CN112619901A - 一种改性油酸捕收剂的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种改性油酸捕收剂的制备方法及其应用，涉及矿物浮选技术领域。所述制备方法包括以下步骤：在工业油酸中添加乙烯‑醋酸乙烯共聚物EVA混合均匀并通过加热对体系进行分子重构得到改性油酸捕收剂。本发明制备方法获得的改性油酸捕收剂低温流动性、矿浆中的分散性好，原料及生产工艺不涉及危险化学品及危险工艺。

Description

一种改性油酸捕收剂的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及矿物浮选技术领域，尤其是涉及一种改性油酸捕收剂的制备方法及其应用。
背景技术
脂肪酸类特别是油酸及其改性捕收剂在矿物浮选领域有着广泛的应用，是非硫化矿(如萤石矿、钨矿、磷矿、钛铁矿、稀土矿等)浮选重要的捕收剂。但受其成分分子结构的限制，凝固点较高，低温环境下的水溶性差，在矿浆中的分散性差，继而影响选矿指标，给现场使用带来诸多困难。
北方矿山冬季普遍温度较低，通常是将矿浆加热到20℃-30℃，大幅增加了选厂的生产成本。为了解决上述问题，有很多科研工作者在脂肪酸改性方面做了大量的研究工作。中国专利号CN102247935B公开了一种通过活化、电解、分离、引入活性基团的方法对脂肪酸进行改性，得到的捕收剂浮选萤石，在矿浆温度为2℃时，萤石回收率能够达到90％以上，解决了脂肪酸类捕收剂低温应用的问题。但该方法引入了氯离子，将对后续的选矿流程产生负面影响，且捕收剂生产工艺复杂，涉及危险化品和危险工艺。在当下安全环保政策日趋严格的大环境下，此方法将不再具备广泛应用的基础。中国专利号CN104475263B公开了一种使用油酸酸化皂、4-氧桥十六酸、松醇油、辛基酚聚氧乙烯醚复配制成捕收剂的方法，将该捕收剂应用与矿浆温度为9-10℃的萤石矿浮选，萤石回收率接近90％。但该方法也涉及危化品且生产工艺较为复杂。中国专利CN110387002A公开了一种工业油酸降凝剂的制备及其应用方法，使用α-烯烃、顺丁烯二酸酐共聚物与工业油酸反应制成工业油酸降凝剂，添加到工业油酸中可降低凝固点，从而改善工业油酸储运和使用过程中遇到的一些问题，但该方法在3℃时，工业油酸即出现结晶(凝固)，仍不足以满足北方矿山冬季寒冷环境的使用需求。常规的脂肪酸类捕收剂的凝固点一般在15℃左右，低于15℃时，药剂配制添加困难，水溶性、分散性差，严重影响药剂的捕收性能。因此急需一种生产工艺安全环保、易操作的新型脂肪酸低温化改性方法。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性油酸捕收剂的制备方法，所述方法的原料及生产工艺不涉及危险化学品及危险工艺。所述方法制备得到的改性油酸捕收剂具有优异的低温流动性和水溶性，并且在矿浆中的分散性好。
本发明采用的技术方案如下：
在一方面，本发明提供了一种改性油酸捕收剂的制备方法，包括以下步骤：在工业油酸中添加乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)混合均匀并通过加热反应得到改性油酸捕收剂。通过加热，对工业油酸和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)混合体系进行分子重构得到改性油酸捕收剂。
在一个实施方案中，所述工业油酸的组分和含量配比为：油酸40～50wt％，亚油酸35～50wt％，亚麻酸1～10wt％。
在一个实施方案中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的添加量为总重量的0.5％-5.0％。
在一个实施方案中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中醋酸乙烯酯的含量为20％～45％。
在一个实施方案中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的分子量为1000-4000。
在一个实施方案中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物在50℃的运动粘度范围为10～300mm2/s。
在一个实施方案中，所述加热反应的温度为40-65℃。
在一个实施方案中，所述加热反应的时间为30min-60min。
在另一方面，本发明提供了根据所述的制备方法制备得到的改性油酸捕收剂。
所述改性油酸捕收剂的凝固点低至-5℃，在不低于-5℃时仍具有较好的流动性和水溶性。
在再一方面，本发明提供了所述改性油酸捕收剂的应用，所述捕收剂用于非硫化矿的浮选捕收。
在一个具体的实施方案中，所述捕收剂的用量为500g/t至1400g/t矿浆。
在一个具体的实施方案中，矿物浮选过程中无需对矿浆进行加热。有益效果：
本发明提供的改性油酸捕收剂的制备方法，方法操作简单，原料与添加剂来源广泛，易获取，不涉及危险化学品的使用，制备工艺安全。所述制备方法改性成本相对低廉，安全高效。
本发明获得的改性油酸捕收剂，凝固点相对更低，更适用于低温条件下的使用。并且在相同目的矿物浮选回收率、浮选效果相当的前提下，可将改性后油酸捕收剂的用量降低至常规油酸捕收剂用量的40％-50％，大大降低捕收剂用量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明改性油酸捕收剂凝固点与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)添加量的关系。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1.1改性油酸捕收剂的制备
