CN107899752A - 氧化锌捕收剂及其制备方法与应用 - Google Patents

氧化锌捕收剂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种氧化锌捕收剂及其制备方法与应用。氧化锌捕收剂的原料组分按重量份计，包括：醋酸20～35重量份、椰油胺25～35重量份、十八胺15～25重量份、月桂酰胺1～2重量份以及水18～25重量份。制备方法包括：S101：将椰油胺、十八胺以及月桂酰胺在室温下混合均匀，得到第一混合物；S102：将剩余原料组分混合后加热，得到第二混合物；S103：将第一混合物加入第二混合物中，得到氧化锌捕收剂。本发明的氧化锌捕收剂具有优异的浮锌选择性能、溶解性能以及耐低温性能；其易于溶解，因而对选矿温度无特殊要求；此外，本发明的捕收剂用量少，对多种氧化锌均具有良好的捕收性，最终浮选得到的精矿回收率和品味高。

Description

氧化锌捕收剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及选矿药剂制备技术领域，具体涉及一种氧化锌捕收剂及其制备方法与应用。
背景技术
氧化锌作为锌的重要矿物资源，我国氧化锌矿的矿产资源十分丰富，分布集中，主要分布在西南和西北地区；其中云南氧化锌矿物储量占全国氧化锌矿资源的四分之一，是我国氧化锌矿资源最丰富的省份，如兰坪铅锌矿，其是我国仅有的储量在万以上的巨型矿床；其它省份如甘肃、四川、广西、辽宁，也都拥有较多的氧化锌矿资源。
氧化锌矿石中，矿物种类繁多，相互掺杂伴生，嵌布粒度比较细，泥化状态较严重，且含有一定量可溶性盐、氧化铁及矿泥。因此，氧化锌矿具有矿石易碎、含泥多、组成复杂的共性，造成选矿难度大，微细粒氧化锌损失较多，回收率和富集比偏低。与国外相比，我国在氧化锌矿浮选药剂方面还存在着较大差距，且对低品位细粒氧化锌矿的回收利用可借鉴的资料较少。我国对于锌金属的需求量却在不断增加，使得选矿工业面临新的困难。如何提高氧化锌矿的选矿指标，提高经济效益，是矿业生产和科研方面面临的课题之一。
目前利用比较广泛的技术主要是浮选处理氧化锌矿法，该浮选工艺主要有硫化一胺法、加温硫化黄药法、脂肪酸直接浮选、鳌合浮选法和其他浮选方法等。浮选氧化锌矿最有效的是硫化胺盐浮选法：硫化黄药法在氧化锌矿被加温硫化后，需先加入活化剂才能浮选，并且在一些浮选中药剂耗量大，药剂用量大，回收率和精矿品味不高，选矿不稳定；因此工业上的应用也不广泛脂肪酸类捕收剂对大多数矿石的选择性差，所以在工业上没有推广。
基于此，提供一种新型的氧化锌捕收剂尤为重要。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种氧化锌捕收剂及其制备方法与应用。本发明提供的氧化锌捕收剂具有优异的浮锌选择性能、溶解性能以及耐低温性能，且药剂用量少，浮选得到的精矿回收率和品味高；具体地，铅精矿的品位高达51～60％，回收率为80～90％；锌精矿的品位达到35～42％，回收率为75～92％；此外，本发明提供的氧化锌捕收剂无毒无害，对环境友好，符合环保要求。
为此，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种氧化锌捕收剂，捕收剂的原料组分按重量份计，包括：醋酸20～35重量份、椰油胺25～35重量份、十八胺15～25重量份、月桂酰胺1～2重量份以及水18～25重量份。
在本发明的进一步实施方式中，原料组分还包括：环烷酸锌0.05～0.2重量份、山梨醇10～15重量份、石墨烯1～3重量份以及硝酸铵2～5重量份。
在本发明的进一步实施方式中，原料组分包括：醋酸25～30重量份、椰油胺28～35重量份、十八胺20～25重量份、月桂酰胺1～2重量份、水20～25重量份、环烷酸锌0.1～0.15重量份、山梨醇10～13重量份、石墨烯1～3重量份以及硝酸铵2～3重量份。
在本发明的进一步实施方式中，包括下述原料组分：醋酸28重量份、椰油胺30重量份、十八胺20重量份、月桂酰胺0.5重量份、水21.5重量份、环烷酸锌0.15重量份、山梨醇11重量份、石墨烯2重量份以及硝酸铵2重量份。
第二方面，本发明提供一种氧化锌捕收剂的制备方法，包括以下步骤：S101：将椰油胺、十八胺以及月桂酰胺在室温下混合均匀，得到第一混合物；S102：将除椰油胺、十八胺以及月桂酰胺之外的剩余原料组分混合后加热至45℃～50℃，得到第二混合物；S103：将第一混合物加入第二混合物中，且边加入边搅拌，最终得到氧化锌捕收剂。
在本发明的进一步实施方式中，S103中，搅拌转速为2000rpm～2500rpm，搅拌时间为30min～50min，搅拌过程中的温度为58℃～65℃。
第三方面，本发明提供的氧化锌捕收剂在氧化铅锌矿选矿过程中的应用。
