CN112237998B - 一种选锡的阴阳离子捕收剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种选锡的阴阳离子捕收剂及其制备方法和应用，解决了单一药剂对入选品位低、锡矿物嵌布粒度细、伴生矿物组成及与锡石矿物共生关系复杂的锡石资源回收难的问题，本发明的阴阳离子捕收剂对锡石浮选的速率较快，泡沫矿化好，泡沫层流动性好、韧性适中、不黏稠，增加了浮选过程的二次富集作用，本阴阳离子捕收剂具有常温可溶、用量低、价格便宜、来源广、无毒无害、兼具捕收与选择性，在中性条件下即可对锡石高效回收的优点，能有效提高复杂矿中粗细粒锡石的回收。

Description

一种选锡的阴阳离子捕收剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种选锡的阴阳离子捕收剂及其制备方法和应用，属于选矿浮选药剂技术领域。
背景技术
锡石选矿时至今日，主要以物理方法的重力选矿为主，从事选矿的工作者研究重选设备偏多。在重选中，矿物的比重及粒度扮演着重要的角色，对+0.074㎜单体锡石、矿物组成简单、与脉石密度差较大的锡矿分选效果较好，但摇床选锡的重选回收率一般仅在50%～60%左右，处理量小且占地面积大，最致命的是重选回收下限低，对于-0.037㎜以下的锡石粒级的回收效果较差。
随着锡石丰富资源开采的消耗殆尽，面对锡石贫、细、杂的问题，即锡入选品位低、锡矿物嵌布粒度细、伴生矿物组成及与锡石矿物共生关系复杂，浮选的选择性捕收剂及抑制剂的发展应用使复杂矿产中的锡石回收成为可能。锡石浮选已有百年，但药剂研究的适用性差、药剂成本高且还未形成体系。面对易于采选的原生锡矿资源的减少与世界对金属锡的需求越来越广的矛盾，对于回收复杂矿产资源中的锡石显得至关重要。
目前，锡石的浮选捕收剂一般包括：烃油类、脂肪酸类、胂酸类、膦酸类、磺酸类、羟肟酸类。但随着锡资源的入选品位逐年降低，共伴生组分复杂情况格外突出，单一的药剂应用已很难满足矿山企业的生产需求，为了提高药剂对于锡石浮选的适应性，常采用复合药剂进行浮选，应用前景更为广泛。
发明内容
为了解决单一药剂对入选品位低、锡矿物嵌布粒度细、伴生矿物组成及与锡石矿物共生关系复杂的锡石资源回收难的问题，本发明的目的之一在于提供了一种选锡的阴阳离子捕收剂，本阴阳离子捕收剂具有常温可溶、用量低、价格便宜、来源广、无毒无害、兼具捕收与选择性，在中性条件下即可对锡石高效回收的优点，能有效提高复杂矿中粗细粒锡石的回收。
本选锡的阴阳离子捕收剂包括阴离子捕收剂和阳离子捕收剂，其中阴离子捕收剂由水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂、碳酸钠与氢氧化钠按质量比为10～20:10～20:1～3:3～5:1～3的比例配制得到，阳离子捕收剂由十二胺、十八胺、氨萘酚磺酸、鞣酸与草酸按质量比为4～10:4～10:1～3:1～3:1～3的比例配制得到。
本发明的目的之二在于提供了选锡的阴阳离子捕收剂的制备方法，具体操作如下：
（1）首先配制碳酸钠和氢氧化钠的混合碱液，然后将水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂溶于混合碱液中，并用搅拌器搅拌，得到阴离子捕收剂，其中水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂、碳酸钠与氢氧化钠按质量比为10～20:10～20:1～3:3～5:1～3；
