CN103447158B - 用于赤铁矿常温浮选的阴离子捕收剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于赤铁矿常温浮选的阴离子捕收剂及其制备方法。它是由如下重量份的原料制成：地沟油脂肪酸12.5～70.0份、环烷酸12.5～70.0份、N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠2.0～20.0份、椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠1.0～20.0份及地沟油脂肪酸和环烷酸总重量份数0.2倍的氢氧化钠。其制备方法是，首先，将地沟油脂肪酸、环烷酸及氢氧化钠，在85-95℃下，搅拌40-45分钟，进行皂化；其次，温度降至30-40℃后，皂化5-10分钟，加入N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠和椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠，搅拌5-10分钟，进行熟化，即得。该方法在常温20℃-25℃下选矿，降低能源消耗，节能环保，成本低廉，捕收能力强，选择性好，保持作业精矿品位，提高作业回收率，降低浮选药剂费用，以餐饮废油脂肪酸为原料、为地沟油的回收利用开辟了新途径。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于赤铁矿的选矿药剂，尤其是用于赤铁矿常温浮选的阴离子捕收剂及其制备方法。
背景技术
赤铁矿石是我国重要的铁矿石类型，其选矿在我国铁矿选矿上占有重要地位。国内外已有的相关文献报道，赤铁矿阴离子捕收剂,如RA系列、MZ系列、LKY、KS系列等，要求的浮选温度一般均在30-43℃，浮选矿浆一年四季几乎都必须加热，能源消耗很大。
对常温赤铁矿反浮选，已有相关报道，如CN101618369A公开了一种赤铁矿低温浮选药剂及制备方法，合成的2-羟基-5-丁基苯甲酰胺钠与十二酸钠混合选铁，不过精矿品位仅为50.8％，升温高到28℃时精矿品位仅为58.8％，达不到炼铁厂铁品位66-68％的基本要求。专利CN101455995公开了一种合成羟基脂肪酸钾，其化学分子式为：R1-C(OH)n1-C(OH)n2-COOK，通过在混合脂肪酸的α、β位置引入羟基官能团，用于赤铁矿的常温反浮选。中国专利201110122581.2公开了“一种选矿捕收剂及其制备方法”，是以油酸75-80％、表面活性剂3-5％、N-二甲基酰胺-硫酸二甲酯5-7％、氯化物10-15％，对油酸进行电解离及化学改性，用于萤石、蓝晶石、重晶石，金属白钨、赤铁矿反浮选。为了进一步提高赤铁矿的浮选效率，急需开发新的常温阴离子捕收剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于赤铁矿常温浮选的阴离子捕收剂。
本发明的另一目的是提供一种用于赤铁矿常温浮选的阴离子捕收剂的制备方法。
本发明是通过下述技术方案来实现。
按照本发明所述的用于赤铁矿常温浮选的阴离子捕收剂，其特征在于，它是由如下重量份的原料制成：
地沟油脂肪酸12.5～70.0份、环烷酸12.5～70.0份、N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠2.0～20.0份、椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠1.0～20.0份及地沟油脂肪酸和环烷酸总重量份数0.2倍的氢氧化钠。
按照本发明所述的用于赤铁矿常温浮选的阴离子捕收剂的制备方法，其特征在于如下步骤：
首先，将地沟油脂肪酸12.5～70.0份、环烷酸12.5～70.0份加入皂化釜，再加入地沟油脂肪酸和环烷酸总重量份数0.2倍的氢氧化钠，在85-95℃温度下，搅拌40-45分钟，进行高温皂化；
然后，温度降至30-40℃后，皂化5-10分钟，加入N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠2.0～20.0份和椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠1.0～20.0份，搅拌5-10分钟，进行熟化，即得。
其中，地沟油脂肪酸包括餐厨废油、饭店下水道废油及食品工业、皮革工业废动植物油水解所得的脂肪酸，其酸值为50-210mg/g,碘值为40-140mg/g。环烷酸为石油炼制碱洗渣制得的粗环烷酸，是不含极性双键链的环烷酸。其酸值为50-170mg/g，碘值0-5mg/g。N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠为N-C12ED3A，
本发明的用于赤铁矿常温浮选的阴离子捕收剂，利用阴离子表面活性剂椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠、螯合型表面活性剂N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠的协同作用，能减低脂肪酸钠的临界胶束浓度，使捕收剂脂肪酸钠在常温下的水溶液中舒展分散，便于与活化的二氧化硅结合，利用不含极性双键链的环烷酸钠在二氧化硅颗粒上吸附产生更强的疏水性，提高常温浮选效果。N-C12ED3和椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠两种表面活性剂为实现常温浮选的关键。两种均属于无刺激温和型表面活性剂，在水中易降解，对哺乳动物和水生动物无毒。
该捕收剂采用来源广泛、价格低廉的地沟油脂肪酸、环烷酸，具有以下优点：
1、赤铁矿浮选温度由30-43℃降低至20℃-25℃，降低能源消耗；
2、改善浮选作业技术经济指标，在保持作业精矿品位的前提下，提高作业回收率，降低浮选药剂费用；
3、为地沟油找到了工业应用领域，不仅具有显著的经济效益，还有巨大的社会效益。
可见，该方法不但节能环保，成本低廉，捕收能力强，选择性好，尤其是以餐饮废油脂肪酸为主要原料、为地沟油的回收利用开辟了新途径。尤其是20-25℃下进行常温赤铁矿浮选，能够满足北方寒冷地区对常温浮选赤铁矿的迫切需求。
本发明的用于赤铁矿常温浮选的阴离子捕收剂的主要技术参数为：
