CN104069950B

CN104069950B - 一种环保型钛铁矿捕收剂及其制备方法

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Publication number: CN104069950B
Application number: CN201410330835.3A
Authority: CN
Inventors: 亢建民
Original assignee: HANZHONG TIANTAI COMMERCE AND TRADE Co Ltd
Current assignee: Henan Tianhong New Material Technology Co ltd
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2034-07-11
Also published as: CN104069950A

Abstract

本发明公开了一种环保型钛铁矿捕收剂，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂35％～65％，松香钠皂10％～30％，松醇油3％～8％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1％～5％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.5％～3％，余量为水。另外，本发明还公开了该捕收剂的制备方法。本发明的捕收剂区别于传统含砷等有毒物质，安全环保，原料来源广、价格低，用量少，选择性好，使用时可以减少硫酸等调整剂的用量，利于保护环境和进一步降低生产成本。经矿山企业连续使用验证，在入浮原矿品位16.33％条件下，可获得精矿品位为48.16％以上、作业回收率为83.23％以上、尾矿品位为3.24％以下的好指标。

Description

一种环保型钛铁矿捕收剂及其制备方法

技术领域

本发明属于浮选收集钛铁矿技术领域，具体涉及一种环保型钛铁矿捕收剂及其制备方法。

背景技术

钛铁矿主要矿物成分为偏钛酸亚铁(FeTiO₃)，是制备钛白粉、高钛渣等产品的重要原料。原生钛铁矿，其脉石矿物主要有磁铁矿、钛辉石、斜长石、角闪石、黄铁矿、磁黄铁矿等矿物。

浮选是通过添加的浮选药剂改变矿物表面的疏水、亲水性能，然后根据需要浮选得到目的矿物。钛铁矿浮选的工艺流程为先浮硫，后浮钛(浮选钛铁矿简称浮钛)，浮钛工艺流程为一粗四精一扫(即采用捕收剂经过一次粗选、四次精选和一次扫选浮选钛铁矿)，浮选精矿品位二氧化钛须大于46％以上算合格。在入选物料中，由于钛辉石、钛铁矿的磁性相近，经强磁初步富集，进入浮选的物料主要由钛辉石、钛铁矿、磁铁矿及部分硫化矿物组成，而钛辉石与钛铁矿的矿物中都含有铁、钛离子，而浮钛捕收剂的作用活性点是铁离子与钛离子，这样造成钛铁矿、钛辉石在浮选行为上相近，由此增加了钛铁矿浮选分离的难度。

常规使用的浮钛捕收剂主要有MOH、ROB、氧化石蜡皂与乳化塔尔油等，但是这些捕收剂存在价格高、适应的pH值范围窄、浮选指标稳定性差、捕收剂耗量大、浮选指标不理想等缺点。其中捕收剂浮选指标不理想主要表现在(1)精矿回收率低，尾矿品位高，选择性不高；(2)对硫酸的敏感性缺乏，在浮选作业段的逐级提高品位幅度小。

另外最重要的是，根据文献等记载，目前MOH等浮钛捕收剂存在的问题在于：(1)MOH含有有毒的苄基胂酸，对使用操作环境和生态环境造成严重影响；(2)需要在较低的pH值(pH值约为3-5)以下浮选，消耗介质调整剂硫酸的用量较大，不利于废水排放达标。

