JPH08510167A - 炭酸カルシウム鉱石の浮選法およびそのための浮遊選鉱試薬 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、不純物として珪酸塩を含む炭酸カルシウム鉱石の浮選法に関する。浮選は、第四級アンモニウム化合物およびアミン化合物のアルキレンオキシド付加物の存在下で行なわれ、珪酸塩は浮鉱中に濃縮される。

Description

【発明の詳細な説明】 炭酸カルシウム鉱石の浮選法 およびそのための浮遊選鉱試薬 本発明は、不純物として珪酸塩を含む炭酸カルシウム鉱石の浮選法（浮遊選鉱 法、浮遊選別法）に関する。本発明によると、浮選（浮遊選鉱、浮遊選別）は、 第四級アンモニウム化合物およびアミン化合物のアルキレンオキシド付加物の存 在下で行なわれ、珪酸塩は浮鉱（浮遊物）中に濃縮される。 米国特許明細書第４，９９５，９６５号によって、炭酸カルシウムを珪酸塩の ような不純物から、アミン基を含む捕集剤の存在下で珪酸塩を浮選するステップ 、および価値のある鉱物すなわち残留物中の炭酸カルシウムを濃縮するステップ によって、分離することが知られている。この特許明細書から、メチル−ビス（ ２−ヒドロキシプロピル）−ココアルキルアンモニウムメチルスルフェート、ジ メチルジデシルアンモニウムクロリド、ジメチル−ジ（２−エチルヘキシル）− アンモニウムクロリド、ジメチル−（２−エチルヘキシル）−ココアルキルアン モニウムクロリド、ジココアルキルジメチルアンモニウムクロリド、およびｎ− タロウ（tallow）アルキル−１，３−ジアミノプロパンジアセテートのような多 くのカチオン化合物が、このような浮選工程において捕集剤として用いられ得る 、ということが明らかである。この特許明細書はまた、アルカード２Ｃ（Arquad 2C）（ジメチルジココアルキルアンモニウム クロリド）、ならびにデュオマックＴ（Duomac T）（Ｎ−タロウアルキル−１， ３−ジアミノプロパンジアセテート）およびエトメーン１８／１６（Ethomeen 1 8/16）（長鎖アルキルアミン＋５０ ＥＯ）の組合せによって代表されるような 第四級アンモニウム化合物が、捕集剤として用いられ得る一方、価値のある鉱物 において容認できないほど高い含量の酸不溶性物質をもたらすことを記述する。 驚くべきことに、不純物として珪酸塩を含む炭酸カルシウムを洗浄するとき、 もし逆浮選が、アミン化合物のアルキレンオキシド付加物と組合せて第四級アン モニウム化合物の存在下で行なわれるならば、非常に高い収率および／または高 い選択性（酸不溶性物質の低い含量）が達成され得ることがここに見出された。 より具体的には、本発明は、次に示す式（Ｉ）を有する第四級アンモニウム化合 物および式（II）を有するアルキレンオキシド付加物の存在下で行なわれる泡沫 浮選法に関する。 式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄のうちの１つまたは２つの基は、８〜３６個の炭 素原子を有する炭化水素基であり、残りの基は、１〜７個の炭素原子を有する炭 化水素基または２〜７個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル基であり、Ａは アニオン対イオンである。 式中、Ｒ₅は８〜２２個の炭素原子を有する炭化水素基であり、Ａ₁、Ａ₂および Ａ₃は２〜４個の炭素原子を有するアルキレンオキシド基であり、Ｒ₆は２〜３個 の炭素原子を有するアルキレン基であり、ｎ₁、ｎ₂およびｎ₃は、３〜２０であ り、かつｎ₁、ｎ₂およびｎ₃の合計は１０〜４０であり、ｓは０〜３である。 第四級アンモニウム化合物のアルキレンオキシド付加物に対する重量比は３：２ 〜１１：１であり、好ましくは７：３〜９：１であり、炭酸カルシウムが残留物 から回収される一方、混在する珪酸塩は浮選によって取除かれる。本発明の方法 によって、石英、長石、角閃石、および輝石のような不溶性珪酸塩の含量を著し く低減することが可能であることがここに見出された。 