[發明專利]一種微細粒石英反浮選組合捕收劑及反浮選方法

有效

• 申請號: 202110642859.2
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113245065B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 李文博;杜浩偉;郭穎;王雪麗
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B03D1/01
• 分類號: B03D1/01;B03D1/08;B03D1/02;B03B9/00;C07C51/367;C07C51/41;C07C59/01;C07C59/125;B03D101/02;B03D103/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

本發明屬于礦物加工工程技術領域，具體涉及一種微細粒石英反浮選組合捕收劑及反浮選方法。本發明根據微細粒鐵礦石的晶體化學性質和浮選行為研究，基于本就擁有較強捕收性但選擇性較差的油酸鈉單一捕收劑與十八烷基三甲基氯化銨進行了復配得出新型的石英反浮選組合捕收劑，同時基于在鈣離子的作用下，油酸鈉為陰離子捕收劑與石英表面有較大的層間斥力，在對油酸鈉進行改性后，將改性油酸鈉或油酸鈉與改性油酸鈉混合物與十八烷基三甲基氯化銨進行復配得到了另一種新型石英反浮選組合捕收劑。本發明中的組合捕收劑和應用方法能夠增強對微細粒石英的捕收性能，減少微細粒石英在浮選精礦中的夾雜，改善鐵精礦質量。

技術領域

本發明屬于礦物加工工程技術領域，具體涉及一種微細粒石英反浮選組合捕收劑及使用這種捕收劑對含石英礦石進行反浮選捕收的方法。

背景技術

隨著我國工業現代化建設進程的不斷加快，國內鋼鐵企業對鐵礦石的需求量連年增加，雖然我國有較豐富的鐵礦資源，然而隨著鐵礦資源被大量的開發利用，其中所含的富礦和易處理的礦石資源日趨減少，鐵礦資源“貧、細、雜”的趨勢愈加明顯，使得開采及選冶成本高昂，導致我國過度依賴進口鐵礦石，進口依存度多年來一直高達85％以上。與此同時，我國較難選別的微細粒嵌布鐵礦資源儲量豐富，這部分鐵礦多為微細浸染型。微細浸染型鐵礦的嵌布粒度微細，要使此類鐵礦中的鐵礦物達到單體解離往往需要磨細至-20μm，采用常規的選礦設備和選礦工藝難以有效回收其中的微細粒鐵礦物，使其在選別過程中大量流失。因而解決微細粒鐵礦資源的回收利用問題，具有重大的現實意義。

含碳酸鹽鐵礦石是一種典型的嵌布粒度微細，礦物組成和嵌布關系復雜的難選鐵礦石，目前對于該類復雜難選礦石通常采用“弱磁選-強磁選-反浮選”聯合工藝。然而該鐵礦石中有用鐵礦物嵌布粒度微細，粒度小于38μm的顆粒中鐵的分布率高達89.58％，由于該鐵礦石中礦物物顆粒呈現出粒徑小、比磁化系數低的特點，導致其在磁選過程中所受的磁場力較低，有用鐵礦物在此過程中大量流失到尾礦中；同時該類礦物中石英的嵌布粒度很細，而且這些微細粒礦物顆粒具有較高的比表面積和表面能，在浮選過程中容易出現細泥罩蓋，表面轉化、浮選泡沫和水流夾帶等問題，使得浮選藥劑的選擇性差，藥劑用量大，浮選回收率低，嚴重惡化了浮選環境。

目前在鐵礦反浮選作業中，所采用的捕收劑主要為脂肪類捕收劑，常用的脂肪類捕收劑存在選擇性差，藥劑結構單一，藥劑用量大，低溫下難分散等問題，導致大量的藥劑的浪費，提高了反浮選的經濟成本。因此開發適宜于含碳酸鹽鐵礦石分選的高效捕收劑，將有助于我國難選微細粒復雜鐵礦石資源的高效利用與研究。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術存在的不足，提供一種微細粒石英反浮選組合捕收劑，旨在解決在反浮選工藝中捕收劑對微細粒石英選擇性較低的問題，通過組合捕收劑的高選擇性的作用，降低捕收劑吸附于預選礦物對反浮選作業帶來的影響，強化了油酸鈉或改性油酸鈉吸附的選擇性，提高反浮選回收率，改善分選指標。

本發明根據微細粒鐵礦石的晶體化學性質和浮選行為研究，基于本就擁有較強捕收性但選擇性較差的油酸鈉單一捕收劑與十八烷基三甲基氯化銨進行了復配得出新型的微細粒石英組合捕收劑。

同時基于在鈣離子的作用下，如果以油酸鈉作為陰離子捕收劑，可能與石英表面有較大的層間斥力，所以可以先將油酸進行改性，將油酸進行醚化改性生成改性油酸，通式為：

其中n為7或8，m也為7或8，因為加成油酸碳碳雙鍵的過程中，碳碳雙鍵的兩個碳原子均可能獲得羥基。

之后將改性油酸進行取代反應生成改性油酸鈉，通式為：

上述改性油酸鈉可以采用的一種制備方法為：將油酸和水置入高溫高壓環境，加入催化劑，打開油酸內的雙鍵并引入羥基，之后與濃硫酸混合在一定反應溫度下加熱，羥基相互間發生醚化反應，生成醚改性油酸，后將改性油酸與氫氧化鈉反應得到改性油酸鈉。