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      改性胺-醛樹(shù)脂及其在分離工藝中的用途的制作方法

      文檔序號(hào):5081560閱讀:1023來(lái)源:國(guó)知局

      專利名稱::改性胺-醛樹(shù)脂及其在分離工藝中的用途的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及在分離工藝中使用的改性樹(shù)脂,和特別地在含水介質(zhì)中選擇性分離固體和/或離子物種,例如金屬陽(yáng)離子。這一方法包括泡沫浮選(例如,在礦石選礦中使用的),在油田鉆井流體中分離鉆末、粘土,和煤淤漿的脫水,污水純化,紙漿和造紙廠流出物加工,從瀝青中除去砂石,和純化水使得它可飲用。改性樹(shù)脂包括基礎(chǔ)樹(shù)脂,所述基礎(chǔ)樹(shù)脂是伯或仲胺和醛(例如脲醛樹(shù)脂)的反應(yīng)產(chǎn)物。在其制備過(guò)程中或之后,用偶聯(lián)劑(例如取代硅烷)改性該基礎(chǔ)樹(shù)脂。
      背景技術(shù)
      :泡沫浮選工業(yè)上,純化液體懸浮液或分散體(和特別是含水懸浮液或分散體)除去懸浮的固體顆粒的方法是相當(dāng)流行的。泡沫浮選例如是基于各種材料與上升的氣泡締合傾向差別的分離工藝。添加劑常常被摻入到泡沫浮選液體(例如含水的鹽)內(nèi),以改進(jìn)該工藝的選擇性。例如,可使用"浮選捕收劑,,化學(xué)和/或物理吸附到待浮選的礦物(例如含有價(jià)值金屬的那些礦物)上,從而使得它們更加疏水。另一方面,典型地與浮選捕收劑聯(lián)合使用的"抑浮劑"使得其他材料(例如脈石礦物)不那么可能與氣泡締合,因此不那么可能被攜帶到泡沫濃縮物內(nèi)。按照這一方式,一些材料(例如有價(jià)值的礦物或金屬)相對(duì)于其他材料(例如脈石材料)對(duì)氣泡顯示出優(yōu)先的親和力,從而引起它們上升到含水淤漿表面上,其中可在泡沫濃縮物內(nèi)收集它們。從而分離程度受到影響。在不那么常見(jiàn)的所謂反相泡沫浮選中,正是脈石在表面處優(yōu)先浮選和濃縮,和所需的材料在底部產(chǎn)物內(nèi)除去。脈石材料典型地是指石英、砂石和粘土硅酸鹽與方解石,但可包括其他礦物(例如螢石、重晶石等)。在一些情況下,待純化的材料主要包括這些材料,且優(yōu)先浮選較小量的污染物。例如,在高嶺土(一種具有許多工業(yè)上重要應(yīng)用的材料)的選礦中,可通過(guò)從不純的含粘土的礦石中浮選而分離出鐵和鈦的氧化物,從而留下純化的高嶺土粘土底部產(chǎn)物。已知的浮選捕收劑和抑浮劑實(shí)現(xiàn)其效果的方式?jīng)]有完全肯定地得到理解,和迄今為止提出了數(shù)種理論。抑浮劑例如可防止脈石礦物粘附到待分離的有價(jià)值材料上,或者它們可甚至防止浮選捕收劑吸附到脈石礦物上。不管機(jī)理是什么,在泡沫浮選方法中,抑浮劑改進(jìn)選擇性的能力可非常有利地影響其經(jīng)濟(jì)性。在寬泛的各種有價(jià)值材料(例如,礦物和金屬礦石和甚至高分子量的烴,例如瀝青)的選礦中,全部實(shí)踐泡沫浮選,以便將它們與不想要的污染物分離,這種不想要的污染物不可避免地與天然沉積物被一同提取。在固體礦石的選礦情況下,使用泡沫浮選通常包括粉碎粗礦石成足夠有價(jià)值礦物或金屬的小的離散顆粒,然后典型地在攪拌漿液的同時(shí),接觸這一粉碎礦石的含水"漿液"與上升的氣泡。在泡沫浮選之前,可對(duì)粗礦石進(jìn)行任何數(shù)量的預(yù)調(diào)節(jié)步驟,其中包括選擇粉碎、篩選、脫礦泥、重力濃縮、電分離、低溫旋轉(zhuǎn)和磁性鑒別(differentiation)。商業(yè)上重要的另一特殊泡沫浮選方法牽涉分離瀝青與砂石和/或粘土,所述砂石和/或粘土在油砂沉積物,例如在加拿大的Alberta的廣大Athabsca地區(qū)中發(fā)現(xiàn)的那些中是普遍存在的。瀝青被公認(rèn)為一種"半固體"石油或含重?zé)N的原油中的有價(jià)值的資源,它可提升等級(jí)成許多有價(jià)值的成品,其中包括運(yùn)輸燃料,例如汽油或甚至石化產(chǎn)品。據(jù)估計(jì),Alberta的油砂沉積物含有1.7兆(tri11ion)桶含瀝青的原油,這超過(guò)了沙特阿拉伯(SaudiArabia)的所有儲(chǔ)藏。為此,最近在開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)上可行的瀝青回收操作方面花費(fèi)了巨大的努力,所述瀝青回收操作主要基于對(duì)提取的油砂的含水淤漿進(jìn)行泡沫浮選。例如,"Clark方法(Process)"牽涉在泡沫濃縮物中回收瀝青,同時(shí)抑制砂石和其他固體雜質(zhì)。改進(jìn)泡沫浮選分離用的各種脈石抑浮劑是本領(lǐng)域已知的,且包括硅酸鈉、淀粉、鞣酸、糊精、木質(zhì)磺酸、羧曱基纖維素、氰化物鹽和許多其他物質(zhì)。最近發(fā)現(xiàn)一些合成聚合物在特別的選礦工藝中是有利的,所述特別的選礦工藝包括泡沫浮選。例如,美國(guó)專利No.Re.32875公開(kāi)了使用抑浮劑酚醛共聚物(例如,甲階酚酪樹(shù)脂、可溶可熔酚酪樹(shù)脂)或改性的苯酚聚合物(例如,三聚氰胺改性的可溶可熔酚醛樹(shù)脂),分離脈石與磷酸鹽礦物(例如,磷灰石)。美國(guó)專利No.3990965公開(kāi)了使用鏈長(zhǎng)低的水溶性預(yù)聚物作為抑浮劑分離氧化鐵與重晶石,所述水溶性預(yù)聚物選擇性粘附到脈石上且可進(jìn)一步聚合以獲得交聯(lián)的不溶樹(shù)脂。美國(guó)專利No.4078993公開(kāi)了使用醛和含2-6胺或酰胺基的化合物的低分子量的縮合產(chǎn)物的溶液或分散液作為抑浮劑,從金屬礦物礦石(例如,銅、鋅、鉛、鎳)中分離硫化物或氧化的硫化物礦石(例如,黃鐵礦、磁黃鐵礦或閃鋅礦)。美國(guó)專利Nos.4128475和4208487公開(kāi)了使用與可具有游離羥甲基的(優(yōu)選烷化的)氨基-醛樹(shù)脂結(jié)合的常規(guī)泡沫劑(例如松油),從礦石中分離脈石材料。美國(guó)專利No.4139455公開(kāi)了使用胺化合物(例如,多胺)作為抑浮劑,從金屬礦石(例如,銅、鋅、鉛、鎳)中分離硫化物或氧化的硫化物礦石(例如,黃鐵礦、磁黃鐵礦或閃鋅礦),其中氨基總數(shù)的至少20%是叔胺基,其中季胺基的數(shù)量為O到不大于叔胺基數(shù)量的1/3。美國(guó)專利No.5047144公開(kāi)了使用氨基塑料發(fā)泡劑(former)與曱醛的陽(yáng)離子活性縮合產(chǎn)物并結(jié)合陽(yáng)離子活性表面活性劑(例如有機(jī)烷基胺)或陰離子活性的表面活性劑(例如,長(zhǎng)鏈烷基磺酸鹽)作為抑浮劑,從礦物(例如高嶺石)中分離含硅材料(例如長(zhǎng)石)。俄羅斯專利Nos.427737和276845公開(kāi)了使用羧甲基纖維素和脲醛樹(shù)脂,并任選地結(jié)合曱基丙烯酸-甲基丙烯酰胺共聚物或淀粉,抑浮粘土礦泥(俄羅斯專利276845)。俄羅斯專利Nos.2169740、2165798和724203公開(kāi)了在鉀工業(yè)中,從礦石,其中包括鉀石鹽(KC卜NaCl)礦石中抑浮粘土-灰酸鹽礦泥。所使用的抑浮劑是被聚乙烯多胺改性的脲/甲醛縮合產(chǎn)物。在其他情況下,使用胍-甲醛樹(shù)脂(俄羅斯專利724203)。Markin,A.D.等人公開(kāi)了在鉀礦石的浮選中,使用脲醛樹(shù)脂作為碳酸鹽粘土抑浮劑。StudyoftheHydrophi1izingActionofUrea-FormaldehydeResinsonCarbonateClayImpuritiesinPotassiumOres(脲醛樹(shù)脂對(duì)鉀礦石內(nèi)碳酸鹽粘土雜質(zhì)的親水化作用研究),Inst.Obshch.Neorg.Khim,USSR,VestsiAkademiiNavukBSSR,SeryyaKhimichnykhNavuk(1980);EffectofUrea-FormaldehydeResinsontheFlotationofPotassiumOres(脲醛樹(shù)脂對(duì)鉀礦石浮選的影響),KhimicheskayaPromyshlennost,Moscow,RussianFederation(1980);和AdsorptionofUrea-FormaldehydeResinsonClayMineralsofPotassiumOres(脲醛樹(shù)脂對(duì)鉀礦石中粘土礦物的吸收),Inst.0bshchNeorg.Khim.,Minsk,USSR,DokladyAkademiiNaukBSSR(1974)。正如本領(lǐng)域所意識(shí)到的,各種各樣的物質(zhì)可通過(guò)泡沫浮選進(jìn)行選礦/精煉。同樣,所需和不想要的組分二者的性質(zhì)變化很大。這是因?yàn)檫@些物質(zhì)的化學(xué)組成,以及現(xiàn)有的化學(xué)處理和所使用的加工步驟的類型不同所致。因此,泡沫浮選抑浮劑的數(shù)量和類型是寬泛的。此外,在牽涉顯著不同原料(例如,含瀝青的油砂)的應(yīng)用中,在一次操作(service)(例如,原始鉀礦石的選礦)中使用給定的抑浮劑不是其功效的預(yù)言者。這也將應(yīng)用到關(guān)于使用在如下所述的泡沫浮選、在任何從含水液體懸浮液內(nèi)分離固體污染物(和反之亦然)中有效的抑浮劑的任何預(yù)期上。發(fā)生泡沫浮選和含水液體/固體分離的理論機(jī)理顯著不同,其中前一工藝依賴于疏水度的差別,和后者依賴于數(shù)種其他的可能性(電荷去穩(wěn)定/中和,聚集、主體-客體(host-guest)理論(其中包括多齒配位體(podand))、硬-軟酸堿理論、偶極-偶極相互作用、最高占據(jù)分子軌道-最低未占據(jù)分子軌道(H0M0-LUM0)相互作用、氬鍵鍵合、Gibbs鍵合自由能等)。在金屬礦物的選礦用泡沫浮選中常規(guī)的抑浮劑,例如瓜耳膠沒(méi)有用作脫水劑,或者甚至在瀝青分離用泡沫浮選中沒(méi)有用作抑浮劑。而且,在以下所述的兩種應(yīng)用(廢物粘土和煤的脫水)中,目前沒(méi)有使用改進(jìn)固體/液體分離的試劑??傮w來(lái)說(shuō),盡管在本領(lǐng)域中大量提供了浮選抑浮劑和脫水劑,但在許多情況下,甚至在泡沫浮選的情況下,當(dāng)使用兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)的"比較粗糙"和"比較清潔,,的浮選時(shí),仍然難以實(shí)現(xiàn)充足的精煉程度。因此,本領(lǐng)域需要可在寬泛范圍的分離工藝中,其中包括泡沫浮選和分離固體污染物與液體懸浮液這兩種分離工藝中有效地使用的試劑。其他分離除了泡沫浮選以外,分離固體污染物與液體懸浮液的其他方法可牽涉使用或者使這些懸浮液去穩(wěn)定或者在其他情況下將污染物粘結(jié)成較大的聚集體的添加劑。凝固例如是指通過(guò)中和電荷使固體顆粒去穩(wěn)定,所述中和將分離所述固體顆粒。絮凝是指固體顆粒橋連或聚集成團(tuán)塊或絮狀物,從而通過(guò)沉降或浮選加速其分離,這取決于相對(duì)于液體絮狀物的密度。在其他情況下,可使用過(guò)濾作為分離較大絮狀物的方式。在例如從油氣鉆井流體中分離巖石或鉆末的固體顆粒中常使用以上所述的添加劑,和特別是絮凝劑。由于數(shù)個(gè)原因,這些鉆井流體(常常稱為"鉆井淤泥")在鉆探工藝中是重要的,其中原因包括冷卻和潤(rùn)滑鉆頭,確立流體的反壓防止高壓油、氣體和/或水的巖層流體過(guò)早進(jìn)入礦井內(nèi),并阻礙未下套管的鉆井坍塌。鉆井淤泥,不管是水性還是油性,也從鉆探區(qū)域中除去鉆末并將它們輸送到地面。絮凝劑,例如丙烯酸類聚合物常常用于使這些鉆末在循環(huán)鉆井淤泥的表面10處聚集,其中可分離它們與鉆井淤泥。在固體/液體分離中絮凝劑的其他用途包括使在來(lái)自磷酸鹽生產(chǎn)設(shè)施的大量廢淤漿流出物中懸浮的粘土聚集。絮凝劑,例如可與纖維材料,例如循環(huán)回收?qǐng)?bào)紙結(jié)合使用的陰離子天然或合成聚合物常常用于這一目的。在砩酸鹽純化裝置中形成的含水粘土淤漿典型地流速超過(guò)100,000加侖/分鐘,且通常含有小于5wt。/。的固體。這一廢粘土的脫水(或沉降)便于水的循環(huán),但存在與再次選分(reclamation)有關(guān)的最大難題之一。這一脫水所使用的沉降池通常占采礦面積的約一半,且脫水時(shí)間可能是數(shù)月到數(shù)年的數(shù)量級(jí)。在固體與含水液體分離中,工業(yè)上重要的其他具體應(yīng)用包括從含水淤漿中過(guò)濾煤(即煤淤漿脫水);借助沉降,加工污水,除去污染物(例如浴淦);和加工紙漿和造紙廠流出物,除去懸浮的纖維素固體。煤的脫水在工業(yè)上產(chǎn)生很大的問(wèn)題,因?yàn)殡S著水含量增加,煤的BTU值下降。工業(yè)和市政二者的未加工污水要求巨大的加工能力,因?yàn)槔缑绹?guó)居民產(chǎn)生的廢水被收集到污水系統(tǒng)內(nèi)并與約140億(14bi11ion)加侖水/天一起被攜帶。造紙工業(yè)的流出物流同樣具有大體積的含固體的含水液體,因?yàn)閺牡湫偷脑旒垙S中產(chǎn)生的廢水常常超過(guò)2500萬(wàn)(25million)加侖/天。如前所述,在純化的含水液體懸浮液中,從提取和隨后加工油砂中生成的含瀝青的含水淤漿中除去砂石提出另一商業(yè)上重要的挑戰(zhàn)。此外,除去懸浮的固體粒狀物常常是純化水,例如在制備飲用水(即可飲用的水)中的重要考慮。合成聚丙烯酰胺,以及天然存在的水解膠體多糖,例如藻酸鹽(D-甘露糖醛酸和L-古洛糖醛酸的共聚物)和瓜耳膠是在這一操作中的常規(guī)絮凝劑。以上應(yīng)用因此提供涉及純化含水液體懸浮液以除去固體粒狀物的數(shù)種具體的實(shí)例。然而,這種分離在數(shù)量巨大的其他工藝中,在礦物、化學(xué)、工業(yè)和城市廢物;污水加工;和造紙工業(yè),以及在寬泛的各種其他耗水工業(yè)中是常見(jiàn)的。因此,本領(lǐng)域需要可有效地促進(jìn)選擇分離寬泛的各種固體污染物與液體懸浮液的添加劑。有利地,這種試劑應(yīng)當(dāng)選擇地與固體污染物通過(guò)凝固、絮凝或其他機(jī)理化學(xué)相互ii作用,以便容易地進(jìn)行這些污染物的除去。特別理想的是還能絡(luò)合不想要的離子物種,例如金屬陽(yáng)離子的添加劑,以加速其分離。
