CN105498980A

CN105498980A - 一种金红石浮选捕收剂组合物及其应用

Info

Publication number: CN105498980A
Application number: CN201610036951.3A
Authority: CN
Inventors: 宋少先; 李洪强; 母顺兴; 彭伟军; 胡阳; 夏令
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2016-04-20

Abstract

本发明属于金红石浮选技术领域，具体涉及一种金红石浮选捕收剂组合物及其应用。所述金红石浮选捕收剂组合物由主捕收剂羟肟酸和辅助捕收剂RC组成。所述应用为：向金红石浮选矿浆中，依次添加活化剂硝酸铅、主捕收剂羟肟酸、辅助捕收剂RC和起泡剂MIBC，每种药剂添加后搅拌3min再添加下一种药剂；全部药剂添加完毕后，通气浮选；浮选结束后，最后将得到的泡沫产品和浮选槽中的尾矿分别过滤、烘干、称重。本发明以选择性较好的羟肟酸捕收剂为基础，添加能与羟肟酸发生协同作用的辅助捕收剂RC，大幅提高了药剂的捕收能力，有效提高了金红石的浮选回收率；同时还减少了羟肟酸的用量，从而大大降低了金红石浮选的药剂成本。

Description

一种金红石浮选捕收剂组合物及其应用

技术领域

本发明属于金红石浮选技术领域，具体涉及一种金红石浮选捕收剂组合物及其应用。

背景技术

金红石是冶炼金属钛、制造钛白粉以及电焊条焊药的主要原料。原生金红石矿是我国金红石矿的主要工业类型，其占金红石资源总储量的86％，而金红石砂矿仅为14％。目前，我国开发利用的金红石矿主要是海滨砂矿，我国原生金红石因品位低、粒度细、矿物组成复杂且可选性差，回收率低，至今未被大规模开发利用，造成国内金红石矿资源紧缺的局面。

我国金红石资源主要以榴辉岩的形式存在，榴辉岩型的金红石矿，其脉石矿物石榴石及绿辉石，两者均具有综合回收的价值。然而重选方法不能实现金红石与石榴石的分离，因两者有相近的密度(分别为4.16g/cm和4.034g/cm)；磁选分离也存在较大困难，因为虽然金红石具弱磁性，石榴石具中等磁性，但金红石晶格中存在铁的类质同象和颗粒表面铁污染等原因导致其磁性增强以致与石榴石接近，导致石榴石与金红石的回收率均不高。高效浮选技术尤其是药剂的开发有望实现选别流程的简化，金红石的回收率的提高及伴生矿物的综合利用。

金红石的捕收剂有羧酸类及其皂，这类捕收剂捕收能力强，但浮选选择性差；膦酸类捕收剂有苯乙烯膦酸和烷胺二甲双膦酸等，药剂效果好，但药剂成本高；胂酸类捕收剂有苄基胂酸，其药剂效果好，但其毒性大，污染环境。近年来，羟肟酸类捕收剂有C7-9羟肟酸(NM-5O)，水杨羟肟酸等逐渐受到了认可，这类药剂选择性好，但药剂捕收能力差，提高其捕收能力，降低药剂用量从而降低药剂成本是亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种金红石浮选捕收剂组合物及其应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种金红石浮选捕收剂组合物，由主捕收剂羟肟酸和辅助捕收剂RC组成。

上述方案中，所述主捕收剂羟肟酸和辅助捕收剂RC的质量比为0.2～5。

上述方案中，所述主捕收剂羟肟酸为水杨羟肟酸、苯甲羟肟酸和直链的烷基羟肟酸(C₆～C₁₈)中的一种或几种。

上述方案中，所述辅助捕收剂RC是通过如下方法制备得到：将烃油、表面活性剂和水混合均匀得到油水混合物；将油水混合物分散乳化后得到辅助捕收剂RC。

上述方案中，所述烃油为柴油、石脑油、煤油和芳烃油中的一种或几种。

上述方案中，所述表面活性剂为OP系列表面活性剂、TX系列表面活性剂、Tween系列表面活性剂、或Span系列表面活性剂；所述表面活性剂的HLB值为4～17。

上述方案中，所述烃油、表面活性剂和水的质量比为1：0.01～0.1：100。

上述方案中，所述分散乳化的转速为1000～11000r/min，乳化时间为2～30min。

上述金红石浮选捕收剂组合物在金红石浮选中的应用。

上述方案中，具体地应用方法包括如下步骤：(1)向金红石浮选矿浆中，依次添加活化剂硝酸铅、主捕收剂羟肟酸、辅助捕收剂RC和起泡剂MIBC，每种药剂添加后搅拌3min再添加下一种药剂；(2)全部药剂添加完毕后，通气浮选；(3)浮选结束后，最后将得到的泡沫产品和浮选槽中的尾矿分别过滤、烘干、称重。

上述方案中，金红石浮选过程中，控制矿浆的pH为5.5～8.5，所述活化剂硝酸铅的浓度为1～100mg/L，主捕收剂羟肟酸的浓度为10～100mg/L，辅助捕收剂RC的浓度为10～100mg/L，起泡剂MIBC的浓度为1～100mg/L。

