一种用于赤铁精矿固液分离的助滤剂及其制备方法技术

一种用于赤铁精矿固液分离的助滤剂及其制备方法，其配方成分按质量份数为：丙烯酸0.1～5份，丙烯酰胺0.1～2份，淀粉3～10份，铁粉2～20份，双氧水0.1～5份，盐酸10～80份，水100份；制备方法为：(1)准备原料；(2)向水中加入丙烯酸和淀粉，搅拌均匀，升温至成浆糊状，调节pH值；(3)向盐酸中加入铁粉；(4)混合后加入丙烯酰胺和双氧水，升温至50±2℃反应1～2h。本发明专利技术的助滤剂对设备腐蚀性小；使用时用量小、使用成本低，运输、使用、储存安全性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于用于矿物固液分离的药剂领域，特别涉及一种用于赤铁精矿固液分离的助滤剂及其制备方法。
技术介绍
目前赤铁矿选矿采用的工艺流程主要为浮选方法，因此，矿物磨矿粒度要求细磨，尽可能达到单体解离，同时需要加入多种选矿药剂，从而造成矿浆“细、泥、黏”，精矿过滤滤饼水份高，滤布使用周期短，滤液浊度大，微细精矿流失严重。为解决上述生产问题，最初提出精矿过滤工序添加浓度95％以上的硫酸来消除精矿矿浆中残存浮选药剂的影响，降低矿浆粘度，改善过滤效果，而硫酸是强酸，具有腐蚀性强，储存、运输困难等缺点，存在安全隐患，且过滤效果不佳，因此，开发一种高效无毒腐蚀性小的助滤剂来替代硫酸解决过滤料浆“细、泥、黏”，需要把精矿颗粒变大，增加透水性以利于过滤，解决里面含有淀粉使矿浆黏度增大问题，尽量消除由于淀粉糊造成矿浆黏度大的问题，使矿浆黏度变小以利于过滤，所产的药剂运输及使用过程中要安全可靠，具有非常重大的意义。
技术实现思路
针对赤铁精矿过滤存在的问题，本专利技术提供一种用于赤铁精矿固液分离的助滤剂及其制备方法，采用高效无毒腐蚀性小的配方替代硫酸，通过组分的配比控制，解决过滤料浆“细、泥、黏”，提高过滤效率，降低滤饼水份。本专利技术的用于赤铁精矿固液分离的助滤剂的配方成分按质量份数为：丙烯酸0.1～5份，丙烯酰胺0.1～2份，淀粉3～10份，铁粉2～20份，双氧水0.1～5份，盐酸10～80份，水100份；所述的盐酸的重量浓度为22～25％，所述的双氧水中H2O2的重量浓度为22～30％。上述的用于赤铁精矿固液分离的助滤剂20℃时的密度1.2～1.3g/cm3，外观为黄绿色透明液体，用水稀释至重量浓度为1％时，pH值在1.5～2之间。上述的用于赤铁精矿固液分离的助滤剂的COD在7000～7300mg/L。本专利技术的用于赤铁精矿固液分离的助滤剂的制备方法为：1、准备原料，各原料按质量份数比为：丙烯酸0.1～5份，丙烯酰胺0.1～2份，淀粉3～10份，铁粉2～20份，双氧水0.1～5份，盐酸10～80份，水100份；所述的盐酸的重量浓度为22～25％，所述的双氧水中H2O2的重量浓度为22～30％；2、在搅拌条件下，向水中加入丙烯酸，搅拌至少2min，然后加入淀粉，搅拌均匀，再升温至淀粉成浆糊状，加入盐酸调节pH值在1.1～1.5，获得混合物料；3、在搅拌条件下，向盐酸中加入铁粉，至铁粉完全被溶解，获得溶液；4、将混合物料与溶液混合，搅拌至少20min，然后加入丙烯酰胺，搅拌至少10min，再加入双氧水，最后升温至50±2℃反应1～2h，获得用于赤铁精矿固液分离的助滤剂。上述方法中，加入铁粉时将铁粉分为3～5部分依次加入，当上一部分溶解后再加入下一部分。上述方法中，加入双氧水时缓慢加入，控制加入时间至少20min。本专利技术的助滤剂以淀粉为高分子母链，由于淀粉无毒易降解，有利于环保；嫁接阳离子的离子可以是铁、铝、铜、镍、路等，但综合考虑不影响精矿粉的品位和生产成本及环保等因素，所以采用铁，中间单体可选用丙烯酸、丁烯二酸、丙烯酰胺、烯醇类等；综合考虑环保成本等因素最终选用丙烯酸和微量的丙烯酰胺，引发剂可用过硫酸铵、过硫酸钾及过氧化氢和铁，综合成本、环保及过滤效果最终选用过氧化氢、铁及盐酸。本专利技术的助滤剂是丙烯酸、丙烯酰胺、淀粉在铁和过氧化氢引发及盐酸存在下，所形成的丙烯酸、丙烯酰胺、淀粉及铁四元共聚物，它是一种带有阳电核的有机与无机共枝的大分子，对带有阴电核的各种高分子、胶体及颗粒具强烈捕捉、架桥、混凝及絮凝作用的产品，两者之间含有多种Fe与H不同取代度的分子混合物，在反应中控制各种物质的摩尔比及反应条件可得不同性质的产品。本专利技术的用于赤铁精矿固液分离的助滤剂的制备方法的反应式为：本专利技术的用于赤铁精矿固液分离的助滤剂的作用原理反应式为：本专利技术的助滤剂是带正电荷的高分子，对苛化淀粉糊具很强的中和吸附，架桥作用，可使精矿的颗粒进一步加大，增加透水性，使带有少量细粒精矿的苛化淀粉及游离苛化淀粉，从稳定溶解悬浮状态，转化为不稳定的析出沉降状态从水中消除，消除矿浆的黏度，增加矿浆的流动性，提高过滤机的滤水效率，减少精矿粉含水率；由于矿浆中胶体，颗粒极性的消除，粘胶性消除，使滤布的使用周期延长；降PH作用比硫酸小很多用量又小，所以对设备腐蚀性小；使用时用量小、使用成本低，运输、使用、储存安全性高。