（2）将氨萘酚磺酸、鞣酸和草酸配制成酸性溶液，再将十二胺、十八胺溶于酸性溶液中，并用搅拌器搅拌，得到阳离子捕收剂，其中十二胺、十八胺、氨萘酚磺酸、鞣酸与草酸的质量比为4～10:4～10:1～3:1～3:1～3；
（3）将步骤（1）的阴离子捕收剂与步骤（2）的阳离子捕收剂按3～6:1～3的比例混合后得到选锡的阴阳离子捕收剂。
所述步骤（1）、（2）中的搅拌器均以400～500r/min的转速进行搅拌，搅拌时间均为3～6min。
本发明的目的之三在于将选锡的阴阳离子捕收剂应用在浮选锡石中，向锡石给矿中依次加入调整剂、所述的阴阳离子捕收剂、捕收剂P86、起泡剂2#油进行锡石粗选作业，得到锡石粗精矿和锡石粗选尾矿，将锡石粗精矿再进行1~2次精选作业，锡石粗选尾矿进行2~3次扫选作业，得到最终的锡精矿。
所述调整剂包括pH调整剂、活化剂和抑制剂，其中pH调整剂为碳酸钠，用量为800～1200g/t，将矿浆pH调整至6～8，活化剂为KT-51，用量为200-400g/t，抑制剂为氟硅酸钠，用量为400～800g/t，所述的阴阳离子捕收剂用量为600～1000g/t，捕收剂P86用量为20～80g/t，起泡剂2#油用量为30～60g/t。
锡石粗选作业刮泡时间为3~6min，所述的1~2次精选不加药剂，第一次精选刮泡时间为2~4min，第二次精选刮泡时间为2~3min。
KT-51为云南缘矿科技有限公司生产销售。
本发明的特点是：本发明的水杨羟肟酸和苯甲羟肟酸都是羟肟酸类药剂，分子式为RCONHOH，羟肟酸对锡石的捕收作用主要是由于锡石表面的金属离子活性位（Sn2+、Sn4+）与它的-NHOH、C=O、-OH基团生成不溶或难溶表面螯合物。氧化石蜡皂为羧酸盐类捕收剂，分子式为RCOONa，羧基-COO-易与锡石表面的金属离子活性位（Sn2+、Sn4+）结合，从而吸附于矿物表面。十二胺和十八胺为胺类阳离子捕收剂，分子式为RNH2，锡石在中性pH下矿物表面呈电负性，水解的胺根RNH3 +易与溶液中表面呈负电的锡石吸附，且氮原子有孤电子对，可与锡石表面的金属离子活性位（Sn2+、Sn4+）结合。以上浮选捕收剂的烷基链R有足够的长度，则所形成的螯合物分子层或吸附的药剂就会使矿物有足够的疏水性。但由于羟肟酸盐与矿物表面阳离子形成的化合物溶解度较高，所以在矿物表面上它的吸附稳定性较脂肪酸盐低，因此它比脂肪酸捕收性弱、选择性强，就导致工业中锡石浮选使用羟肟酸盐的药剂量大大增多，经济成本提高。而氧化石蜡皂是脂肪酸盐，常用于钨矿浮选，本发明通过试验证明，氧化石蜡皂对锡石依然具一定的选择性和有优良的捕收性能,兼有起泡性,且价格便宜来源广，易溶于水,无毒易降解。十二胺和十八胺不仅依靠物理吸附与锡石吸附，而且可以与锡石表面活性位螯合，但其对锡石浮选选择性较差而捕收性较好。本发明的阴阳离子捕收剂作用于锡石时，阴离子捕收剂作用锡石表面后会降低表面电位，也更易于阳离子捕收剂吸附；阳离子与矿物优先吸附，提高矿物表面电位，也易与阴离子捕收剂共吸附；阴阳离子捕收剂也易与在矿物表面形成多层吸附；形成药剂间的协同互补效应。本发明的阴阳离子捕收剂对锡石浮选，不仅可以达到选择性与捕收能力的均衡，而且可以降低成本。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的阴阳离子捕收剂对锡石浮选的速率较快，泡沫矿化好，泡沫层流动性好、韧性适中、不黏稠，增加了浮选过程的二次富集作用。
（2）本发明的锡石浮选的阴阳离子捕收剂由水杨羟肟酸、苯甲羟肟酸、氧化石蜡皂、十二胺、十八胺等组成，具有常温可溶、用量低、价格便宜、来源广、无毒无害的特点。
