CN105880034A - 一种钛铁矿螯合捕收剂 - Google Patents

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Abstract

一种钛铁矿螯合捕收剂，涉及一种矿物加工过程选矿药剂，特别是钛铁矿浮选捕收剂。其特征在于其螯合捕收剂是由羟基脂肪酸、烷基磺酸盐、羧基羟肟酸、表面活性剂、起泡剂进行复配，然后经皂化合成制备的。本发明的一种钛铁矿螯合捕收剂，适用于低品位钛铁矿的浮选，能够获得较高品位和较高回收率的钛粗精矿。在该螯合捕收剂中，通过化学改性获得羧基羟肟酸，并将其与羟基脂肪酸、烷基磺酸盐、表面活性剂和起泡剂混合复配，并经皂化反应可大幅提升该捕收剂的溶解性、分散性及选择性，从而实现低品位钛铁矿的浮选。另外，该捕收剂捕收力强、选择性好、环境友好，具有良好的市场推广价值。

Description

一种钛铁矿螯合捕收剂
技术领域
一种钛铁矿螯合捕收剂，涉及一种矿物加工过程选矿药剂，特别是钛铁矿浮选捕收剂。
背景技术
我国钛资源较为丰富，在自然界分布极广，但有工业价值的主要为钛铁矿和金红石。全国有20多省市分布有钛矿，尤其以四川攀西地区和河北承德地区蕴藏丰富。我国钛资源主要呈以下特点：钛铁矿多，金红石少；原生矿多，次生矿少；贫矿多，富矿少，这更增加了钛矿的综合利用难度。因此立足于现状，强化资源高效开发利用是转变我国钛资源优势的必然选择。
对于难选低品位钛铁矿来说，钛的高效综合利用不仅取决于选矿工艺的革新进步，而且与选矿药剂的开发和利用紧密相关，并且有时浮选药剂往往成为解决关键问题的核心技术。常用的钛铁矿浮选的捕收剂主要有油酸、氧化石蜡皂、羟肟酸、苯乙烯膦酸、苯乙烯胂酸以及组合捕收剂MOS、MOH、XT、TAO、R系列捕收剂等，实践证明大部分药剂目前已经取得了较为理想的指标，但仍存在不足，如脂肪酸类捕收剂具有选择性差、苯乙烯胂酸毒性大、苯乙烯膦酸价格昂贵、组合捕收剂组分不清楚等缺点。
目前，工业上应用最多的主要为苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸、5,9-羟肟酸和辛基羟肟酸等短碳链羟肟酸(一般不超过8个C)，虽然在选择性上具有较好的优势，但是其捕收能力稍弱，使其应用受到限制。
发明内容
本发明的目的针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效克服现有羟肟酸类捕收剂捕收力弱的缺陷、具有捕收性能好、选择性好、用量少优点的钛铁矿螯合捕收剂。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其螯合捕收剂是由羟基脂肪酸、烷基磺酸盐、羧基羟肟酸、表面活性剂、起泡剂进行复配，然后经皂化合成制备的。
本发明的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其羟基脂肪酸、烷基磺酸盐、羧基羟肟酸、表面活性剂、起泡剂进行复配后，其复配混合物的重量份组成为：羟基脂肪酸10-30份、烷基磺酸盐5-10份、羧基羟肟酸10-50份、表面活性剂为1-5份、起泡剂5-15份。
本发明的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其皂化合成过程采用重量浓度为5％-15％的碱液，其复配混合物与碱液的重量比为1:1～1:5。
本发明的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其所述的羟基脂肪酸包括α-羟基油酸、α-羟基亚油酸、蓖麻酸及其混合物。
本发明的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其所述的烷基磺酸盐包括十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠。
本发明的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其所述的羧基羟肟酸包括C8-C18烷基-3-羧基丙基羟肟酸或C8-C18烷基-2-羧甲基乙基羟肟酸。
本发明的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于所述的表面活性剂包括曲拉通-100、NP-10、OP-10的聚氧乙烯醚类。