在本发明的进一步实施方式中，应用方法为：将氧化锌捕收剂加入经过预处理之后的氧化铅锌矿中，最终分离得到氧化锌精矿；其中，氧化锌捕收剂的加入量为10～20g/吨原矿。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明提供的氧化锌捕收剂具有优异的浮锌选择性能、溶解性能以及耐低温性能；具体地，本发明的捕收剂易于溶解，因而对选矿温度无特殊要求；传统氧化锌捕收剂水溶性差，需要热水溶解，且温度低时就会析出。此外，本发明提供的捕收剂用量少，对多种氧化锌均具有良好的捕收性，用量仅为10～20g/t，且最终浮选得到的精矿回收率和品味高；其中，铅精矿的品位高达51～60％，回收率为80～90％；锌精矿的品位达到35～42％，回收率为75～92％。
(2)本发明提供的氧化锌捕收剂制备方法简单、成本较低，具有广泛的应用价值；且制备得到的氧化锌捕收剂无毒无害，对环境友好，符合环保要求。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规试剂商店购买得到的，所有试剂均为分析纯。
以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。
本发明提供一种氧化锌捕收剂，捕收剂的原料组分按重量份计，包括：醋酸20～35重量份、椰油胺25～35重量份、十八胺15～25重量份、月桂酰胺1～2重量份以及水18～25重量份。
优选地，原料组分还包括：环烷酸锌0.05～0.2重量份、山梨醇10～15重量份、石墨烯1～3重量份以及硝酸铵2～5重量份。
另外，针对本发明的氧化锌捕收剂，本发明专门设计了制备方法，包括以下步骤：
S101：将椰油胺、十八胺以及月桂酰胺在室温下混合均匀，得到第一混合物。
S102：将除椰油胺、十八胺以及月桂酰胺之外的剩余原料组分混合后加热至45℃～50℃，得到第二混合物。
S103：将第一混合物加入第二混合物中，且边加入边搅拌，最终得到氧化锌捕收剂。其中，搅拌转速为2000rpm～2500rpm，搅拌时间为30min～50min，搅拌过程中的温度为58℃～65℃。
下面结合具体实施方式进行说明：
实施例一
本发明提供一种氧化锌捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的原料组分按重量份计，包括：醋酸30重量份、椰油胺28重量份、十八胺25重量份、月桂酰胺1重量份以及水25重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备氧化锌捕收剂：
S101：将椰油胺、十八胺以及月桂酰胺在室温下混合均匀，得到第一混合物。
S102：将除椰油胺、十八胺以及月桂酰胺之外的剩余原料组分混合后加热至45℃，得到第二混合物。
S103：将第一混合物加入第二混合物中，且边加入边搅拌，最终得到氧化锌捕收剂。其中，搅拌转速为2500rpm，搅拌时间为30min，搅拌过程中的温度为65℃。
实施例二
本发明提供一种氧化锌捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的原料组分按重量份计，包括：醋酸25重量份、椰油胺35重量份、十八胺20重量份、月桂酰胺2重量份以及水20重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备氧化锌捕收剂：
S101：将椰油胺、十八胺以及月桂酰胺在室温下混合均匀，得到第一混合物。
S102：将除椰油胺、十八胺以及月桂酰胺之外的剩余原料组分混合后加热至50℃，得到第二混合物。
S103：将第一混合物加入第二混合物中，且边加入边搅拌，最终得到氧化锌捕收剂。其中，搅拌转速为2000rpm，搅拌时间为50min，搅拌过程中的温度为58℃。
实施例三
本发明提供一种氧化锌捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的原料组分按重量份计，包括：醋酸30重量份、椰油胺28重量份、十八胺25重量份、月桂酰胺1重量份、水25重量份、环烷酸锌0.15重量份、山梨醇10重量份、石墨烯3重量份以及硝酸铵2重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备氧化锌捕收剂：
S101：将椰油胺、十八胺以及月桂酰胺在室温下混合均匀，得到第一混合物。
S102：将除椰油胺、十八胺以及月桂酰胺之外的剩余原料组分混合后加热至45℃，得到第二混合物。
S103：将第一混合物加入第二混合物中，且边加入边搅拌，最终得到氧化锌捕收剂。其中，搅拌转速为2500rpm，搅拌时间为30min，搅拌过程中的温度为65℃。
