用于捕收硅质矿物的捕收剂及其制备方法与流程

590 编辑：中冶有色技术网来源：福建志远矿业有限公司

2023-10-07 15:24:18

本发明属于浮选捕收硅质矿石技术领域，具体属于捕收硅质矿石的一种捕收剂。

背景技术：

泡沫浮选是一种广泛用于选集含有有价值的矿物(通常称为“有价值矿物”)的矿石的方法。有价值矿物是指作为浮选过程的主要目的的一种金属、多种金属、一种矿物或多种矿物，即需要除去杂质的金属和矿物。

典型的泡沫浮选方法涉及将含有精细研磨矿石颗粒的水性浆液与起泡剂或发泡剂相互混合以产生泡沫。由于泡沫与矿石颗粒表面上暴露的矿物之间的亲和力，含有有价值矿物的矿石颗粒优先被吸引到泡沫。然后通过将有价值矿物与泡沫分离来收集所述有价值矿物。通常将被称为“捕收剂”的化学试剂添加至泡沫浮选过程中以实现分离。某些理论和实践表明，对于贱金属(basemetal)硫化物和贵金属矿石的浮选方法的成功取决于捕收剂。

硅酸盐矿物几乎所有的浮选工艺都涉及到将有用矿物同硅酸盐脉石矿物进行浮选分离，尤其是铁矿石，脉石矿物大多为石英、长石、角闪石、锂辉石、云母及粘土(高岭土、绿泥石等)类硅酸盐矿物。

目前工业上应用的铁矿石反浮选药剂主要有以下两大类：

一是阴离子型反浮选捕收剂，其主要是脂肪酸类或改性脂肪酸，如马鞍山矿山研究院于2000年开发的阴离子反浮选捕收剂mz-21在鞍钢齐大山选矿厂进行试验,使鞍钢齐大山选矿厂在原矿品位29.16％的情况下，取得了精矿品位67.67％，尾矿品位11.96％的技术指标。但阴离子型反浮选捕收剂浮选时矿浆温度大都需在30℃以上，且需要加入氢氧化钠或碳酸钠调整ph到11以上，用钙离子(氯化钙或石灰水)活化石英类硅酸盐矿物，用淀粉(或与淀粉有类似的物质等)抑制目的矿物。该法的主要缺点是药剂种类多，成本高，环境污染严重，且只适用于品位较高、硅酸盐脉石较易浮起的矿石。

二是普通阳离子型的胺类捕收剂，主要用水玻璃及淀粉类物质抑制目的矿物。在ph为8～10时，用胺类捕收剂浮选石英等硅酸盐脉石。此法的特点是反浮选工艺的药剂种类较阴离子型少，对入浮品位较高的磁性矿适应性较强，但缺点是胺类捕收剂泡沫较粘，不耐矿泥，选择性差，浮选尾矿品位高。

阳离子捕收剂大多数指胺类捕收剂，分为脂肪胺和芳香胺两大类。在硅酸盐矿物的浮选中主要用脂肪胺类的捕收剂，而且用伯胺较多。实际上伯胺常混有仲胺。因此，工业上常用的脂肪胺实际上是混合胺，例如十八胺。当胺的烃链中带有醚基的阳离子时，就属于醚胺类捕收剂。大多数硅酸盐矿物在水中带负电，零电点较低。并且晶体结构的不同，零电点也有一定的差异。

但目前的矿物捕收剂ph适应范围小，选择性差，适应性较弱，捕收剂受矿泥的影响较大，浮选泡沫发黏、不易于消散、沉降，因此，需要一种高效硅质矿物的捕收剂，应当具备ph适应性强，捕收硅质矿物选择性好，不受矿泥的影响，浮选泡沫不发黏、易于消散、沉降等特点。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于捕收硅质矿物的捕收剂及其制备方法，解决现有矿物捕收剂ph适应范围小，选择性差，适应性较弱，捕收剂受矿泥的影响较大，浮选泡沫发黏、不易于消散、沉降的问题，本申请中捕收剂主、副成分根据处理的矿石、固废(铁矿、磷矿、萤石、重晶石、磷石膏等)不同进行配比，实现将矿石中的硅质矿物从浮选泡沫中浮出的目的。捕收剂制备无需高温高压，ph适用范围广，可大大简化药剂，节约药剂成本；与现有硅质矿物捕收剂相比，该捕收剂ph适应性强，捕收硅质矿物选择性好，不受矿泥的影响，浮选泡沫不发黏、易于消散、沉降。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于捕收硅质矿物的捕收剂，组分包括：烷基卤素离子型单季铵盐、油酸钠、十二胺、盐酸、聚醚胺、醚胺、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、柴油、磷酸三丁酯、水。