本发明的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其所述的起泡剂包括BK201、BK204、MIBC、三乙二醇单丁醚。
本发明的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其所述的碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠溶液。
本发明的一种钛铁矿螯合捕收剂的制备方法，其特征在于其制备过程的步骤依次包括：
(1)在室温下，将10-30份羟基脂肪酸、5-10份烷基磺酸盐、10-50份羧基羟肟酸和表面活性剂1-5份混合，搅拌20-30min使其混合均匀；
(2)加入5-15份起泡剂，均匀混合；
(3)浓度为5-15％碱液加入复配混合物中，进行皂化反应；其复配混合物与碱液的重量份配比为1:1～1:5，其反应温度为30～50℃，反应时间为1-3h。
本发明的一种钛铁矿螯合捕收剂，以羟肟酸类为主要研究对象，利用化学改性技术和物理复配改性技术，解决了其捕收性能弱的缺陷，使用时，加入硫酸调整剂调节矿浆pH和矿浆环境中，在搅拌条件下，直接加入该螯合捕收剂于浮选槽中与矿浆充分作用后，浮选得到钛粗精矿。本发明的捕收剂制备工艺简单，具有溶解分散性能好、选择性好、用量少、环境友好的特点，适用于中低品位钛铁矿浮选，经济效益显著。
本发明的一种钛铁矿螯合捕收剂，适用于低品位钛铁矿的浮选，能够获得较高品位和较高回收率的钛粗精矿。在该螯合捕收剂中，通过化学改性获得羧基羟肟酸，并将其与羟基脂肪酸、烷基磺酸盐、表面活性剂和起泡剂混合复配，并经皂化反应可大幅提升该捕收剂的溶解性、分散性及选择性，从而实现低品位钛铁矿的浮选。另外，该捕收剂捕收力强、选择性好、环境友好，具有良好的市场推广价值。
具体实施方式
一种钛铁矿螯合捕收剂，其螯合捕收剂是由羟基脂肪酸、烷基磺酸盐、羧基羟肟酸、表面活性剂、起泡剂进行复配，然后经皂化合成制备的；其羟基脂肪酸、烷基磺酸盐、羧基羟肟酸、表面活性剂、起泡剂进行复配后，其复配混合物的重量份组成为：羟基脂肪酸10-30份、烷基磺酸盐5-10份、羧基羟肟酸10-50份、表面活性剂为1-5份、起泡剂5-15份；其皂化合成过程采用浓度为5-15％的碱液，其复配混合物与碱液的重量份配比为1:1～1:5。
该钛铁矿螯合捕收剂的制备过程为：在室温下，将10-30份羟基脂肪酸、5-10份烷基磺酸盐、10-50份羧基羟肟酸和表面活性剂1-5份、混合，搅拌20-30min使其混合均匀，然后加入5-15份起泡剂。再用浓度为5-15％的碱液进行皂化，其复配混合物与碱液的重量份配比为1:1～1:5。在30～50℃时搅拌均匀使其充分皂化1-3h，得到一种钛铁矿螯合捕收剂。
上述方法中，其特征在于所使用的羟基脂肪酸包括α-羟基油酸、α-羟基亚油酸、蓖麻酸；
上述方法中，其特征在于所使用的烷基磺酸盐包括十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠；
上述方法中，其特征在于所使用的羧基羟肟酸包括C8-C18烷基-3-羧基丙基羟肟酸或C8-C18烷基-2-羧甲基乙基羟肟酸。
上述方法中，其特征在于所使用的表面活性剂包括曲拉通-100、NP-10、OP-10等聚氧乙烯醚类。
上述方法中，其特征在于所使用的起泡剂包括BK201、BK204、MIBC、三乙二醇单丁醚。
上述方法中，其特征在于所使用的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠。
上述方法中，其特征在于所制备的螯合捕收剂中活性组分、表面活性剂、起泡剂组分复配后与碱液混合皂化，碱液浓度为5-15％，其复配混合物与碱液的重量份配比为1:1～1:5。
本发明结合具体实施例对本发明的制备方法作进一步说明，但不受这些实施例的限制。
实施例1
称取25份α-羟基油酸、10份十二烷基磺酸钠、50份十二烷基-3-羧基丙基羟肟酸和1份曲拉通-100混合后，搅拌30min，然后加入15份起泡剂BK201，继续搅拌30min得到一均匀混合物。将20份氢氧化钠溶解于150份水中，然后将其缓慢加入到上述溶液中，在50℃时搅拌均匀使其充分皂化1.5h，得到一种钛铁矿螯合捕收剂。
某中低品位钛铁矿浮选试验：入选矿样TiO2品位为20.04％，调整矿浆pH，捕收剂用量400g/t，经一次粗选可获得TiO2品位为37.24％的钛精矿，作业回收率85.48％。