实施例四
本发明提供一种氧化锌捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的原料组分按重量份计，包括：醋酸25重量份、椰油胺35重量份、十八胺20重量份、月桂酰胺2重量份、水20重量份、环烷酸锌0.1重量份、山梨醇13重量份、石墨烯1重量份以及硝酸铵3重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备氧化锌捕收剂：
S101：将椰油胺、十八胺以及月桂酰胺在室温下混合均匀，得到第一混合物。
S102：将除椰油胺、十八胺以及月桂酰胺之外的剩余原料组分混合后加热至50℃，得到第二混合物。
S103：将第一混合物加入第二混合物中，且边加入边搅拌，最终得到氧化锌捕收剂。其中，搅拌转速为2000rpm，搅拌时间为50min，搅拌过程中的温度为58℃。
实施例五
本发明提供一种氧化锌捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的原料组分按重量份计，包括：醋酸28重量份、椰油胺30重量份、十八胺20重量份、月桂酰胺0.5重量份、水21.5重量份、环烷酸锌0.15重量份、山梨醇11重量份、石墨烯2重量份以及硝酸铵2重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备氧化锌捕收剂：
S101：将椰油胺、十八胺以及月桂酰胺在室温下混合均匀，得到第一混合物。
S102：将除椰油胺、十八胺以及月桂酰胺之外的剩余原料组分混合后加热至48℃，得到第二混合物。
S103：将第一混合物加入第二混合物中，且边加入边搅拌，最终得到氧化锌捕收剂。其中，搅拌转速为2300rpm，搅拌时间为50min，搅拌过程中的温度为60℃。
此外，为了进一步说明本发明提取方法的优势，设置以下对比例。需要说明的是，下述对比例均在实施例五的基础上设置而成；同时，为了更直观的体现各对比例的区别，将各对比例和实施例五的部分原料组分列于表1中。
对比例一
本发明提供一种氧化锌捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的原料组分按重量份计，包括：醋酸28重量份、椰油胺30重量份、十八胺20重量份、月桂酰胺0.5重量份、水21.5重量份、山梨醇11重量份、石墨烯2重量份以及硝酸铵2重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备氧化锌捕收剂：
S101：将椰油胺、十八胺以及月桂酰胺在室温下混合均匀，得到第一混合物。
S102：将除椰油胺、十八胺以及月桂酰胺之外的剩余原料组分混合后加热至48℃，得到第二混合物。
S103：将第一混合物加入第二混合物中，且边加入边搅拌，最终得到氧化锌捕收剂。其中，搅拌转速为2300rpm，搅拌时间为50min，搅拌过程中的温度为60℃。
对比例二
本发明提供一种氧化锌捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的原料组分按重量份计，包括：醋酸28重量份、椰油胺30重量份、十八胺20重量份、月桂酰胺0.5重量份、水21.5重量份、环烷酸锌0.15重量份、山梨醇11重量份以及石墨烯2重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备氧化锌捕收剂：
S101：将椰油胺、十八胺以及月桂酰胺在室温下混合均匀，得到第一混合物。
S102：将除椰油胺、十八胺以及月桂酰胺之外的剩余原料组分混合后加热至48℃，得到第二混合物。
S103：将第一混合物加入第二混合物中，且边加入边搅拌，最终得到氧化锌捕收剂。其中，搅拌转速为2300rpm，搅拌时间为50min，搅拌过程中的温度为60℃。
对比例三
本发明提供一种氧化锌捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的原料组分按重量份计，包括：醋酸28重量份、椰油胺30重量份、十八胺20重量份、月桂酰胺0.5重量份、水21.5重量份、环烷酸锌0.15重量份以及石墨烯2重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备氧化锌捕收剂：
S101：将椰油胺、十八胺以及月桂酰胺在室温下混合均匀，得到第一混合物。
S102：将除椰油胺、十八胺以及月桂酰胺之外的剩余原料组分混合后加热至48℃，得到第二混合物。
S103：将第一混合物加入第二混合物中，且边加入边搅拌，最终得到氧化锌捕收剂。其中，搅拌转速为2300rpm，搅拌时间为50min，搅拌过程中的温度为60℃。
表1 各对比例与实施例五部分原料组分含量列表/重量份