具体实施方式本专利技术实施例中采用的丙烯酸、丙烯酰胺、淀粉、铁粉、双氧水和盐酸为市购工业产品。本专利技术实施例中采用的水为去离子水。实施例1准备原料，各原料按质量份数比为：丙烯酸5份，丙烯酰胺2份，淀粉10份，铁粉20份，双氧水5份，盐酸80份，水100份；盐酸的重量浓度为22％，双氧水中H2O2的重量浓度为22％；在搅拌条件下，向水中加入丙烯酸，搅拌2min，然后加入淀粉，搅拌均匀，再升温至淀粉成浆糊状，加入盐酸调节pH值在1.1，获得混合物料；在搅拌条件下，向盐酸中加入铁粉，至铁粉完全被溶解，获得溶液；加入铁粉时将铁粉分为3部分依次加入，当上一部分溶解后再加入下一部分；将混合物料与溶液混合，搅拌20min，然后加入丙烯酰胺，搅拌10min，再缓慢加入双氧水，控制加入时间20min，最后升温至50±2℃反应1h，获得用于赤铁精矿固液分离的助滤剂；上述用于赤铁精矿固液分离的助滤剂的使用方法为：赤铁矿选矿厂精矿进行过滤时，将赤铁矿选矿厂精矿加水制成重量浓度25.6％的矿浆，矿浆pH值11.3；向矿浆中添加上述助滤剂，添加量按每200g赤铁矿选矿厂精矿添加1mL助滤剂，混合均匀后进行过滤，滤水时间66.95s，精矿水份质量百分比为10.07％，矿浆最终pH值9.09；采用同种精矿进行对比试验，添加硫酸替代上述助滤剂，硫酸用量按每200g赤铁矿选矿厂精矿添加1.907mL(硫酸重量浓度20％)，滤水时间85.45秒，硫酸精矿水份12.01％，矿浆最终PH值6.85。实施例2制备方法同实施例1，不同点在于：(1)原料按质量份数比为：丙烯酸2份，丙烯酰胺1份，淀粉5份，铁粉8份，双氧水3份，盐酸30份，水100份；盐酸的重量浓度为23％，双氧水中H2O2的重量浓度为26％；(2)加入丙烯酸，搅拌3min，加入盐酸调节pH值在1.3，获得混合物料；(3)加入铁粉时将铁粉分为4部分依次加入；(4)将混合物料与溶液混合搅拌25min，加入丙烯酰胺搅拌15min，双氧水加入时间30min，升温至50±2℃反应1.5h；使用方法为：赤铁矿选矿厂精矿进行过滤时，将赤铁矿选矿厂精矿加水制成重量浓度35.62％的矿浆，矿浆pH值12.04；向矿浆中添加上述助滤剂，添加量按每200g赤铁矿选矿厂精矿添加1.5mL助滤剂，混合均匀后进行过滤，滤水时间65.45s，精矿水份质量百分比为10.00％，矿浆最终pH值9；采用同种精矿进行对比试验，添加硫酸替代上述助滤剂，硫酸用量按每200g赤铁矿选矿厂精矿添加1.852mL(硫酸重量浓度20％)，滤水时间80.45秒，硫酸精矿水份11.98％，矿浆最终PH值6.98。实施例3制备方法同实施例1，不同点在于：(1)原料按质量份数比为：丙烯酸0.1份，丙烯酰胺0.1份，淀粉3份，铁粉2份，双氧水0.1份，盐酸10份，水100份；盐酸的重量浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于赤铁精矿固液分离的助滤剂，其特征在于配方成分按质量份数为：丙烯酸0.1～5份，丙烯酰胺0.1～2份，淀粉3～10份，铁粉2～20份，双氧水0.1～5份，盐酸10～80份，水100份；所述的盐酸的重量浓度为22～25％，所述的双氧水中H2O2的重量浓度为22～30％。

【技术特征摘要】
1.一种用于赤铁精矿固液分离的助滤剂，其特征在于配方成分按质量份数为：丙烯酸0.1～5份，丙烯酰胺0.1～2份，淀粉3～10份，铁粉2～20份，双氧水0.1～5份，盐酸10～80份，水100份；所述的盐酸的重量浓度为22～25％，所述的双氧水中H2O2的重量浓度为22～30％。2.根据权利要求1所述的一种用于赤铁精矿固液分离的助滤剂，其特征在于用于赤铁精矿固液分离的助滤剂在20℃时的密度1.2～1.3g/cm3，外观为黄绿色透明液体，用水稀释至重量浓度为1％时，pH值在1.5～2之间。3.根据权利要求1所述的一种用于赤铁精矿固液分离的助滤剂，其特征在于用于赤铁精矿固液分离的助滤剂的COD在7000～7300mg/L。4.一种权利要求1所述的用于赤铁精矿固液分离的助滤剂的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)准备原料，各原料按质量份数比为：丙烯酸0.1～5份，丙烯酰胺0.1～2份，淀粉3～10份，铁粉2～...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光，官景梁，
申请(专利权)人：鞍钢集团矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21