      發(fā)明內(nèi)容所有用途本發(fā)明涉及一般地以選擇的方式從寬泛的各種固體和/或離子物種懸浮和/或溶解在其內(nèi)的液體中除去固體和/或離子物種的改性樹(shù)脂。在許多類型材料,其中包括礦物和金屬礦石的選礦中,例如在高呤土粘土的選礦中,這些改性樹(shù)脂特別地可用作泡沫浮選抑浮劑。使用許多可能的分離工藝,該改性樹(shù)脂還可用于處理含水液體懸浮液(例如,含砂石、粘土、煤和/或其他固體的含水懸浮液,例如用過(guò)的鉆末流體,以及在磷酸鹽和煤的生產(chǎn)中,污水處理,造紙或?yàn)r青回收設(shè)施的工藝和流出物物流),以加速除去固體粒狀物,且還潛在地除去金屬陽(yáng)離子(例如在純化飲用水中)。該改性樹(shù)脂包括用偶聯(lián)劑改性的基礎(chǔ)樹(shù)脂。偶聯(lián)劑高度選擇地鍵合到固體污染物和特別是含硅材料,例如砂石或粘土上。泡沫浮選在沒(méi)有束縳于理論的情況下,偶聯(lián)劑在泡沫浮選分離中高度選擇地鍵合到脈石或所需(例如高嶺土粘土)材料和特別是含硅的脈石材料,例如砂石或粘土上。此外,由于基礎(chǔ)樹(shù)脂對(duì)水具有親和力,因此與偶聯(lián)劑相互作用和締合的物質(zhì)有效地在泡沫浮選工藝中在水相中螯合。因此,脈石材料可與有價(jià)值的材料(例如,礦物、金屬或?yàn)r青)或在泡沫濃縮物中分離的含粘土的礦石雜質(zhì)(例如鐵和鈦的氧化物)選擇性分離。因此,在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明是礦石的選礦方法。該方法包括用含改性樹(shù)脂(即改性胺-醛樹(shù)脂)的抑浮劑處理礦石顆粒的淤漿。該改性樹(shù)脂包括基礎(chǔ)樹(shù)脂,所述基礎(chǔ)樹(shù)脂是伯或仲胺與醛的反應(yīng)產(chǎn)物,并用偶聯(lián)劑改性該基礎(chǔ)樹(shù)脂??稍谂菽∵x之前或之中發(fā)生礦石淤漿處理。在另一實(shí)施方案中,當(dāng)在泡沫浮選之前發(fā)生礦石淤漿處理時(shí),處理步驟包括結(jié)合礦石的淤漿和抑浮劑,接著泡沫浮選礦石的淤漿和抑浮劑。在另一實(shí)施方案中,處理步驟進(jìn)一步包括在結(jié)合步驟之后和在泡沫浮選之前,調(diào)節(jié)淤漿。可在調(diào)節(jié)容器內(nèi),在約約95。C的調(diào)節(jié)溫度下,和在至少約2.0的調(diào)節(jié)pH下,進(jìn)行調(diào)節(jié)步驟約30秒-約IO分鐘的調(diào)節(jié)時(shí)間。在另一實(shí)施方案中,選礦方法包括從礦石中純化和回收選自下述物質(zhì)的有價(jià)值的礦物或金屬磷酸鹽、鉀堿、石灰石、硫酸鹽、石青、鐵、鉑、金、4巴、鈥、鉬、銅、鈾、鉻、鴒、錳、鎂、鉛、鋅、粘土、煤、銀、石墨、鎳、重晶石、硼砂和硼酸鹽。在另一實(shí)施方案中,礦石包括選自砂石、粘土、氧化鐵、氧化鈦、含鐵氧化鈦、云母、鈦鐵礦、電氣石、硅酸鋁、方解石、白云石、硬石膏、鐵鎂礦物、長(zhǎng)石、碳酸鎂鈣、火成巖、土壤及其混合物中的雜質(zhì)。通常雜質(zhì)是砂石或粘土雜質(zhì),它們典型地與磷酸鹽或鉀礦石一起提取。然而,在另一實(shí)施方案中,汞是在泡沫浮選步驟之前或之中用改性樹(shù)脂處理過(guò)的含煤或合成石膏的礦石中的雜質(zhì)。煤或合成石骨具有最初的總汞量,和選礦將從礦石中純化并回收最終的總汞量小于起始總汞量的純化的煤或純化的合成石膏,其中起始和最終的總汞量以不含揮發(fā)性物質(zhì)為基礎(chǔ)測(cè)量。在另一實(shí)施方案中,以不含揮發(fā)性物質(zhì)為基礎(chǔ),最終的總汞量小于約10ppb。在另一實(shí)施方案中,在從燃煤電廠中使煙道氣脫硫的過(guò)程中形成合成石膏。在另一實(shí)施方案中,抑浮劑包括改性樹(shù)脂和螯合劑。在另一實(shí)施方案中,礦石包括不純的煤礦,處理步驟是在泡沫浮選步驟之前或之中,和選礦將從不純的煤礦中純化并回收相對(duì)于不純煤礦具有降低量雜質(zhì)的純化煤,所述雜質(zhì)選自氮、硫、硅、灰分和黃鐵礦,其中以不含揮發(fā)性物質(zhì)重量為基礎(chǔ)測(cè)量雜質(zhì)。在另一實(shí)施方案中,礦石包括不純煤礦,處理步驟是在泡沫浮選步驟之前或之中,和選礦將從不純煤礦中純化并回收相對(duì)于不純煤礦,具有降低量濕氣和/或增加的BTU值/單位重量的純化煤。在另一實(shí)施方案中,基礎(chǔ)樹(shù)脂是脲醛樹(shù)脂。在另一實(shí)施方案中,偶聯(lián)劑選自取代硅烷、硅酸鹽、二氧化硅、聚硅氧烷及其混合物。在另一實(shí)施方案中,本發(fā)明是有價(jià)值材料,其中包括礦物或有價(jià)值金屬礦石的選礦中用的泡沫浮選抑浮劑。該抑浮劑包括在樹(shù)脂固體含量為約0.1%-約90wt。/。,常常約30%-約90wtW的溶液或分散液內(nèi)的改性樹(shù)脂。在另一實(shí)施方案中,樹(shù)脂固體含量可以大于約90wt%,和可使用例如固體粉末,顆粒、團(tuán)塊、薄片或熔體形式的改性樹(shù)脂。改性樹(shù)脂包括基礎(chǔ)樹(shù)脂,所述基礎(chǔ)樹(shù)脂是伯或仲胺和醛的反應(yīng)產(chǎn)物。用偶聯(lián)劑改性基礎(chǔ)樹(shù)脂。偶聯(lián)劑的存在量占樹(shù)脂固體為約30%-約90wt。/。的溶液或分散液重量的約0.1%-約2.5%。在另一實(shí)施方案中,基礎(chǔ)樹(shù)脂是脲醛樹(shù)脂,它是在甲醛脲(F:U)的摩爾比為約1.75:1到約3:1下的脲和曱醛的反應(yīng)產(chǎn)物。在另一實(shí)施方案中,基礎(chǔ)樹(shù)脂包括數(shù)均分子量(Mn)大于約lOOg/mol,和常常為約400-約4000g/mol的脲醛樹(shù)脂。在另一實(shí)施方案中,偶聯(lián)劑是選自脲基取代的硅烷、胺基取代的硅烷、硫取代的硅烷、環(huán)氧基取代的硅烷、曱基丙烯?;〈墓柰?、乙烯基取代的硅烷、烷基取代的硅烷和卣代烷基取代的硅烷中的取代硅烷。在另一實(shí)施方案中,本發(fā)明是從含粘土的礦石中純化粘土的方法,所述礦石包括選自金屬、金屬氧化物、礦物及其混合物中的雜質(zhì)。該方法包括用含改性樹(shù)脂的抑浮劑處理含粘土的礦石的淤漿,和在該處理步驟之后或之中,通過(guò)泡沫浮選雜質(zhì),回收至少一種雜質(zhì)含量下降的純化粘土。改性樹(shù)脂包括基礎(chǔ)樹(shù)脂,所述基礎(chǔ)樹(shù)脂是伯或仲胺和醛的反應(yīng)產(chǎn)物。用偶聯(lián)劑改性該基礎(chǔ)樹(shù)脂。在另一實(shí)施方案中,含粘土的礦石包括高嶺土粘土。在另一實(shí)施方案中,雜質(zhì)包括氧化鐵和二氧化鈦的混合物。在另一實(shí)施方案中,雜質(zhì)包括煤。在另一實(shí)施方案中,本發(fā)明是在包括砂石或粘土的含瀝青的淤漿中純化瀝青的方法。該方法包括用以上所述的含改性樹(shù)脂的抑浮劑處理淤漿,和在該處理步驟之后或之中,通過(guò)泡沫浮選回收具有降低含量砂石或粘土的純化瀝青。其他分離在另一實(shí)施方案中,本發(fā)明是純化包括固體污染物的含水液體懸浮液的方法。該方法包括用以上所述的改性樹(shù)脂處理液體懸浮液,和在該處理步驟之后或之中,除去(l)在富含污染物的部分內(nèi)的至少一部分固體污染物,和/或(2)純化液體。在另一實(shí)施方案中,處理步驟包括使固體污染物(例如,砂石或粘土)絮凝。在另一實(shí)施方案中,通過(guò)沉降、浮選或過(guò)濾,進(jìn)行除去步驟。在另一實(shí)施方案中,液體懸浮液是油井鉆井流體,和該方法包括除去純化的鉆井流體以供在油井鉆探中再使用。在另一實(shí)施方案中,含水液體懸浮液是來(lái)自磷酸鹽生產(chǎn)設(shè)施的含粘土的流出物淤漿,和該方法包括除去純化水以供在磷酸鹽生產(chǎn)中再使用。在另一實(shí)施方案中,含水液體懸浮液是含水的含煤懸浮液,和該方法包括通過(guò)過(guò)濾,除去富含煤的部分。在另一實(shí)施方案中,含水液體懸浮液包括污水和該方法包括通過(guò)沉降除去純化水。在另一實(shí)施方案中,含水液體懸浮液包括紙漿或造紙廠流出物,固體污染物包括纖維素材料。和該方法包括除去純化水。在另一實(shí)施方案中,含水液體懸浮液是瀝青生產(chǎn)工藝的中間體或含砂石或粘土的流出物淤漿。在再一實(shí)施方案中,純化的液體是飲用水。在另一實(shí)施方案中,本發(fā)明是純化煤礦石的方法。該方法包括在篩分或密度分級(jí)操作之前或之中,用抑浮劑處理煤礦石的含水淤漿,所述步驟將回收相對(duì)于煤礦石,具有降低量雜質(zhì)的純化煤,所述雜質(zhì)選自汞、氮、硫、硅、灰分和黃鐵礦,其中以不含揮發(fā)性物質(zhì)為基礎(chǔ)測(cè)量雜質(zhì)。抑浮劑包括此處所述的改性樹(shù)脂。在另一實(shí)施方案中,純化煤具有相對(duì)于煤礦石,降低量的濕氣和/或增加的BTU值/單位重量。在另一實(shí)施方案中,純化煤具有相對(duì)于煤礦石,降低量的選自汞、氮、硫、硅、灰分和黃鐵礦中的所有雜質(zhì)。在另一實(shí)施方案中,降低量小于在篩選分級(jí)操作中回收但沒(méi)有用抑浮劑處理含水淤漿的情況下的純化的參考煤內(nèi)的含量。在另一實(shí)施方案中,篩分或密度分級(jí)操作選自旋風(fēng)分離、重介質(zhì)分離、過(guò)濾、篩選及其結(jié)合。在另一實(shí)施方案中,本發(fā)明是純化含金屬陽(yáng)離子的水的方法。該方法包括用以上所述的改性樹(shù)脂處理水,和通過(guò)過(guò)濾除去至少一部分金屬陽(yáng)離子,得到純化水(例如可飲用水)。在另一實(shí)施方案中,除去步驟包括膜濾。在另一實(shí)施方案中,金屬陽(yáng)離子選自As+5、Pb+2、Cd+2、Cu+2、Mn+2、Hg+2、Zn+2、Fe"及其混合物。在再一實(shí)施方案中,基礎(chǔ)樹(shù)脂進(jìn)一步用陰離子官能團(tuán)改性。根據(jù)下述詳細(xì)說(shuō)明,本發(fā)明的這些和其他實(shí)施方案將變得顯而易見(jiàn)。圖1闡述了在粉碎的鉀礦石樣品的浮選中,分子量范圍為400-1200g/mol的硅烷偶聯(lián)劑改性的脲醛樹(shù)脂的性能。相對(duì)于未改性樹(shù)脂(即不具有外加的硅烷偶聯(lián)劑),和相對(duì)于瓜耳膠對(duì)照樣品示出了該性能。具體實(shí)施例方式所有用途在本發(fā)明的分離工藝中使用的改性樹(shù)脂包括基礎(chǔ)樹(shù)脂,所述基礎(chǔ)樹(shù)脂是伯或仲胺和酪的反應(yīng)產(chǎn)物。伯或仲胺借助沒(méi)有完全被取代的氮原子(即不是叔或季胺的一部分)能與醛反應(yīng),形成加合物。若例如甲醛用作醛,則該加合物是具有反應(yīng)性羥甲基官能度的羥甲基化的加合物。對(duì)于本發(fā)明的目的來(lái)說(shuō),形成基礎(chǔ)樹(shù)脂所使用的代表性伯和仲胺包括具有至少兩個(gè)官能胺或酰胺基的化合物,或具有這些基團(tuán)每一種中的至少一個(gè)的脒(amidine)化合物。這一化合物包括脲、胍和三聚氰胺,它們可在各自的胺氮原子處被脂族或芳族基團(tuán)取代,其中至少兩個(gè)氮原子沒(méi)有被完全取代。常常使用伯胺。其代表是脲,它的成本低且可廣泛地商購(gòu)。在脲的情況下,視需要它的至少一部分可被氨、伯烷基胺、烷醇胺、多胺(例如烷基伯二胺,例如乙二胺和烷基伯三胺,例如二亞乙基三胺)、聚烷醇胺、三聚氰胺或其他胺取代的三溱、雙氰胺、取代或環(huán)狀脲(例如亞乙基脲)、伯胺、仲胺和烷基胺、叔胺和烷基胺、胍和胍衍生物(例如氰基胍和乙?;?替代。也可與脲共用硫酸鋁、環(huán)狀磷酸鹽和環(huán)狀磷酸酯、甲酸或其它有機(jī)酸。這些化合物若摻入到樹(shù)脂內(nèi),替代一部分脲,則任何一種的用量(或若結(jié)合使用的話,則它們的結(jié)合用量)范圍典型地為樹(shù)脂固體的約0.05-約1620wt%。這些試劑類型將有助于抗水解、撓性、降低的醛釋放和其他特征,這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的。與以上所述的伯或仲胺反應(yīng),形成基礎(chǔ)樹(shù)脂所使用的醛可以是曱醛,或其他脂族醛,例如乙醛和丙醛。醛還包括芳族醛(例如千醛和糠醛),和其他酪,例如羥醛、乙二醛和巴豆醛。也可使用醛的混合物。一般地,由于曱醛容易商購(gòu)和成本相對(duì)低,因此使用曱醛。在形成基礎(chǔ)樹(shù)脂中,在胺和醛之間的加合物的起始形成是本領(lǐng)域眾所周知的。醛的加成反應(yīng)速度通常高度依賴于pH和所實(shí)現(xiàn)的取代度。例如,據(jù)估計(jì),甲醛與脲加成,連續(xù)地形成l、2和3個(gè)羥甲基的速度的比率為9:3:1,同時(shí)通常沒(méi)有顯著大量地產(chǎn)生四羥甲基脲。加合物形成反應(yīng)典型地在有利的速度下在堿性條件下,和因此在合適的堿性催化劑(例如,氨、堿金屬氫氧化物,或堿土金屬氬氧化物)存在下進(jìn)行。最廣泛地使用氫氧化鈉。在充分高的pH值下,加合物形成反應(yīng)基本上可以在不存在將通過(guò)聚合增加樹(shù)脂分子量的縮合反應(yīng)(即它將提升(advance)樹(shù)脂)的情況下進(jìn)行。然而,為了使胺-醛加合物進(jìn)一步反應(yīng),形成低分子量的縮合樹(shù)脂,反應(yīng)混合物通常維持在大于約5的pH下和典型地在約5-約9下。視需要,可添加酸,例如乙酸,以輔助控制pH和因此縮合速度和最終縮合樹(shù)脂的分子量得到控制。反應(yīng)溫度范圍通常為約30'C-約120'C,典型地小于約85。C,和常常使用回流溫度。在由伯或仲胺和醛起始材料制備低分子量的胺-醛縮合樹(shù)脂中,使用約15分鐘-約3小時(shí),和典型地約30分鐘-約2小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間。可在縮合反應(yīng)之前或之中摻入各種添加劑以便賦予最終的改性胺-醛樹(shù)脂所需的性能。例如,瓜耳膠;羧甲基纖維素或其他多糖,例如藻酸鹽;或多羥基化合物,例如聚乙烯醇、季戊四醇或JeffoT。可使用多羥基化合物(HunstmanCorporation,SaltLakeCity,Utah,USA)改變胺-醛樹(shù)脂縮合物的粘度和稠度,當(dāng)制備改性胺-醛樹(shù)脂使用多羥基化合物時(shí),它可改進(jìn)其泡沫浮選和其他應(yīng)用的性能。在其他情況下,可使用季銨鹽,其中包括二烯丙基二甲基氯化銨(或17類似物,例如二烯丙基二乙基氯化銨)或烷化劑,其中包括表氯醇(或類似物,例如表溴醇)來(lái)增加胺-醛樹(shù)脂縮合物的陽(yáng)離子電荷,其中當(dāng)制備改性胺-醛樹(shù)脂使用所述季銨鹽時(shí),它可改進(jìn)以下所述的一些固體/液體分離(例如粘土脫水)的性能。按照這一方式,這種添加劑可更加有效地在改性的胺-醛樹(shù)脂內(nèi)反應(yīng),而不是僅僅在樹(shù)脂的制備之后與其共混。以上所述的胺-醛、酰胺-醛,和/或脒-醛加合物的縮合反應(yīng)產(chǎn)物包括例如通過(guò)(i)通過(guò)羥烷基和胺基反應(yīng),在酰胺基氮之間形成亞甲基橋,(ii)通過(guò)兩個(gè)羥烷基反應(yīng),形成亞甲基醚鍵,(iii)在隨后除去曱醛之后,由亞甲基醚鍵形成亞曱基鍵,和(iv)在隨后除去水和曱醛之后由輕烷基形成亞曱基鍵得到的那些產(chǎn)物。—般地在制備基礎(chǔ)樹(shù)脂中,醛伯或仲胺的摩爾比為約1.5:1到約4:1,該摩爾比是指在以上所述的加合物形成和縮合反應(yīng)(不管是獨(dú)立地還是同時(shí)進(jìn)行)過(guò)程中,所有醛的摩爾數(shù)對(duì)制備基礎(chǔ)樹(shù)脂而反應(yīng)的所有胺、酰胺和脒的摩爾數(shù)之比。該樹(shù)脂通常在環(huán)境壓力下制備。反應(yīng)混合物的粘度常常用作樹(shù)脂分子量的方便代表(proxy)。因此,當(dāng)在足夠高的溫度下足夠長(zhǎng)的時(shí)間之后實(shí)現(xiàn)所需粘度時(shí),可終止縮合反應(yīng)。此刻,可冷卻反應(yīng)混合物并中和??赏ㄟ^(guò)真空蒸餾除去水,得到具有所需固體含量的樹(shù)脂。可使用使伯和仲胺與醛組分反應(yīng)所使用的任何寬泛的各種常規(guī)工序,例如分段的單體添加、分段的催化劑添加、pH控制、胺的改性等,和本發(fā)明不限于任何特定的工序上。在本發(fā)明的分離工藝中使用的代表性基礎(chǔ)樹(shù)脂是脲醛樹(shù)脂。如上所述,一部分脲可被其他反應(yīng)性胺和/或酰胺取代,和一部分曱醛可被其他醛替代,以提供各種所需的性能,且沒(méi)有背離該基礎(chǔ)樹(shù)脂作為脲醛樹(shù)脂的特征。脲醛樹(shù)脂當(dāng)用作基礎(chǔ)樹(shù)脂時(shí),它可由脲和甲醛單體或者由預(yù)縮合物按照本領(lǐng)域眾所周知的方式來(lái)制備。一般地,脲和曱醛在甲醛對(duì)脲(F:U)的摩爾比為約1.75:1到約3:1,和典型地,甲醛對(duì)脲(F:U)的摩爾比為約2:1到約3:1下反應(yīng),以便提供充足的羥曱基化物種以供樹(shù)脂交聯(lián)(例如二-和三-羥甲基化脲)。一般地,脲醛樹(shù)脂是高度水可稀釋的分散液,如果不是水溶液的話。在各種實(shí)施方案中,允許縮合進(jìn)行,其程度使得脲醛基礎(chǔ)樹(shù)脂的數(shù)均分子量(Mn)大于約100g/mol,和常常大于約300g/mol。采用范圍為約400-約4000g/mol以及范圍為約400-約1200g/mol的脲醛基礎(chǔ)樹(shù)脂分子量,將實(shí)現(xiàn)在分離工藝中的良好結(jié)果。正如本領(lǐng)域所已知的,具有某一分子量分布的聚合物樣品的Mn值定義為》,f其中Ni是具有i個(gè)重復(fù)單元的聚合物物種的數(shù)量,和Mi是具有i個(gè)重復(fù)單元的聚合物物種的分子量。典型地使用凝膠滲透色譜法(GPC),使用溶劑、標(biāo)準(zhǔn)物和本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的工序,測(cè)定數(shù)均分子量。也可使用環(huán)狀脲醛樹(shù)脂,且可根據(jù)例如美國(guó)專利No.6114491所述的工序來(lái)制備。脲、曱醛和氨反應(yīng)物以可以是在約0.1-1.0:約0.1-3.0:約0.1-1.0的脲甲醛氨的摩爾比下使用。將這些反應(yīng)物引入到反應(yīng)容器內(nèi),同時(shí)維持溫度低于約70。C(160°F),常常約60。C(140°F)。