另外，为了进一步评价本发明各实施例和对比例氧化锌捕收剂的性能，进行以下应用实验。具体地，将各实施例和对比例得到的氧化锌捕收剂分别用于氧化铅锌矿的选矿方法中，具体包括以下步骤：
S201：将高泥氧化铅锌矿经破碎球磨，且-0.074粒级的占比不小于85％得到球磨矿。
S202：将球磨矿经脱泥处理，得到泥浆部分与脱泥产物；在脱泥产物中加入1000克/吨原矿的水玻璃并混合均匀，之后采用硫化钠调节pH值至9.5；在调节pH值为9.5的产物中加入第一混合物，之后分离得到氧化铅精矿和尾矿。其中，第一混合物的原料组分按重量份计，包括丁铵黑药20重量份和异戊基黄药20重量份；且第一混合物的加入量为60克/吨原矿。
S203：采用硫化钠将S202得到的尾矿调节pH值至12.5，之后加入起泡剂2号油5克/吨原矿，于18℃条件下，加入氧化锌捕收剂10克/吨原矿，得到氧化锌精矿。
S204：将S202得到的泥浆部分采用射流式离心选矿法选出其中的氧化锌。
其中，处理对象的主要成分为云南兰坪县凤凰山高泥氧化铅锌矿，主要包括闪锌矿、菱锌矿、方铅矿、白铅矿、铅矾；又有在氧化过程中产生的大量褐土、铅矾，矿石性脆、含泥高、脉石矿物质复杂，可溶性盐含量高而难以浮选分离富积；其中含铅1.2～2.6％，氧化率约为83％；含锌5.5～9.2％，氧化率约为85％。
将各实施例和对比例氧化锌捕收剂的应用结果列于表2。
表2 各实施例精矿中金属品位和回收率列表
从表格数据可以看出：本发明各实施例制备得到的氧化锌捕收剂具有优异的性能。此外，上述选矿过程在18℃下进行，在该过程中加入本发明的捕收剂，未出现因温度过低而使得氧化锌捕收剂析出等现象。需要说明的是，除了实施例一至实施例五列举的情况，其他原料组分的种类和配比、制备过程中的条件和参数等也是可以的。
本发明提供的氧化锌捕收剂具有优异的浮锌选择性能、溶解性能以及耐低温性能；具体地，本发明的捕收剂易于溶解，因而对选矿温度无特殊要求；传统氧化锌捕收剂水溶性差，需要热水溶解，且温度低时就会析出。此外，本发明提供的捕收剂用量少，对多种氧化锌均具有良好的捕收性，用量仅为10～20g/t，且最终浮选得到的精矿回收率和品味高；具体地，铅精矿的品位高达51～60％，回收率为80～90％；锌精矿的品位达到35～42％，回收率为75～92％。本发明提供的氧化锌捕收剂制备方法简单、成本较低，具有广泛的应用价值；且制备得到的氧化锌捕收剂无毒无害，对环境友好，符合环保要求。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种氧化锌捕收剂，其特征在于，所述捕收剂的原料组分按重量份计，包括：
醋酸20～35重量份、椰油胺25～35重量份、十八胺15～25重量份、月桂酰胺1～2重量份以及水18～25重量份。
2.根据权利要求1所述的氧化锌捕收剂，其特征在于，还包括：
环烷酸锌0.05～0.2重量份、山梨醇10～15重量份、石墨烯1～3重量份以及硝酸铵2～5重量份。
3.根据权利要求2所述的氧化锌捕收剂，其特征在于，原料组分包括：
醋酸25～30重量份、椰油胺28～35重量份、十八胺20～25重量份、月桂酰胺1～2重量份、水20～25重量份、环烷酸锌0.1～0.15重量份、山梨醇10～13重量份、石墨烯1～3重量份以及硝酸铵2～3重量份。
4.根据权利要求3所述的氧化锌捕收剂，其特征在于，包括下述原料组分：
醋酸28重量份、椰油胺30重量份、十八胺20重量份、月桂酰胺0.5重量份、水21.5重量份、环烷酸锌0.15重量份、山梨醇11重量份、石墨烯2重量份以及硝酸铵2重量份。
5.权利要求1～4任一项所述氧化锌捕收剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101：将椰油胺、十八胺以及月桂酰胺在室温下混合均匀，得到第一混合物；
S102：将除椰油胺、十八胺以及月桂酰胺之外的剩余原料组分混合后加热至45℃～50℃，得到第二混合物；
S103：将所述第一混合物加入所述第二混合物中，且边加入边搅拌，最终得到氧化锌捕收剂。
6.根据权利要求5所述的氧化锌捕收剂的制备方法，其特征在于：
所述S103中，搅拌转速为2000rpm～2500rpm，搅拌时间为30min～50min，搅拌过程中的温度为58℃～65℃。
7.权利要求1～4任一项所述氧化锌捕收剂在氧化铅锌矿选矿过程中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：
将所述氧化锌捕收剂加入经过预处理之后的氧化铅锌矿中，最终分离得到氧化锌精矿；其中，所述氧化锌捕收剂的加入量为10～20g/吨原矿。
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