本发明的有益效果如下：本发明以选择性好的羟肟酸捕收剂为基础，添加能与羟肟酸发生协同作用的辅助捕收剂RC，大幅提高了药剂的捕收能力，提高了金红石的浮选回收率；同时，添加了成本更低的辅助捕收剂RC，可以大大减少羟肟酸的用量，从而大大降低金红石浮选的药剂成本。

附图说明：

图1为金红石浮选工艺流程图。

图2为实施例1的实验结果。

图3为实施例2的实验结果。

图4为实施例3的实验结果。

图5为实施例4的实验结果。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1辅助捕收剂RC的用量对金红石浮选效果的影响

一种金红石浮选捕收剂组合物，由主捕收剂水杨羟肟酸和辅助捕收剂RC组成。所述辅助捕收剂RC通过如下方法制备得到：将水、煤油及TX-100(HLB：13.4)按质量比100:5:0.15混合得到油水混合物；将油水混合物置于高剪切分散乳化机中在10000r/min转速下分散10min，得到金红石辅助捕收剂RC。

本实施例金红石浮选捕收剂组合物在金红石浮选中的应用，具体包括如下步骤：

(1)金红石矿浆的制备：将粒度为-74～+38μm的金红石单矿物3g和90mL的蒸馏水加入到100mL的挂槽浮选机中，在1080r/min转速下搅拌调浆，获得金红石矿浆；

(2)将金红石矿浆的pH控制在6.5，首先加入活化剂硝酸铅(浓度控制在30mg/L，另外以浓度控制在0mg/L为对照)，搅拌3min；再加入主捕收剂水杨羟肟酸(浓度为75mg/L)，搅拌3min；再加入辅助捕收剂RC(浓度分别为0mg/L、10mg/L、40mg/L、75mg/L、100mg/L、150mg/L、或200mg/L)，搅拌3min；最后加入起泡剂MIBC(浓度为20mg/L)，搅拌3min；全部加完毕后，通气浮选，浮选结束后，得到的泡沫产品及浮选槽中的尾矿；

(3)将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重计算产率(即回收率)。以矿浆中辅助捕收剂RC的浓度为横坐标，回收率为纵坐标，绘制得到的曲线图如图2所示。从图2可以看出：在浮选过程中，控制矿浆中辅助捕收剂RC的浓度在40～100mg/L即可，浓度过低将导致浮选回收率偏低；浓度过高导致无意义的药剂消耗。

实施例2辅助捕收剂RC的表面活性剂种类对金红石浮选效果的影响

一种金红石浮选捕收剂组合物，由主捕收剂水杨羟肟酸和辅助捕收剂RC组成。所述辅助捕收剂RC通过如下方法制备得到：将水、表面活性剂及柴油按质量比100:0.03:1混合得到油水混合物；将油水混合物置于高剪切分散乳化机中在10000r/min转速下分散10min，得到金红石辅助捕收剂RC；所述表面活性剂为空白、TX-100(HLB13.4)、Tween80(HLB：15)或Span80(HLB：4.3)，其中以空白作为对照。

(2)将金红石矿浆的pH控制在6.3，首先加入活化剂硝酸铅(浓度为30mg/L)，搅拌3min；再加入主捕收剂水杨羟肟酸(浓度为75mg/L)，搅拌3min；再加入辅助捕收剂RC(分别为空白、TX-100、Tween80或Span80相对应制备得到的辅助捕收剂RC，浓度为40mg/L)，搅拌3min；最后加入起泡剂MIBC(浓度为20mg/L)，搅拌3min；全部加完毕后，通气浮选，浮选结束后，得到的泡沫产品及浮选槽中的尾矿；

(3)将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重计算产率(即回收率)。表面活性剂种类对红石浮选回收率的影响结果如图3所示。从图3可以看出：与不添加表面活性剂相比，添加表面活性剂时，金红石的浮选回收率大幅提高；药剂添加方式也影响混合药剂的捕收能力，相比羟肟酸与RC混合在一起乳化并一次性加入，先加入羟肟酸，调浆作用3min后，再加入辅助捕收剂RC，金红石回收率更高，浮选效果将更好。

实施例3辅助捕收剂RC的表面活性剂用量对金红石浮选效果的影响

一种金红石浮选捕收剂组合物，由主捕收剂水杨羟肟酸和辅助捕收剂RC组成。所述辅助捕收剂RC通过如下方法制备得到：将水、Tween80及煤油按质量比100:0:1、100:0.003:1、100:0.01:1、100:0.03:1、或100:0.05:1混合得到油水混合物；将油水混合物置于高剪切分散乳化机中在10000r/min转速下分散10min，得到金红石辅助捕收剂RC。