添加順序不是關(guān)鍵的,但重要的是在添加氨到甲醛(或添加甲醛到氨)的過(guò)程中要仔細(xì),因?yàn)樵摲磻?yīng)放熱。事實(shí)上,由于放熱強(qiáng)烈,因此可優(yōu)選首先引入甲醛和脲,接著引入氨。這一添加順序允許人們利用添加脲到水中引起的吸熱的益處,以增加氨的添加速度??梢髩A以維持在整個(gè)蒸煮過(guò)程中的堿條件。—旦所有反應(yīng)物在反應(yīng)容器內(nèi),則在堿性pH下經(jīng)30分鐘-3小時(shí)加熱所得溶液到約60至105匸(約140-約220°F),常常約85-95匸(約185-205°F),這取決于摩爾比和溫度,或者直到反應(yīng)完成。一旦反應(yīng)完成,則冷卻溶液到室溫以供儲(chǔ)存。所得溶液在環(huán)境條件下儲(chǔ)存穩(wěn)定達(dá)數(shù)月。pH為5至11。產(chǎn)率通常為約100%。環(huán)狀脲樹(shù)脂常常含有至少20%的三溱酮和取代三溱酮化合物。環(huán)狀脲對(duì)二和三取代的脲以及單取代的脲之比隨反應(yīng)物的摩爾比而變化。例如,具有摩爾比為1.0:2.0:0.5的U:F:A的環(huán)狀脲樹(shù)脂導(dǎo)致通過(guò)C13-NMR表征且含有約42.1%環(huán)狀脲、28.5%二/三取代脲、24.5%單取代脲和4.9%游離脲的溶液。具有摩爾比為1.0:1.2:0.5的U:F:A的環(huán)狀脲樹(shù)脂導(dǎo)致通過(guò)C"-NMR表征且含有約25.7%環(huán)狀脲、7.2%二/三取代脲、31.9%單取代脲和3、2游離脲的溶液。另外,可通過(guò)如在美國(guó)專利No.5674971中所述的方法,制備環(huán)狀脲醛樹(shù)脂。通過(guò)在至少兩步和任選地三步工藝中,使脲和甲醛反應(yīng)制備環(huán)狀脲樹(shù)脂。在第一步中,在堿性反應(yīng)條件下進(jìn)行,在氨存在下,在F/U摩爾比為約1.2:1到1.8:1下使脲和曱醛反應(yīng)。供應(yīng)足量氨,得到氨/脲摩爾比為約0.05:1至1.2:1。使該混合物反應(yīng)形成環(huán)狀三溱酮/三溱或環(huán)狀脲樹(shù)脂。也可如美國(guó)專利Nos.2641584和4778510所述,通過(guò)使脲、甲醛和伯氨反應(yīng),制備水溶性三溱酮化合物。這些專利還公開(kāi)了合適的伯胺,例如,但不限于,烷基胺,例如甲胺、乙胺和丙胺,低級(jí)羥胺,例如乙醇胺環(huán)烷基單胺,例如環(huán)戊基胺,乙二胺、己二胺和直鏈多胺。伯胺可以^皮取代或未取代。在環(huán)狀脲-甲醛或脲醛樹(shù)脂的情況下,熟練的操作者會(huì)意識(shí)到脲和曱醛反應(yīng)物以許多形式可商購(gòu)。可在制備本發(fā)明可用的脲醛樹(shù)脂中使用具有充足反應(yīng)性且沒(méi)有引入對(duì)所需反應(yīng)和反應(yīng)產(chǎn)物有害的附加部分的任何形式。例如,甲醛的常用形式包括聚甲醛(固體聚合的甲醛)和福爾馬林溶液(曱醛的水溶液,有時(shí)具有甲醇,具有37%、44%或50%的甲醛濃度)。曱醛還可以氣體形式獲得。任何這些形式適合于在制備脲-甲醛基礎(chǔ)樹(shù)脂中使用。典型地,福爾馬林溶液用作甲醛源。為了制備本發(fā)明的基礎(chǔ)樹(shù)脂,甲醛可完全或者部分被以上所述的任何醛(例如乙二醛)取代。類似地,脲常常以各種形式獲得。固體脲,例如顆粒,和脲溶液,典型地水溶液是可商購(gòu)的。任何形式的脲適合于在本發(fā)明的實(shí)踐中使用。例如,可使用許多商業(yè)制備的脲-甲醛溶液,其中包括結(jié)合的脲-甲醛產(chǎn)物,例如在美國(guó)專利Nos.5362842和5389716沖所述的脲-曱醛濃縮物(例如UFC85)。此外,可使用脲醛樹(shù)脂,例如GeorgiaPacificResins,Inc.,BordenChemicalCo.,和NesteResinsCorporation銷售的那些類型。這些樹(shù)脂或者以低分子量縮合物或者以以上所述的含有反應(yīng)性羥甲基的加合物形式制備,其中所述加合物可經(jīng)歷縮合,形成樹(shù)脂聚合物,典型地所述樹(shù)脂聚合物的數(shù)均分子量在前面所述的范圍內(nèi)。該樹(shù)脂通常含有小量未反應(yīng)(即游離)的脲和甲醛,以及環(huán)狀脲,單羥甲基化脲,和二-與三-幾甲基化脲。這些物種的相對(duì)用量可隨制備條件(例如,所使用的曱醛脲的摩爾比)而變化。這些樹(shù)脂以外的余量(balance)通常是水、氨和甲醛。本領(lǐng)域已知的各種添加劑,其中包括穩(wěn)定劑、固化促進(jìn)劑、填料、增量劑等也可添加在基礎(chǔ)樹(shù)脂中??赏ㄟ^(guò)用偶聯(lián)劑如上所述改性基礎(chǔ)樹(shù)脂,制備本發(fā)明的改性樹(shù)脂,其中在本發(fā)明的分離/純化工藝中,所述偶聯(lián)劑對(duì)與不想要的固體物質(zhì)(例如砂石或粘土)和/或待分離的離子物種,例如金屬陽(yáng)離子鍵合具有高度選擇性。在沒(méi)有束縛于理論的情況下,認(rèn)為偶聯(lián)劑改進(jìn)了基礎(chǔ)樹(shù)脂的能力,在一個(gè)實(shí)施方案中,偶聯(lián)劑通常是陽(yáng)離子的(即帶有總體比負(fù)電荷更多的正電荷)以吸引通常為陰離子(即帶有總體比正電荷更多的負(fù)電荷)的大多數(shù)粘土表面。基礎(chǔ)樹(shù)脂和粘土之間電特征的這些差別可導(dǎo)致在多個(gè)位點(diǎn)處的相互吸引和甚至潛在共享電子形成共價(jià)鍵。潛在地通過(guò)數(shù)種理論,例如主體-客體理論(其中包括多齒配位體)、硬-軟酸堿理論、偶極-偶極相互作用,和最高占據(jù)分子軌道-最低未占據(jù)分子軌道(H0M0-L固0)相互作用、氫鍵鍵合、Gibbs鍵合自由能等來(lái)解釋引起粘土顆粒吸引到基礎(chǔ)樹(shù)脂上的正負(fù)電荷相互作用??稍谌缟纤龅牟蛑侔泛图兹┲g的加合物形成反應(yīng)之前、之中或之后,添加偶聯(lián)劑。例如,可在堿性條件下在胺-甲醛加合物形成之后,但在(例如通過(guò)添加酸)降低加合物pH以進(jìn)行縮合反應(yīng)之前,添加偶聯(lián)劑。通常通過(guò)偶聯(lián)劑中的基礎(chǔ)樹(shù)脂反應(yīng)性官能團(tuán)和基礎(chǔ)樹(shù)脂的一部分之間反應(yīng),使偶聯(lián)劑共價(jià)鍵合到基礎(chǔ)樹(shù)脂上。也可在得到低分子量聚合物的縮合反應(yīng)之后,添加偶聯(lián)劑,21例如,可在(例如通過(guò)添加堿)增加縮合物的pH,終止縮合反應(yīng)之后添加偶聯(lián)劑。有利地,已發(fā)現(xiàn),可通過(guò)在堿性pH下(即pH7以上),在沒(méi)有明顯提高樹(shù)脂分子量的情況下,引入偶聯(lián)劑到樹(shù)脂縮合物中,來(lái)充分地改性基礎(chǔ)樹(shù)脂。典型地,樹(shù)脂縮合物為樹(shù)脂的水溶液或分散液形式。當(dāng)取代硅烷用作偶聯(lián)劑時(shí),它們?cè)趬A性條件下和在環(huán)境或升高的溫度下可有效地改性基礎(chǔ)樹(shù)脂。在以上所述的基礎(chǔ)樹(shù)脂的制備過(guò)程中,與加合物形成或縮合物形成有關(guān)的任何溫度適合于摻入偶聯(lián)劑以改性基礎(chǔ)樹(shù)脂。因此,可在范圍為環(huán)境到約IO(TC的溫度下,將偶聯(lián)劑加入到胺-醛混合物、加合物或縮合物中。一般地,使用約35°C-約45°C的升高的溫度以實(shí)現(xiàn)在例如取代硅烷的基礎(chǔ)樹(shù)脂反應(yīng)性基團(tuán)和基礎(chǔ)樹(shù)脂本身之間所需的反應(yīng)速度。與前面所述的樹(shù)脂縮合反應(yīng)一樣,可通過(guò)樹(shù)脂溶液或分散液粘度隨時(shí)間增加來(lái)監(jiān)控這一反應(yīng)的程度。替代地,在一些情況下,可將硅烷偶聯(lián)劑加入到待純化(例如,泡沫浮選淤漿)且含有基礎(chǔ)樹(shù)脂的液體中,以便就地改性基礎(chǔ)樹(shù)脂。可改性本發(fā)明的基礎(chǔ)樹(shù)脂且對(duì)雜質(zhì)諸如砂石、粘土和/或離烷,所述取代硅烷兼有基礎(chǔ)樹(shù)脂反應(yīng)性基團(tuán)(例如,有機(jī)基官能團(tuán))和能粘附到不想要雜質(zhì)(特別是含硅材料)或者與之相互作用的第二基團(tuán)。在沒(méi)有束縛于理論的情況下,當(dāng)用改性樹(shù)脂處理時(shí),第二基團(tuán)可影響這些雜質(zhì)聚集成較大的顆?;蛐鯛钗?即通過(guò)絮凝)。這將加速它們的除去。在礦石泡沫浮選分離情況下,偶聯(lián)劑中的這一第二基團(tuán)在其中基礎(chǔ)樹(shù)脂可溶或者基礎(chǔ)樹(shù)脂對(duì)其具有高親和力的水相中促進(jìn)脈石雜質(zhì)或者所需材料(例如,高呤土粘土)的螯合。這將通過(guò)用諸如空氣之類的氣體浮選,來(lái)改進(jìn)有價(jià)值材料與水相的分離。硅烷偶聯(lián)劑中的代表性基礎(chǔ)樹(shù)脂反應(yīng)性基團(tuán)包括,但不限于,含脲基的部分(例如脲烷基)、含胺基的部分(例如氨烷基)、含硫的部分(例如巰烷基)、含環(huán)氧基的部分(例如環(huán)氧丙氧烷基)、含曱基丙烯?;牟糠?例如甲基丙烯酰氧基烷基)、含乙烯基的部分(例如乙烯基芐基氨基)、含烷基的部分(例如曱基)或含卣代烷基的部分(例如氯代烷基)。本發(fā)明的代表性取代硅烷偶聯(lián)劑因此包括脲基取代的硅烷、氨基取代的硅烷、硫取代的硅烷、環(huán)氧基取代的硅烷、曱基丙烯?;〈墓柰椤⒁蚁┗〈墓柰?、烷基取代的硅烷和卣代烷基取代的硅烷。還可能的情況是,硅烷偶聯(lián)劑被多于一個(gè)基礎(chǔ)樹(shù)脂反應(yīng)性基團(tuán)取代。例如,硅烷偶聯(lián)劑中的四價(jià)硅原子可獨(dú)立地被兩個(gè)或三個(gè)以上所述的基礎(chǔ)樹(shù)脂反應(yīng)性基團(tuán)取代。作為用多個(gè)基礎(chǔ)樹(shù)脂反應(yīng)性基團(tuán)取代的替代情況或除此以外,硅烷偶聯(lián)劑也可具有多個(gè)硅烷官能度,以改進(jìn)偶聯(lián)劑與脈石雜質(zhì),例如砂石,或所需材料,例如高嶺土粘土鍵合的強(qiáng)度或能力??衫缤ㄟ^(guò)摻入額外的硅烷基到偶聯(lián)劑內(nèi)或者通過(guò)交聯(lián)該偶聯(lián)劑與額外的含硅烷部分,從而增加硅烷偶聯(lián)劑的硅烷化程度。使用多個(gè)硅烷官能度可甚至導(dǎo)致偶聯(lián)劑與粘土表面之間不同的取向(例如,在偶聯(lián)劑的"側(cè)面"處粘土表面和多個(gè)硅烷基之間的親和力,相對(duì)于在偶聯(lián)劑的"頭"處,單一硅烷基之間的親和力)。硅烷偶聯(lián)劑還包括以上所述的第二基團(tuán),所述第二基團(tuán)包括典型地被一個(gè)或更多個(gè)基團(tuán)取代的分子的硅烷部分,所述基團(tuán)選自烷氧基(例如三曱氧基)、酰氧基(例如乙酰氧基)、烷氧基烷氧基(例如曱氧基乙氧基)、芳氧基(例如,苯氧基)、芳酰氧基(例如苯甲酰氧基)、雜芳氧基(例如糠氧基)、卣代芳氧基(例如,氯代苯氧基)、雜環(huán)烷氧基(例如四氫糠氧基(firfuroxy))和類似基團(tuán)。在改性基礎(chǔ)樹(shù)脂中使用的具有如上所述的基礎(chǔ)樹(shù)脂反應(yīng)性基團(tuán)和第二基團(tuán)(例如脈石反應(yīng)性基團(tuán))二者的代表性硅烷偶聯(lián)劑因此包括脲基丙基三曱氧基硅烷、脲基丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基曱基二乙氧基硅烷、氨丙基甲基二曱氧基硅烷、氨乙基氨丙基三曱氧基硅烷、氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二曱氧基硅烷、二亞乙基三氨丙基三曱氧基硅烷、二亞乙基三氨丙基三乙氧基硅烷、二亞乙基三氨丙基曱基二曱氧基硅烷、二亞乙基三氨丙基曱基二乙氧基硅烷、環(huán)己基氨丙基三甲氧基硅烷、己烷二氨基甲基三乙氧基硅烷、苯胺基甲基三曱氧基硅烷、苯胺基曱基三乙氧基硅烷、二乙基氨曱基三乙氧基硅烷、(二乙基氨甲基)甲基二乙氧基硅烷、甲基氨丙基三甲氧基硅烷、雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、雙(三乙氧基曱硅烷基丙基)二硫化物、巰丙基三曱氧基硅烷、巰丙基三乙氧基硅烷、巰丙基甲基二甲氧基硅烷、3-硫氰酸丙酯基三乙氧基硅烷、異氰酸丙酯基三乙基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基曱基二乙氧基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基甲基二曱氧基硅烷、曱基丙烯酰氧基丙基三曱氧基硅烷、曱基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二曱氧基硅烷、氯代丙基三甲氧基硅烷、氯代丙基三乙氧基硅烷、氯代甲基三乙氧基硅烷、氯代曱基三曱氧基硅烷、二氯曱基三乙氧基硅烷、乙烯基三曱氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、烷基甲基三甲氧基硅烷、乙烯基節(jié)基氨基三甲氧基硅烷、(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、氨丙基三苯氧基硅烷、氨丙基三苯甲酰氧基硅烷、氨丙基三糠氧基硅烷、氨丙基三(鄰氯苯氧基)硅烷、氨丙基三(對(duì)氯苯氧基)硅烷、氨丙基三(四氫糠氧基)硅烷、脲基硅烷、巰乙基三乙氧基硅烷和乙烯基三氯硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三(2-曱氧基乙氧基)硅烷。其他代表性硅烷偶聯(lián)劑是如上所述的脲基取代和氨基取代的硅烷。其具體實(shí)例是脲基丙基三甲氧基硅烷、脲基丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三曱氧基硅烷和氨丙基三乙氧基硅烷。聚硅氧烷和聚硅氧烷衍生物也可用作如上所述的偶聯(lián)劑,以提高在固體/液體分離中改性基礎(chǔ)樹(shù)脂的性能。聚硅氧烷衍生物包括24由共混有機(jī)樹(shù)脂與聚硅氧烷樹(shù)脂,以便在其內(nèi)摻入各種官能度,其中包括氨基甲酸酯、丙烯酸酯、環(huán)氧基、乙烯基和烷基官能度而獲得的那些聚有機(jī)基硅氧烷。二氧化硅和/或硅酸鹽可與本發(fā)明的改性樹(shù)脂聯(lián)合使用(例如以共混組分形式添加),以便潛在地改進(jìn)它對(duì)脈石雜質(zhì)或所需材料(例如高嶺土粘土),特別是對(duì)含硅材料,其中包括砂石和粘土的親和力。在本發(fā)明的分離工藝中改進(jìn)改性樹(shù)脂性能可使用的其他試劑包括多糖、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺以及已知的絮凝劑(例如藻酸鹽)。這些試劑同樣可與改性的脲醛樹(shù)脂一起使用,其中如上所述,至少一部分脲被如上所述的氨或胺(例如伯烷基胺、烷醇胺、多胺等)替代。在其他情況下,這種試劑也可與改性樹(shù)脂一起使用,其中如下所述,所述改性樹(shù)脂進(jìn)一步用陰離子官能團(tuán)(例如磺酸鹽)改性或者通過(guò)與醇(例如甲醇)反應(yīng)而穩(wěn)定。例如含水珪溶膠形式的二氧化硅,以注冊(cè)商標(biāo)"Bindzil"獲自于AkzoNobel或者以注冊(cè)商標(biāo)"Ludox"獲自DuPont。其他等級(jí)的溶膠以各種粒度的膠態(tài)二氧化硅形式獲得且含有各種穩(wěn)定劑??赏ㄟ^(guò)堿,例如鈉、鉀或鋰的氬氧化物或季銨氫氧化物,或者通過(guò)水溶性有機(jī)胺,例如烷醇胺來(lái)穩(wěn)定該溶膠。在改性樹(shù)脂的制備中也可使用硅酸鹽,例如堿金屬和堿土金屬硅酸鹽(例如硅酸鋰、硅酸鈉鋰、硅酸鉀、硅酸鎂和硅酸鉤)以及硅酸銨或硅酸季銨。另夕卜,在美國(guó)專利No.4902442中所述的穩(wěn)定的膠態(tài)二氧化硅-硅酸鹽共混物或混合物也是可用的。在本發(fā)明的分離工藝中,當(dāng)使用用量是固體含量為約30%-約90%,典型地約45%-約70%的基礎(chǔ)樹(shù)脂中溶液或分散液重量的約0.01%-約5%的偶聯(lián)劑制備改性樹(shù)脂時(shí),發(fā)現(xiàn)尤其良好的性能。