（3）本发明的阴阳离子捕收剂兼具捕收能力与选择性，在中性条件下即可对锡石高效回收，能减少锡石浮选过程中的其他药剂用量，对后续尾水的再处理也降低难度及成本，对复杂矿中的粗细粒锡石的回收具有明显的提高。
附图说明
图1为本发明的阴阳离子捕收剂在锡石浮选应用中的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：云南文山某地含锡多金属硫化矿选矿厂回收锡石应用本发明的阴阳离子捕收剂的实例，具体操作如下：
该地锡石浮选给矿含锡品位为0.303%，含硫0.217%，脉石矿物以石英、黑云母、绿泥石和钾长石为主，含量分别为20.16%、23.37%、19.43%和10.81%。采用本发明所述的阴阳离子捕收剂替换原流程捕收剂，本阴阳离子捕收剂包括阴离子捕收剂和阳离子捕收剂，其中阴离子捕收剂由水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂、碳酸钠与氢氧化钠按质量比为10:10:1:3:1的比例配制得到，阳离子捕收剂由十二胺、十八胺、氨萘酚磺酸、鞣酸与草酸按质量比为4:4:1:1:1的比例配制得到，具体步骤如下：
（1）首先配制碳酸钠和氢氧化钠的混合碱液，然后将水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂溶于混合碱液中，并用搅拌器以400r/min的转速搅拌3min，得到阴离子捕收剂，其中水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂、碳酸钠与氢氧化钠按质量比为10:10:1:3:1；
（2）将氨萘酚磺酸、鞣酸和草酸配制成酸性溶液，再将十二胺、十八胺溶于酸性溶液中，并用搅拌器以400r/min的转速搅拌3min，得到阳离子捕收剂，其中十二胺、十八胺、氨萘酚磺酸、鞣酸与草酸的质量比为4:4:1:1:1；
（3）将步骤（1）的阴离子捕收剂与步骤（2）的阳离子捕收剂按3:1的比例混合后得到选锡的阴阳离子捕收剂。
应用本阴阳离子捕收剂，具体流程如图1所示：给矿细度-0.038mm占70%，向锡石给矿中依次加入pH调整剂碳酸钠800g/t，将矿浆pH调整至6，加入活化剂为KT-51 200g/t，加入抑制剂氟硅酸钠400g/t，加入本实施例的阴阳离子捕收剂600g/t，加入捕收剂P86 20g/t，加入起泡剂2#油30g/t，进行锡石粗选作业，得到锡石粗精矿和锡石粗选尾矿，将锡石粗精矿再进行2次精选作业，锡石粗选尾矿进行3次扫选作业，得到最终的锡精矿，其中精选不加药剂，第一次精选刮泡时间为3min，第二次精选刮泡时间为2min，第一次扫选作业加入本阴阳离子捕收剂200 g/t，2#油20g/t，刮泡4min，第二次扫选作业加入本阴阳离子捕收剂100 g/t，2#油10g/t，刮泡3min，第三次扫选不加药剂，刮泡2min，最终的锡精矿锡品位7.58%，回收率81.47%，未使用本阴阳离子捕收剂时其锡精矿中Sn品位7.79%，回收率71.63%，故使用本阴阳离子捕收剂使锡的品位和回收率均有了提高。
实施例2
云南某地锡石选矿厂浮选回收锡石应用本发明的阴阳离子捕收剂的实例，具体操作如下：
该地锡石浮选给矿含锡品位为0.35%，含硫0.31%，采用本发明所述的阴阳离子捕收剂替换原流程捕收剂，本阴阳离子捕收剂包括阴离子捕收剂和阳离子捕收剂，其中阴离子捕收剂由水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂、碳酸钠与氢氧化钠按质量比为15:15:2:4:2的比例配制得到，阳离子捕收剂由十二胺、十八胺、氨萘酚磺酸、鞣酸与草酸按质量比为6:6:2:2:2的比例配制得到，具体步骤如下：