(2)将金红石矿浆的pH控制在6.3，首先加入活化剂硝酸铅(浓度为30mg/L)，搅拌3min；再加入主捕收剂水杨羟肟酸(浓度为75mg/L)，搅拌3min；再加入辅助捕收剂RC(分别为质量比100:1:0、100:1:0.003、100:1:0.01、100:1:0.03、或100:1:0.05相对应制备得到的辅助捕收剂RC，浓度为20mg/L)，搅拌3min；最后加入起泡剂MIBC(浓度为20mg/L)，搅拌3min；全部加完毕后，通气浮选，浮选结束后，得到的泡沫产品及浮选槽中的尾矿；

(3)将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重计算产率(即回收率)。表面活性剂用量对红石浮选回收率的影响结果如图4所示。从图4可以看出：表面活性剂如Tween80的加入量影响捕收剂组合物的捕收能力，固定煤油的加入量，随着Tween80占煤油的质量比(即表面活性剂的用量)提高，金红石的浮选回收率持续提高。当质量比超过3％，捕收能力增长幅度逐渐变小。

实施例4辅助捕收剂RC的用量对金红石浮选选择性的影响

一种金红石浮选捕收剂组合物，由主捕收剂水杨羟肟酸和辅助捕收剂RC组成。所述辅助捕收剂RC通过如下方法制备得到：将水、TX-100及煤油按质量比100:0.003:1混合得到油水混合物；将油水混合物置于高剪切分散乳化机中在10000r/min转速下分散10min，得到金红石辅助捕收剂RC。

(1)金红石矿浆的制备：将粒度为-74～+38μm的金红石单矿物2g、粒度为-74～+38μm的石榴石单矿物1g和90mL的蒸馏水加入到100mL的挂槽浮选机中，在1080r/min转速下搅拌调浆，获得混合矿矿浆；

(2)将混合矿矿浆的pH控制在6.3，首先加入活化剂硝酸铅(浓度为30mg/L)，搅拌3min；再加入主捕收剂水杨羟肟酸(浓度为75mg/L)，搅拌3min；再加入辅助捕收剂RC(浓度分别为0mg/L、10mg/L、40mg/L、70mg/L、100mg/L、150mg/L、或200mg/L)，搅拌3min；最后加入起泡剂MIBC(浓度为20mg/L)，搅拌3min；全部加完毕后，通气浮选，浮选结束后，得到的泡沫产品及浮选槽中的尾矿；

(3)将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重并化验精矿中TiO₂的含量，计算金红石的品位及回收率。以矿浆中辅助捕收剂RC的浓度为横坐标，金红石回收率或品位为纵坐标，绘制得到曲线如如图5所示。从图5可以看出：辅助捕收剂RC的用量显著影响金红石的浮选回收率及精矿品位。当辅助捕收剂RC的用量超过45mg/L时，金红石的浮选回收率趋于平稳。当辅助捕收剂RC的用量超过45mg/L时，精矿的品位开始缓慢降低。因而，辅助捕收剂RC的最佳用量在40-100mg/L

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。

Claims

1.一种金红石浮选捕收剂组合物，其特征在于，由主捕收剂羟肟酸和辅助捕收剂RC组成。

2.根据权利要求1所述的金红石浮选捕收剂组合物，其特征在于，所述主捕收剂羟肟酸和辅助捕收剂RC的质量比为0.2~5。

3.根据权利要求1所述的金红石浮选捕收剂组合物，其特征在于，所述主捕收剂羟肟酸为水杨羟肟酸、苯甲羟肟酸和直链的C₆~C1₈烷基羟肟酸中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的金红石浮选捕收剂组合物，其特征在于，所述辅助捕收剂RC是通过如下方法制备得到：将烃油、表面活性剂和水混合均匀得到油水混合物；将油水混合物分散乳化后得到辅助捕收剂RC。

5.根据权利要求4所述的金红石浮选捕收剂组合物，其特征在于，所述烃油为柴油、石脑油、煤油和芳烃油中的一种或几种。

6.根据权利要求4所述的金红石浮选捕收剂组合物，其特征在于，所述表面活性剂为OP系列表面活性剂、TX系列表面活性剂、Tween系列表面活性剂、或Span系列表面活性剂；所述表面活性剂的HLB值为4～17。

7.根据权利要求4所述的金红石浮选捕收剂组合物，其特征在于，所述烃油、表面活性剂和水的质量比为1：0.005~0.1：100。

8.权利要求1~7任一所述金红石浮选捕收剂组合物在金红石浮选中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，具体地应用方法包括如下步骤：（1）向金红石浮选矿浆中，依次添加活化剂硝酸铅、主捕收剂羟肟酸、辅助捕收剂RC和起泡剂MIBC，每种药剂添加后搅拌3min再添加下一种药剂；

（2）全部药剂添加完毕后，通气浮选；

（3）浮选结束后，最后将得到的泡沫产品和浮选槽中的尾矿分别过滤、烘干、称重。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，金红石浮选过程中，控制矿浆的pH为5.5~8.5，控制所述活化剂硝酸铅的浓度为1~100mg/L，主捕收剂羟肟酸的浓度为10~100mg/L，辅助捕收剂RC的浓度为10~100mg/L，起泡剂MIBC的浓度为1~100mg/L。