一般地,添加較低用量的偶聯(lián)劑沒(méi)有實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)樹(shù)脂明顯的改性,而較高的用量沒(méi)有在使外加偶聯(lián)劑的成本足夠合理的情況下改進(jìn)性能。當(dāng)使用偶聯(lián)劑的混合物時(shí),該混合物的總重量通常在這一范圍內(nèi)。外加偶聯(lián)劑的特別理想的用量為固體含量在以上給出范圍內(nèi)的基礎(chǔ)樹(shù)脂的溶液或分散液重量的約0.1%-約2.5%?;蛘?,與基礎(chǔ)樹(shù)脂的溶液或分散液中固體含量無(wú)關(guān),偶聯(lián)劑的使用量通常為基礎(chǔ)樹(shù)脂固體重量的約0.01%-約17%,和典型地約0.1%-約8.3%?;诨A(chǔ)樹(shù)脂本身的重量,外加偶聯(lián)劑的這些代表性范圍不僅應(yīng)用到樹(shù)脂溶液或分散液上,而且應(yīng)用到具有很少或者不具有外加溶劑或分散劑(例如水)的改性基礎(chǔ)樹(shù)脂的"純"形式上。當(dāng)基礎(chǔ)是前面所述,亦即形成基礎(chǔ)樹(shù)脂而反應(yīng)的胺和醛的結(jié)合重量時(shí),也通常采用這些范圍。一般地,至少約90wt%,和典型地至少約95wt%這些胺和醛組分反應(yīng),以-使降低游離的未反應(yīng)的胺和醛組分的用量,從而更加有效地在生產(chǎn)基礎(chǔ)樹(shù)脂聚合物中利用它們,并最小化與這些組分的游離形式有關(guān)的任何有害的影響(例如蒸發(fā)到環(huán)境內(nèi))。如前所述,也可通過(guò)添加偶聯(lián)劑到形成基礎(chǔ)樹(shù)脂所使用的胺和醛的反應(yīng)混合物中,制備改性樹(shù)脂。偶聯(lián)劑的最佳量取決于許多因素,其中包括基礎(chǔ)樹(shù)脂的固體含量,基礎(chǔ)樹(shù)脂的類型和特定的偶聯(lián)劑,待選礦的原始礦石淤漿或者待純化的液體懸浮液的純度,等等。在本發(fā)明的分離工藝中使用的改性胺-醛樹(shù)脂可以是以樹(shù)脂固體含量范圍通常為約0.1%-約90wt。/。的溶液或分散液形式使用。典型的改性胺-醛樹(shù)脂含有約40%-約100%的樹(shù)脂固體或非揮發(fā)物,和常常約55%-約"%的非揮發(fā)物。然而,可使用鹽水溶液與增稠劑,例如聚(丙烯酸),將這種樹(shù)脂稀釋到較低的固體含量(例如低于約30wt。/。)以供儲(chǔ)存。當(dāng)在約105X:下加熱小量(例如l-5g)組合物樣品約3小時(shí)時(shí),通過(guò)重量損失來(lái)測(cè)量非揮發(fā)物含量。當(dāng)使用具有很少或者不具有揮發(fā)物組分的基本上"純"形式的改性樹(shù)脂時(shí),可將純樹(shù)脂加入到待純化的泡沫浮選淤漿或液體分散液中,以便就地形成含水的樹(shù)脂溶液或分散液??墒褂贸R?guī)的干燥技術(shù),例如噴霧干燥,在這些樹(shù)脂的溶液或分散液中獲得改性胺-醛樹(shù)脂的純形式。在一些情況下,可使用大于約90wt。/6的樹(shù)脂固體含量。在這一高固體含量下的改性的胺-醛樹(shù)脂形式包括各種液體、凝膠、熔體或固體形式,其中包括顆粒、團(tuán)塊、薄片或粉末,例如噴霧干燥的材料。26本發(fā)明的改性樹(shù)脂的含水溶液或分散液通常是清澈的液體或具有白色或黃色外觀的液體。它們的Brookfield粘度典型地為約75-約500cps,和pH為約6.5-約9.5。脲醛樹(shù)脂溶液中游離曱醛含量和游離脲含量典型地各自低于5%,和通常各自低于3%,和常常各自低于1%。由于與暴露于甲醛釋放有關(guān)的健康擔(dān)心因素,因此通常實(shí)現(xiàn)低含量的甲醛。視需要,可添加已知與游離甲醛反應(yīng)的常規(guī)的"甲醛清除劑"以降低溶液中的甲醛水平?;蛘?,使用對(duì)曱醛具有反應(yīng)性的硅烷偶聯(lián)劑也可降低游離甲醛含量到以上所述的水平。降低游離甲胺取代的硅烷)。但對(duì)于不同的原因來(lái)說(shuō),低含量的游離脲也是所需的。在沒(méi)有束縛于理論的情況下,盡管游離脲本身可通過(guò)偶聯(lián)劑來(lái)改性(例如,它可與取代硅烷反應(yīng)以改進(jìn)其對(duì)含硅材料的親和力),但(l)在泡沫浮選分離中,為了"隱藏(Mind)"脈石雜質(zhì)或所需材料(例如高嶺土粘土),使之與上升的氣泡相互作用,(2)在液體分散液的純化中,使數(shù)量足夠大的固體污染物顆粒聚集成絮狀物,或者(3)在從水溶液中除去離子物種中,鍵合這些物種到尺寸足以通過(guò)過(guò)濾得以保留的分子上,認(rèn)為游離脲不具有必要的分子量。特別地,已發(fā)現(xiàn),數(shù)均分子量大于約lOOg/mol,和常常大于約300g/mol的樹(shù)脂聚合物顯示出促進(jìn)有效分離所需的質(zhì)量。泡沫浮選本發(fā)明的改性樹(shù)脂當(dāng)在泡沫浮選分離中用作抑浮劑時(shí),由于它們的選擇性高,因此在經(jīng)濟(jì)的添加水平下提供良好的結(jié)果。例如,可基于樹(shù)脂溶液或分散液的重量,以將要通過(guò)泡沫浮選純化的每公噸材料(例如,含粘土的礦石)計(jì),添加用量為約100-約1000g,和典型地約400-約600g的改性樹(shù)脂。一般地,鑒于本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容,可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地確定特定分離的最佳添加量。這一最佳添加量取決于許多因素,其中包括雜質(zhì)的類型與用量??稍趯挿旱母鞣N有價(jià)值材料(例如,礦物或金屬,例如磷酸鹽、鉀堿、石灰石、硫酸鹽、石青、鐵、柏、金、4巴、鈥、鉬、銅、鈾、鉻、鎢、錳、鎂、鉛、鋅、粘土、煤、銀、石墨、鎳、重晶石、硼砂、硼酸鹽或高分子量烴,例如瀝青)的泡沫浮選中采用本發(fā)明的改性樹(shù)脂。通常待純化和回收的原材料含有此處所述的改性樹(shù)脂抑浮劑對(duì)其特別地具有選擇性的砂石或粘土。盡管在常規(guī)的金屬或礦石選礦中,粘土常常被視為雜質(zhì),但它也可以相對(duì)大的用量以待回收的主要組分形式存在。一些粘土,例如高嶺土粘土在許多應(yīng)用中,例如在制備紙張和橡膠的礦物填料中是有價(jià)值的礦物。因此,本發(fā)明的改性樹(shù)脂在其內(nèi)使用的一種泡沫浮選工藝牽涉分離粘土與含粘土的礦石。在這種礦石內(nèi)的雜質(zhì)通常是金屬及其氧化物,例如氧化鐵和二氧化鈦,它們優(yōu)先通過(guò)泡沫浮選來(lái)浮選。含粘土的礦石中的其他雜質(zhì)包括煤。最初存在于大多數(shù)Georgia高嶺土內(nèi)的雜質(zhì)優(yōu)先在本發(fā)明的純化方法中浮選,所述雜質(zhì)包括含鐵的氧化鈦和各種礦物(它們也通常是含鐵的),例如云母、鈦鐵礦或電氣石。因此,與本發(fā)明的改性樹(shù)脂選擇性締合的粘土可通過(guò)分離從金屬、金屬氧化物和煤中回收。在粘土的純化中,常常有利的是聯(lián)合本發(fā)明的改性樹(shù)脂作為抑浮劑使用陰離子浮選捕收劑,例如油酸、絮凝劑,例如聚丙烯酰胺、粘土分散劑,例如脂肪酸或松香酸和/或油以控制起泡。本發(fā)明的其他代表性泡沫浮選工藝牽涉煤、磷酸鹽或鉀堿以及以上所述的其他有價(jià)值金屬和礦物的選礦,其中除去含硅的脈石材料,例如砂石和/或粘土和其他雜質(zhì)是實(shí)現(xiàn)有利的工藝經(jīng)濟(jì)性的重要因素。鉀礦石和其他礦石,除了包括鉀石鹽(KC1)以外,還例如通常包括所需地在泡沫濃縮物中回收的礦物的混合物。這些包括巖鹽(NaCl)、粘土和在水中不可溶的碳酸鹽礦物,例如硅酸鋁、方解石、白云石和硬石膏。其他礦石雜質(zhì)包括氧化鐵、氧化鈦、含鐵氧化鈦、云母、鈦鐵礦、電氣石、硅酸鋁、方解石、白云石、硬石膏、鐵鎂礦物、長(zhǎng)石,和粗砂(debris)或各種其他固體雜質(zhì),例如火成巖和土壤。在煤的選礦情況下,不可燃燒的固體材料,例如碳酸4丐鎂被視為雜質(zhì)。尤其在精煉含粘土的礦石中的一種方法牽涉用陰離子官能團(tuán)進(jìn)一步改性基礎(chǔ)樹(shù)脂,正如以下更加詳細(xì)地描述的。本發(fā)明的改性樹(shù)脂還有利地用于分離瀝青與在天然油砂沉積物中一起提取的砂石和/或粘土。通常首先混合從地殼表面的數(shù)百英尺內(nèi)的油或焦炭砂中除去的瀝青/砂石混合物與溫?zé)峄驘霟岬乃?,產(chǎn)生粘度下降的油砂的含水淤漿,所述粘度有助于其輸送(例如通過(guò)管線)到加工設(shè)施處。也可注射蒸汽和/或苛性堿溶液,以調(diào)節(jié)泡沫浮選用淤漿,以及進(jìn)行如下所述的任何數(shù)量的其他純化步驟。含砂石或粘土的含瀝青的淤漿的充氣導(dǎo)致瀝青的選擇浮選,這便于以純化產(chǎn)物形式回收它??赏ㄟ^(guò)僅僅攪拌淤漿釋放氣泡和/或引入空氣源到分離池的底部來(lái)進(jìn)行這一充氣步驟。在沒(méi)有夾帶過(guò)量固體污染物的情況下,浮選所需瀝青所需的最佳空氣量由本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易地確定。因此,使用本發(fā)明的改性樹(shù)脂抑浮劑有利地促進(jìn)在泡沫浮選容器的底部中除去的砂石和/或粘土雜質(zhì)在含水部分內(nèi)的保留。相對(duì)于起始的瀝青淤漿,這一底部產(chǎn)物部分富含(即,具有較高濃度)的砂石和/或粘土雜質(zhì)。瀝青的總體純化可依賴于兩個(gè)或更多個(gè)階段的浮選分離。例如,主要的浮選分離容器的中間部分可含有顯著大量的瀝青,所述瀝青可最終在這一"中間"部分的輔助浮選階段中回收。改性樹(shù)脂也可利于此處所述的有價(jià)值材料的泡沫浮選,以除去金屬污染物和尤其重金屬,其中包括汞、鎘、鉛和砷以及含這些重金屬的化合物??苫蛘咄ㄟ^(guò)以下所述的分離類型中的任何一種(例如,過(guò)濾、旋風(fēng)分離、在沒(méi)有使用上升起泡的情況下浮選等),以及以下相對(duì)于從合成石骨中除去汞中所述的溶解的空氣浮選,而不是泡沫浮選來(lái)實(shí)現(xiàn)用改性樹(shù)脂處理礦石淤漿。在除去重金屬污染物的情況下,煤的純化是環(huán)境重要性增加的具體應(yīng)用。煤典型地含有例如基于不含揮發(fā)物(或此處所述的不揮發(fā)物為基礎(chǔ)),以重量計(jì),數(shù)量級(jí)為0.03-0.3份每百萬(wàn)份(ppm)的總汞量。氣載汞釋放的日益苛刻的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致了在從燃煤發(fā)電廠中釋放的煙道氣上高度有效的汞消除體系的要求(例如,活性炭吸附劑材料)。因此可通過(guò)在發(fā)電中使用的煤礦石的選礦來(lái)降低這種體系的負(fù)擔(dān),以便降低在其內(nèi)存在的總汞含量。目前,使用常規(guī)的泡沫浮選,加工約1千萬(wàn)噸煤礦石。汞也可在降低為從燃煤發(fā)電廠中釋放硫(主要S2)而設(shè)計(jì)的體系內(nèi)累積。例如常常通過(guò)煙道氣脫硫工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)除去并回收硫,所述脫硫工藝牽涉用堿性水溶液洗滌(或接觸)來(lái)自煤燃燒的流出物氣體,所述堿性水溶液容易溶解硫的氧化物污染物,與之反應(yīng)并中和。通常經(jīng)濟(jì)上吸引人的硫回收方法牽涉使用含水氫氧化釣(或石灰石)作為滌氣介質(zhì),所述滌氣介質(zhì)與硫的氧化物反應(yīng),形成硫酸鈣(也稱為合成石膏)。可過(guò)濾沉淀的合成石膏的所得淤漿,以降低其含濕量,并在常規(guī)的石膏操作,例如在生產(chǎn)石膏壁板中進(jìn)一步加工。因此,在煤內(nèi)存在汞可最終導(dǎo)致在借助煙道氣脫硫生產(chǎn)的合成石膏中汞污染。特別地,煙道氣內(nèi)痕量的氣態(tài)汞傾向于在堿性滌氣溶液內(nèi)捕收。而且,氣態(tài)氯化氫(它也通常存在于煙道氣內(nèi))將元素汞轉(zhuǎn)化成HgCh,所述HgCL可粘附到沉淀的固體合成石膏顆粒上。用含本發(fā)明的改性樹(shù)脂的抑浮劑處理合成石膏淤漿并結(jié)合此處所述的泡沫浮選或其他分離方法便于降低汞污染物的含量。還可使用例如如上所述的過(guò)濾,形成脫水了的合成石骨的淤漿,之后用該改性樹(shù)脂處理這一淤漿,以便借助泡沫浮選有效地降低汞量。然而,優(yōu)選地,通過(guò)在過(guò)濾合成石膏和對(duì)這一淤漿進(jìn)行泡沫浮選之前處理淤漿,避免與脫水和隨后再水合有關(guān)的低效性。在任何情況下,本發(fā)明的代表性選礦方法包括用含本發(fā)明的改性胺-醛樹(shù)脂的抑浮劑處理包含煤或合成石膏的礦石淤漿。在合成石青的情況下,優(yōu)選在來(lái)自燃煤發(fā)電廠的煙道氣的脫硫過(guò)程中,如上所述形成待純化的這一物質(zhì)??稍谔幚砗铣墒嘤贊{期間或隨后,將這一處理與泡沫浮選相結(jié)合?;蛘撸x礦可牽涉此處所述的任何分離工藝(例如,過(guò)濾、尺寸或密度分級(jí)等等)。在從合成石骨中除去汞中感興趣的特定分離工藝被稱為溶解的空氣浮選(DAF),它可使用該改性樹(shù)脂來(lái)加速。例如Wert等人,Proceedings-WaterQualityTechnologyConference(2003),p.902-918中公開(kāi)了從水中除去海藻和砷中使用30DAF。然而,與分離的性質(zhì)無(wú)關(guān),可使用一種或更多種以下所述的螯合劑,結(jié)合改性樹(shù)脂,來(lái)提高在除去汞的分離工藝中純化的合成石骨的回收率和/或純度。尤其可用于從合成石膏中分離汞的螯合劑不僅與汞形成絡(luò)合物,而且還含有能改進(jìn)絡(luò)合物種選擇性吸附(report)到所需物流,例如(例如,在其中純化的合成石膏產(chǎn)品被選擇性抑制的泡沫浮選中的)泡沫濃縮物上的官能度。這種官能度包括在常規(guī)的浮選捕收劑中常見(jiàn)的將輔助浮選的那些,或者輔助溶劑化或增溶絡(luò)合的汞的那些。在使用泡沫浮選的代表性選礦工藝中,可在泡沫浮選之前或之中,發(fā)生用改性樹(shù)脂處理煤或合成石膏原料淤漿。泡沫浮選的結(jié)果是,可在泡沫濃縮物中選擇性回收純化的煤或純化的合成石膏,或者將其選擇性抑浮到底部產(chǎn)物或尾渣物流內(nèi),這取決于所使用的特定操作條件。同樣,可選擇性浮選或選擇性抑浮汞和含汞化合物。決定在特定的分離中哪種組分浮選或抑浮的泡沫浮選參數(shù)是本領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的。通常,在合成石膏的泡沫浮選中,選擇性抑浮純化的合成石膏,而選擇性浮選相對(duì)較小量的汞和其他污染物。相反,通常進(jìn)行煤的泡沫浮選,以便在泡沫濃縮物中選擇性回收純化的煤,而在底部產(chǎn)物或尾渣物流中選擇性回收汞和其他雜質(zhì)。在任何情況下,汞污染物不管是選擇性浮選還是抑浮,它們與有價(jià)值材料的分離可通過(guò)使用一種或更多種常規(guī)的螯合劑結(jié)合改性樹(shù)脂來(lái)提高??蓪Ⅱ蟿┡c改性樹(shù)脂一起加入到礦石淤漿中,或者可在改性樹(shù)脂添加之前或之后添加。合適的螯合劑能與汞有效地鍵合或形成金屬-配體絡(luò)合物。通過(guò)除去尤其鐵污染物和硫化鐵(黃鐵礦),螯合劑可另外改進(jìn)煤的選礦。純化煤中鐵和硫二者含量的下降將改進(jìn)硫)。螯合劑例如包括多官能的羧酸鹽,例如羥基乙二胺三乙酸(HEDTA)、二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)和次氮基三乙酸(NTA),它們典型地以其相應(yīng)的乙酸鹽形式使用(例如,它們的鈉鹽形式,例如DTPA五鈉或NTA三鈉)。這些螯合劑包括例如在Dissolvine.族產(chǎn)品中的那些(Akzo-NobelFunctionalChemicalsbv,荷蘭),例4。Dissolvine.H-40、DissolvineRTM.D-40、Dissolvine.D-40-L和DissolvineRTM.A-150-S。草酸的鹽(草酸鹽)也可單獨(dú)或與這些螯合劑結(jié)合使用。氨基酸也可用作可與鐵和其他金屬污染物螯合的具有羧酸基的試劑。當(dāng)與改性樹(shù)脂結(jié)合使用時(shí),氨基酸中的胺基可共價(jià)反應(yīng)到改性樹(shù)脂主鏈內(nèi),從而提供具有所需螯合官能度的改性樹(shù)脂。合適的氨基酸包括精氨酸、半胱氨酸、絲氨酸、丙氨酸等。同樣,諸如己內(nèi)酰胺和其他環(huán)狀酰胺之類的試劑可水解形成具有氨基和羧酸官能團(tuán)二者的物種,該物種可類似地增加改性樹(shù)脂的螯合官能度。