实施例2
称取25份α-羟基油酸、10份十二烷基苯磺酸钠、50份十八烷基-3-羧基丙基羟肟酸和1份OP-10混合后，搅拌30min，然后加入15份起泡剂BK201，继续搅拌30min得到一均匀混合物。将20份氢氧化钠溶解于150份水中，然后将其缓慢加入到上述溶液中，在50℃时搅拌均匀使其充分皂化1.5h，得到一种钛铁矿螯合捕收剂。
某中低品位钛铁矿浮选试验：入选矿样TiO2品位为18.13％，调整矿浆pH，捕收剂用量600g/t，经一次粗选可获得TiO2品位为35.89％的钛精矿，作业回收率83.14％。
实施例3
称取25份α-羟基油酸、10份十二烷基磺酸钠、20份十八烷基-3-羧基丙基羟肟酸、30份十二烷基-2-羧甲基乙基羟肟酸和1份NP-10混合后，搅拌30min，然后加入15份起泡剂三乙二醇单丁醚，继续搅拌30min得到一均匀混合物。将20份氢氧化钠溶解于150份水中，然后将其缓慢加入到上述溶液中，在50℃时搅拌均匀使其充分皂化1.5h，得到一种钛铁矿螯合捕收剂。
某中低品位钛铁矿浮选试验：入选矿样TiO2品位为22.26％，调整矿浆pH，捕收剂用量500g/t，经一次粗选可获得TiO2品位为39.05％的钛精矿，作业回收率89.47％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其螯合捕收剂是由羟基脂肪酸、烷基磺酸盐、羧基羟肟酸、表面活性剂、起泡剂进行复配，然后经皂化合成制备的。
2.根据权利要求1所述的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其羟基脂肪酸、烷基磺酸盐、羧基羟肟酸、表面活性剂、起泡剂进行复配后，其复配混合物的重量份组成为：羟基脂肪酸10-30份、烷基磺酸盐5-10份、羧基羟肟酸10-50份、表面活性剂为1-5份、起泡剂5-15份。
3.根据权利要求1所述的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其皂化合成过程采用重量浓度为5％-15％的碱液，其复配混合物与碱液的重量比为1:1～1:5。
4.根据权利要求1所述的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其所述的羟基脂肪酸包括α-羟基油酸、α-羟基亚油酸、蓖麻酸及其混合物。
5.根据权利要求1所述的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其所述的烷基磺酸盐包括十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠。
6.根据权利要求1所述的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其所述的羧基羟肟酸包括C8-C18烷基-3-羧基丙基羟肟酸或C8-C18烷基-2-羧甲基乙基羟肟酸。
7.根据权利要求1所述的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于所述的表面活性剂包括曲拉通-100、NP-10、OP-10的聚氧乙烯醚类。
8.根据权利要求1所述的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其所述的起泡剂包括BK201、BK204、MIBC、三乙二醇单丁醚。
9.根据权利要求1所述的一种钛铁矿螯合捕收剂，其特征在于其所述的碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠溶液。
10.根据权利要求1所述的一种钛铁矿螯合捕收剂的制备方法，其特征在于其制备过程的步骤依次包括：
(1)在室温下，将10-30份羟基脂肪酸、5-10份烷基磺酸盐、10-50份羧基羟肟酸和表面活性剂1-5份混合，搅拌20-30min使其混合均匀；
(2)加入5-15份起泡剂，均匀混合；
(3)浓度为5-15％碱液加入复配混合物中，进行皂化反应；其复配混合物与碱液的重量份配比为1:1～1:5，其反应温度为30～50℃，反应时间为1-3h。
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