CN104689924A - 一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂，由工业品级的a-乙二胺基羧酸，a-溴代羧酸和乙二胺组成，按质量百分比为：a-乙二胺基羧酸86-96%，a-溴代羧酸2-7%和乙二胺2-7%。制备方法为：按照上述质量百分比将a-乙二胺基羧酸、a-溴代羧酸和乙二胺混合，加热搅拌；再加入氢氧化钠以及自来水，搅拌均匀即得两性组合捕收剂。该捕收剂化学成分和性质稳定，用于赤铁矿石反浮选，不仅捕收剂和活化剂的用量低，而且反浮选过程中的浮选温度低，不用给成吨的矿浆加热，就能得到理想的浮选指标，因此可达到节约能源、降低浮选成本的目的。

Description

一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂的制备与应用方法。
背景技术
随着经济的快速发展，我国对钢铁产品的需求量逐年增加，如何降低铁矿石各个环节的生产成本并减少能源消耗成为矿业领域的重要课题。目前赤铁矿石加工过程普遍采用阴离子型捕收剂进行反浮选，其对矿浆温度要求较高，一般在35°C~45°C，而加热矿浆需要消耗大量的蒸汽。据推算每吨铁精矿的加温费用平均为8元，对于年产100万吨铁精矿的选矿厂，年消耗蒸汽费用达到800万元。此外，赤铁矿石反浮选过程中阴离子型捕收剂需要和大量的活化剂氧化钙同时使用才能实现脉石矿物与铁矿物的有效分离，而过多的氧化钙容易造成输送管线板结堵塞，每年需要花费一定费用来维护管线，造成额外经济损失。因此开发新型赤铁矿石反浮选药剂，在保证浮选指标不变的前提下，降低捕收剂的用量和使用温度以及降低活化剂的用量，不仅可以降低生产成本，还大大减少能源消耗，具有巨大的经济效益和社会效益。
目前赤铁矿石反浮选的捕收剂很多在单独使用时的效果并不理想，将其中某些药剂按一定比例组合后使用，往往会产生1+1>2的增效效应。与单独使用相比，有的可提高回收率，有的可提高品位，有的可降低药剂费用或改善生态环境，有的则同时具备几种效果，这种增效作用即通常所称的协同作用或协同效应。
发明内容
针对目前赤铁矿石反浮选捕收剂存在的问题，并结合某些捕收剂组合使用的协同效应，本发明提供一种可以在常温下应用的赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂。
本发明所述的一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂，由工业品级的α-乙二胺基羧酸，α-溴代羧酸和乙二胺组成，三种物质组成按质量百分比为：α-乙二胺基羧酸86-96%，α-溴代羧酸2-7%和乙二胺2-7%。
所述的α-乙二胺基羧酸具有如下结构：
其中R1代表烷基CmH2m+1， m的取值范围为8~14。
所述的α-溴代羧酸具有如下结构：
 其中R2代表烷基CnH2n+1， n的取值范围为8~12。
本发明提供的一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂的制备方法为：按照质量百分比将α-乙二胺基羧酸86-96%、α-溴代羧酸2-7%和乙二胺2-7% 在玻璃反应容器中混合，加热搅拌，加热温度为50-60°C，搅拌速度为1200～2000r/min；再加入以上三种物质总重25%的氢氧化钠以及自来水，搅拌均匀即得本发明的两性组合捕收剂。
将本发明的两性组合捕收剂用于赤铁矿石反浮选，使用方法为：在赤铁矿石矿浆中加入抑制剂玉米淀粉，用量为：玉米淀粉与赤铁矿石浮选给矿比例为600~800g/t，用氢氧化钠和盐酸调节矿浆pH值至10.68~11.91，再加入本发明的两性组合捕收剂和活化剂氧化钙进行反浮选。所述捕收剂和活化剂氧化钙的用量分别为：捕收剂与赤铁矿石浮选给矿比例为200~600g/t，氧化钙与赤铁矿石浮选给矿比例为50~200g/t；浮选温度为18℃～30℃。仅进行一次反浮选粗选，就能得到精矿铁品位达到64.79~66.98%，铁回收率达到72.58～82.78%的有益效果。
本发明具有下述显著优点：
1.本发明组合浮选捕收剂的制备方法简单且所用原料安全、无毒、无味，制备的两性组合捕收剂化学成分和性质稳定。
2.本发明制备的浮选捕收剂用于赤铁矿石反浮选，选择性好，捕收性能强，能实现赤铁矿石在反浮选时目的矿物与其他矿物的有效分离。
3.本发明制备的两性组合反浮选捕收剂，三种组分之间发生氢键缔合，从而产生协同效应，使赤铁矿石反浮选过程捕收剂和活化剂用量小、捕收剂使用温度低，达到节约能源、降低浮选成本的目的。
具体实施方式
