CN1911527A - 一种铝土矿浮选用的捕收剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝土矿浮选脱硅用的捕收剂。其特征在于其化学成份为工业品的脂肪酸、环烷酸、羟肟酸三者的复配物，其复配物的质量百分比为25－98∶0－75∶0－25。本发明的特点：复配捕收剂之间互相增溶并均化，从而避免了采用乳化剂给正浮选带来的较强的负面效应。本发明中的环烷酸主要为环戊基甲酸，其熔点仅为－7℃，因而可以在低温条件下使用。该捕收剂适用于所有铝土矿的正浮选脱硅工艺，得到高品位高回收率的精矿，尤其适用于低品位铝土矿的正浮选脱硅。捕收剂捕收性能强、用量低、低温适用效果好，经济效益显著，应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝土矿浮选脱硅用的捕收剂。
技术背景
我国铝土矿资源大多是中低品位的一水硬铝石型铝土矿，不能直接应用于生产成本低的拜尔法工艺中，需要经过选矿脱硅，提高其铝硅比。经过九五、十五、国家973等科技攻关，铝土矿浮选脱硅技术和工艺得到了快速的发展，取得了较好的成绩，被证明是最有效和经济的方法。
捕收剂是矿物浮选分离的最关键技术。通过浮选药剂改变有用矿物和脉石矿物的表面物理化学性质，调整矿物的可浮性，创造条件是有用目的矿物上浮而脉石杂质矿物亲水不浮，达到矿物分离的目的。开发合成更有效的捕收剂也是提高浮选工艺和经济指标的重要途径，提高资源利用率。目前，铝土矿的正浮选脱硅工艺采用的捕收剂主要为氧化石蜡皂、塔尔油、油酸、羟肟酸等或它们的混合物，捕收剂用量为1300-3000克/吨原矿。
这些捕收剂在铝土矿正浮选脱硅工艺中的问题是：捕收剂用量大，对粗粒矿物捕收性能差，对细粒矿物的浮选回收率低，导致铝硅矿物分离困难、精矿回收率低；正浮选工艺中有机物捕收剂主要是吸附在有用矿物表面，经过选矿后，有机物随着精矿产品进入后续的拜尔法溶出工艺，对氧化铝的溶出和分解产生非常大的影响；另外，这些氧化矿浮选捕收剂在低温条件下的用量迅速增加，甚至翻好几倍，或者根本无法使用，从而需要对矿浆进行加热处理至约20℃后，才能实现铝土矿的浮选分离。我国的一水硬铝石型铝土矿主要分布在山西、河南、贵州等北方地区，全年有大于1/3的时间处于低温时期，适用这些类型捕收剂时，必然在工艺和生产上设计安装使用加热装置，再一次增加了成本。
中州分公司采用“选择性磨矿——疏水聚团浮选工艺”后，采用新型“KL”的混合捕收剂，使其用量降低至1050-1400克/吨原矿。但该药剂用量仍然偏高，其最主要的缺点是低温适应性能较差和捕收剂导致的选矿尾矿沉降、回水利用困难。
因此，提高捕收剂的选择性捕收性能，减少捕收剂用量对于减本降耗、优化工艺、提高产品质量和竞争力具有重要作用。
发明内容
本发明的目的是针对中低品位的铝土矿正浮选脱硅技术上捕收剂用量大、低温适应性差、捕收效果不太好、回水利用率低、高用量捕收剂影响后续拜尔法工艺和产品质量等缺点，提供一种铝土矿浮选脱硅用的高效低耗的新型捕收剂。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种铝土矿浮选用的捕收剂，其特征在于其化学成份为工业品的脂肪酸、环烷酸、羟肟酸三者的复配物，其复配物的质量百分比为25-98∶0-75∶0-25。
一种铝土矿浮选用的捕收剂，其特征在于复配物中的脂肪酸为豆油酸或棉油酸。
一种铝土矿浮选用的捕收剂，其特征在于复配物中的脂肪酸为精油酸或普通油酸。
一种铝土矿浮选用的捕收剂，其特征在于复配物中的环烷酸来源于碱渣，是在70-80℃的温度下，用浓硫酸酸化后，析出环烷酸，浮在上层，经过分离，得到纯度90％以上的环烷酸。
一种铝土矿浮选用的捕收剂，其特征在于复配物中的羟肟酸为烷基羟肟酸。
本发明的的捕收剂，以工业品的脂肪酸、环烷酸、羟肟酸，按照一定的百分比复配后，再与其质量总重的20％-30％碳酸钠充分溶解分散后，作为铝土矿正浮选脱硅用的捕收剂。适用于中低品位的一水硬铝石型、一水软铝石型和三水铝石型等铝土矿的正浮选脱硅；也可作为一水硬铝石型、一水软铝石型和三水铝石型铝土矿的选择性絮凝剂用于铝硅矿物的分离。