高效选矿回收日益贫细化的钛铁矿是当今钛矿选矿的主要难题。目前在钛铁矿浮选分离过程中，普遍采用的钛捕收剂是在强酸或酸性环境下使用，对浮选工厂废水排放达标造成了严重影响，设备也较容易被腐蚀。特别是有些捕收剂还存在生产和使用过程中污染现象突出、不利于尾矿废水排放达标等情况，对选矿厂的经济效益、生态效益和社会效益产生了不利影响。因此，寻找一种安全、环保、高效的新型钛捕收剂，在当前环保形势日益严峻和促进可持续发展的的情况下，显得尤为重要和急迫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种环保型钛铁矿捕收剂。该捕收剂区别于传统含砷等有毒物质，安全环保，原料来源广、价格低，用量少，选择性好，使用时可以减少硫酸等调整剂的用量，进一步利于保护环境和降低生产成本。经矿山企业连续使用验证，在入浮原矿品位16.33％条件下，可获得精矿品位为48.16％以上、作业回收率为83.23％以上、尾矿品位为3.24％以下的好指标，从而区别于其他一些捕收剂只是在实验室表现较好但却无法真正应用于工业生产实践。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种环保型钛铁矿捕收剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂35％～65％，松香钠皂10％～30％，松醇油3％～8％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1％～5％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.5％～3％，余量为水。

上述的一种环保型钛铁矿捕收剂，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂45％～55％，松香钠皂15％～25％，松醇油4％～6％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2％～4％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺1％～2％，余量为水。

上述的一种环保型钛铁矿捕收剂，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂50％，松香钠皂20％，松醇油5％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺1.5％，余量为水。

上述的一种环保型钛铁矿捕收剂，所述菜籽油皂为采用菜籽油皂脚生产的工业皂块或皂粒。

上述的一种环保型钛铁矿捕收剂，所述捕收剂的pH值为8～10。

另外，本发明还提供了一种制备上述捕收剂的方法，其特征在于，该方法为：将菜籽油皂、松香钠皂、松醇油、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和水混合后加热至60℃～80℃，搅拌0.5h～1.5h，得到环保型钛铁矿捕收剂。

上述的方法，所述搅拌的时间为1h。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的捕收剂原料安全无毒，采用冻点低的菜籽油皂和松香钠皂，具有用量省、在低温下捕收能力强的优点；采用松醇油作为起泡剂，可以有效提高捕收剂使用过程中的起泡能力，加大捕收能力；采用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)复配，极大的提高了捕收剂的分散性，增加了气泡的黏性和力度，降低气泡的脆性，增强捕收剂的载矿量，提高捕收剂的选择性和捕收性，从而大幅度降低捕收剂的消耗量，并使捕收剂能够在更低的温度下使用。

2、本发明的捕收剂区别于传统含砷等有毒物质，安全环保，原料来源广、价格低，用量少，选择性好，使用时可以减少硫酸等调整剂的用量，利于保护环境和进一步降低生产成本。经矿山企业连续使用验证，在入浮原矿品位16.33％条件下，可获得精矿品位为48.16％以上、作业回收率为83.23％以上、尾矿品位为3.24％以下的好指标，可以浮选收集到高品位的钛铁矿，从而区别于其他一些捕收剂只是在实验室表现较好但却无法真正应用于工业生产实践。

3、本发明的捕收剂回收率高，现场使用稳定性高，可在较高的pH值(约为5-7)下进行浮选，闭路循环生产收集所得的钛铁矿的品位可达48.41％，其他类型捕收剂为获得合格的精矿指标，需要在较低的pH值(约为3-5)下进行浮选，本发明极大降低了硫酸的用量，进一步减轻了对环境的污染和降低了生产成本。

4、本发明的捕收剂具有良好的捕收性、选择性，且产生的泡沫量比较丰富、脆性好、泡沫不发粘，中性或弱酸性条件下泡沫载矿量、韧度合适，浮选操作方便容易，对环境非常友好，硫酸用量急剧降低，利于尾矿达标，为浮选高品质的钛铁矿提供了新的选择。

5、本发明的捕收剂使用范围广，不仅可用于钛铁矿的浮选分离，也可以用于黑钨矿、白钨矿、锡石、磷矿等氧化矿的浮选。

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

本实施例的捕收剂，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂60％，松香钠皂15％，松醇油5％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺2％，余量为水；所述菜籽油皂为采用菜籽油皂脚按常规方法生产的工业皂块或皂粒；所述捕收剂的pH值约为10。