本发明实施采用的α-乙二胺基羧酸、α-溴代羧酸、乙二胺、氢氧化钠、盐酸、玉米淀粉以及氧化钙均为工业制品，配制溶液采用的水为自来水。
本发明实施采用的赤铁矿石来源于鞍山钢铁集团齐大山铁矿选矿厂，矿样的总铁检测结果为42.51%，矿样的多元素分析结果详见表1所示。
表1 矿样的多元素分析结果
组分 Fe2O3 SiO2 MgO CaO Al2O3 MnO
含量wt% 56.9488 37.8816 1.9915 0.9700 0.9099 0.7016
组分 Na2O SO3 K2O P2O5 Cr2O3 Cl
含量wt% 0.1705 0.1210 0.1085 0.1070 0.0692 0.0204
实施例1
制备赤铁矿石两性组合反浮选捕收剂的工艺步骤为：按照质量百分比将α-乙二胺基羧酸86%、α-溴代羧酸7%和乙二胺7%在玻璃反应容器中混合，加热搅拌，加热温度为50-60°C，搅拌速度为1200～2000 r/min；再加入以上三种物质总重25%的氢氧化钠以及自来水，搅拌均匀即得两性组合捕收剂。
将以上制得的捕收剂用于赤铁矿石反浮选，使用方法为：矿浆中加入抑制剂玉米淀粉，用量为600g/t，用氢氧化钠和盐酸调节矿浆pH值为10.68，再加入本发明的两性组合捕收剂和活化剂氧化钙进行反浮选，捕收剂用量为600g/t，活化剂氧化钙用量为200g/t，浮选温度为30℃，进行一次反浮选粗选得到的精矿铁品位为65.71%，铁回收率为72.58%。
实施例2
制备赤铁矿石两性组合反浮选捕收剂的工艺步骤为：按照质量百分比将α-乙二胺基羧酸90%、α-溴代羧酸5%和乙二胺5%在玻璃反应容器中混合，加热搅拌，加热温度为50-60°C，搅拌速度为1200～2000r/min；再加入以上三种物质总重25%的氢氧化钠以及自来水，搅拌均匀即得两性组合捕收剂。
将以上制得的捕收剂用于赤铁矿石反浮选，使用方法为：矿浆中加入抑制剂玉米淀粉，用量为600g/t，用氢氧化钠和盐酸调节矿浆pH值为11.34，再加入本发明的两性组合捕收剂和活化剂氧化钙进行反浮选，捕收剂用量为600g/t，活化剂氧化钙用量为200g/t，浮选温度为20℃，进行一次反浮选粗选，得到的精矿铁品位为66.98%，铁回收率为74.43%。
实施例3
制备赤铁矿石两性组合反浮选捕收剂的工艺步骤为：按照质量百分比将α-乙二胺基羧酸92%、α-溴代羧酸4%和乙二胺4%在玻璃反应容器中混合，加热搅拌，加热温度为50-60°C，搅拌速度为1200～2000r/min；再加入以上三种物质总重25%的氢氧化钠以及自来水，搅拌均匀即得两性组合捕收剂。
将以上制得的捕收剂用于赤铁矿石反浮选，使用方法为：矿浆中加入抑制剂玉米淀粉，用量为800g/t，用氢氧化钠和盐酸调节矿浆pH值为11.56，再加入本发明的两性组合捕收剂和活化剂氧化钙进行反浮选，捕收剂用量为400g/t，活化剂氧化钙用量为100g/t，浮选温度为20℃，进行一次反浮选粗选，得到的精矿铁品位为64.79%，铁回收率为79.51%。
实施例4
制备赤铁矿石两性组合反浮选捕收剂的工艺步骤为：按照质量百分比将α-乙二胺基羧酸96%、α-溴代羧酸2%和乙二胺2%在玻璃反应容器中混合，加热搅拌，加热温度为50~60°C，搅拌速度为1200～2000r/min；再加入以上三种物质总重25%的氢氧化钠以及自来水，搅拌均匀即得两性组合捕收剂。
将以上制得的捕收剂用于赤铁矿石反浮选，使用方法为：矿浆中加入抑制剂玉米淀粉，用量为800g/t，用氢氧化钠和盐酸调节矿浆pH值为11.67，再加入本发明的两性组合捕收剂和活化剂氧化钙进行反浮选，捕收剂用量为200g/t，活化剂氧化钙用量为100g/t，浮选温度为20℃，进行一次反浮选粗选，得到的精矿铁品位为66.10%，铁回收率为82.78%。
实施例5
制备赤铁矿石两性组合反浮选捕收剂的工艺步骤为：按照质量百分比将α-乙二胺基羧酸96%、α-溴代羧酸2%和乙二胺2%在玻璃反应容器中混合，加热搅拌，加热温度为50~60°C，搅拌速度为1200～2000r/min；再加入以上三种物质总重25%的氢氧化钠以及自来水，搅拌均匀即得两性组合捕收剂。
将以上制得的捕收剂用于赤铁矿石反浮选，使用方法为：矿浆中加入抑制剂玉米淀粉，用量为800g/t，用氢氧化钠和盐酸调节矿浆pH值为11.91，再加入本发明的两性组合捕收剂和活化剂氧化钙进行反浮选，捕收剂用量为200g/t，活化剂氧化钙用量为50g/t，浮选温度为18℃，进行一次反浮选粗选，得到的精矿铁品位为65.07%，铁回收率为80.56%。
实施例中试验条件和浮选指标详见表2：
表2 实施例中试验条件和浮选指标

