CN101543805B - 一种铁矿物浮选鳌合捕收剂 - Google Patents

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一种铁矿物选矿浮选鳌合捕收剂，其特征是α羟基-十三脂肪酸及其以下碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为18-21％，α羟基-十七脂肪酸及其以上碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为18-21％，α羟基-十四脂肪酸、α羟基-十五脂肪酸和α羟基-十六脂肪酸部分含量占总α羟基-脂肪酸含量比为58-62％。这种鳌合捕收剂同已有浮选鳌合捕收剂相比选矿效率高、使用药剂种类少，配制简单。

Description

一种铁矿物浮选鳌合捕收剂
技术领域
本发明涉及铁矿石选矿浮选领域，特别是与铁矿物浮选捕收药剂有关。
背景技术
在我国铁矿石选矿过程中，浮选法是有效的选矿方法。自二十世纪五十年代以来，我国开始依靠正浮选的方法对铁矿石进行选别。但是，铁矿石正浮选在取得较好的选矿指标的同时，也存在由于正浮选使用脂肪酸类捕收剂，依靠羧酸根离子与铁矿物作用造成捕收能力相对较弱，选矿效率相对较低的问题。二十世纪九十年代末，我国成功研究了铁矿石反浮选工艺，选矿效率较高，很快在全国得到了较为广泛的推广应用。铁矿石反浮选工艺虽然选矿效率高，但是，其药剂种类多，配制复杂。如何把铁矿石反浮选工艺选矿效率高与铁矿石正浮选工艺药剂种类少，配制简单的优势统一起来，是我们铁矿石浮选工艺应加强的研究方向。对原铁矿石正浮选工艺应用的脂肪酸类捕收剂进行改良，提高其选矿效率，是实现把铁矿石反浮选工艺选矿效率高与铁矿石正浮选工艺药剂种类少，配制简单的优势统一起来的有效措施。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种选矿效率高、使用药剂种类少，配制简单的铁矿物浮选鳌合捕收剂。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的鳌合捕收剂是在原脂肪酸类捕收剂的羧酸根集团旁第一个碳原子上引进了羟基，形成了由十二到十八个碳原子为主组成的α羟基-脂肪酸所组成的混合物。在鳌合捕收剂的α羟基-脂肪酸组成的混合物中，十二到十八个碳原子为主组成的α羟基-脂肪酸占总α羟基-脂肪酸含量不低于95％。其中，α羟基-十二脂肪酸和α羟基-十三脂肪酸及其以下碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为18-21％，α羟基-十七脂肪酸和α羟基-十八脂肪酸及其以上碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为18-21％，α羟基-十四脂肪酸、α羟基-十五脂肪酸和α羟基-十六脂肪酸部分含量占总α羟基-脂肪酸含量比为58-62％。
与现有技术相比，本发明铁矿物浮选鳌合捕收剂的选矿效率高、配制简单且配制所需药剂种类少。
具体实施方式
下面结合实施方式对本发明作进一步说明：
传统铁矿石正浮选中，脂肪酸类捕收剂是不同碳链脂肪酸及其盐的混合物，以羧酸根为化学键与铁矿物作用，效果较弱。本发明是在脂肪酸类捕收剂羧酸根集团旁第一个碳原子上引进了羟基，使羟基与羧酸基形成共轭效应。在铁矿物的作用中，这种共轭效应在与铁矿物作用时形成了螯合作用，大大增加了铁矿物与捕收剂的吸附作用，从而使捕收剂对铁矿物的捕收能力明显增加。
鳌合捕收剂与铁矿物作用机理
铁矿物含有Fe3+，Fe3+同水分子的强烈作用可导致水分子电子云密度明显偏转，使水分子中H+裸露，从而减弱水分子中O-H键间的电子云密度，使水分子极易失去H+。Fe3+其水解过程为：(1)首先与水分子配合；(2)逐步进行分级水解反应。
Figure S2008100107802D00021
Figure S2008100107802D00022
Figure S2008100107802D00023
Figure S2008100107802D00024
Fe3+除了上述的水解作用，还可能产生聚合的多核水合配合物。
2Fe(H2O)5(OH)2+＝[(H2O)4Fe(OH)2Fe(H2O)4]4++2H2O