本实施例的捕收剂的制备方法为：将600kg菜籽油皂、150kg松香钠皂、50kg松醇油、30kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、20kg椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和150kg水混合后加热至60℃，搅拌1.5h。

实施例2

本实施例的捕收剂，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂55％，松香钠皂12％，松醇油6％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3.5％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺2.5％，余量为水；所述菜籽油皂为采用菜籽油皂脚按常规方法生产的工业皂块或皂粒；所述捕收剂的pH值约为8。

本实施例的捕收剂的制备方法为：将550kg菜籽油皂、120kg松香钠皂、60kg松醇油、35kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、25kg椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和210kg水混合后加热至80℃，搅拌0.5h。

实施例3

本实施例的捕收剂，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂50％，松香钠皂10％，松醇油7％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺3％，余量为水；所述菜籽油皂为采用菜籽油皂脚按常规方法生产的工业皂块或皂粒；所述捕收剂的pH值约为8。

本实施例的捕收剂的制备方法为：将500kg菜籽油皂、100kg松香钠皂、70kg松醇油、40kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、30kg椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和260kg水混合后加热至70℃，搅拌1h。

实施例4

本实施例的捕收剂，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂50％，松香钠皂20％，松醇油5％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺1.5％，余量为水；所述菜籽油皂为采用菜籽油皂脚按常规方法生产的工业皂块或皂粒；所述捕收剂的pH值约为8.5。

本实施例的捕收剂的制备方法为：将500kg菜籽油皂、200kg松香钠皂、50kg松醇油、30kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、15kg椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和205kg水混合后加热至70℃，搅拌1h。

实施例5

本实施例的捕收剂，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂65％，松香钠皂10％，松醇油3％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.5％，余量为水；所述菜籽油皂为采用菜籽油皂脚按常规方法生产的工业皂块或皂粒；所述捕收剂的pH值约为9。

本实施例的捕收剂的制备方法为：将650kg菜籽油皂、100kg松香钠皂、30kg松醇油、10kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、5kg椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和205kg水混合后加热至60℃，搅拌1h。

实施例6

本实施例的捕收剂，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂35％，松香钠皂30％，松醇油8％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺3％，余量为水；所述菜籽油皂为采用菜籽油皂脚按常规方法生产的工业皂块或皂粒；所述捕收剂的pH值约为8。

本实施例的捕收剂的制备方法为：将350kg菜籽油皂、300kg松香钠皂、80kg松醇油、50kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、30kg椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和190kg水混合后加热至80℃，搅拌1h。

实施例7

本实施例的捕收剂，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂55％，松香钠皂15％，松醇油4％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺1％，余量为水；所述菜籽油皂为采用菜籽油皂脚按常规方法生产的工业皂块或皂粒；所述捕收剂的pH值约为9。

本实施例的捕收剂的制备方法为：将550kg菜籽油皂、150kg松香钠皂、40kg松醇油、20kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、10kg椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和230kg水混合后加热至80℃，搅拌0.5h。

实施例8

本实施例的捕收剂，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂45％，松香钠皂25％，松醇油6％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺2％，余量为水；所述菜籽油皂为采用菜籽油皂脚按常规方法生产的工业皂块或皂粒；所述捕收剂的pH值约为8.5。

本实施例的捕收剂的制备方法为：将450kg菜籽油皂、250kg松香钠皂、60kg松醇油、40kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、20kg椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和180kg水混合后加热至70℃，搅拌1h。

为寻找到合适的配方原料，本发明按照混合用药、协同作用的思路，从单一原料到多种类型原料混合进行浮选试验，经过多次试验，确定了以上配方具体实施例。以下为具体试验结果：

采用不同的脂肪酸皂对钛铁矿进行浮选试验，结果见表1。

表1 几种脂肪酸皂在浮选钛铁矿时的粗选试验结果

从表1中可以看出，同样用量条件下(2000g/t)，菜籽油皂的浮选效果最好。菜籽油皂从入浮原矿二氧化钛品位16.98％的给矿中，经过一次浮选，粗选精矿回收率达到77.02％，二氧化钛品位29.49％。