在工业油酸(含41％油酸、40％亚油酸、2％亚麻酸)中，加入0.5％的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)(分子量为1200，50℃下运动粘度为40mm2/s)，在40℃下加热反应60min混合均匀，冷却后即获得改性油酸捕收剂。运动粘度的测试方法遵循《GB/T265-1988》。所得捕收剂凝固点为-8℃。
1.2萤石原矿浮选(一次粗选)对比试验
取原矿CaF2品位为38％的萤石原矿进行浮选(一次粗选)对比试验，矿浆温度3℃，试样1中添加500g/t常规工业油酸，试样2中添加500g/t改性油酸捕收剂，试样3中添加1000g/t常规工业油酸。其他浮选参数一致，浮选结果如下表所示。
Figure BDA0002824022720000041
Figure BDA0002824022720000051
由上表可以看出，在低温矿浆中，在获得基本相同的选矿指标(回收率)的前提下，改性油酸捕收剂的用量仅为常规工业油酸的50％。
实施例2
2.1改性油酸捕收剂的制备
在工业油酸(含48％油酸、39％亚油酸、5％亚麻酸)中加入3.0％的乙烯-醋酸乙烯共聚物(分子量为2800，50℃下运动粘度220mm2/s)，在52℃下加热反应40min混合均匀，冷却后即获得改性油酸捕收剂，经检测其凝固点为-11℃。
2.2白钨原矿浮选(一次粗选)对比试验
取WO3品位为0.56％的白钨矿原矿进行浮选(一次粗选)对比试验，矿浆温度2℃，试样1中添加600g/t常规工业油酸，试样2中添加600g/t改性油酸捕收剂，试样3中添加1500g/t常规工业油酸。其他浮选参数一致，浮选结果如下表所示。
Figure BDA0002824022720000052
由上表可以看出，在低温矿浆中，在获得基本相同的选矿指标的前提下，改性油酸捕收剂的用量仅为常规工业油酸的40％。
实施例3
3.1改性油酸捕收剂的制备
在工业油酸(含48％油酸、46％亚油酸、2％亚麻酸)中加入5.0％的乙烯-醋酸乙烯共聚物(分子量为3950，50℃下运动粘度290mm2/s)，在65℃下加热反应30min混合均匀，冷却后即获得改性油酸捕收剂，经检测其凝固点为-12℃。
3.2稀土矿原矿浮选(一次粗选)对比试验
取REO品位为6.14％的稀土矿原矿进行浮选(一次粗选)对比试验，矿浆温度5℃，试样1中添加1350g/t常规工业油酸，试样2中添加1350g/t改性油酸捕收剂，试样3中添加3000g/t常规工业油酸。其他浮选参数一致，浮选结果如下表所示。
Figure BDA0002824022720000061
由上表可以看出，在低温矿浆中，在获得基本相同的选矿指标的前提下，改性油酸捕收剂的用量仅为常规工业油酸的45％。
对比例1
改性油酸捕收剂的制备
与实施例1相同，不同之处在于，加入乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)(分子量为1200，50℃下运动粘度为40mm2/s)比例不同，对所得捕收剂的凝固点进行了测定，结果如图1所示。显然，EVA添加量在0.5％～5％为最佳。
对比例2
改性油酸捕收剂的制备
与实施例1相同，不同之处在于，在10℃下混合均匀，冷却后即获得改性油酸捕收剂。经过检测得到的改性油酸捕收剂凝固点为-2℃，其原因应为混合不均匀所致。
综上，本发明的改性油酸捕收剂与常规工业油酸的性能相比，改性后相对改性前的常规捕收剂在更低的温度下仍能保持相当的选矿指标。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种改性油酸捕收剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在工业油酸中添加乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA混合均匀并通过加热反应得到改性油酸捕收剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工业油酸的组分和含量配比为：油酸40～50％，亚油酸35～50％，亚麻酸1～10％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的添加量为总重量的0.5％-5.0％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的分子量为1000-4000。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA中醋酸乙烯酯的含量为20％～45％。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA在50℃的运动粘度范围为10～300mm2/s。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热反应的温度为40℃-65℃；所述加热反应的时间为30min-60min。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的改性油酸捕收剂。
9.根据权利要求8所述的改性油酸捕收剂的应用，其特征在于，所述捕收剂用于非硫化矿的浮选捕收。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述捕收剂的用量为500g/t至1400g/t矿浆且无需对矿浆进行加热。
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