式（Ｉ）において、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄のうちの２つの基は、８〜２２個 好ましくは１０〜１６個の炭素原子を有する、直鎖もしくは枝分かれ、飽和もし くは不飽和アルキル基であることが好ましい一方、２つの残りの基は、１〜３個 の炭素原子を有するアルキル基または２〜３個の炭素原子を有するヒドロキシア ルキル基であることが好ましい。メチルスルフェートまたはクロリドのような一 価のイオンが一般的である。式（Ｉ）の化合物の具体例は、ジメチルジデシルア ンモニウムクロリド、ジメチルジココ （coco）アルキルアンモニウムクロリド、ジメチルジラウリルアンモニウムクロ リド、ジメチルジステアリルアンモニウムクロリド、ジメチルジタロウ（tallow ）アルキルアンモニウムクロリドおよび対応するメチルスルフェート塩である。 式（II）のアルキレンオキシド付加物は、Ｒ₅が１０〜２０個の炭素原子を有す る直鎖または技分かれの飽和または不飽和アルキル基であり、ｎ₁、ｎ₂およびｎ₃ の合計が１２〜３０であるものが好ましい。アルキレンオキシド付加物におけ る全アルキレンオキシ基の７０〜１００％がエチレンオキシ基であり、０〜３０ ％がプロピレンオキシ基であることが好ましい。製造技術の理由上、このような 化合物は一般的に、全アルキレンオキシ基がエチレンオキシ基であるものが好ま しい。記号Ｓは、０または１であることが好ましい。アルキレンオキシ基の数、 それらのタイプ、および疎水成分Ｒ中の炭素原子の数を適当に変えることによっ て、式（II）の化合物は、それらが式（Ｉ）の化合物と混合されて安定な混合物 を形成し得るような特性を容易に与えられ得る。さらに、式（Ｉ）の第四級アン モニウム化合物は、一般的にアンモニウム化合物の約１０〜１５重量％の含量で のイソプロパノールのようなアルコール溶媒の存在下で調製される。このような 溶媒作用は通常、化合物（Ｉ）および（II）とともに添加物に基づき、透明、均 一で安定な液相を与える。 本発明に従った捕集剤は別々に加えられ得るが、単一の 浮選剤（浮遊選鉱試薬）として一緒に加えられることが好ましい。２つの化合物 の全含量は、広い範囲内で変えることかできるが、一般的に浮選される鉱石１ト ンあたり５０〜２０００ｇ、好ましくは２００〜１０００ｇである。 本発明の出願において、上記の添加剤に加えて、浮選においてよく知られる他 の添加剤を加えることが可能である。このような添加剤の例は、炭酸ナトリウム および水酸化ナトリウムのようなｐＨ−調節剤、澱粉、ケブラチョ（quebracho ）、タンニン、デキストリンおよびグアー・ガム（guar gum）のような浮選抑制 剤、ならびにポリリン酸塩および水ガラスのような、分散剤の効果を有し、しば しばそれとともに抑制剤の効果を有する高分子電解質である。他の一般的な添加 剤は、メチルイソブチルカルビノール、トリエトキシブタンおよびポリプロピレ ンオキシドおよびそのアルキルエーテルのような起泡剤である。 本発明の方法は、さらに以下の例によって説明される。 例１ １．６重量％珪酸塩鉱物（石英、長石、角閃石、輝石）を含む方解石鉱石０． ５ｋｇが、０．５ｋｇの水とともに粉砕され、粒径〜２５０μｍとされた。この 粉砕材料は、１．５リットルの浮選セルに移された。水による１．４リットルま での希釈後、用いられた５６％の捕集剤が０．５％水溶液の形で加えられた。３ 分間の混和後、浮鉱が１．５分間除去された。さらに２２％の試薬がその後残留 物に 加えられてから、３分間混和され、それから全混合物は１．５分間浮選された。 残留物に対してさらに２２％の反応混合物が加えられ、全混合物は３分間混和さ れてから浮選された。結果として生じた浮選残留物は、乾燥され、重量を測定さ れ、２５％塩酸中で酸不溶性の含有物量について分析された。用いられた捕集剤 および得られた結果を、以下の表に示す。 これらの結果から、本発明に従った浮選試験、すなわち試験１〜８が、先行技 術の方法および対照サンプルよりも、顕著に低い酸不溶性物質含量を与え、かつ 同じ含量の酸不溶性物質の場合には、より高い方解石の収率を与えることが明ら かである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．