为进一步改善菜籽油皂的捕收性和选择性，添加了松香钠皂，对比试验结果见表2。

表2 菜籽油皂添加松香钠皂后的性能对比粗选试验结果

从表2中可以看出，菜籽油皂添加松香钠皂后，浮选指标有了提高：粗精矿二氧化钛品位从29.49％提高到30.88％，回收率从77.02％提高到79.18％。

为改善捕收剂浮选中的泡沫，添加少量松醇油，对比试验结果见表3。

表3 添加松醇油后的性能对比粗选试验结果

从表3中可以看出，添加松醇油对捕收剂气泡大小、均匀性等都得到了较好改善，对浮选指标也有了一定提高，粗选精矿二氧化钛品位从30.88％提高到32.67％，回收率从79.18％提高到82.31％。

为减少捕收剂的用量，特别是改善低温浮选条件下指标恶化现象，添加脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)和/或椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)，对比试验结果见表4。

表4 添加AES和/或6501后的性能对比粗选试验结果

从表4中可以看出，单独添加AES后，用量从2000g/t降到1400g/t，粗精矿二氧化钛品位从32.67％提高到33.51％，回收率从82.31％提高到85.75％，效果极为明显，但浮选过程中有时气泡容易破裂、持久性不强，对进一步提高浮选指标有一定影响；单独添加6501后，不利于低温浮选和降低用量，捕收剂乳化性稍差，二氧化钛品位虽然从32.67％提高到33.89％，但因为产率较低，回收率从82.31％只提高到83.89％，同单独添加AES相比要低；而添加AES和6501后，极大的提高了捕收剂的分散性，增加了气泡的黏性和力度，降低气泡的脆性，增强捕收剂的载矿量，提高捕收剂的选择性和捕收性，从而大幅度降低捕收剂的消耗量，并使捕收剂能够在更低的温度下使用，二氧化钛品位从33.51％提高到34.39％，回收率从85.75％和83.89％提高到87.23％，显示出了优异的浮选性能。

采用本发明实施例1至实施例8的捕收剂对陕西某矿山企业进行现场大生产试验，结果见表5。

表5 本发明捕收剂现场大生产试验结果

本发明捕收剂在入浮原矿品位16.33％条件下，可获得精矿品位为48.16％以上、作业回收率为83.23％以上、尾矿品位为3.24％以下的好指标，对各粒级的回收特别是-200目粒级，其粒级回收率达82％以上，说明本发明捕收剂具有较好的选择性和捕收性。

将本发明实施例4的捕收剂与常规捕收剂MOH进行钛铁矿浮选的一粗四精开路试验比较的结果见表6(实验室开路浮选试验指标一般要低于现场闭路循环指标)。

表6 钛铁矿浮选的一粗四精开路试验比较

由上表可以看出，本发明的捕收剂在浮选钛铁矿时可获得比常规捕收剂更高的产品品质，并且捕收剂和硫酸的用量明显减少。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种环保型钛铁矿捕收剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂45%～55%，松香钠皂15%～25%，松醇油4%～6%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2%～4%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺1%～2%，余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种环保型钛铁矿捕收剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：菜籽油皂50%，松香钠皂20%，松醇油5%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺1.5%，余量为水。

3.根据权利要求1或2所述的一种环保型钛铁矿捕收剂，其特征在于，所述菜籽油皂为采用菜籽油皂脚生产的工业皂块或皂粒。

4.根据权利要求1或2所述的一种环保型钛铁矿捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的pH值为8～10。

5.一种制备如权利要求1或2所述捕收剂的方法，其特征在于，该方法为：将菜籽油皂、松香钠皂、松醇油、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和水混合后加热至60℃～80℃，搅拌0.5h～1.5h，得到环保型钛铁矿捕收剂。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述搅拌的时间为1h。