对含石英的红铁矿进行阴离子正浮选，药剂的吸附机理是脂肪酸阴离子吸附于矿物表面双电层中，非极性基定向排列并发生疏水缔合，或由化学吸附定向排列于矿物表面。采用阴离子正浮选工艺其pH值一般控制在9-9.5，此时溶液中Fe3+的水解产物以Fe(OH)2 +和Fe(OH)4 -为主，在等电点pH＝8.5时，Fe(OH)2 +的浓度等于Fe(OH)4 -的浓度。
采用羟基脂肪酸皂作为捕收剂其与红铁矿的水解产物可发生如下作用：
α-羟基酸皂
本发明α羟基-脂肪酸混合物组成的鳌合捕收剂，十二到十八个碳原子为主组成的α羟基-脂肪酸占总α羟基-脂肪酸含量不低于95％。其中，α羟基-十三脂肪酸及其以下碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为19％，α羟基-十七脂肪酸及其以上碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为20％，α羟基-十四脂肪酸、α羟基-十五脂肪酸和α羟基-十六脂肪酸部分含量占总α羟基-脂肪酸含量比为61％，其使用效果较加。
本发明α羟基-脂肪酸混合物组成的鳌合捕收剂，十二到十八个碳原子为主组成的α羟基-脂肪酸占总α羟基-脂肪酸含量不低于95％。其中，α羟基-十三脂肪酸及其以下碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为20.5％，α羟基-十七脂肪酸及其以上碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为19.5％，α羟基-十四脂肪酸、α羟基-十五脂肪酸和α羟基-十六脂肪酸部分含量占总α羟基-脂肪酸含量比为60％，其使用效果较加。
本发明α羟基-脂肪酸混合物组成的鳌合捕收剂，十二到十八个碳原子为主组成的α羟基-脂肪酸占总α羟基-脂肪酸含量不低于95％。其中，α羟基-十三脂肪酸及其以下碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为20％，α羟基-十七脂肪酸及其以上碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为20％，α羟基-十四脂肪酸、α羟基-十五脂肪酸和α羟基-十六脂肪酸部分含量占总α羟基-脂肪酸含量比为60％，其使用效果比较理想。
该鳌合捕收剂应用于鞍山式赤铁矿正浮选：
在矿浆PH为9-9.5，鳌合捕收剂用量为每吨矿浆200克-350克，矿浆浓度为35％-45％之间时，其选矿效果均比较理想。
在矿浆PH为9.3，鳌合捕收剂用量为每吨矿浆300克，矿浆浓度为40％左右时，其选矿效果将更为理想，可获得精矿品位65％以上，作业回收率80％以上的选矿技术指标，与应用非鳌合捕收剂相比，在精矿品位相近的情况下，作业回收率可提高8％-12％，效果明显。

Claims (3)

1.一种铁矿物浮选鳌合捕收剂，其特征在于：α羟基-十三脂肪酸及其以下碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为18-21％，α羟基-十七脂肪酸及其以上碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为18-21％，α羟基-十四脂肪酸、α羟基-十五脂肪酸和α羟基-十六脂肪酸部分含量占总α羟基-脂肪酸含量比为58-62％。
2.根据权利要求1所述一种铁矿物浮选鳌合捕收剂，其特征在于：在α羟基-脂肪酸组成的混合物中，十二到十八个碳原子为主组成的α羟基-脂肪酸占总α羟基-脂肪酸含量不低于95％。
3.根据权利要求1所述一种铁矿物浮选鳌合捕收剂，其特征在于：α羟基-十三脂肪酸及其以下碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为20％，α羟基-十七脂肪酸及其以上碳链α羟基-脂肪酸含量占总α羟基-脂肪酸含量比为20％，α羟基-十四脂肪酸、α羟基-十五脂肪酸和α羟基-十六脂肪酸部分含量占总α羟基-脂肪酸含量比为60％。
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