Claims (9)

1.一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂，其特征在于由工业品级的a-乙二胺基羧酸，a-溴代羧酸和乙二胺组成，三种物质组成按质量百分比为：a-乙二胺基羧酸86-96%，a-溴代羧酸2-7%和乙二胺2-7%。
2.根据权利要求1所述的一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂，其特征在于所述a-乙二胺基羧酸具有如下结构：
 
 其中R1代表烷基CmH2m+1， m的取值范围为8~14。
3.根据权利要求1所述的一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂，其特征在于所述a-溴代羧酸具有如下结构：
 
 其中R2代表烷基CnH2n+1， n的取值范围为8~12。
4.权利要求1所述的一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂的制备方法，其特征在于按照质量百分比将a-乙二胺基羧酸86-96%、a-溴代羧酸2-7%和乙二胺2-7%混合，加热搅拌；再加入氢氧化钠以及自来水，搅拌均匀即得两性组合捕收剂。
5.根据权利要求4所述的一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂的制备方法，其特征在于加热温度为50-60°C，搅拌速度为1200～2000r/min。
6.根据权利要求4所述的一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂的制备方法，其特征在于制备过程采用玻璃容器为反应器。
7.根据权利要求4所述的一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂的制备方法，其特征在于氢氧化钠用量为a-乙二胺基羧酸、a-溴代羧酸和乙二胺三种物质总重的25%。
8.权利要求1所述的一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂的使用方法，在赤铁矿石矿浆中加入抑制剂玉米淀粉，用氢氧化钠和盐酸调节矿浆pH值，再加入所述的两性组合捕收剂和活化剂氧化钙进行反浮选，其特征在于所述捕收剂与赤铁矿石浮选给矿比例为200~600g/t，氧化钙与赤铁矿石浮选给矿比例为50~200g/t；浮选温度为18℃～30℃。
9.根据权利要求8所述的一种赤铁矿石反浮选两性组合捕收剂的使用方法，其特征在于所述抑制剂玉米淀粉与赤铁矿石浮选给矿比例为600~800g/t，矿浆pH值为10.68~11.91。
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