CN114891128A - 一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的制备及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的制备及使用方法，涉及赤铁矿反浮选技术领域，具体为一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的制备及使用方法，包括淀粉、反应溶剂、交联剂、醚化剂、氧化剂和催化剂，其中反应溶剂为乙醇，交联剂为环氧丙烷，醚化剂为氯乙酸，氧化剂为过氧化氢或次氯酸钠，催化剂为氢氧化钠，其特征在于，该改性淀粉抑制剂按重量份数计的配比为：淀粉100份、乙醇45‑50份、环氧丙烷0.7‑1份、氯乙酸20‑30份、氢氧化钠5‑11份、氧化剂4‑7份。本发明制备出一种抑制效果强，冷溶性好，用量少的多重改性淀粉抑制剂用于赤铁矿反浮选；普通淀粉经过交联，醚化，氧化制备成改性淀粉，使之易溶于水，并且表现出对赤铁矿的选择性抑制作用。
Description
技术领域
本发明涉及赤铁矿反浮选技术领域，具体为一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的制备及使用方法。
背景技术
目前，工业上采用的赤铁矿反浮选抑制剂主要是玉米淀粉，普遍认为在淀粉聚合物中，仅环状葡萄糖单元的三个羟基是游离的并且可以旋转至分子环的一侧，从而使该侧更亲水。直链淀粉在水溶液中每转会形成一个螺旋结构，结构中具有六个葡萄糖单体。螺旋结构的内部疏水而外部亲水。淀粉片段吸附在赤铁矿表面对捕收剂形成罩盖从而增强赤铁矿的亲水性。但是普通淀粉在使用时用量较大，且配置困难，需要加热，造成环境污染。
近年来不断有研究者研制出各种改性淀粉，如CN103567078所公开的羧甲基淀粉，相比于普通淀粉配制简单，用量也有所减少。CN102443071A公开了一种包含羧酸根、磺酸根阴离子和季铵基阳离子的两性淀粉，具有冷水可溶，低粘度，可增加赤铁精矿的产率和改善铁精矿浆的过滤条件等优点。
淀粉最为常见的赤铁矿抑制剂，然而淀粉在配置过程中需要加热、加碱，使其预糊化得到糊状溶液。淀粉溶液黏度较高，在蒸煮和输送过程中易造成管道堵塞。且普通淀粉在使用时用量较大，且配置困难，需要加热，造成环境污染。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的制备及使用方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的制备及使用方法，包括淀粉、反应溶剂、交联剂、醚化剂、氧化剂和催化剂，其中反应溶剂为乙醇，交联剂为环氧丙烷，醚化剂为氯乙酸，氧化剂为过氧化氢或次氯酸钠，催化剂为氢氧化钠，其特征在于，该改性淀粉抑制剂按重量份数计的配比为：淀粉100份、乙醇45-50份、环氧丙烷0.7-1份、氯乙酸20-30份、氢氧化钠5-11份、氧化剂4-7份。
可选的，所述淀粉选择玉米淀粉、木薯淀粉或小麦淀粉其中的一种或几种。
可选的，所述乙醇为90％—95％。
一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、交联反应：将淀粉倒入捏合机中，同时加入淀粉质量45-50％的乙醇作为反应溶剂，捏合搅拌5min后倒入淀粉质量7-10％的环氧丙烷，反应15min。
S2、醚化反应：将上述反应产品，在不断搅拌的过程中，喷淋淀粉质量25-30％氯乙酸，捏合搅拌15min后。
S3、氧化反应：将物料边搅拌边升温至50℃，同时加入淀粉质量10％的氢氧化钠和5％的氧化剂，在50℃左右捏合搅拌3h。
S4、在50℃下烘干水分后，研磨通过200目筛子得到抑制剂产品为交联氧化羧甲基淀粉。
可选的，所述交联氧化羧甲基淀粉为白色或微黄色粉末，包含羧酸根，羧基质量百分数为0.015-0.3％。
可选的，该抑制剂使用在赤铁矿反浮选中，即可适用于阴离子反浮选，亦可应用于阳离子反浮选。
一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的使用方法，包括以下步骤：
将制备成的抑制剂粉末制备质量浓度成2％以下的溶液，细磨至解离的矿浆，调好pH后，加入抑制剂，然后依次加入活化剂和捕收剂，搅拌，浮选得到精矿产品。
可选的，所述抑制剂的用量在150—500g/t，其中，活化剂添加与否视捕收剂的种类而定，pH为9-11.5，则视捕收剂性质而定。
本发明提供了一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的制备及使用方法，具备以下有益效果：
本发明的目的是制备出一种抑制效果强，冷溶性好，用量少的多重改性淀粉抑制剂用于赤铁矿反浮选；普通淀粉经过交联，醚化，氧化制备成改性淀粉，使之易溶于水，并且表现出对赤铁矿的选择性抑制作用。
本发明可以将淀粉葡萄糖单元上的羟基取代为羧基，羧基的引入可以增强淀粉的水溶性，同时羧基作为亲水基团可以是吸附的矿物表面亲水达到抑制的效果；交联可以使淀粉分子形成网状结构，增强其抑制性能。
本发明的抑制剂可冷水可溶，不需要消耗大量热量，减少选厂成本；交联化，使淀粉分子弯曲，在内部或分子之间由氢键缔合为网状结构，增强其抑制性能；网状结构分子可选择性絮凝细粒赤铁矿，提高铁回收率。
具体实施方式
下面，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
将45份乙醇与100份玉米淀粉倒入捏合机中，捏合搅拌5min后倒入7份环氧丙烷，喷淋25份氯乙酸，捏合搅拌15min后，升温至50℃，同时加入10份氢氧化钠和5份氧化剂，在50℃捏合3h。在50℃下烘干水分后，研磨通过200目筛子得到抑制剂产品。
试验所用矿样化学组分如下表所示：