进一步的，所述捕收剂的组分配比为，按重量份计：烷基卤素离子型单季铵盐1～7.5份，油酸钠0～3份，十二胺0～3份，酸盐0～3份，聚醚胺0～0.5份，醚胺0～0.5份，十二烷基磺酸钠0～1份，十二烷基硫酸钠0～1份，柴油0～0.5份，磷酸三丁酯0～1份，水1-7.5份。

进一步的，所述捕收剂中烷基卤素离子型单季铵盐的碳链长度为8-18。

进一步的，所述捕收剂中烷基卤素离子型单季铵盐的卤素离子为f、cl、br、i。

进一步的，所述捕收剂中烷基卤素离子型单季铵盐包括：八烷基三甲基氯化铵、十烷基三甲基氯化铵、十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基碘化铵、十四烷基三甲基氟化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基溴化铵、十八烷基二甲基氯化铵。

进一步的，所述捕收剂的制备方法具体为将原料按比例混合，常温搅拌一定时间即可得到用于捕收硅质矿物的捕收剂。

进一步的，所述捕收剂的制备方法中搅拌速度为200-1000转/分钟。

进一步的，所述捕收剂的制备方法中搅拌时间为10至30分钟。

进一步的，所述捕收剂在常温下加入水中配置成1wt％-10wt％的水溶液直接使用。

进一步的，所述捕收剂可用于捕收铁矿、磷矿、萤石矿、重晶石矿及磷石膏中的硅质矿物。

有益效果：

本申请中公开的捕收剂主、副成分根据处理的矿石、固废(铁矿、磷矿、萤石、重晶石、磷石膏等)不同进行配比，实现将矿石中的硅质矿物从浮选泡沫中浮出的目的。

本发明的捕收剂制备无需高温高压，根据需要直接混合搅拌复配即可。该捕收剂ph适用范围广(3-11)，不用调节待加工矿浆ph值，可大大简化药剂制度，节约药剂成本；与现有硅质矿物捕收剂相比，该捕收剂ph适应性强，捕收硅质矿物选择性好，不受矿泥的影响，浮选泡沫不发黏、易于消散、沉降。

附图说明

图1为本发明的硅质矿物捕收剂浮选分离矿物中硅质矿物的流程示意图；

图2为本发明的硅质矿物捕收剂用于云南某胶磷矿反浮选脱镁后再反浮选脱硅的流程示意图；

图3为本发明的硅质矿物捕收剂用于脱除磷石膏中硅质脉石，提纯磷石膏流程示意图。

具体实施方式

实施例1：将石英纯矿物与胶磷矿纯矿物按5:5比例混合，两种矿石磨矿细度均为-200目＞70％，药剂制度为：按重量份十四烷基三甲基溴化铵1份，十二烷基磺酸钠0.2份，醚胺0.1份，水1份，油酸钠0份，十二胺0份，盐酸0份，聚醚胺0份，十二烷基硫酸钠0份，柴油0份，磷酸三丁酯0份。药剂用量为100g/t。

取混合矿10g加入纯矿物浮选机，按图1方式进行浮选，硅精矿sio2含量为96％，回收率为99％。

实施例2：取云南某磷矿浮选厂经过反浮选脱镁后的脱镁磷精矿，按图2进行脱硅反浮选，使用药剂制度为：按重量份十六烷基三甲基溴化铵7份，十二烷基硫酸钠1份，柴油0.1份，磷酸三丁酯1份，水1份，油酸钠0份，十二胺0份，盐酸0份，聚醚胺0份，醚胺0份，十二烷基磺酸钠0份。药剂用量为200g/t，采用一粗一扫流程可获得如下表所示指标：

实施例3:取云南某湿法磷酸厂排放的磷石膏200g加入浮选机，按图3进行浮选脱除磷石膏中含有的sio2，以提高磷石膏中caso4·2h2o的纯度。药剂制度为：按重量份十六烷基三甲基氯化铵1份，聚醚胺0.5份，十二烷基磺酸钠1份，水1份，油酸钠0份，十二胺0份，盐酸0份，醚胺0份，十二烷基硫酸钠0份，柴油0份，磷酸三丁酯0份。药剂用量为300g/t，采用一次粗选即可将磷石膏中的sio2含量从15.7％，降低至1.4％。具体指标如下表所示：