（1）首先配制碳酸钠和氢氧化钠的混合碱液，然后将水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂溶于混合碱液中，并用搅拌器以450r/min的转速搅拌4min，得到阴离子捕收剂，其中水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂、碳酸钠与氢氧化钠按质量比为15:15:2:4:2；
（2）将氨萘酚磺酸、鞣酸和草酸配制成酸性溶液，再将十二胺、十八胺溶于酸性溶液中，并用搅拌器以450r/min的转速搅拌4min，得到阳离子捕收剂，其中十二胺、十八胺、氨萘酚磺酸、鞣酸与草酸的质量比为6:6:2:2:2；
（3）将步骤（1）的阴离子捕收剂与步骤（2）的阳离子捕收剂按5:2的比例混合后得到选锡的阴阳离子捕收剂。
应用本阴阳离子捕收剂，具体流程如下：给矿细度-0.074mm占85%，向锡石给矿中依次加入pH调整剂碳酸钠1000g/t，将矿浆pH调整至7，加入活化剂为KT-51 300g/t，加入抑制剂氟硅酸钠600g/t，加入本实施例的阴阳离子捕收剂800g/t，加入捕收剂P86 50g/t，加入起泡剂2#油50g/t，进行锡石粗选作业，得到锡石粗精矿和锡石粗选尾矿，将锡石粗精矿再进行1次精选作业，锡石粗选尾矿进行1次扫选作业，得到最终的锡精矿，其中精选不加药剂，第一次精选刮泡时间为4min，扫选作业加入本阴阳离子捕收剂400 g/t，2#油40g/t，最终的锡精矿锡品位9.98%，回收率84.59%，未使用本阴阳离子捕收剂时其锡精矿中Sn品位9.47%，回收率75.35%，故使用本阴阳离子捕收剂使锡的品位和回收率均有了提高。
实施例3
云南某地锡石选矿厂浮选回收锡石应用本发明的阴阳离子捕收剂的实例，具体操作如下：
该地锡石浮选给矿含锡品位为0.33%，含硫0.34%，采用本发明所述的阴阳离子捕收剂替换原流程捕收剂，本阴阳离子捕收剂包括阴离子捕收剂和阳离子捕收剂，其中阴离子捕收剂由水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂、碳酸钠与氢氧化钠按质量比为20:20:3:5:3的比例配制得到，阳离子捕收剂由十二胺、十八胺、氨萘酚磺酸、鞣酸与草酸按质量比为10:10:3:3:3的比例配制得到，具体步骤如下：
（1）首先配制碳酸钠和氢氧化钠的混合碱液，然后将水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂溶于混合碱液中，并用搅拌器以500r/min的转速搅拌5min，得到阴离子捕收剂，其中水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂、碳酸钠与氢氧化钠按质量比为20:20:3:5:3；
（2）将氨萘酚磺酸、鞣酸和草酸配制成酸性溶液，再将十二胺、十八胺溶于酸性溶液中，并用搅拌器以500r/min的转速搅拌5min，得到阳离子捕收剂，其中十二胺、十八胺、氨萘酚磺酸、鞣酸与草酸的质量比为10:10:3:3:3；
（3）将步骤（1）的阴离子捕收剂与步骤（2）的阳离子捕收剂按6:3的比例混合后得到选锡的阴阳离子捕收剂。