其他組的螯合劑包括具有帶硫原子的官能團(tuán)的樹(shù)脂,例如硫代半卡巴肼及其衍生物??蓪⑹璐肟ò碗乱氲街T如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物或離子交換樹(shù)脂,例如弱酸性AmberliteIRC-50.RTM(RohmandHaasCompany,Philadelphia,Pa.USA)之類的樹(shù)脂內(nèi)。在后一情況下,所得聚合物含有含0、N和S供體位點(diǎn)的多齒螯合環(huán)。代表性硫代半卡巴肼衍生物官能團(tuán)是二乙酰基-雙(N-甲基硫代半卡巴腙)。其他含硫添加劑同樣可改進(jìn)在從煤或合成石膏中除去汞中的泡沫浮選的效率(例如,產(chǎn)物純度和/或回收率),因此可與改性樹(shù)脂結(jié)合使用,和任選地進(jìn)一步與一種或更多種以上所述的螯合劑結(jié)合使用。具有一個(gè)或更多個(gè)巰基官能團(tuán),以及一個(gè)或更多個(gè)酸官能團(tuán)的物種在這一應(yīng)用中是有效的,和這些包括例如2,3-二巰基丙磺酸鈉(DMPS)和2,3-內(nèi)消旋二巰基琥珀酸(DMSA)。其他含硫物種,例如oc-硫辛酸、半胱氨酸和谷胱甘肽也可用于形成汞絡(luò)合物,從而導(dǎo)致在泡沫浮選底部產(chǎn)物內(nèi)汞的改進(jìn)的螯合。以上所述的羧酸螯合劑的硫代酸同系物,以及它們相應(yīng)的硫代酯衍生物,也適合于這一目的。以上所述任何螯合劑的含碘衍生物也可與汞和其他金屬雜質(zhì)有效地形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。鑒于本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容,可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地確定與任何給定量的任何上述螯合劑、含硫化合物或任何特定應(yīng)用的其他添加劑有關(guān)的有效性。在給定的含硫化合物情況下,其有效性不僅取決于它對(duì)煤或合成石膏內(nèi)汞污染物的親和力,而且取決于其絡(luò)合和未絡(luò)合這兩種狀態(tài)下的該含硫化合物與純化產(chǎn)物相分離的容易程度。可與改性樹(shù)脂結(jié)合使用以潛在地改進(jìn)通過(guò)泡沫浮選它在煤礦石選礦中性能的其他添加劑包括已知的試劑,浮選捕收劑、起沫劑、促進(jìn)劑和在這一操作中使用的其他試劑,正例如LaskowsH,COALFLOTATIONANDFINECOALUTILIZATION,Elsevier(2001)中所述。選礦的結(jié)果是,基于不揮發(fā)物重量,在礦石(例如包括煤或合成石膏)內(nèi)存在的總汞的最終量小于起始量(即,總汞的起始量下降)。在代表性實(shí)施方案中,最終的總汞量小于約10ppb,小于約5ppb,或甚至小于lppb(份/每百萬(wàn)份)。最終的總汞量范圍可以是例如約1-約100ppb,約1-約10ppb,或約5-約50ppb??稍诳偣康臏y(cè)定中使用任何常規(guī)的方法(例如電感耦合的等離子體(ICP)或原子吸收光譜法(AAS)分析),所述總汞量是指以元素形式和以含汞化合物這兩種形式存在的汞量。氮雜質(zhì)的含量是指相對(duì)于全部不揮發(fā)的樣品重量,以元素33的重量分?jǐn)?shù)(或重量%,重量-ppm,等)計(jì),在煤樣品中,含氮化合物內(nèi)存在的氮的總量。也可使用其他常規(guī)的測(cè)量和分析方法來(lái)比較不純和純化煤樣品內(nèi)氮的相對(duì)量,例如測(cè)量總的有機(jī)氮,總的堿性氮等。硫和硅雜質(zhì)是指以元素形式或者在含這些元素的化合物內(nèi)存在的硫和硅的總量,它也通常以不揮發(fā)物的重量為基礎(chǔ)以重量分?jǐn)?shù)表達(dá)。硅通常占煤中不可燃燒的灰分組分的顯著大部分。正因?yàn)槿绱耍筛鶕?jù)此處所述的方法,類似地加速用于使所測(cè)量的灰分量下降的選礦。黃鐵礦(或硫化鐵)也通常以不揮發(fā)物的重量為基礎(chǔ)來(lái)測(cè)量,用以相對(duì)于不純煤礦石內(nèi)的雜質(zhì)含量,比較在純化煤內(nèi)這一雜質(zhì)的含量。煤中黃鐵礦含量的下降會(huì)降低硫雜質(zhì)的含量并還改進(jìn)燃料值(例如以BTU/lb測(cè)量)。與在煤的泡沫浮選中使用改性樹(shù)脂有關(guān)的其他優(yōu)勢(shì)因此可包括增加的BTU值/單位重量,或者(或結(jié)合)降低量的濕氣。在任何情況下,當(dāng)使用不純煤礦石的泡沫浮選,在選礦中回收的純化煤內(nèi),以上所述雜質(zhì)中的一種或更多種(例如2或更多或所有種)的下降量?jī)?yōu)選小于沒(méi)有使用改性樹(shù)脂的相同的泡沫浮選操作中獲得的純化的參考煤內(nèi)的相應(yīng)參考量。根據(jù)此處所述的任何一種方法純化的煤中優(yōu)選的含濕量小于約12wt%,在約5%一約12wtV范圍內(nèi),和在約5%—約10wt°/。范圍內(nèi)。優(yōu)選的燃料值大于約12,000BTU/lb,和在約12,000-約13,000BTU/lb范圍內(nèi)?!愕?,在本發(fā)明的任何泡沫浮選工藝中,至少70%的有價(jià)值材料(例如高嶺土粘土、磷酸鹽或?yàn)r青)從原材料(例如含粘土的礦石)中回收,且純度為至少85wt。/。。此外,常規(guī)已知的浮選捕收劑可與用作抑浮劑的本發(fā)明的改性樹(shù)脂聯(lián)合使用。這些浮選捕收劑包括例如脂肪酸(例如油酸、油酸鈉、烴油)、胺類(例如十二烷基胺、十八烷基胺、oc-氨基芳基膦酸和肌氨酸鈉)和黃原酸鹽。同樣,本領(lǐng)域已知的用于給定分離的常規(guī)抑浮劑也可與改性樹(shù)脂抑浮劑結(jié)合。例如,在磷酸鹽礦石泡沫浮選情況下,常規(guī)的抑浮劑包括瓜耳膠和其他水解膠體多糖、六偏磷酸鈉等。根據(jù)通常的浮選實(shí)踐,也可使用輔助捕收的常規(guī)的浮選劑(例如,甲基異丁基甲醇、松油和聚環(huán)氧丙烷)并聯(lián)合本發(fā)明的改性樹(shù)脂抑浮劑。在泡沫浮選分離中,用作抑浮劑的本發(fā)明改性樹(shù)脂加入其中的淤漿的pH隨待加工的特定材料而變化,這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的。通常pH范圍為中性(pH7)到強(qiáng)堿性(例如pH12)。要意識(shí)到,在一些浮選體系中,例如在硫化銅的浮選中,高pH值(例如約8-約12.5)得到最好的結(jié)果。典型地在固體材料,例如礦物或金屬礦石的選礦用的泡沫浮選中,通常首先粉碎原材料到"釋放(liberation)篩目"尺寸,其中大多數(shù)含有價(jià)值材料的顆粒或者是單獨(dú)的礦物或金屬顆?;螓}晶體,和脈石(例如粘土和/或砂石)在這些顆粒之間混合??稍趯⒐腆w材料引入到鹽水溶液內(nèi),得到含水淤漿之前,粉碎固體材料,產(chǎn)生例如平均直徑為1/8英寸的顆粒。在粉碎和淤漿化該材料之后,可在"滌氣"工藝中攪動(dòng)或攪拌該淤漿,所述滌氣工藝將使粘土或灰分破碎成在鹽水內(nèi)以淤泥懸浮液形式保留的非常微細(xì)的顆粒。這一粘土或灰分中的一些可從礦石顆粒中洗掉,進(jìn)入含粘土的含水懸浮液或鹽水內(nèi),之后泡沫浮選。此外,正如本領(lǐng)域已知的,可使用任何常規(guī)的尺寸分級(jí)操作(它們中的一些將在以下更加詳細(xì)地描述)進(jìn)一步降低/分級(jí)原材料的粒度,除去含粘土或含灰分的鹽水,和/或從淤泥狀鹽水中回收較小的固體顆粒,之后泡沫浮選。這種尺寸分級(jí)操作包括進(jìn)一步粉碎/篩分、旋風(fēng)分離和/或水力(hydro)分離,這些中的任何一種可在使用或沒(méi)有使用改性樹(shù)脂的情況下進(jìn)行。本發(fā)明的礦石選礦包括用此處所述的含改性樹(shù)脂的抑浮劑處理礦石的含水淤漿。用抑浮劑處理礦石淤漿典型地牽涉結(jié)合抑浮劑和淤漿(例如通過(guò)添加抑浮劑到淤漿中),其方式通常使得抑浮劑容易地在整個(gè)淤漿中分散??稍谂菽∵x之前或之中,或者在此處所述的其他分離工藝(例如,過(guò)濾、旋風(fēng)分離、溶解的空氣浮選等等)之前或之中發(fā)生該處理。在泡沫浮選之前處理的情況下,該處理也可包括在泡沫浮選之前,在抑浮劑存在下調(diào)節(jié)礦石。調(diào)節(jié)可有利地允許抑浮劑和礦石淤漿徹底混合給定的時(shí)間段,典型地約30秒-約IO分鐘,之后對(duì)該混合物進(jìn)行充氣或泡沫浮選。在調(diào)節(jié)時(shí)間期間,抑浮劑可例如與不想要的脈石材料締合,從而改進(jìn)隨后的泡沫浮選的性能。在不存在充氣或泡沫浮選的情況下,可在單獨(dú)的調(diào)節(jié)容器,例如混合器或機(jī)械浮選池、管道、桶等內(nèi)發(fā)生抑浮劑/淤漿混合物的調(diào)節(jié),之后將該混合物轉(zhuǎn)移到泡沫浮選池中?;蛘撸稍谂菽∵x所使用的相同容器內(nèi)發(fā)生調(diào)節(jié)。可使用相同或不同的溫度、pH、攪拌等條件用以調(diào)節(jié)和泡沫浮選。在調(diào)節(jié)步驟中可使用的典型條件包括約rc-約95'C的溫度和至少約2.0的pH,和常常pH為約3.0-約7.0。此外,在調(diào)節(jié)步驟中,除抑浮劑外,與此處常規(guī)使用和/或討論的相同的試劑可摻入到礦石淤漿內(nèi)。這種試劑包括浮選捕收劑、活化劑、起沫劑、pH改性劑等。在泡沫浮選中,淤漿,典型地固體含量為約5%-約50wt%的淤漿被轉(zhuǎn)移到一個(gè)或更多個(gè)泡沫浮選池內(nèi)。強(qiáng)制空氣穿過(guò)這些池的底部產(chǎn)物,和對(duì)上升氣泡具有選擇性親和力的材料中的相對(duì)疏水部分飄浮到表面(即起沫),其中在泡沫濃縮物內(nèi)撇掉并回收它。也可回收相對(duì)于泡沫濃縮物具有親水性的底部產(chǎn)物產(chǎn)品。可通過(guò)攪拌實(shí)現(xiàn)該工藝。常常在使用進(jìn)一步的常規(guī)步驟之后,其中包括進(jìn)一步的分離(例如通過(guò)離心)、干燥(例如,在氣體點(diǎn)火的干燥爐內(nèi))、尺寸分級(jí)(例如篩分)和精煉(例如結(jié)晶),可由按照這一方式回收的單獨(dú)的部分制備商業(yè)上可銷售的產(chǎn)品。盡管并不總是這樣,但本發(fā)明的泡沫浮選可牽涉在"比較粗糙的池(roughercell)"內(nèi)浮選,接著一步或更多步"清潔,,比較粗糙的濃縮物。也可使用兩步或更多步的浮選步驟,首先回收含多于一種組分的有價(jià)值的本體材料,接著選擇性浮選分離這些組分。可使用用作抑浮劑的本發(fā)明的改性樹(shù)脂,實(shí)現(xiàn)在任何這些步驟中的優(yōu)勢(shì),借助泡沫浮選,改進(jìn)所需材料的選擇回收率。當(dāng)使用多階段的泡沫浮選時(shí),可使用單一的添加步驟添加改性樹(shù)脂,之后多層浮選或者可在每一浮選階段處單獨(dú)地添加它們。其他分離由于本發(fā)明的改性樹(shù)脂對(duì)液體懸浮液內(nèi)的固體污染物具有親和力,因此本發(fā)明的改性樹(shù)脂可應(yīng)用于寬泛的各種分離上,和特別是牽涉從含硅污染物的含水液體懸浮液或淤漿中除去含硅污染物,例如砂石、粘土和/或灰分的那些分離上。這種含水懸浮液或淤漿因此可用本發(fā)明的改性樹(shù)脂處理,從而便于在富含污染物的部分內(nèi)將至少一部分污染物與純化的液體有效地分離。"富含污染物,,的部分是指富含固體污染物的一部分液體懸浮液或淤漿(即與最初存在于液體懸浮液或淤漿內(nèi)的相比,含有較高百分?jǐn)?shù)的固體污染物)。相反,與最初存在于液體懸浮液或淤漿內(nèi)的相比,純化的液體具有較低百分?jǐn)?shù)的固體污染物。此處所述的分離工藝可應(yīng)用于固體顆粒的"懸浮液"以及"淤漿"上。這些術(shù)語(yǔ)有時(shí)相等地定義和有時(shí)基于需要而區(qū)分,在"淤漿"的情況下,輸入至少一定的攪拌或能量以維持均勻度。由于此處所述的本發(fā)明的方法可廣義地應(yīng)用于分離固體顆粒與含水介質(zhì),因此本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中,術(shù)語(yǔ)"懸浮液"與"淤漿"可互換使用(和反之亦然)。處理步驟可牽涉添加足量的改性樹(shù)脂,使之與固體污染物電相互作用以及或者凝固或者絮凝成較大的聚集體。所需量可容易地根據(jù)許多變量(例如,污染物的類型與濃度)而決定,這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的。在其他實(shí)施方案中,處理可牽涉連續(xù)接觸液體懸浮液與固體形式的改性樹(shù)脂的固定床。在用改性樹(shù)脂處理液體懸浮液之中或之后,除去凝固或絮凝的固體污染物(它現(xiàn)在例如可以是較大的聚集顆?;蛐鯛钗镄问?。^的情l下)或者沉li進(jìn)行除去。除去的最佳方法取決于絮狀物的相對(duì)密度和其他因素。在一些情況下,增加處理懸浮液所使用的改性樹(shù)脂的用量將增加絮狀物飄浮而不是沉降的傾向。過(guò)濾或粗濾也可以是除去固體粒狀物的聚集絮狀物的有效方式,而與它們主要停留在表面層還是沉降中無(wú)關(guān)。可根據(jù)本發(fā)明純化的液體懸浮液的實(shí)例包括油氣井的鉆井流體,它們?cè)谡5氖褂眠^(guò)程中將累積巖石(或鉆末)的固體顆粒。由于數(shù)個(gè)原因,這些鉆井流體(常常稱為"鉆探淤泥")在鉆探工藝中是重要的,其中包括輸送來(lái)自鉆探區(qū)域的這些鉆末到地面,其中它們的除去允許鉆探淤泥循環(huán)。添加本發(fā)明的改性樹(shù)脂到油井的鉆井流體中,和特別是水性(即含水)的鉆井流體中,將有效地凝固或絮凝固體顆粒污染物成較大的團(tuán)塊(或絮狀物),從而加速通過(guò)沉降或絮凝分離它們。本發(fā)明的改性樹(shù)脂可與用于這一應(yīng)用的已知的絮凝劑,例如聚丙烯酰胺或水解膠體多糖結(jié)合使用。一般地,在水性油氣井鉆井流體的懸浮液情況下,固體污染物的分離足以提供純化的鉆井流體以供在鉆探操作中再使用。實(shí)踐中感興趣的其他含水懸浮液包括含粘土的含水懸浮液或鹽水,它們伴隨礦石精煉工藝,其中包括以上所述的那些。由例如離固體粒狀物,從而可使用本發(fā)明的改性樹(shù)脂改進(jìn)這種分離。在總的工藝中,在地平面以下約25英尺以下的平均深度處從沉積物中開(kāi)采磷酸鉤。最初在含砂石和粘土雜質(zhì)的母巖內(nèi)回收磷酸鹽巖石。首先將該母巖與水混合,形成淤漿,在機(jī)械攪拌之后,典型地篩分所述淤漿,保留磷酸鹽礫、石(pebble)并允許微細(xì)的粘土顆粒以粘土淤漿流出物開(kāi)式與大量的水穿過(guò)。這些含粘土的流出物通常具有高的流速和典型地?cái)y帶小于10wt。/。的固體和常常僅僅含有約1%-約5wt。/。的固體。這一廢粘土(例如通過(guò)沉降或過(guò)濾)的脫水提供水的循環(huán),提出了再次選分的巨大挑戰(zhàn)。然而,可通過(guò)用本發(fā)明的改性樹(shù)脂處理在生產(chǎn)磷酸鹽中獲得的粘土淤漿流出物,降低使粘土脫水所要求的時(shí)間。在磷酸鹽生產(chǎn)操作中,在純化方法的一個(gè)實(shí)施方案中,其中液體懸浮液是來(lái)自;酸鹽生產(chǎn)設(shè)施的含粘土的流出物淤漿,在小于約1月的沉降或脫水時(shí)間之后,純化的液體含有小于約lwt。/。的固體。除了通過(guò)篩分保留的磷酸鹽礫石和以上所述的粘土淤漿流出物以外,在開(kāi)采的磷酸鹽母巖的起始加工中還獲得砂石和磷酸鹽微粒的混合物??墒褂帽景l(fā)明的改性樹(shù)脂作為砂石的抑浮劑,改進(jìn)通過(guò)前面所述的泡沫浮選法分離的在這一物流內(nèi)的砂石和磷酸鹽。在淤漿脫水區(qū)域中,改性樹(shù)脂的另一具體應(yīng)用是在從含水淤漿中過(guò)濾煤。煤的脫水在商業(yè)上是重要的,因?yàn)閱挝恢亓康腂TU值和因此煤的質(zhì)量隨含水量增加而下降。因此,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,使用改性樹(shù)脂處理含水的含煤懸浮液或淤漿,之后通過(guò)過(guò)濾使煤脫水。此處所使用的"選礦"廣義地是指純化和/或提升此處所述的有價(jià)值材料等級(jí)的任何方法。在煤礦石純化情況下,常規(guī)地使用許多選礦操作,以便改進(jìn)例如在發(fā)電廠中燃燒的煤的質(zhì)量。