使用时将改性抑制剂配成质量分数1％的水溶液，将铁品位为45.66％，质量浓度为40％的矿浆pH调至11.5，加入250g/t抑制剂，1100g/t活化剂(石灰)，900g/t捕收剂(油酸钠)，搅拌调浆后浮选刮泡可得铁精矿品位为66.23％，回收率70.12％。
对比例：浮选流程相同药剂制度为，抑制剂(淀粉)用量850g/t，1000g/t活化剂(石灰)，750g/t捕收剂(阴离子捕收剂)，精选捕收剂400g/t可得铁精矿品位为64.44％，回收率68.24％。
实施例2
将45份乙醇与100份木薯淀粉倒入捏合机中，捏合搅拌5min后倒入7份环氧丙烷，同时喷淋25份氯乙酸，捏合搅拌15min后，升温至50℃，同时加入10份氢氧化钠和5份氧化剂，在50℃捏合1—3h。在50℃下烘干水分后，研磨通过200目筛子得到抑制剂产品。
试验所用矿样化学组分如下表所示：
使用时将改性抑制剂配成质量分数1％的水溶液，将矿样调制为质量浓度为40％的矿浆，pH调至9，加入250g/t抑制剂，275g/t捕收剂(阳离子捕收剂DLTB)，搅拌调浆后浮选刮泡可得铁精矿品位为67.40％，回收率71.25％。
对比例：浮选流程相同药剂制度为，抑制剂(淀粉)用量900g/t，800g/t捕收剂(阳离子捕收剂DLTB)，精选捕收剂400g/t可得铁精矿品位为65.44％，回收率68.24％。
实施例3
抑制剂与实施例1相同，试验所用矿样化学组分如下表所示：
将实施例2中的抑制剂配成质量分数1％的水溶液，将铁品位为46.66％，质量浓度为40％的矿浆pH调至10，加入275g/t抑制剂，225g/t捕收剂(醚胺)，搅拌调浆后浮选刮泡，精选捕收剂125g/t可得铁精矿品位为67.23％，回收率69.56％。
对比例：浮选流程相同药剂制度为，抑制剂(淀粉)用量900g/t，800g/t捕收剂(阳离子捕收剂DLTB)，精选捕收剂400g/t可得铁精矿品位为66.44％，回收率68.24％。
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揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂，包括淀粉、反应溶剂、交联剂、醚化剂、氧化剂和催化剂，其中反应溶剂为乙醇，交联剂为环氧丙烷，醚化剂为氯乙酸，氧化剂为过氧化氢或次氯酸钠，催化剂为氢氧化钠，其特征在于，该改性淀粉抑制剂按重量份数计的配比为：淀粉100份、乙醇45-50份、环氧丙烷0.7-1份、氯乙酸20-30份、氢氧化钠5-11份、氧化剂4-7份。
2.根据权利要求1所述的一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂，其特征在于：所述淀粉选择玉米淀粉、木薯淀粉或小麦淀粉其中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂，其特征在于：所述乙醇为90％—95％。
4.一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、交联反应：将淀粉倒入捏合机中，同时加入淀粉质量45-50％的乙醇作为反应溶剂，捏合搅拌5min后倒入淀粉质量7-10％的环氧丙烷，反应15min。
S2、醚化反应：将上述反应产品，在不断搅拌的过程中，喷淋淀粉质量25-30％氯乙酸，捏合搅拌15min后。
S3、氧化反应：将物料边搅拌边升温至50℃，同时加入淀粉质量10％的氢氧化钠和5％的氧化剂，在50℃左右捏合搅拌3h。
S4、在50℃下烘干水分后，研磨通过200目筛子得到抑制剂产品为交联氧化羧甲基淀粉。
5.如权利要求4所述的一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的制备方法，其特征在于：所述交联氧化羧甲基淀粉为白色或微黄色粉末，包含羧酸根，羧基质量百分数为0.015-0.3％。
6.如权利要求4所述的一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的制备方法，其特征在于，该抑制剂使用在赤铁矿反浮选中，即可适用于阴离子反浮选，亦可应用于阳离子反浮选。
7.一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的使用方法，包括以下步骤：
将制备成的抑制剂粉末制备质量浓度成2％以下的溶液，细磨至解离的矿浆，调好pH后，加入抑制剂，然后依次加入活化剂和捕收剂，搅拌，浮选得到精矿产品。
8.如权利要求7所述的一种赤铁矿反浮选用改性淀粉抑制剂的使用方法，其特征在于：所述抑制剂的用量在150—500g/t，其中，活化剂添加与否视捕收剂的种类而定，pH为9-11.5，则视捕收剂性质而定。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115611989A (zh) * | 2022-10-09 | 2023-01-17 | 武汉理工大学 | 机械活化淀粉衍生物抑制剂的优化制备方法及应用 |
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| CA1236096A (en) * | 1982-07-19 | 1988-05-03 | Richard D. Harvey | Derivatization of starch |
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2022
- 2022-03-18 CN CN202210266585.6A patent/CN114891128A/zh active Pending
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