酸值100-200mg/g，皂化值100-240mg/g，碘值15-80mg/g，凝固点-10—5℃。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
原料组分：
地沟油脂肪酸70.0公斤、环烷酸12.5公斤、椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠盐15.5公斤、N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠2.0公斤、氢氧化钠16.5公斤。
制备方法：
首先，将地沟油脂肪酸和环烷酸加入皂化釜，再加上氢氧化钠，在85-95℃温度下，搅拌40-45分钟，进行高温皂化，
其次，温度降至30-40℃后，皂化5-10分钟，加入N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠和椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠，搅拌5-10分钟进行熟化，即得。
与选矿厂现使用的RA-715捕收剂的浮选作业指标对比见表1。
表1
| 实施例1捕收剂 | 捕收剂RA-715 | |
| 矿浆温度，℃ | 23～25 | 40～42 |
| 氢氧化钠单耗，kg/t | 1.12 | 1.22 |
| 玉米淀粉单耗，kg/t | 1.05 | 1.16 |
| 氧化钙单耗，kg/t | 0.88 | 0.42 |
| 捕收剂单耗，kg/t | 0.62 | 0.84 |
| 浮选给矿品位，％ | 50.60 | 50.60 |
| 浮选给矿-200目粒级含量，％ | 85 | 85 |
| 浮选精矿品位，％ | 68.45 | 68.38 |
| 浮选尾矿品位，％ | 14.84 | 15.75 |
| 浮选作业回收率，％ | 90.24 | 89.48 |
实施例2：
原料组分：
地沟油脂肪酸32.5公斤、环烷酸50.0公斤、椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠盐10.0公斤、N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠7.5公斤、氢氧化钠16.5公斤。
制备方法同实施例1。
实施例2与选矿厂现使用的RA-715捕收剂的浮选作业指标对比见表2：
表2
| 实施例2捕收剂 | 对照捕收剂 | |
| 矿浆温度，℃ | 21～24 | 40～42 |
| 氢氧化钠单耗，kg/t | 1.12 | 1.22 |
| 玉米淀粉单耗，kg/t | 1.05 | 1.16 |
| 氧化钙单耗，kg/t | 0.88 | 0.42 |
| 捕收剂单耗，kg/t | 0.62 | 0.84 |
| 浮选给矿品位，％ | 50.60 | 50.60 |
| 浮选给矿-200目粒级含量，％ | 85 | 85 |
| 浮选精矿品位，％ | 68.55 | 68.38 |
| 浮选尾矿品位，％ | 14.72 | 15.75 |
| 浮选作业回收率，％ | 90.30 | 89.48 |
实施例3：
原料组分：
地沟油脂肪酸67.0公斤、环烷酸8.0公斤、椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠盐22.5公斤、N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠2.5公斤、氢氧化钠15.0公斤。
制备方法同实施例1。
矿浆温度23-25℃条件下，分选品位48.24％、-200目粒级含量84.2％的浮选给矿，指标为：浮选精矿品位68.35％、浮选尾矿品位13.75％、浮选作业回收率89.50％。
实施例4：
原料组分：
矿浆温度23-25℃条件下，地沟油脂肪酸12.5公斤、环烷酸67.5公斤、椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠盐5.0公斤、N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠15.0公斤、氢氧化钠16.0公斤。
制备方法同实施例1。
矿浆温度22-25℃条件下，分选品位48.24％、-200目粒级含量84.2％的浮选给矿，指标为：浮选精矿品位68.05％、浮选尾矿品位16.54％、浮选作业回收率85.0％。
实施例5：
原料组分：
地沟油脂肪酸24.0公斤、环烷酸55.0公斤、椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠盐1.0公斤、N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠20.0公斤、氢氧化钠15.8公斤。
制备方法同实施例1。
矿浆温度21-23℃条件下，分选品位48.24％、-200目粒级含量84.2％的浮选给矿，指标为：浮选精矿品位68.50％、浮选尾矿品位16.80％、浮选作业回收率86.5％。
Claims (2)
1.一种用于赤铁矿常温浮选的阴离子捕收剂，其特征在于，它是由如下重量份的原料制成：
地沟油脂肪酸12.5～70.0份、环烷酸12.5～70.0份、N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠2.0～20.0份、椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠1.0～20.0份及地沟油脂肪酸和环烷酸总重量份数0.2倍的氢氧化钠，
其中，环烷酸为不含极性双键链的环烷酸。
2.一种根据权利要求1所述的用于赤铁矿常温浮选的阴离子捕收剂的制备方法，其特征在于如下步骤：
首先，将地沟油脂肪酸12.5～70.0份、环烷酸12.5～70.0份加入皂化釜，再加入地沟油脂肪酸和环烷酸总重量份数0.2倍的氢氧化钠，在85-95℃温度下，搅拌40-45分钟，进行高温皂化；
其次，温度降至30-40℃后，皂化5-10分钟，加入N-月桂酰基乙二胺三乙酸钠2.0～20.0份和椰油醇醚磺基琥珀酸酯二钠1.0～20.0份，搅拌5-10分钟，进行熟化，即得。
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