如前所述,例如這種質(zhì)量的改進(jìn)工藝解決環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題,所述環(huán)境保護(hù)導(dǎo)致了對(duì)金屬污染物,例如汞和砷,以及導(dǎo)致酸雨的含氮和硫化合物的較低耐受度。前面所述的泡沫浮選提供借助用本發(fā)明的改性樹(shù)脂處理礦石的含水淤漿,純化煤礦石的一種方法?;蛘呖稍诿旱某R?guī)尺寸或密度分級(jí)操作之前或之中發(fā)生處理,以促進(jìn)降低純化煤內(nèi)汞、氮、硫、硅、灰分和黃鐵礦雜質(zhì)中的一種或更多種的含量,其中這些雜質(zhì)以不揮發(fā)物的重量為基礎(chǔ)測(cè)量且如前所述。改性的胺-醛樹(shù)脂也可與尺寸或密度分級(jí)操作結(jié)合使用,以降低濕氣和/或增加純化煤的燃料價(jià)值(例如以BTU/lb形式測(cè)量)。優(yōu)選地,在尺寸或密度分級(jí)操作中回收的純化煤內(nèi)以上所述雜質(zhì)中的一種或更多種(例如2或更多種,或全部)的含量下降優(yōu)選小于在沒(méi)有使用改性胺-醛樹(shù)脂的相同尺寸或密度分級(jí)操作中回收的純化參考煤中相應(yīng)的參考量。—般地,在純化煤內(nèi)以上所述的雜質(zhì)之一下降將導(dǎo)致一種或更多種其他非所需的雜質(zhì)含量相應(yīng)下降。例如,黃鐵礦下降通常導(dǎo)致汞和其他無(wú)機(jī)材料,例如含硅的灰分下降。在一個(gè)實(shí)施方案中,使用一種或更多種尺寸或密度分級(jí)操作聯(lián)合改性胺-醛樹(shù)脂導(dǎo)致以上所述的所有雜質(zhì)含量下降。39合適的常規(guī)尺寸或密度分級(jí)操作包括旋風(fēng)分離、重介質(zhì)(或重的介質(zhì)或致密的介質(zhì))分離、過(guò)濾和篩分,這些操作中的任何一種可彼此或與泡沫浮選結(jié)合使用(例如串聯(lián)或平行使用)。一般地,這些操作之前為泡沫浮選,以便與泡沫浮選結(jié)合提供滿足在發(fā)電廠中燃燒所要求的各種技術(shù)規(guī)格的等級(jí)上升或純化的煤(例如氮和疏含量)。例如,僅僅水或澄清(clarifying)旋風(fēng)分離操作工藝處理在壓力下以切線方向喂入到旋風(fēng)分離器內(nèi)的原始的煤礦石淤漿的原料物流。離心力使重質(zhì)的物質(zhì)移動(dòng)到旋風(fēng)分離器壁上,它隨后典型地被輸送到頂點(diǎn)(apex)(或龍頭(spigot))處的濃泥(underflow)內(nèi)。朝旋風(fēng)分離器中心布置的較輕的煤顆粒借助管道(或渦流定向器(finder))除去至溢流(overflow)??赏ㄟ^(guò)改變壓力、渦流定向器長(zhǎng)度和/或頂點(diǎn)直徑來(lái)調(diào)節(jié)輕質(zhì)和重質(zhì)顆粒分離時(shí)的目標(biāo)密度。這種僅僅水或澄清旋風(fēng)分離操作典型地處理尺寸范圍為0.5-lmm的材料,且可牽涉兩個(gè)或更多個(gè)分離段,以改進(jìn)分離效率。重質(zhì)介質(zhì)分離使用致密的液體介質(zhì)(例如,在規(guī)定的磁鐵礦/水之比下的磁鐵礦)浮選密度低于介質(zhì)密度的顆粒(例如煤)和密度高于介質(zhì)密度的抑浮顆粒(例如砂石或巖石)??稍诤?jiǎn)單的深或淺"浴"結(jié)構(gòu)中使用重質(zhì)介質(zhì)的分離,或者其可包括作為旋風(fēng)分離器分離操作的一部分以提高采用離心力的重力分離力。通常一個(gè)或更多個(gè)澄清旋風(fēng)分離操作段緊跟著一個(gè)或更多個(gè)重質(zhì)介質(zhì)旋風(fēng)分離段和一個(gè)或更多個(gè)篩分步驟,以得到合適尺寸和純化(例如預(yù)調(diào)節(jié)或預(yù)處理)的煤原料以供隨后泡沫浮選。本發(fā)明的改性樹(shù)脂的另一重要的應(yīng)用是在各種工藝伴隨的污水處理領(lǐng)域中,其中進(jìn)行所述工藝從工業(yè)和市政廢水中除去污染物。這一工藝因此純化污水以提供適合于棄置到環(huán)境內(nèi)(例如河流、物流和海洋)的純化水以及淤泥二者。污水是指常常在污水系統(tǒng)內(nèi)收集并輸送到處理設(shè)施內(nèi)的任何類型的含水廢物。因此污水包括來(lái)自盥洗室(有時(shí)稱為"污垢廢物")和水槽、浴室、淋浴和廚房(有時(shí)稱為"渣滓廢物")的市政廢物。污水還包括工業(yè)和商業(yè)廢水(有時(shí)稱為"商業(yè)廢物"),以及從堅(jiān)硬不動(dòng)的區(qū)域,例如屋頂和街道中排出的雨水。純化污水的常規(guī)方法常常牽涉初步、主要和輔助步驟。初步步驟常常包括過(guò)濾或篩分大的固體,例如木材、紙張、條石(rag)等以及通常會(huì)損壞泵的粗糙砂石和砂礫。然后使用隨后的主要步驟通過(guò)在大罐內(nèi)沉降,分離大多數(shù)殘留的固體,在此從這些罐的底部回收富含固體的淤泥并進(jìn)一步加工。還回收純化水并通常進(jìn)行包括生物工藝在內(nèi)的輔助步驟。因此,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,通過(guò)沉淀或沉降純化污水可包括在沉降或沉淀操作之前,用本發(fā)明的改性樹(shù)脂處理污水??墒褂眠@一處理,例如通過(guò)降低進(jìn)行給定分離所要求的停留時(shí)間(例如,基于純化水的純度和/或在淤泥內(nèi)固體的回收百分?jǐn)?shù)),來(lái)改進(jìn)沉降操作(或者間歇或者連續(xù))。在其他情況下,可在給定的沉降時(shí)間下,生成較高純度的純化水和/或淤泥內(nèi)固體的較高回收率來(lái)凸現(xiàn)該改進(jìn)。在用本發(fā)明的改性樹(shù)脂處理污水和通過(guò)沉降除去純化水物流之后,還可隨后使用該改性樹(shù)脂或者將其引入到以上所述的輔助步驟中,進(jìn)一步純化水。這些輔助操作通常依賴于天然存在的微生物分解有機(jī)物質(zhì)的作用。特別地,需氧生物工藝顯著降解從主要步驟中回收的純化水中的生物含量。微生物(例如細(xì)菌和原生質(zhì))消耗可生物降解的可溶有機(jī)污染物(例如糖類、脂肪類和其他有機(jī)分子)并粘結(jié)大多數(shù)不那么可溶的部分到絮狀物內(nèi),從而進(jìn)一步有助于除去有機(jī)物質(zhì)。輔助工藝依賴于需氧微生物氧氣和其他營(yíng)養(yǎng)物的"供給",以允許它們生存和消耗有機(jī)污染物。有利地,含有氮的本發(fā)明的改性樹(shù)脂可充當(dāng)在這一輔助加工步驟內(nèi)牽涉的微生物的"食品,,源以及潛在地有機(jī)物質(zhì)的額外絮凝劑。因此,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,污水純化方法進(jìn)一步包括在通過(guò)沉降除去純化水(在主要處理步驟中)之后,在樣史生物和改性樹(shù)脂存在下進(jìn)一步加工該純化水,和任選地用額外量改性樹(shù)脂將降低純化水的生物化學(xué)需氧量(BOD)。正如本領(lǐng)域所理解的,BOD是水質(zhì)量的重要量度且代表微生物在5天內(nèi)氧化有機(jī)雜質(zhì)所需的氧氣,單位mg/l(或ppra重量)。在用微生物和改性樹(shù)脂處理之后,純化水的BOD通常小于10ppm,典型地小于5ppm,和常常小于lppm。本發(fā)明的改性樹(shù)脂也可應(yīng)用到純化紙張和造紙廠流出物上。這些含水廢物物流通常含有纖維素材料形式的固體污染物(例如,廢紙張;樹(shù)皮或其他木材元件,例如木材薄片、木材長(zhǎng)條、木材纖維或木材顆粒;或植物纖維,例如小麥秸桿纖維、稻草纖維、柳枝稷纖維、大豆莖纖維、甘蔗渣纖維或玉米桿纖維;和這些污染物的混合物)。根據(jù)本發(fā)明的方法,用本發(fā)明的改性樹(shù)脂處理含纖維素固體污染物的流出物物流,以便可借助沉降、浮選或過(guò)濾除去純化水。在分離瀝青與前面所述的砂石和/或粘土雜質(zhì)中,可在含湯青的淤漿的泡沫浮選之前或之后使用各種分離步驟。這些步驟可包括篩分、過(guò)濾和沉降,這些步驟中的任何一種可受益于用本發(fā)明的改性樹(shù)脂處理油砂淤漿,接著在富含污染物的部分(例如,底部產(chǎn)物部分)內(nèi)除去一部分砂石和/或粘土污染物,或者接著除去純化的瀝青部分。如以上針對(duì)磷酸鹽礦石加工水流出物(它通常含有固體粘土顆粒)所述的一樣,處理步驟可包括絮凝這些污染物,(例如通過(guò)過(guò)濾)加速其除去。來(lái)自幼青加工設(shè)施的廢水流出物同樣含有砂石和/或粘土雜質(zhì),和因此受益于用本發(fā)明的改性樹(shù)脂處理以使它們脫水和/或在富含污染物的部分內(nèi)除去至少一部分這些固體雜質(zhì)。在瀝青提取過(guò)程中生成的感興趣的特定工藝物流被稱為"成熟的微細(xì)尾渣",它是可受益于脫水的微細(xì)的固體粒狀物的含水懸浮液。一般地,在來(lái)自瀝青生產(chǎn)設(shè)施的含砂石和/或粘土懸浮液的情況下,固體污染物的分離足以允許回收或除去純化的液體或水物流,然后可將其循環(huán)到瀝青工藝中。用本發(fā)明的改性樹(shù)脂處理在瀝青生產(chǎn)工藝中的各種中間物流和流出物不僅僅限于至少部分進(jìn)行泡沫浮選的那些工藝物流。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的,用于瀝青純化的其他技術(shù)(例如,借助"Syncrude工藝"的離心)將產(chǎn)生理想地除去了固體污染物的含水中間體和副產(chǎn)物物流??稍诔腋〉墓腆w粒狀物,例如砂石和粘土中,在純化水和尤其為了使得它可飲用的情況下,使用本發(fā)明的改性樹(shù)脂。而且,本發(fā)明的改性樹(shù)脂具有額外的能力絡(luò)合金屬陽(yáng)離子(例如,鉛和汞陽(yáng)離子),從而允許這些不想要的污染物與固體粒狀物一起除去。因此,可使用本發(fā)明的改性樹(shù)脂有效地處理具有固體粒狀物污染物以及金屬陽(yáng)離子污染物二者的不純水。在沒(méi)有束繂于理論的情況下,認(rèn)為在脲醛樹(shù)脂聚合物主鏈上的電磁部分,例如羰基氧原子與非所需的陽(yáng)離子絡(luò)合,加速其除去。一般地,這種絡(luò)合在水的pH大于約5下和典型地在約7-約9的范圍內(nèi)發(fā)生。除去金屬陽(yáng)離子的另一可能的機(jī)理是基于它們與荷負(fù)電的固體粒狀物締合。絮凝和除去這些粒狀物因此至少在一定程度上還引起除去金屬陽(yáng)離子。與機(jī)理無(wú)關(guān),在一個(gè)實(shí)施方案中,可根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行這兩類污染物的處理和除去,以得到飲用水。例如當(dāng)待純化的水含有很少或者不含固體粒狀物時(shí),除去金屬陽(yáng)離子可代表主要或甚至唯一的方式通過(guò)改性樹(shù)脂進(jìn)行水的純化??墒褂霉腆w形式的改性樹(shù)脂,在連續(xù)的工藝中除去陽(yáng)離子,于是含金屬陽(yáng)離子的不純水連續(xù)流過(guò)該樹(shù)脂的固定床?;蛘?,通常具有較低分子量的改性樹(shù)脂的可溶形式可加入到不純水中,以便處理它。在這一情況下,可例如通過(guò)經(jīng)分子量截留值小于改性樹(shù)脂分子量的多孔膜(例如聚砜)超濾來(lái)除去被絡(luò)合的陽(yáng)離子。此處所述的水的純化方法也可與已知的方法,其中包括反滲透、紫外光輻照等聯(lián)合使用。為了在與金屬陽(yáng)離子的絡(luò)合中增加改性樹(shù)脂的有效性,可希望進(jìn)一步用一個(gè)或更多個(gè)陰離子官能團(tuán)改性以上所述的基礎(chǔ)樹(shù)脂。這種改性是本領(lǐng)域已知的且可牽涉使基礎(chǔ)樹(shù)脂或改性樹(shù)脂反應(yīng),以引入所需官能團(tuán)(例如通過(guò)用偏亞硫酸氫鈉磺化)?;蛘呖稍谥苽浠A(chǔ)樹(shù)脂的過(guò)程中(例如在縮合過(guò)程中),通過(guò)引入陰離子共聚單體,例如丙烯酸鈉到基礎(chǔ)樹(shù)脂內(nèi)或者到偶聯(lián)劑內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的改性。例如,如上所述,可通過(guò)引入進(jìn)一步的有機(jī)樹(shù)脂官能度,例如丙烯酸酯到偶聯(lián)劑內(nèi),從而制備用作偶聯(lián)劑的有機(jī)基聚硅氧烷衍生物?;A(chǔ)樹(shù)脂或改性樹(shù)脂,其中包括脲醛樹(shù)脂可用其改性的代表性額外官能度包括陰離子官能團(tuán)亞硫酸氫鹽、丙烯酸酯、乙酸酯、碳酸鹽、氮化物、酰胺43等。用額外的官能度改性基礎(chǔ)樹(shù)脂的工序是本領(lǐng)域眾所周知的。也可單獨(dú)地引入陰離子官能團(tuán)到基礎(chǔ)樹(shù)脂內(nèi),它牽涉純化含固體粘土顆粒的淤漿(例如通過(guò)泡沫浮選、絮凝等),其中包括以上所述的那些,例如在純化高嶺土粘土礦石中。在沒(méi)有束縛于理論的情況下,磺化基礎(chǔ)樹(shù)脂或摻入其他陰離子官能團(tuán)也可增加基礎(chǔ)樹(shù)脂和周圍水相之間的氫鍵鍵合,抑制基礎(chǔ)樹(shù)脂縮合或者在其他情況下改進(jìn)其穩(wěn)定性。因此,如上所述,在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明是純化含金屬陽(yáng)離子的水的方法,該方法包括通過(guò)用此處所述且可進(jìn)一步用陰離子基團(tuán)改性的改性樹(shù)脂處理水??赏ㄟ^(guò)在改性樹(shù)脂的固定床上保留金屬陽(yáng)離子,或者在其他情況下通過(guò)過(guò)濾出它們,從而進(jìn)行至少一部分金屬陽(yáng)離子的除去。在后一情況下,借助改性樹(shù)脂對(duì)其具有親和力的固體粒狀物,通過(guò)金屬陽(yáng)離子或者直接與改性樹(shù)脂締合或者與改性樹(shù)脂間接締合,使得通過(guò)過(guò)濾,例如膜濾除去成為可能。在間接締合的情況下,如前所述,絮凝固體粒狀物還必然聚集至少一部分金屬陽(yáng)離子,因此可通過(guò)絮凝或沉降這些粒狀物來(lái)除去所述金屬陽(yáng)離子。因此,本發(fā)明的改性樹(shù)脂可有利地用于處理水以供除去金屬陽(yáng)離子,例如已知當(dāng)被攝取時(shí),對(duì)健康具有危險(xiǎn)的砷、鉛、鎘、銅和汞。這些陽(yáng)離子包括As+s、Pb+2、Cd+2、Cu+2、Hg+2、Zn+2、Fe"及其混合物。一般地,進(jìn)行除去的程度使得純化水基本上不含一種或更多種以上的金屬陽(yáng)離子。"基本上不含"是指感興趣的一種或更多種金屬陽(yáng)離子的濃度下降到那些被視為安全濃度處或以下的濃度(例如通過(guò)法規(guī)機(jī)構(gòu),例如美國(guó)環(huán)境保護(hù)署制定)。因此,在各種代表性實(shí)施方案中,純化水含有最多約10ppbAs+5,最多約15ppbPb+2,最多約5ppbCd+2,最多約1.3ppmCu+2,和/或最多約2ppbHg+2。也就是說(shuō),一般地,在純化水中,至少一種,典型地至少兩種,和通常所有以上提及的陽(yáng)離子在這些閾值濃度水平處或以下。在此處所述的任何應(yīng)用中,可通過(guò)與醇反應(yīng)(即醚化)來(lái)穩(wěn)定本發(fā)明的改性樹(shù)脂。在沒(méi)有束縳于理論的情況下,認(rèn)為醚化側(cè)掛的烷醇官能度可抑制基礎(chǔ)樹(shù)脂進(jìn)一步縮合(例如,脲醛樹(shù)脂本身縮合)。這可最終妨礙或防止在長(zhǎng)期儲(chǔ)存過(guò)程中基礎(chǔ)樹(shù)脂沉淀,結(jié)果相對(duì)于它們相應(yīng)的非醚化樹(shù)脂,該醚化樹(shù)脂可具有增加的分子量且沒(méi)有伴隨穩(wěn)定性損失。醚化因此牽涉使以上所述的胺-醛加合物或縮合物,或甚至改性樹(shù)脂與醇反應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施方案中,脲醛基礎(chǔ)樹(shù)脂在用偶聯(lián)劑改性之前,用具有l(wèi)-8個(gè)碳原子的醇醚化。在醚化中使用的代表性醇包括曱醇(例如進(jìn)行曱基化)、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇和異丁醇。在醚化基礎(chǔ)樹(shù)脂的例舉制備中,在醇存在下,加熱胺-醛加合物或縮合反應(yīng)產(chǎn)物到約7(TC-約120'C的溫度,直到醚化完成??