实施例4:取广东某褐铁矿200g加入浮选机，磨矿细度为-200目占85％，按图1工艺流程，采用药剂制度为：按重量份十八烷基三甲基溴化铵3份，油酸钠1.5份，十二胺3份，盐酸3份，柴油0.5份，水7份，聚醚胺0份，醚胺0份，十二烷基磺酸钠0份，十二烷基硫酸钠0份，磷酸三丁酯0份。药剂用量为100g/t，采用一次粗选，可将原矿铁品位(tfe)从48.96％，提高至54.21％，铁回收率为93.56％。

对比例1：

取广东某褐铁矿200g加入浮选机，磨矿细度为-200目占85％，采用药剂制度为：碳酸钠1500g/t，水玻璃700g/t，十二胺盐酸盐150g/t，采用一次粗选，原矿铁品位(tfe)从48.96％，提高至52.21％，铁回收率为91.47％。

对比例2：

取云南某磷矿浮选厂经过反浮选脱镁后的脱镁磷精矿，采用药剂制度为：碳酸钠2000g/t，十二胺盐酸盐200g/t，采用一粗一扫流程可获得如下表所示指标：

对比例2，获得的高品质磷精矿指标虽与实施例2差异较小，但在反浮选脱硅前需要添加大量碳酸钠调整矿浆ph值，且浮选泡沫发粘，消泡十分困难。

以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种用于捕收硅质矿物的捕收剂，其特征在于，所述捕收剂组分包括：烷基卤素离子型单季铵盐、油酸钠、十二胺、酸盐、聚醚胺、醚胺、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、柴油、磷酸三丁酯。

2.如权利要求1所述的一种用于捕收硅质矿物的捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的组分配比为，按重量份计：烷基卤素离子型单季铵盐1-7.5份，油酸钠0～3份，十二胺0～3份，盐酸0～3份，聚醚胺0～0.5份，醚胺0～0.5份，十二烷基磺酸钠0～1份，十二烷基硫酸钠0～1份，柴油0～0.5份，磷酸三丁酯0～1份，水1-7.5份。

3.如权利要求1所述的一种用于捕收硅质矿物的捕收剂，其特征在于，所述捕收剂中烷基卤素离子型单季铵盐的碳链长度为8-18。

4.如权利要求1所述的一种用于捕收硅质矿物的捕收剂，其特征在于，所述捕收剂中烷基卤素离子型单季铵盐的卤素离子为f、cl、br、i。

5.如权利要求1所述的一种用于捕收硅质矿物的捕收剂，其特征在于，所述捕收剂中烷基卤素离子型单季铵盐包括：八烷基三甲基氯化铵、十烷基三甲基氯化铵、十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基碘化铵、十四烷基三甲基氟化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基溴化铵、十八烷基二甲基氯化铵。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的一种用于捕收硅质矿物的捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的制备方法具体为将原料按比例混合，常温搅拌一定时间即可得到用于捕收硅质矿物的捕收剂。

7.如权利要求1-5中任意一项所述的一种用于捕收硅质矿物的捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的制备方法中搅拌速度为200-1000转/分钟。

8.如权利要求1-5中任意一项所述的一种用于捕收硅质矿物的捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的制备方法中搅拌时间为10至30分钟。

9.如权利要求1-5中任意一项所述的一种用于捕收硅质矿物的捕收剂，其特征在于，所述捕收剂在常温下加入水中配置成1wt％-10wt％的水溶液直接使用。

10.如权利要求1-5中任意一项所述的一种用于捕收硅质矿物的捕收剂，其特征在于，所述捕收剂可用于捕收铁矿、磷矿、萤石矿、重晶石矿及磷石膏中的硅质矿物。

技术总结

本发明公开了一种捕收硅质矿石的高效捕收剂，主成分为碳链长度8?18烷基卤素离子(F、Cl、Br、I)型单季铵盐的任意一种，或它们二者以上；副成分包括油酸钠、十二胺、盐酸、聚醚胺、醚胺、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、柴油、磷酸三丁酯、水。该捕收剂主、副成分根据处理的矿石、固废(铁矿、磷矿、萤石、重晶石、磷石膏等)不同进行配比，实现将矿石中的硅质矿物从浮选泡沫中浮出的目的。捕收剂制备无需高温高压，pH适用范围广，可大大简化药剂流程，节约药剂成本；与现有硅质矿物捕收剂相比，该捕收剂pH适应性强，捕收硅质矿物选择性好，不受矿泥的影响，浮选泡沫不发黏、易于消散、沉降。

技术研发人员：饶峰

受保护的技术使用者：福建志远矿业有限公司

技术研发日：2020.11.11

技术公布日：2021.03.12

声明：

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我是此专利(论文)的发明人(作者)