应用本阴阳离子捕收剂，具体流程如下：给矿细度-0.074mm占88%，向锡石给矿中依次加入pH调整剂碳酸钠1200g/t，将矿浆pH调整至8，加入活化剂为KT-51 400g/t，加入抑制剂氟硅酸钠800g/t，加入本实施例的阴阳离子捕收剂1000g/t，加入捕收剂P86 80g/t，加入起泡剂2#油60g/t，进行锡石粗选作业，得到锡石粗精矿和锡石粗选尾矿，将锡石粗精矿再进行2次精选作业，锡石粗选尾矿进行3次扫选作业，得到最终的锡精矿，其中精选不加药剂，第一次精选刮泡时间为4min，第二次精选刮泡时间为3min，第一次扫选作业加入本阴阳离子捕收剂300 g/t，2#油20g/t，第一次扫选作业加入本阴阳离子捕收剂150 g/t，2#油10g/t，第三次扫选不加药剂，最终的锡精矿锡品位7.86%，回收率88.92%，未使用本阴阳离子捕收剂时其锡精矿中Sn品位7.3%，回收率72.41%，故使用本阴阳离子捕收剂使锡的品位和回收率均有了提高。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种选锡的阴阳离子捕收剂，其特征在于所述捕收剂包括阴离子捕收剂和阳离子捕收剂，其中阴离子捕收剂由水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂、碳酸钠与氢氧化钠按质量比为10～20:10～20:1～3:3～5:1～3的比例配制得到，阳离子捕收剂由十二胺、十八胺、氨萘酚磺酸、鞣酸与草酸按质量比为4～10:4～10:1～3:1～3:1～3的比例配制得到，阴阳离子捕收剂的制备方法，具体操作如下：
（1）首先配制碳酸钠和氢氧化钠的混合碱液，然后将水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂溶于混合碱液中，并用搅拌器搅拌，得到阴离子捕收剂，其中水杨羟肟酸、甲羟肟酸、氧化石蜡皂、碳酸钠与氢氧化钠按质量比为10～20:10～20:1～3:3～5:1～3；
（2）将氨萘酚磺酸、鞣酸和草酸配制成酸性溶液，再将十二胺、十八胺溶于酸性溶液中，并用搅拌器搅拌，得到阳离子捕收剂，其中十二胺、十八胺、氨萘酚磺酸、鞣酸与草酸的质量比为4～10:4～10:1～3:1～3:1～3；
（3）将步骤（1）的阴离子捕收剂与步骤（2）的阳离子捕收剂按3～6:1～3的比例混合后得到选锡的阴阳离子捕收剂。
2.根据权利要求1所述的选锡的阴阳离子捕收剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）、（2）中的搅拌器均以400～500r/min的转速进行搅拌，搅拌时间均为3～6min。
3.权利要求1所述的选锡的阴阳离子捕收剂在浮选锡石中的应用，其特征在于，向锡石给矿中依次加入调整剂、所述的阴阳离子捕收剂、捕收剂P86、起泡剂2#油进行锡石粗选作业，得到锡石粗精矿和锡石粗选尾矿，将锡石粗精矿再进行1~2次精选作业，锡石粗选尾矿进行2~3次扫选作业，得到最终的锡精矿。
4.根据权利要求3所述的选锡的阴阳离子捕收剂在浮选锡石中的应用，其特征在于：所述调整剂包括pH调整剂、活化剂和抑制剂，其中pH调整剂为碳酸钠，用量为800～1200g/t，将矿浆pH调整至6～8，活化剂为KT-51，用量为200-400g/t，抑制剂为氟硅酸钠，用量为400～800g/t，所述的阴阳离子捕收剂用量为600～1000g/t，捕收剂P86用量为20～80g/t，起泡剂2#油用量为30～60g/t。
5.根据权利要求4所述的选锡的阴阳离子捕收剂在浮选锡石中的应用，其特征在于：锡石粗选作业刮泡时间为3~6min，所述的1~2次精选不加药剂，第一次精选刮泡时间为2~4min，第二次精选刮泡时间为2~3min。
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