的、磨碎的、或其他导致成为精细颗粒。“浓缩物”是指在泡沫内通过浮选和收集的一部分粉碎的矿石。“起沫剂”是指增加微泡形成和/或保护含有精细疏水矿物质部分的形成的微泡的物质组合物，该微泡由含矿水性悬浮物的鼓泡所致。“PAX”是指戊基黄原酸钾。“PAPEMP” 是指多氨基亚甲基勝酸(polyamino methylene phosphonate),其是a)具有下式
权利要求
1.一种通过浮选分离方法来改善从粉碎的硫化物矿物矿石中去除特定材料的方法，所述方法包括下列步骤 提供所述粉碎的矿石的水性悬浮物； 加入有效量的有机磷化合物至所述悬浮物； 给予所述有机磷化合物在所述悬浮物中足够停留时间； 通过鼓泡所述悬浮物来选择性浮选所述特定材料以形成浓缩物和浆料；以及 从所述合适的浓缩物或浆料中回收所述特定材料； 其中所述有机磷化合物由选自下列的物质组成以酸或盐形式的PAPEMP ;以酸或盐形式的三烷醇胺三(磷酸酯)；以酸或盐形式的氨基三(亚甲基膦酸)；以酸或盐形式的聚乙烯胺聚膦酸；及其组合。
2.权利要求I所述的方法，其中所述浮选方法是整个矿石精炼方法的一部分，并且如果所述矿石精炼方法包括氰化方法，则所述浮选方法发生在所述氰化方法之前。
3.权利要求I所述的方法，其中所述浮选方法是不包括氰化方法的整个矿石精炼方法的一部分。
4.权利要求I所述的方法，还包括将起沫剂加入所述悬浮物的步骤。
5.权利要求I所述的方法，还包括将促集剂加入所述悬浮物的步骤。
6.权利要求I所述的方法，还包括将硝酸铅、硫酸铜、及其任意组合加入所述悬浮物的步骤。
7.权利要求I所述的方法，其中所述特定材料是选自金、银、铜、铅、锌、钥、镍、钼、钯、及其任意组合的贵金属或贱金属。
8.权利要求I所述的方法，其中将所述有机磷化合物加入不易沉积硫酸钙的浮选分离方法。
9.权利要求I所述的方法，其中在将促集剂加入之前将所述有机磷化合物加入含矿悬浮物，以及给予所述有机磷化合物足够停留时间以便于在将所述促集剂加入所述悬浮物之前从金属硫化物颗粒中清除其他矿石成分。
10.权利要求I所述的方法，其发生在金属精炼操作内，其中当将所述精炼方法中所有其他步骤均控制时，在所述浮选分离方法中所述有机磷化合物的加入增加了所述矿石中总金属的回收1-80%之间的范围。
11.权利要求I所述的方法，其中所述加入的有机磷化合物的剂量为约0.Ippm至IOOppm的范围。
12.权利要求I所述的方法，其中将所述加入的有机磷化合物加入同时含有1-40%水、1-40%有机磷化合物、和1-40%丙烯酸的聚合物和/或共聚物的组合物中。
13.权利要求I所述的方法，其中当与缺乏所述加入的有机磷化合物的类似去除方法相比，所述加入的有机磷化合物减少烘烤所述特定材料所需要的能量。
14.权利要求I所述的方法，其中所述加入的有机磷化合物增加对通过所述浮选分离方法浮选的具体矿石成分的选择性。
15.权利要求I所述的方法，其中所述浮选方法是直接浮选方法以及期望材料在所述悬浮物的顶部处形成浓缩物。
全文摘要
本方法提供改善浮选分离方法的方法。本方法涉及有机磷化合物，之前认为其仅用于控制氰化物浸出使用的设备表面水垢沉积物。在本发明中，将有机磷化合物加入浮选分离方法，用于改善硫化物矿物分离。加入有机磷化合物不仅提高在浮选中硫化物络合金属的整体回收，如此操作还降低能量需求以及增加其他下游矿石加工和精炼步骤的效率。这对帮助保护环境具有另外的益处。
文档编号C02F1/24GK102753485SQ201180008811
公开日2012年10月24日 申请日期2011年2月15日 优先权日2010年2月16日
发明者丹尼尔·E·查尔德, 大卫·M·尼科尔森 申请人:纳尔科公司