专利名称：聚丙烯聚二醇与酚型二醇醚的掺合物以及利用这样的掺合物的泡沫控制方法
技术领域：
本发明涉及聚丙烯聚二醇与酚型二醇醚掺合物以及在采矿工艺中利用这样的掺合物控制起泡的方法
背景技术：
过度起泡在采矿业的浮选法中是个问题，因为它可能不利地影响采矿工艺的效率。泡沫控制剂经常是高粘性流体，它需要稀释在有机溶剂中以达到适合在浮选法中使用的较低粘度。所述有机溶剂也可能促进所述溶液的功效和泡沫控制性能。目前，使用高度易燃的挥发性有机溶剂来稀释泡沫控制液中的高分子量聚丙二醇。用于采矿中的浮选法的泡沫控制液期望具有改进的操作、安全性和环境面貌，并且当与目前使用的基于易燃基于有机的泡沫控制液相比时具有相似的性能。发明概述本发明是一种组合物、其生产方法、由其制造的制品、和制造这样的制品的方法。在一种实施方式中，本发明提供了一种掺合物，所述掺合物包含I重量％至99重量％的一种或多种聚丙二醇和I重量％至99重量％的一种或多种二丙二醇苯基醚，其中每种聚丙二醇都具有大于或等于1000克/摩尔的重均分子量，其中所述掺合物的粘度(ASTMD445，25°C时)小于或等于400cSt和粘度(ASTM D445，40°C时)小于或等于200cSt。在另一种实施方式中，本发明提供了与前述实施方式任一种一致的掺合物，除了所述掺合物包含30 重量％至40重量％的一种或多种丙二醇和60重量％至70重量％的一种或多种二丙二醇苯基醚。在另一种实施方式中，本发明提供了与前述实施方式任一种一致的掺合物，除了所述掺合物包含60重量％至70重量％的一种或多种丙二醇和30重量％至40重量％的一种或多种二丙二醇苯基醚。在另一种实施方式中，本发明提供了与前述实施方式任一种一致的掺合物，除了所述掺合物包含45重量％至55重量％的一种或多种丙二醇和45重量％至55重量％的一种或多种二丙二醇苯基醚。在另一种实施方式中，本发明提供了与前述实施方式任一种一致的掺合物，除了所述聚丙二醇具有大于或等于4000克/摩尔的重均分子量。在另一种实施方式中，本发明提供了与前述实施方式任一种一致的掺合物，除了所述一种或多种二丙二醇苯基醚的每种具有大于或等于70°c的溶剂闪点。在另一种实施方式中，本发明提供了与前述实施方式任一种一致的掺合物，除了所述一种或多种二丙二醇苯基醚的每种具有大于或等于100°c的溶剂闪点。在另一种实施方式中，本发明提供了与前述实施方式任一种一致的掺合物，除了所述掺合物还包含大于O至3重量％的水。在另一种实施方式中，本发明提供了与前述实施方式任一种一致的掺合物，除了所述一种或多种聚丙二醇是单醇、二醇、三醇、或其两种或更多种的任意组合。在另一种实施方式中，本发明提供了一种采矿浮选法，其包括向矿物加工流体添加前述实施方式任一种的掺合物。在另一种实施方式中，本发明提供了前述实施方式的采矿浮选法，其中所述矿物加工流体是在选自煤炭加工、选择性沉淀、氧化铝加工、硬岩开采、贵金属回收、盐水澄清、砂砾石洗涤及其组合的工艺中使用的流体。在一种可选实施方式中，本发明提供了一种掺合物，所述掺合物基本由I重量％至99重量％的一种或多种聚丙二醇和I重量％至99重量％的一种或多种二丙二醇苯基醚组成，其中每种聚 丙二醇都具有大于或等于1000克/摩尔的重均分子量，其中所述掺合物的粘度(ASTM D445，25°C时)小于或等于400cSt和粘度(ASTM D445，40°C时)小于或等于200cSto在可选实施方式中，本发明提供了一种采矿浮选法，其包括向矿物加工流体添加基本由前述实施方式任一种的掺合物组成的消泡剂。详细描沭本发明是具有泡沫控制性质的掺合物和在采矿作业中利用所述掺合物控制泡沫的方法。本发明的掺合物包含30重量％至70重量％的一种或多种聚丙二醇和30重量％至70重量％的一种或多种二丙二醇苯基醚，其中每种聚丙二醇都具有大于或等于2000克/摩尔的重均分子量，其中所述掺合物的粘度(ASTM D445，25°C时)小于或等于400cSt和粘度(ASTM D445，40°C时)小于或等于200cSt。可用于本发明掺合物中的所述一种或多种聚丙二醇具有大于或等于1000克/摩尔的重均分子量。大于或等于1000克/摩尔范围中的全部单个值和子范围都包括在本文中并在本文中公开；例如，所述聚丙二醇的Mw可以是始于下限1000、1500、2000、2500、3000、3500、或4000克/摩尔。本发明的掺合物中所述一种或多种聚丙二醇的总量可以为30重量％至70重量％。