稍谂c醇反應(yīng)之前或之中,添加酸,例如硫酸、磷酸、曱酸、乙酸、硝酸、明礬、氯化鐵和其他酸。常常使用硫酸或磷酸。在本說(shuō)明書(shū)中引證的所有參考文獻(xiàn),其中沒(méi)有限制地包括所有美國(guó)、國(guó)際和國(guó)外專利與專利申請(qǐng),以及所有的摘要、論文(例如雜志文章、期刊等)和因特網(wǎng)記錄(Internetposting)在此通過(guò)參考全文引入本說(shuō)明書(shū)中。此處參考文獻(xiàn)的討論擬僅僅概述其作者作出的宣稱,且沒(méi)有作出承諾任何參考文獻(xiàn)構(gòu)成了現(xiàn)有技術(shù)。申請(qǐng)人保留權(quán)力挑戰(zhàn)所引證的參考文獻(xiàn)的正確性和相關(guān)性。鑒于上述情況,看出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的數(shù)個(gè)優(yōu)點(diǎn)和獲得其他有利的結(jié)果。由于可在沒(méi)有脫離本發(fā)明范圍的情況下,對(duì)上述方法和組合物作出各種變化,因此打算在本申請(qǐng)中包含的所有內(nèi)容,其中包括以上所述的所有理論機(jī)理和/或相互作用模型,應(yīng)當(dāng)解釋為僅僅闡迷,無(wú)論如何不是限制所附權(quán)利要求的范圍。列出下述實(shí)施例作為本發(fā)明的代表。這些實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)解釋為限制本發(fā)明的范圍,因?yàn)殍b于本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容和所附的權(quán)利要求,這些和其他等價(jià)的實(shí)施方案將變得顯而易見(jiàn)。泡沫浮選實(shí)施例1以低分子量縮合樹(shù)脂形式制備各種脲醛樹(shù)脂,最初在堿性條件下形成羥曱基化的脲加合物,然后在酸性條件下形成縮合物。通過(guò)升高縮合反應(yīng)混合物的pH來(lái)終止縮合反應(yīng)。其他制備條件如上所述。在下表l中鑒定了這些基礎(chǔ)樹(shù)脂的分子量(MolWt.),單位g/mo1,和它們中游離脲的近似歸一化重量百分?jǐn)?shù),環(huán)狀脲物種(環(huán)脲)、單羥曱基化脲(Mono)和結(jié)合的二-、三-羥甲基化脲(Di/Tri)。在每一情況下,基礎(chǔ)樹(shù)脂在樹(shù)脂固體含量為45-70%,粘度為小于或等于500cps和游離甲醛含量小于5w"的溶液內(nèi)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage46</column></row><table>*樹(shù)脂B是非常穩(wěn)定的脲醛樹(shù)脂,它具有高的環(huán)狀脲含量。在美國(guó)專利No.6114491中公開(kāi)了該樹(shù)脂。"樹(shù)脂C':在樹(shù)脂制備過(guò)程中,除了Silane并l(以下所述)以外,還通過(guò)添加2wt。/。二亞乙基三胺和2wt。/。雙氰胺到脲和甲醛的混合物中而形成。***樹(shù)脂0':在樹(shù)脂制備過(guò)程中,通過(guò)添加0.75wt。/。環(huán)狀磷酸酯到脲和甲醛的混合物中而形成。該樹(shù)脂是具有高游離脲含量、基本上沒(méi)有游離甲醛和不揮發(fā)物含量高(約70%固體)的低分子量配方。a數(shù)均分子量它使用具有合適尺寸的Plgel柱(PolymerLaboratories,Inc.,Amherst,MA,USA)的凝膠、滲透色i普法(GPC),0.5%水醋酸/四氫呋喃移動(dòng)相,在1500psi和采用聚苯乙烯、苯酚和雙酚A才史正標(biāo)準(zhǔn)物來(lái)測(cè)量。通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑改性以上所述的脲醛樹(shù)脂溶液,以便制備本發(fā)明的樹(shù)脂抑浮劑。在這些改性樹(shù)脂的制備中使用以下表2中列出的硅烷偶聯(lián)劑#1、#2或#3,所有均為取代硅烷。表2硅烷偶聯(lián)劑I<table>tableseeoriginaldocumentpage47</column></row><table>'以商品名Silquest(GESi1icones—OSiSpecialties,WiUon,USA)獲得,實(shí)施例2根據(jù)前面所述的工序,通過(guò)表2中所述的硅烷偶聯(lián)劑并1、#2和#3,改性表1所述的上述脲醛基礎(chǔ)樹(shù)脂。亦即,在形成低分子量縮合物之后,基于樹(shù)脂溶液的重量,將用量為約0.1-2.5%的硅烷偶聯(lián)劑加入到基礎(chǔ)樹(shù)脂溶液中,和隨后添加堿,以增加溶液的pH并終止縮合反應(yīng),如上所述。然后經(jīng)約0.5-4小時(shí)加熱基礎(chǔ)樹(shù)脂和硅烷偶聯(lián)劑的堿性混合物到約35-45。C的溫度,直到實(shí)現(xiàn)約350-450cps的粘度。實(shí)施例3在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的選礦研究中,測(cè)試各種脲趁樹(shù)脂樣品(代表以上所述的未改性樹(shù)脂或用硅烷偶聯(lián)劑改性的樹(shù)脂二者)以及對(duì)比抑性。在每一試驗(yàn)中,相對(duì)于待選礦的單位重量礦石所使用的抑浮劑的用量、礦石淤漿中的固體含量,淤漿的pH、相對(duì)于單位體積淤漿的空氣的體積流速、在選礦之前礦石中的磷酸鹽純度,和其他條件是商業(yè)操作的代表。在每一試驗(yàn)中,通過(guò)浮選回收的礦石是至少90w"/。的純磷酸鹽材料??缮藤?gòu)的瓜耳膠用作抑浮劑對(duì)照樣品。在這些實(shí)驗(yàn)中,基于可在規(guī)定純度下回收(即浮選)的鉀堿的質(zhì)量,測(cè)量每一抑浮劑的性能。這一質(zhì)量提供在粘結(jié)不想要的脈石材料中每一抑浮劑的選擇性的量度。換句話說(shuō),抑浮劑的選擇性越高,則可浮選的90%純磷酸鹽的質(zhì)量越大。獲得以下數(shù)據(jù),如下表3所示。表3在磷酸鹽的回收中抑浮劑的性能抑浮劑>90%浮選鉀的克數(shù)對(duì)照1-瓜耳膠212通過(guò)Silane#1改性的樹(shù)脂A230未改性的樹(shù)脂A85通過(guò)Silane#1改性的樹(shù)脂B226未改性的樹(shù)脂B97通過(guò)Silane#1改性的樹(shù)脂C172通過(guò)Silane#1改性的樹(shù)脂C'158通過(guò)Silane#1改性的樹(shù)脂D82(平均2次實(shí)驗(yàn))未改性的樹(shù)脂D100通過(guò)Silane#1改性的樹(shù)脂E215通過(guò)Silane#2改性的樹(shù)脂E232(平均2次實(shí)驗(yàn))通過(guò)Silane#3改性的樹(shù)脂E226(平均2次實(shí)驗(yàn))通過(guò)Silane#1改性的樹(shù)脂F(xiàn)229通過(guò)Silane#2改性的樹(shù)脂F(xiàn)231通過(guò)Silane#3改性的樹(shù)脂F(xiàn)225通過(guò)Silane#1改性的樹(shù)脂G223通過(guò)Silane#2改性的樹(shù)脂G228通過(guò)Silane#3改性的樹(shù)脂G224基于上述結(jié)果,使用硅烷偶聯(lián)劑,優(yōu)選借助共價(jià)鍵改性脲醛基礎(chǔ)樹(shù)脂可急劇改進(jìn)樹(shù)脂在泡沫浮選中作為抑浮劑的性能。此外,當(dāng)基礎(chǔ)樹(shù)脂分子量增加時(shí),與使用硅烷偶聯(lián)劑有關(guān)的性能優(yōu)勢(shì)變得更加顯而易見(jiàn)。改性之前分子量高于約300g/mol的基礎(chǔ)樹(shù)脂獲得特別良好的結(jié)果。圖1中闡述了這一現(xiàn)象,從而顯示出對(duì)于分子量為約400-約1200g/mol的樹(shù)脂來(lái)說(shuō),與未改性樹(shù)脂相比,硅烷偶聯(lián)劑改性的樹(shù)脂的性能。而且,在該分子量范圍內(nèi)的脲醛樹(shù)脂的性能沒(méi)有顯著受48到使用基礎(chǔ)樹(shù)脂的額外樹(shù)脂改性劑(例如二亞乙基三胺、雙氰胺、躊酸酯等)的影響。圖1還示出了分子量為約400-約1200g/mol的硅烷偶聯(lián)劑改性的樹(shù)脂性能優(yōu)于它們未改性的對(duì)應(yīng)物且通常優(yōu)于本領(lǐng)域已知粘結(jié)粘土和滑石,但相當(dāng)昂貴的瓜耳膠。此外,與瓜耳膠相反,對(duì)于浮選粗糙的磷酸鹽顆粒來(lái)說(shuō),本發(fā)明的抑浮劑顯示出顯著較高的選擇率。在采用瓜耳膠的試驗(yàn)中浮選的純化磷酸鹽內(nèi)的相當(dāng)大量的微細(xì)材料將顯著增加與下游干燥和篩分操作以得到可銷售產(chǎn)品有關(guān)的花費(fèi)。實(shí)施例4測(cè)試使用泡沫浮選,本發(fā)明的改性樹(shù)脂抑浮劑樣品相對(duì)于瓜耳膠,在鉀堿選礦裝置中的性能,所述瓜耳膠是在該裝置中目前作為脈石材料的商業(yè)抑浮劑常用的。這一試驗(yàn)所使用的本發(fā)明的抑浮劑是用Silane#2改性的樹(shù)脂F(xiàn),與以上實(shí)施例1-3中所述的一樣。為了對(duì)比試驗(yàn),相對(duì)于單位重量待選礦的礦石所使用的抑浮劑用量、礦石淤漿中的固體含量、淤漿的pH、相對(duì)于單位體積淤漿的空氣體積流速、在選礦之前礦石中鉀礦物的純度和其他條件是商業(yè)操作的代表?;诳稍谝?guī)定純度下回收(即浮選)的磷酸鹽的質(zhì)量,測(cè)量每一抑浮劑的性能。這一質(zhì)量提供在粘結(jié)不想要的脈石材料中每一抑浮劑的選擇性的量度。換句話說(shuō),抑浮劑的選擇性越高,則可在規(guī)定純度下浮選的鉀堿的數(shù)量越大。相對(duì)于瓜耳膠,本發(fā)明的抑浮劑提供純化鉀堿產(chǎn)率增加約19°/。。此外,使用用硅烷偶聯(lián)劑改性的脲趁樹(shù)脂,所需鉀堿(氯化鉀)礦物中粗糙顆粒的產(chǎn)率顯著較高。由于以上所述的原因,這一粗糙材料產(chǎn)率的改進(jìn)會(huì)降低與干燥能量要求和其他下游操作有關(guān)的成本以及在銷售之前進(jìn)一步精煉所需的總體加工時(shí)間。實(shí)施例5如實(shí)施例1所述以縮合物樹(shù)脂形式制備額外的脲醛樹(shù)脂,但通常具有較高的分子量。在下表4中鑒定了這些基礎(chǔ)樹(shù)脂的曱醛脲(F:U)之摩爾比,分子量(Mol.Wt),單位g/mo1,和它們中游離脲的近似歸一化重量百分?jǐn)?shù),環(huán)狀脲物種(環(huán)脲)、單羥甲基化脲(Mono)和結(jié)合的二-/三-羥曱基化脲(Di/Tri)。表4脲醛基礎(chǔ)樹(shù)脂<table>tableseeoriginaldocumentpage50</column></row><table>實(shí)施例6通過(guò)上表2中所述的取代的硅烷偶聯(lián)劑#3(氨丙基三乙氧基珪烷,SilaneAllOO,以商品名Silquest獲得(GESi1icones-OSiSpecialties,Wilton,Conn,USA))改性表4所述的上述脲醛基礎(chǔ)樹(shù)脂。使用以上實(shí)施例2中所述的工序,進(jìn)行這些基礎(chǔ)樹(shù)脂的改性。實(shí)施例7測(cè)試實(shí)施例6制備的改性脲醛樹(shù)脂樣品的鉀堿選礦裝置中的性能,其中通過(guò)泡沫浮選,從鉀堿中除去含硅砂石和粘土雜質(zhì)。針對(duì)實(shí)施例6制備的每一抑浮劑,在11b/ton和21b/ton抑浮劑/原始礦物這兩種劑量水平下,計(jì)算以至少90wt。/。純磷酸鹽材料形式回收(即浮選)的礦石。這一回收率表達(dá)為理論產(chǎn)量的重量百分?jǐn)?shù)。在每一試驗(yàn)中,礦石淤漿中的固體含量、淤漿的pH、相對(duì)于單位體積淤漿的空氣體積流速、在選礦之前礦石中磷酸鹽的純度和其他條件是商業(yè)操作的代表。如下表5中所示,獲得了下述數(shù)據(jù)。表5磷酸鹽回收中抑浮劑的性能>90%純鉀的回收率百分?jǐn)?shù)抑浮劑lib/ton劑量21b/ton劑量通過(guò)Silane#3改性的樹(shù)脂H30.6033.56通過(guò)Silane#3改性的樹(shù)脂I18.2421.05通過(guò)Silane#3改性的樹(shù)脂J23.8427.08通過(guò)Silane#3改性的樹(shù)脂K24.7527.33通過(guò)Silane#3改性的樹(shù)脂L26.1131.28通過(guò)Silane#3改性的樹(shù)脂L27.3533.86基于上述結(jié)果,使用硅烷偶聯(lián)劑,優(yōu)選借助共價(jià)鍵改性脲醛基礎(chǔ)樹(shù)脂提供在借助泡沫浮選的礦石選礦中具有良好性能的抑浮劑。證明對(duì)于數(shù)均分子量最多約4000g/mol的脲醛基礎(chǔ)樹(shù)脂使用這種抑浮劑。實(shí)施例8通過(guò)過(guò)濾在含水淤漿內(nèi)懸浮的各種固體污染物,測(cè)試以上所述用硅烷偶聯(lián)劑改性的脲醛(UF)樹(shù)脂降低脫水時(shí)間的能力。在每一實(shí)驗(yàn)中,用100g0.01摩爾濃度003均勻地淤漿化25g固體污染物樣品。測(cè)量淤漿的pH。然后,使用標(biāo)準(zhǔn)的l2.km直徑的布氏漏斗裝置和11.Ocm直徑的Whatman定性#1濾紙,對(duì)該淤漿進(jìn)行真空過(guò)濾。在每一情況下的脫水時(shí)間是通過(guò)濾紙回收100ml濾液所要求的時(shí)間。對(duì)所測(cè)試的每一固體污染物來(lái)說(shuō),進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn),隨后進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn),區(qū)別僅僅在于(l)添加0.5-lg硅烷改性的UF樹(shù)脂到淤漿中,和(2)在攪拌下獲得均勻淤漿之后,混合該淤漿額外l分鐘。下表6中示出了結(jié)果。51表6含水淤漿的脫水時(shí)間(在100g0.01MO03內(nèi)25g固體污染物)<table>tableseeoriginaldocumentpage52</column></row><table>*蒙脫土粘土的商品名上述結(jié)果證明硅烷改性的UF樹(shù)脂,甚至當(dāng)小量地使用時(shí),將顯著地降低許多固體顆粒的脫水時(shí)間的能力。實(shí)施例9通過(guò)過(guò)濾在含水淤漿內(nèi)懸浮的固體污染物,測(cè)試以上所述的用硅烷偶聯(lián)劑改性的另一脲醛(UF)樹(shù)脂降低脫水時(shí)間的能力。使用單獨(dú)的改性基礎(chǔ)樹(shù)脂和在各種比例下結(jié)合聚丙烯酸(PAA),進(jìn)行過(guò)濾試驗(yàn)。在每一情況下,測(cè)定起始的過(guò)濾速度以及過(guò)濾所要求的總時(shí)間(即脫水時(shí)間)。下表7中示出了結(jié)果。表7Carlsbad尾渣的起始過(guò)濾速度和脫水時(shí)間脫水劑(硅烷改性的UF樹(shù)脂/PAA)起始過(guò)濾速度(g/s)總的過(guò)濾時(shí)間(s)2ml/0ml0.3368lml/2ml0.3075.54ml/lml0.32794ml/2ml0.3183.5lml/lml0,2588Oml/Oml0.161580ml/2ml0.11203上述結(jié)果證明硅烷改性的UF樹(shù)脂當(dāng)單獨(dú)或與額外的脫水劑結(jié)合使用時(shí),將改進(jìn)含水淤漿內(nèi)懸浮的固體脫水的能力。實(shí)施例10通過(guò)用上表2中所述的取代的硅烷偶聯(lián)劑#3(氨丙基三乙氧基硅烷,SilaneAllOO,以商品名Silquest獲得(GESilicones-OSiSpecialties,Wilton,Conn.,USA))改性上表1中表示為樹(shù)脂F(xiàn)的脲醛基礎(chǔ)樹(shù)脂。根據(jù)以上實(shí)施例2所述的工序進(jìn)行這一基礎(chǔ)樹(shù)脂的改性。在旋風(fēng)分離操作之前,使用所得改性胺-醛樹(shù)脂處理煤礦石的含水淤漿,以便評(píng)價(jià)在各種樹(shù)脂添加量下的旋風(fēng)分離效率。