本发明以铝硅酸盐矿物表面性质为基础，根据浮选药剂分子设计理论，选择开发含铝矿物浮选用的高效捕收剂。以目的矿物表面铝为活性位，设计能够与铝相互作用的亲固基团-COOH、-OH；在碳链非极性基中引入-C＝C-双键，提高捕收剂的可溶性并降低凝固点；改变碳链分支结构，降低捕收剂与活性位作用产物的溶度积；混合使用捕收剂。根据以上原理筛选出脂肪酸(盐)、环烷酸(盐)、羟肟酸(盐)，将三者进行混合复配，其质量百分比为25-98∶0-75∶0-25。本发明中，所采用的脂肪酸最佳为豆油酸或棉油酸，其次是精油酸和普通油酸；羟肟酸以烷基羟肟酸为最佳；环烷酸主要来源于碱渣，在70-80℃的温度下，用浓硫酸酸化后，析出环烷酸，浮在上层，经过分离，得到纯度90％以上的环烷酸。因而碱渣也可以代替环烷酸适用。
本发明的特点：复配捕收剂之间互相增溶并均化，从而避免了采用乳化剂给正浮选带来的较强的负面效应。本发明中的环烷酸主要为环戊基甲酸，其熔点仅为-7℃，因而可以在低温条件下使用。该捕收剂适用于所有铝土矿的正浮选脱硅工艺，得到高品位高回收率的精矿，尤其适用于低品位铝土矿的正浮选脱硅。捕收剂捕收性能强、用量低、低温适用效果好，经济效益显著，应用前景广泛。
具体实施方式
一种铝土矿浮选用的捕收剂，其化学成份为工业品的脂肪酸、环烷酸、羟肟酸三者的复配物，其复配物的质量百分比为25-98∶0-75∶0-25。复配物中的脂肪酸为豆油酸或棉油酸。复配物中的脂肪酸为精油酸或普通油酸。复配物中的环烷酸来源于碱渣，是在70-80℃的温度下，用浓硫酸酸化后，析出环烷酸，浮在上层，经过分离，得到纯度90％以上的环烷酸。复配物中的羟肟酸为烷基羟肟酸。
下面结合实例对本发明作进一步的说明：
以山西孝义低品位铝土矿综合样为试验矿样，其化学组分见表1。
表1 山西晋南低品位铝土矿工业试验综合样化学组分
| 化学组分 | Al2O3 | SiO2 | Fe2O3 | TiO2 | K2O | Na2O | CaO | A/S |
| 含量％ | 60.58 | 13.99 | 4.68 | 2.71 | 0.33 | 0.10 | 0.71 | 4.33 |
矿样经磨矿后细度为-0.074mm占82-90％，经过与浮选药剂作用后进入一粗二精二扫，中矿循序返回的闭路浮选工艺，得到正浮选精矿和尾矿。
采用组合调整剂：碳酸钠用量3600-4000克/吨原矿+六偏磷酸钠60-80克/吨原矿，复合捕收剂经过与其质量总重的30％碳酸钠充分溶解分散后，在不同复合捕收剂的闭路浮选试验结果为：
| 实施例编号 | 捕收剂名称 | 用量(克/吨原矿) | 温度(℃) | A/S | 产率％ | 回收率％ |
| 1 | 精油酸 | 1300 | 18 | 9.13 | 70.61 | 78.56 |
| 烷基羟肟酸 | 130 | |||||
| 2 | 豆油酸 | 1150 | 18 | 9.21 | 73.48 | 81.21 |
| 烷基羟肟酸 | 115 | |||||
| 3 | 豆油酸 | 700 | 18 | 9.68 | 74.66 | 83.49 |
| 烷基羟肟酸 | 35 | |||||
| 环烷酸 | 35 | |||||
| 4 | 豆油酸 | 780 | 5 | 9.37 | 71.42 | 79.76 |
| 烷基羟肟酸 | 39 | |||||
| 环烷酸 | 39 | |||||
| 5 | 豆油酸 | 700 | 18 | 10.22 | 72.64 | 82.07 |
| 环烷酸 | 70 | |||||
| 6 | 棉油酸 | 700 | 18 | 9.82 | 72.78 | 82.35 |
| 环烷酸 | 70 |
Claims (6)
1.一种铝土矿浮选用的捕收剂，其特征在于其化学成份为工业品的脂肪酸、环烷酸、羟肟酸三者的复配物，其复配物的质量百分比为25-98∶0-75∶0-25。
2.根据权利要求1所述的一种铝土矿浮选用的捕收剂，其特征在于其化学成份为工业品的脂肪盐、环烷盐、羟肟盐的复配物。
3.根据权利要求1所述的一种铝土矿浮选用的捕收剂，其特征在于复配物中的脂肪酸为豆油酸或棉油酸。
4.根据权利要求1所述的一种铝土矿浮选用的捕收剂，其特征在于复配物中的脂肪酸为精油酸或普通油酸。
5.根据权利要求1所述的一种铝土矿浮选用的捕收剂，其特征在于复配物中的环烷酸来源于碱渣，是在70-80℃的温度下，用浓硫酸酸化后，析出环烷酸，浮在上层，经过分离，得到纯度90％以上的环烷酸。
6.根据权利要求1所述的一种铝土矿浮选用的捕收剂，其特征在于复配物中的羟肟酸为烷基羟肟酸。
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