30重量％至70重量％范围中的全部单个值和子范围都包括在本文中并在本文中公开；例如，所述一种或多种聚丙二醇的总量可以是从下限30、35、40、45、50、55、60或65重量％到上限35、40、45、50、55、60、65或70重量％。例如，所述一种或多种聚丙二醇的总量可以在30重量％至70重量％的范围内，或在可选方案中，所述一种或多种聚丙二醇的总量可以在50重量％至70重量％的范围内，或在可选方案中，所述一种或多种聚丙二醇的总量可以在55重量％至70重量％的范围内。可以用于本发明掺合物的实施方式中的聚丙二醇，包括通常用作泡沫控制剂的高分子量聚丙二醇。这样的聚丙二醇的官能度为I或更高(例如，单醇、二醇、三醇和前述两种或更多种的任意组合)。一种不例性的聚丙二醇是聚丙二醇P4000 (PPG4000,可获自The Dow ChemicalCompany)，它是含有两个端羟基的线性聚合物，分子量为4000克/摩尔，比重(ASTM D892)为 1.004(25/250C ) ;40°C时的平均粘度(ASTM D445/446)为 455cSt ;倾点为-26°C ；25°C时的折射率(ASTM D1218)为1.45 ;且25°C时的密度为8.361b/gal。本发明的掺合物还包含30重量％至70重量％的一种或多种二丙二醇苯基醚(DiPPh)和/或二乙二醇苯基醚(DiEPh)。30重量％至70重量％范围中的全部单个值和子范围都包括在本文中并在本文中公开；例如，所述一种或多种DiPPh和/或DiEPh的总量可以是从下限 30、35、40、45、50、55、60 或 65 重量％到上限 35、40、45、50、55、60、65 或 70 重量％。例如，所述一种或多种DiPPh和/或DiEPh的总量可以在30重量％至70重量％的范围内，或在可选方案中，所述一种或多种DiPPh和/或DiEPh的总量可以在50重量％至70重量％的范围内，或在可选方案中，所述一种或多种DiPPh和/或DiEPh的总量可以在55重量％至70重量％的范围内。在本文中使用时，术语“一种或多种DiPPh和/或DiEPh”是指一种或多种DiPPh、一种或多种DiEPh、或一种或多种DiPPh与一种或多种DiEPh的组合。
可以用于本发明掺合物的一些实施方式中的二丙二醇苯基醚，具有大于或等于100°c的溶剂闪点。大于或等于100°C范围中的全部单个值和子范围都包括在本文中并在本文中公开；例如，每一种所述DiPPh的溶剂闪点可以始于下限100、120、140、160、180、200、220、240 或 260 0C ο可以用于本发明掺合物的实施方式中的示例性DiPPh包括甲醇末端的聚丙二醇均聚物单醇，分子量约4100 (UCON LB 1715，可得自The Dow Chemical Company);和聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物(约1:1摩尔比)单醇，分子量约6000(UC0N 50HB 5100)。可用于本发明掺合物的实施方式中的其他示例性DiPPh包括基于乙烯的二醇醚，可以商品名CELL0S0LVE 、CARBIT0L 和EC0S0FT 获得，其特征在于出色的溶解力、化学稳定性、以及与水和许多有机溶剂的相容性。可以用于本发明掺合物的实施方式中的还有的其他示例性DiPPh和DiEPh包括可得自The Dow Chemical Company的商品名D0WAN0L P系列下的那些,包括例如，D0WAN0L PPh 二醇醚、D0WAN0L DiPPh工业级、D0WAN0L EPh 二醇醚和D0WAN0L DiEPh 二醇醚。本发明的掺合物可以用于许多矿物加工应用的任何中，包括煤炭加工、选择性沉淀、氧化铝加工、硬岩开采、贵金属回收、盐水澄清和砂砾石洗涤，其中目前有用的是在有机溶剂中稀释的聚丙二醇泡沫控制剂。与使用低闪点有机溶剂/聚丙二醇相反，本发明的掺合物提供了改进的环境、健康和安全性性能。在本文中使用时，术语“低闪点有机溶剂”是指闪点低于70°C的溶剂。在表I中可以看出，比较例是易燃的，而本发明的实施例掺合物不易燃。在本文中使用时，术语“易燃”是指闪点(使用ASTM D92的克利夫兰(Cleveland)开口杯法测量)低于或等于60.5°C (141 T )的物质。另外，本发明的掺合物可以用于其中聚丙二醇/有机溶剂用作泡沫控制剂的其他应用，包括例如，发酵工艺和水处理工艺中。