一個(gè)旋風(fēng)分離操作加工在含水樹(shù)脂處理過(guò)的原料(或污水池)內(nèi)的相對(duì)小的煤顆粒到重介質(zhì)旋風(fēng)分離器中。第二旋風(fēng)分離操作加工在含水樹(shù)脂處理過(guò)的原料(或污水池)內(nèi)的相對(duì)大的煤顆粒到澄清旋風(fēng)分離器中。在每一樹(shù)脂添加量下,分析作為平行地進(jìn)行的這些旋風(fēng)分離器的結(jié)合產(chǎn)物形式獲得的純化煤,其灰分、硫和汞雜質(zhì),以及含濕量和燃料價(jià)值(以BTU/lb形式測(cè)量)。淤漿的溫度在22-35。C之間變化,盡管理^r上可使用淤漿為液體時(shí)的任何溫度(例如G-55°C)。下表8中概述了煤純化研究的結(jié)果。TABLE-US-00008表8:在各種胺-醛樹(shù)脂添加量下,含水煤礦石淤漿的旋風(fēng)分離,重介質(zhì)澄清純化純化純化旋風(fēng)分離器,旋風(fēng)分離器,煤煤煤純化lb/ton樹(shù)脂lb/ton樹(shù)脂灰分,硫,含濕量,添加的煤wt。/。wt。/。wt9/。BTU/lb0011.931.258.6411,8820.10.2510.781.186.4512,3640.250.510.391,146.4212,598這一研究證明本發(fā)明的改性胺-醛樹(shù)脂改進(jìn)在尺寸或密度分級(jí)操作中純化的煤的產(chǎn)品質(zhì)量的能力。在純化煤內(nèi)灰分(它含有含硅粘土材料)、硫和濕氣的含量小于在相同的旋風(fēng)分離操作中加工的純化煤(即參考煤)中獲得的相應(yīng)量。與這些結(jié)果一致的是,純化煤的燃料價(jià)值隨改性胺-醛樹(shù)脂的添加量增加而增加。盡管在純化煤上沒(méi)有進(jìn)行痕量汞分析,但認(rèn)為在煤礦石內(nèi)主要的含汞化合物是硫化汞。認(rèn)為相對(duì)于在沒(méi)有添加胺-醛樹(shù)脂情況下旋風(fēng)分離中回收的參考煤,所觀察到的硫含量的下降近似于汞含量的下降。因此,認(rèn)為5.6wt。/。的汞下降來(lái)自于使用分別加入到以上實(shí)驗(yàn)中所述的重介質(zhì)旋風(fēng)分離原料和澄清旋風(fēng)分離器中的0.lib/ton和0.251b/ton的樹(shù)脂。同樣,認(rèn)為8.8wt。/。的汞下降來(lái)自于使用分別加入到以上實(shí)驗(yàn)中所述的重介質(zhì)旋風(fēng)分離原料和澄清旋風(fēng)分離器中的0.251b/ton和0.51b/ton的樹(shù)脂。實(shí)施例11使用泡沫浮選,測(cè)試以上實(shí)施例10所述的改性胺-醛樹(shù)脂改進(jìn)煤選礦工藝的效率的能力。使用該樹(shù)脂,通過(guò)在各種添加量下添加該樹(shù)脂,處理含約10-15wt。/。固體的不純煤礦石的含水淤漿。在泡沫浮選步驟之前處理淤漿還包括在煤常用的泡沫浮選池內(nèi)啟動(dòng)泡沫浮選之前,通過(guò)混合淤漿與外加樹(shù)脂約4分鐘,調(diào)節(jié)淤漿。在攜帶純化煤的、來(lái)自泡沫浮選的產(chǎn)物(頂部產(chǎn)物)物流內(nèi)測(cè)量以重量百分?jǐn)?shù)表達(dá)的固體量。還通過(guò)分析測(cè)定(在篩分之后)純化煤的含濕量。在攜帶泡沫浮選中被抑浮的固體的"尾渣"(底部產(chǎn)物)物流內(nèi),測(cè)量以重量百分?jǐn)?shù)表達(dá)的固體量。還測(cè)量在1小時(shí)的穩(wěn)態(tài)操作時(shí)間段內(nèi)收集的硫和灰分雜質(zhì)量。對(duì)尾渣物流進(jìn)行進(jìn)一步分析,測(cè)定汞的總量(mg/1)。進(jìn)行三個(gè)單獨(dú)的試驗(yàn),并在每一試驗(yàn)中進(jìn)行沒(méi)有外加改性胺-醛樹(shù)脂的參考試驗(yàn)。下表9中概述了這一研究的結(jié)果。表9在各種胺-醛樹(shù)脂添加量下,含水不純煤礦石淤漿的泡沫浮選不純煤礦石的含水淤漿lb/ton添加的樹(shù)脂產(chǎn)物物流固體wt%純化煤濕氣wt%尾渣物流固體wt%尾渣物流硫lb/hr尾漆物流灰分,lb/hr尾渣物流泉,mg/1試驗(yàn)#1o(參考)37.212.71.1341.92222,40.00320.7735.912,383.8372.93281.920.0063試驗(yàn)#2o(參考)37.0512.251.6246.82183.68n/a1.9826.8311.825.4496.31322.56n/a試驗(yàn)#3o(參考)36.7611.131.2741.10150.720.00414.2527.429.736.1873.86318.40.0058上述結(jié)果表明,在其中泡沫浮選之前,用改性胺-醛抑浮劑處理不純煤礦石的含水淤漿的每一情況下,在尾渣(它含有被拒絕(rejected)或抑浮的固體)內(nèi)灰分、硫和汞雜質(zhì)的含量增加。而且,在尾渣內(nèi)的灰分雜質(zhì)(它含有不可燃燒的材料,例如含硅粘土)的百分?jǐn)?shù)增加看起來(lái)廣義地與所添加的樹(shù)脂量有關(guān),和無(wú)不想要的灰分的改進(jìn)拒絕與尾渣物流內(nèi)固體含量的增加一致。如上所述,在尾渣內(nèi)所觀察到的汞和硫的增加與大部分硫化汞形式的汞雜質(zhì)一致。因此,相對(duì)于沒(méi)有添加樹(shù)脂抑浮劑的參考實(shí)驗(yàn),尾渣內(nèi)不想要的雜質(zhì)的改進(jìn)的回收率轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物物流內(nèi)較高質(zhì)量的純化煤。此外,在每一試驗(yàn)中,通過(guò)添加樹(shù)脂抑浮劑,純化煤內(nèi)濕氣含量下降。濕氣的下降與所添加的樹(shù)脂量有關(guān)。上述數(shù)據(jù)總體證明與使用改性的胺-醛樹(shù)脂作為煤礦石泡沫浮選中的抑浮劑有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。5權(quán)利要求1.礦石的選礦方法,它包括a.提供含有價(jià)值材料和一種或更多種雜質(zhì)的礦石;和b.接觸礦石的含水淤漿與含硅烷偶聯(lián)劑的胺-醛樹(shù)脂;c.在接觸步驟之中或之后,使有價(jià)值的材料與淤漿分離;其中有價(jià)值的材料選自磷酸鹽、鉀堿、石灰石、硫酸鹽、煤、石膏、合成石膏、鐵、鉑、金、鈀、鈦、鉬、銅、鈾、鉻、鎢、錳、鎂、鉛、鋅、粘土、煤、銀、石墨、鎳、重晶石、硼砂或硼酸鹽。2.權(quán)利要求1的方法,其中一種或更多種雜質(zhì)選自砂石、粘土、氧化鐵、氧化鈦、含鐵氧化鈦、云母、鈦鐵礦、電氣石、硅酸鋁、方解石、白云石、硬石膏、鐵鎂礦物、長(zhǎng)石、碳酸鎂4丐、火成巖、土壤、汞、鎘、鉛、砷、氮、硫、硅、灰分、黃鐵礦或其任何結(jié)合。3.權(quán)利要求l的方法,進(jìn)一步包括,在接觸步驟b.之后和在分離步驟c.之前,在約1°C-約95。C的溫度和至少約2.0的pH下,調(diào)節(jié)淤漿約30秒-約IO分鐘的時(shí)間。4.權(quán)利要求1的方法,其中a.礦石包括具有起始總汞量的煤或合成石膏;b.有價(jià)值材料包括最終的總汞量小于起始總汞量的純化煤或純化的合成石膏;和c.起始和最終的總汞量以不揮發(fā)物的重量為基礎(chǔ)測(cè)量。5.權(quán)利要求4的方法,其中以不揮發(fā)物的重量為基礎(chǔ),最終的總汞量小于約10ppb重量。6.權(quán)利要求4的方法,其中在來(lái)自燃煤發(fā)電廠的煙道氣的脫硫過(guò)程中,形成所述合成石青。7.權(quán)利要求4的方法,其中a,礦石包括不純'煤礦石;b.通過(guò)泡沫浮選發(fā)生分離步驟b.;c.有價(jià)值材料包括純化煤,其中純化煤相對(duì)于不純煤礦石具有i.降低量的汞、氮、硫、硅、灰分或黃鐵礦,這以不揮發(fā)物的重量為基礎(chǔ)測(cè)量;ii.降低量的濕氣;或iii.增加的BTU值。8.純化煤礦石的方法,它包括a.提供含煤和一種或更多種可溶或不溶雜質(zhì)的煤礦石;b.在尺寸或密度分級(jí)操作之前或之中,接觸煤礦石的含水淤漿與含硅烷偶聯(lián)劑的胺-醛樹(shù)脂,和c.使純化煤與含水淤漿分離;其中純化煤具有相對(duì)于煤礦石,降低量的汞、氮、硫、硅、灰分或黃鐵礦,這以不揮發(fā)物的重量為基礎(chǔ)測(cè)量。9.權(quán)利要求8的方法,其中純化煤具有相對(duì)于煤礦石降低量的濕氣、增加的BTU值或這二者。10.權(quán)利要求8的方法,其中純化煤中以不揮發(fā)物的重量為基礎(chǔ)測(cè)量的汞、氮、硫、硅、灰分或黃鐵礦量小于在尺寸或密度分級(jí)操作中回收的純化參考煤中的相應(yīng)量,其中參考煤礦石的含水淤漿沒(méi)有與抑浮劑接觸。11.權(quán)利要求8的方法,其中尺寸或密度分級(jí)操作選自旋風(fēng)分離、重介質(zhì)分離、過(guò)濾、篩分或其任何結(jié)合。12.權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的方法,其中胺-醛樹(shù)脂包括數(shù)均分子量(Mn)大于約100g/mol的脲醛樹(shù)脂。13.權(quán)利要求l-ll任何一項(xiàng)的方法,其中胺-醛樹(shù)脂包括數(shù)均分子量(Mn)為約400-約4000g/mol的脲醛樹(shù)脂。14.權(quán)利要求l-ll任何一項(xiàng)的方法,其中胺-醛樹(shù)脂是伯或仲胺和醛的反應(yīng)產(chǎn)物,和其中硅烷偶聯(lián)劑選自取代硅烷、二氧化硅、硅酸鹽、聚硅氧烷或其任何結(jié)合。15.權(quán)利要求l-ll任何一項(xiàng)的方法,其中胺-醛樹(shù)脂包括脲醛樹(shù)脂,和其中硅烷偶聯(lián)劑包括取代硅烷。16.權(quán)利要求1-ll任何一項(xiàng)的方法,其中胺-醛樹(shù)脂是分別在約.1.5:1到約2.5:1的摩爾比下的醛和胺的反應(yīng)產(chǎn)物。17.權(quán)利要求l-ll任何一項(xiàng)的方法,其中胺-醛樹(shù)脂包括脲醛樹(shù)脂,所述脲醛樹(shù)脂是分別在約1.75:1到約3:1的摩爾比下的醛和胺的反應(yīng)產(chǎn)物。18.權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的方法,其中胺-醛樹(shù)脂包括在該樹(shù)脂內(nèi)游離甲醛濃度小于約5%的脲醛樹(shù)脂。19.權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的方法,其中胺-醛樹(shù)脂包括在該樹(shù)脂內(nèi)游離曱醛濃度小于約3%的脲醛樹(shù)脂。20.權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的方法,其中胺-醛樹(shù)脂包括在該樹(shù)脂內(nèi)游離甲醛濃度小于約1%的脲醛樹(shù)脂。21.權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的方法,其中硅烷偶聯(lián)劑包括脲基取代的硅烷、氨基取代的硅烷、硫取代的硅烷、環(huán)氧基取代的硅烷、甲基丙烯?;〈墓柰椤⒁蚁┗〈墓柰?、烷基取代的硅烷、卣代烷基取代的硅烷或其任何結(jié)合。22.權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的方法,其中硅烷偶聯(lián)劑選自脲基烷基三烷氧基硅烷、氨烷基三烷氧基硅烷、低聚氨烷基硅烷或其任何結(jié)合。23.權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的方法,其中硅烷偶聯(lián)劑選自脲基丙基三甲氧基硅烷、脲基丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三曱氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基曱基二乙氧基硅烷、氨丙基曱基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基曱基二曱氧基硅烷、二亞乙基三氨丙基三甲氧基硅烷、二亞乙基三氨丙基三乙氧基硅烷、二亞乙基三氨丙基曱基二曱氧基硅烷、二亞乙基三氨丙基甲基二乙氧基硅烷、環(huán)己基氨丙基三甲氧基硅烷、己烷二氨基甲基三乙氧基硅烷、苯胺基曱基三曱氧基硅烷、苯胺基曱基三乙氧基硅烷、二乙基氨甲基三乙氧基硅烷、(二乙基氨甲基)甲基二乙氧基硅烷、甲基氨丙基三曱氧基硅烷、雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、巰丙基三甲氧基硅烷、巰丙基三乙氧基硅烷、巰丙基甲基二甲氧基硅烷、3-硫氰酸丙酯基三乙氧基硅烷、異氰酸丙酯基三乙基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、環(huán)氧丙氧丙基曱基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三曱氧基硅烷、曱基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、曱基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、氯代丙基三甲氧基硅烷、氯代丙基三乙氧基硅烷、氯代甲基三乙氧基硅烷、氯代甲基三甲氧基硅烷、二氯曱基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、烷基曱基三甲氧基硅烷、乙烯基爺基氨基三曱氧基硅烷、(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、氨丙基三苯氧基硅烷、氨丙基三苯甲酰氧基硅烷、氨丙基三糠氧基硅烷、氨丙基三(鄰氯苯氧基)硅烷、氨丙基三(對(duì)氯苯氧基)硅烷、氨丙基三(四氫糠氧基)硅烷、脲基硅烷、巰乙基三乙氧基硅烷和乙烯基三氯硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷或其任何結(jié)合。24.權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的方法,其中胺-醛樹(shù)脂進(jìn)一步包括陰離子官能團(tuán)。25.權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的方法,其中胺-醛樹(shù)脂進(jìn)一步包括螯合劑。26.權(quán)利要求l-ll任何一項(xiàng)的方法,其中胺-醛樹(shù)脂進(jìn)一步包括選自羥基乙二胺三乙酸(HEDTA)、二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)、次氮基三乙酸(NTA)、草酸、氨基酸、精氨酸、半胱氨酸、絲氨酸、丙氨酸、己內(nèi)酰胺、硫代半卡巴肼、二乙?;?雙(N-曱基硫代半卡巴腙)或其鹽中的螯合劑。27.權(quán)利要求l-ll任何一項(xiàng)的方法,其中接觸步驟進(jìn)一步包括使步驟b.中的礦石的含水淤漿與二氧化硅、硅酸鹽、聚硅氧烷、多糖、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、絮凝劑或其任何結(jié)合相接觸。全文摘要公開(kāi)了從廣泛的各種固體和/或離子物種在其內(nèi)懸浮和/或溶解的液體中除去這些固體和/或離子物種的改性樹(shù)脂。這些改性樹(shù)脂特別地可在許多類型材料(例如礦物和金屬礦石)的選礦中,其中包括含粘土雜質(zhì)的不純煤的選礦中,以及在分離有價(jià)值的瀝青與固體污染物,例如砂石中用作泡沫浮選的抑浮劑。該改性樹(shù)脂也可用于處理含水液體懸浮液,以促進(jìn)除去固體粒狀物,以及在水的純化中除去金屬離子。該改性樹(shù)脂包括用偶聯(lián)劑改性的基礎(chǔ)樹(shù)脂,所述樹(shù)脂對(duì)粘結(jié)到固體污染物和特別是含硅材料,例如砂石或粘土上具有高度的選擇性。文檔編號(hào)B03D1/01GK101484246SQ200780023630公開(kāi)日2009年7月15日申請(qǐng)日期2007年6月22日優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日發(fā)明者C·R·懷特,J·B·海尼斯,J·T·賴特,K·加布里爾森,L·M·阿瑟爾,M·J·科辛申請(qǐng)人:佐治亞-太平洋化工品有限公司
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