[发明专利]借助疏水磁性颗粒通过靶向输入机械能提高矿石分离过程效率的方法

说明书

本发明涉及一种从包含至少一种第一材料和至少一种第二材料的混合物中分离该至少一种第一材料的方法，其包括如下步骤：(A)在至少一种分散介质存在下使包含至少一种第一材料和至少一种第二材料的混合物与至少一种磁性颗粒接触，以使得所述至少一种第一材料与所述至少一种磁性颗粒附聚，(B)合适的话，向步骤(A)所得的分散体中添加额外的分散介质，(C)通过施加磁场将获自步骤(A)或(B)的附聚物从所述混合物中分离，(D)使在步骤(C)中分离出的附聚物解体以分开获得所述至少一种第一材料和所述至少一种磁性颗粒，其中在步骤(A)中向分散体中引入至少10kW/m³的能量输入。

特别地，本发明提供一种在脉石存在下富集矿石的方法。

从包含这些的混合物中分离矿石的方法是现有技术所已知的。

WO02/0066168A1涉及一种从包含这些的混合物中分离矿石的方法，其中用磁性的和/或可漂浮于水溶液中的颗粒处理这些混合物的悬浮液或淤浆。在加入所述磁性和/或可漂浮颗粒之后，施加磁场以使得附聚物从该混合物中分离出来。然而，磁性颗粒与矿石的结合程度和键强度不足以以充分高的产率和效率实施所述方法。

US4,657,666公开了一种富集矿石的方法，其中，使存在于脉石中的矿石与磁性颗粒反应，从而使得由于疏水相互作用而形成附聚物。通过用疏水化合物处理而使磁性颗粒表面疏水化，从而与矿石结合。然后借助磁场将所述附聚物从该混合物中分离出来。所引文献还公开了在加入磁性颗粒之前，用1%乙基黄原酸钠表面活性溶液处理所述矿石。在该方法中，通过破坏以表面活性溶液形式施加至矿石的表面活性物质而实施矿石与磁性颗粒的分离。此外，该方法中对矿石仅使用了C₄疏水剂。

US4,834,898公开了一种通过使非磁性材料与包封于两层表面活性物质中的磁性试剂接触而分离出所述非磁性材料的方法。US4,834,898进一步公开了待分离的非磁性颗粒的表面电荷可受到不同种类和浓度的电解质试剂的影响。例如，通过添加多价阴离子如三聚磷酸根离子而改变表面电荷。

S.R.Gray，D.Landberg，N.B.Gray，Extractive Metallurgy Conference，Perth，2-4，1991年10月，第223-226页公开了一种通过使小的金颗粒与磁铁矿接触而回收所述金颗粒的方法。在接触之前，用戊基黄原酸钾处理所述金颗粒。该文献没有公开从至少一种亲水材料中分离金颗粒的方法。

WO2007/008322A1公开了一种用于借助磁性分离方法将杂质与矿物质分离的表面疏水化的磁性颗粒。根据WO2007/008322A1，可向溶液或分散体中添加选自硅酸钠、聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠的分散剂。

WO2009/030669A2公开了一种借助磁性颗粒从矿石与脉石的混合物中分离矿物的方法，其中首先借助合适的物质使所述矿石疏水化，以使得该疏水化的矿石与磁性颗粒附聚且可分离出来。WO2009/065802A2公开了一种类似的借助磁性颗粒将矿石与脉石分离的方法，其中磁性颗粒与矿石的附聚基于不同的表面电荷。就其效率而言，这两种方法均需要改进。

本发明的目的是提供一种借助其可有效地从包含至少一种第一材料和至少一种第二材料的混合物中分离至少一种第一材料的方法。此外，本发明的目的还在于以使得磁性颗粒与第一材料的附聚物足够稳定以确保在分离中具有高第一材料产率的方式处理待分离的第一颗粒。本发明的另一目的是提供一种这类方法，其中通过合适的措施促进附聚物的形成。此外，这些附聚物中应仅包含非常小比例的所述至少一种第二材料(尤其是脉石)以例如提高根据本发明方法进行后处理时的时空产率。

这些目的通过一种从包含至少一种第一材料和至少一种第二材料的混合物中分离该至少一种第一材料的方法实现，所述方法包括如下步骤：

(A)在至少一种分散介质存在下使包含至少一种第一材料和至少一种第二材料的混合物与至少一种磁性颗粒接触，以使得所述至少一种第一材料与所述至少一种磁性颗粒附聚，

(B)合适的话，向步骤(A)所得的分散体中添加额外的分散介质，

(C)通过施加磁场从所述混合物中分离获自步骤(A)或(B)的附聚物，

(D)使在步骤(C)中分离出的附聚物解体以分开获得所述至少一种第一材料和所述至少一种磁性颗粒，

其中在步骤(A)中向分散体中引入至少10kW/m³的能量输入。

在本发明方法的优选实施方案中，所述第一材料为疏水金属化合物或煤且所述第二材料为亲水金属化合物。