实施例以下实施例说明本发明，但是不意欲限制本发明的范围。发明例A通过将DiPPh与PPG 4000以1: 3的比率掺合而制备。发明例A澄清而稳定，在室温下和40°C下没有观察到相分离。比较例A通过将正丁醇与PPG 4000以3: I的比率掺合而制备。比较溶液的粘度。在40°C时，比较例A产生79cSt的运动粘度；发明例A产生205cSt的运动粘度。纯PPG 4000产生382cSt的运动粘度。发明例A和比较例A递送到标准实验室浮选池，并且这两种溶液都能控制泡沫。另外，表I说明了比较例1-10和发明例1-3 (其配方显示在表I中)的物理性质。发明例显示了优于比较例的改进的环境、健康和安全性性能，以及通过在中试实验室的浮选池中肉眼检查确定的在采矿浮选法中相等的泡沫控制性能。用于制备比较例2-4的煤油是工业级煤油，可得自NATURELLI QUMICA，含有
<0.1%的苯。用于制备比较例5-7的石油溶剂是工业级石油溶剂，由CORAL C0RALUX按照巴西标准ABNT NBR 11.70204/92制造，通常芳族含量小于或等于0.1体积％。比较例8_10使用来自 VETEC QUIMICA FINA, LTDA(Xerem, Duque de Caxias, RJ, Brazil)的 P.Α.级乙醇制备。比较例 11-13 使用来自 VETEC QUIMICA FINA LTDA(Xerem,Duque de Caxias,RJ,Brazil)的P.A.级正丁醇制备。
试验方法试验方法包括如下:溶剂闪点纯PPG 4000和纯DiPPh各自的溶剂闪点按照ASTM D-92 (1990版本)利用克利夫兰开口杯法测量。克利夫兰开口杯法特别适合测量具有79°C°C和更高的闪点的粘性材料的闪点。煤油、石油溶剂和乙醇的闪点没有测量，而代之以文献报告值。表I显示了测量的和文献报告的闪点。运动粘度发明例和比较例的运动粘度按照ASTM-D445 (2004)测量。表I
权利要求
1.一种掺合物,所述掺合物包含I重量％至99重量％的一种或多种聚丙二醇和I重量％至99重量％的一种或多种二丙二醇苯基醚和/或一种或多种二乙二醇苯基醚,其中每种聚丙二醇都具有大于或等于1000克/摩尔的重均分子量，其中所述掺合物的粘度(ASTMD445，25°C时)小于或等于400cSt和粘度(ASTM D445，40°C时)小于或等于200cSt。
2.前述权利要求任一项的掺合物,其中所述掺合物包含30重量％至40重量％的一种或多种丙二醇和60重量％至70重量％的一种或多种二丙二醇苯基醚和/或二乙二醇苯基醚。
3.前述权利要求任一项的掺合物,其中所述掺合物包含60重量％至70重量％的一种或多种丙二醇和30重量％至40重量％的一种或多种二丙二醇苯基醚和/或二乙二醇苯基醚。
4.前述权利要求任一项的掺合物,其中所述掺合物包含45重量％至55重量％的一种或多种丙二醇和45重量％至55重量％的一种或多种二丙二醇苯基醚和/或二乙二醇苯基醚。
5.前述权利要求任一项的掺合物，其中所述聚丙二醇的重均分子量大于或等于4000克/摩尔。
6.前述权利要求任一项的掺合物，其中所述聚丙二醇的重均分子量为3000至5000克/摩尔。
7.前述权利要求任一项的掺合物，其中所述一种或多种二丙二醇苯基醚和/或二乙二醇苯基醚各自具有大于或等于70°C的溶剂闪点。
8.前述权利要求任一项的掺合物，其中所述一种或多种二丙二醇苯基醚和/或二乙二醇苯基醚各自具有大于或等于120°C的溶剂闪点。
9.前述权利要求任一项的掺合物，其还包含大于O至3重量％的水。
10.前述权利要求任一项的掺合物，其中所述一种或多种聚丙二醇是单醇、二醇、三醇、或其两种或更多种的任何组合。
11.前述权利要求任一项的掺合物，其中所述掺合物不易燃。
12.采矿浮选法，其包括向矿物加工流体添加前述权利要求任一项所述的掺合物。
13.权利要求12的方法，其中所述矿物加工流体是在选自煤炭加工、选择性沉淀、氧化铝加工、硬岩开采、贵金属回收、盐水澄清、砂砾石洗涤及其组合的工艺中使用的流体。
全文摘要
本发明提供了一种掺合物，所述掺合物包含1至99重量％的一种或多种聚丙二醇和1至99重量％的一种或多种二丙二醇苯基醚和/或二乙二醇苯基醚，其中每种聚丙二醇都具有大于或等于1000克/摩尔的重均分子量，其中所述掺合物的粘度(ASTM D445，25℃时)小于或等于400cSt和粘度(ASTM D445，40℃时)小于或等于200cSt。还提供了在采矿应用中使用所述掺合物的方法。
文档编号B01D19/04GK103237581SQ201180058123
公开日2013年8月7日 申请日期2011年12月1日 优先权日2010年12月2日
发明者Y·A·马克斯, M·B·格雷齐阿尼 申请人:陶氏巴西东南工业有限公司