泡沫浮選工程がカチオン捕集剤の存在下で行なわれる、珪酸塩不純物を含 む炭酸カルシウム鉱石の洗浄方法において、前記捕集剤が、次の式（Ｉ）を有す る第四級アンモニウム化合物と次の式（II）を有するアルキレンオキシド付加物 との組合せであり、前記第四級アンモニウム化合物のアルキレンオキシド付加物 に対する重量比は３：２〜１１：１であり、かつ前記炭酸カルシウムは残留物か ら回収される一方、混入する前記珪酸塩は浮選によって取除かれることを特徴と する、方法。 式中Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄のうちの１つまたは２つの基は、８〜３６個の炭素 原子を有する炭化水素基であり、残りの基は、１〜７個の炭素原子を有する炭化 水素基または２〜７個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル基であり、かつＡ はアニオン対イオンである。 式中、Ｒ₅は８〜２２個の炭素原子を有する炭化水素基であり、Ａ₁、Ａ₂および Ａ₃は２〜４個の炭素原子を有するアルキレンオキシド基であり、Ｒ₆は２〜３個 の炭素原子を有するアルキレン基であり、ｎ₁、ｎ₂およびｎ₃は ３〜２０であり、かつｎ₁、ｎ₂およびｎ₃の合計は１０〜４０であり、ｓは０〜 ３である。 ２．Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄のうちの２つの基が、８〜２２個の炭素原子、好 ましくは１０〜１６個の炭素原子を有する炭化水素基である一方、２つの残りの 基が１〜３個の炭素原子を有するアルキル基または２〜３個の炭素原子を有する ヒドロキシアルキル基であることを特徴とする、請求項１記載の方法。 ３．前記第四級アンモニウム化合物がジメチルジココアルキルアンモニウム塩 であることを特徴とする、請求項２記載の方法。 ４．Ｒ₅が１０〜２０個の炭素原子を有するアルキル基であり、ｎ₁、ｎ₂およ びｎ₃の合計が１２〜３０であることを特徴とする、請求項１〜３いずれか１項 記載の方法。 ５．前記アルキレンオキシド付加物における全アルキレンオキシ基の７０〜１ ００％がエチレンオキシ基であり、０〜３０％がプロピレンオキシ基であること を特徴とする、請求項１〜４いずれか１項記載の方法。 ６．ｓが０または１であることを特徴とする、請求項１〜５いずれか１項記載 の方法。 ７．次の式（Ｉ）を有する第四級アンモニウム化合物を次の式（II）を有する アルキレンオキシド付加物とともに含み、前記第四級アンモニウム化合物の前記 アルキレンオキシド付加物に対する重量比が３：２〜１１：１であるこ とを特徴とする、浮遊選鉱試薬。 式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄のうちの１つまたは２つの基は、８〜３６個の炭 素原子を有する炭化水素基であり、残りの基は、１〜７個の炭素原子を有する炭 化水素基または２〜７個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル基であり、かつ Ａはアニオン対イオンである。 式中、Ｒ₅は８〜２２個の炭素原子を有する炭化水素基であり、Ａ₁、Ａ₂および Ａ₃は２〜４個の炭素原子を有するアルキレンオキシド基であり、Ｒ₆は２〜３個 の炭素原子を有するアルキレン基であり、ｎ₁、ｎ₂およびｎ₃は３〜２０であり 、ｎ₁、ｎ₂およびｎ₃の合計は１０〜４０であり、かつｓは０〜３である。 ８．Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄のうちの２つの基が、８〜２２個の炭素原子、好 ましくは１０〜１６個の炭素原子を有する炭化水素基である一方、２つの残りの 基が１〜３個の炭素原子を有するアルキル基または２〜３個の炭素原子を有する ヒドロキシアルキル基であることを特徴とする、請求項７記載の浮遊選鉱試薬。 ９．Ｒ₅が１０〜２０個の炭素原子を有するアルキル基 であり、かつｎ₁、ｎ₂およびｎ₃の合計が１２〜３０であることを特徴とする、 請求項７または８記載の浮遊選鉱試薬。 １０．前記アルキレンオキシド付加物における全アルキレンオキシ基の７０〜 １００％がエチレンオキシ基であり、かつ０〜３０％がプロピレンオキシ基であ ることを特徴とする、請求項７〜９いずれか１項記載の浮遊選鉱試薬。