一种用于矿物浮选的三季铵盐类化合物制造技术

本发明专利技术提供一种用于矿物浮选的三季铵盐类化合物，属于选矿技术领域。在磷矿石、铁矿石、铝土矿反浮选脱硅除杂、锂云母矿石浮选或氯化钾与氯化钠的浮选分离中使用如式Ⅰ所示的三季铵盐类化合物作为捕收剂。

Three quaternary ammonium salt compounds for mineral flotation

The present invention provides a three quaternary ammonium salt compound for mineral flotation, which belongs to the field of mineral processing technology. In the flotation separation of phosphate rock, iron ore, bauxite, desilication, impurity removal, flotation of lithium mica ore or flotation separation of potassium chloride and sodium chloride, the three quaternary ammonium salt, as shown in formula I, is used as a collector.

【技术实现步骤摘要】
一种用于矿物浮选的三季铵盐类化合物
本专利技术涉及选矿
，特别是指一种用于矿物浮选的三季铵盐类化合物
技术介绍
季铵盐类化合物是一类选择性能很好的阳离子捕收剂，广泛应用于磷矿石、铁矿石、铝土矿反浮选脱硅除杂、锂云母矿石浮选或氯化钾与氯化钠的浮选分离等，取得了较理想的选别效果，是一种具有发展前景的阳离子浮选捕收剂。作为浮选药剂的季铵盐类化合物主要是烷基季铵盐。钟宏等系统研究了季铵盐类化合物十二烷基三甲基氯化铵和十二胺阳离子捕收剂对铝土矿的反浮选脱硅行为和作用机理。结果显示，十二烷基三甲基氯化铵对铝土矿反浮选脱硅的效果优于十二胺，十二烷基三甲基氯化铵对铝硅酸盐矿物的作用主要是静电作用。(MineralsEngineering，2008，21：1055-1061)。王毓华等以十六烷基三甲基溴化铵为捕收剂，对铝土矿进行反浮选脱硅，在捕收剂用量为500g/t，矿浆pH为6-7的条件下，可得到铝硅比超过9.3的精矿，其中氧化铝的回收率可达76％(JournalofCentralSouthUniversityofTechnology，2003，10(4)：324-328)。黄志强等采用新型双季铵盐类化合物乙烷-1,2-双(十二烷基二甲基溴化铵)对铁矿石进行反浮选脱硅，并对比了其与传统捕收剂十二胺浮选性能的差异。研究表明，新型双季铵盐类化合物乙烷-1,2-双(十二烷基二甲基溴化铵)对铁矿石的反浮选脱硅效果强于十二胺。双季铵类捕收剂的极性基团-CH2N+(CH3)2(CH2)2(CH3)2N+CH2-很高的正的净电荷值，以及强表面活性，使其对铁矿石具有更好的反浮选脱硅能力(ChemicalEngineeringJournal，2014，257：218-228)。美国专利US4737273A公开了一种磷矿石反浮选脱硅除杂的方法，采用一种含有一个疏水基团的季铵盐类化合物作为捕收剂，其中每一个疏水基团包含至少6个碳原子。这种季铵盐捕收剂与燃料油组合作为磷矿石反浮选脱硅捕收剂，用磷酸脂盐作为抑制剂，可从矿石颗粒大小约0.6-1.2mm的含硅磷矿石中选择性浮出含硅矿物。Choi等报道了季铵盐类化合物十八烷基三甲基氯化铵对石英、长石和锂云母的浮选分离(MaterialsTransactions，2012，53(12)：2191-2194)。邓海波等研究了三种烷基季铵盐和十二胺对锂云母浮选行为的影响(非金属矿，2012，35(6)：23-25)。专利CN102259062A公开了季铵盐类化合物三甲基硅基十八烷基氯化铵捕收剂的制备方法，以及其在氯化钾与氯化钠的浮选分离中的应用。结果表明，对于青海某盐矿，原矿含氯化钾7.84％，氯化钠73.56％，采用一次粗选两次精选的浮选工艺流程，粗选加入季铵盐类化合物三甲基硅基十八烷基氯化铵150g/t，获得精矿含氯化钾92.07％，氯化钾回收率为91.71％。有关于式Ⅰ所示的三季铵盐类化合物的研究很少，Esumi等报道了三季铵盐类化合物三溴化-双(乙基-2-二甲基十二烷基铵)-十二烷基甲铵的合成、表面活性和在二氧化硅/水界面上的吸附行为(JournalofColloidandInterfaceScience，1996，183(2)：539～545)。目前，现有技术中其在浮选中作为浮选捕收剂的应用还未见报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于矿物浮选的三季铵盐类化合物。该三季铵盐类化合物结构如式I所示：式Ⅰ中：R1和R2为具有7～20个碳的烃基；R3、R4、R5、R6、R7、R8选自甲基、乙基、—(CH2CH2O)nH或—(CH(CH3)CH2O)nH，其中n＝1～6；R9和R10为具有2～6个碳原子的亚烃基；X为Cl、Br或I。三季铵盐类化合物作为捕收剂在磷矿石、铁矿石、铝土矿反浮选脱硅除杂、锂云母矿石浮选或氯化钾与氯化钠的浮选分离中使用。三季铵盐类化合物作为捕收剂时，浮选矿浆pH值为3～13；三季铵盐类化合物的用量范围为40～1600g/t。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：本专利技术首次将三季铵盐类化合物作为浮选捕收剂，其优点在于：(1)其分子中具有三个亲矿物基团，与矿物表面的静电作用能力更强，对目标矿物的选择性更好；(2)其分子中具有多个疏水性基团，增加捕收剂的疏水能力，对目标矿物的捕收能力更强，可以强化磷矿石、铁矿石、铝土矿反浮选脱硅除杂、锂云母矿石浮选或氯化钾与氯化钠的浮选分离效果。附图说明图1为三溴化-双(乙基-2-二甲基十二烷基铵)-十二烷基甲铵在磷矿石反浮选脱硅除杂中应用的工艺流程图；图2为三氯化-双(丁基-2-二甲基十二烷基铵)-十四烷基甲铵在铁矿石反浮选脱硅除杂中应用的工艺流程图；图3为三氯化-双(丙基-2-二乙基十四烷基铵)-十六烷基乙铵在铝土矿反浮选脱硅除杂中应用的工艺流程图；图4为三溴化-双(丁基-2-二乙基十四烷基铵)-十二烷基乙铵在锂云母矿石浮选中应用的工艺流程图；图5为三溴化-双(乙基-2-二乙基十六烷基铵)-十四烷基甲铵在氯化钾与氯化钠的浮选分离中应用的工艺流程图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术提供一种用于矿物浮选的三季铵盐类化合物，该三季铵盐类化合物结构如式I所示：式Ⅰ中：R1和R2为具有7～20个碳的烃基；R3、R4、R5、R6、R7、R8选自甲基、乙基、—(CH2CH2O)nH或—(CH(CH3)CH2O)nH，其中n＝1～6；R9和R10为具有2～6个碳原子的亚烃基；X为Cl、Br或I。下面结合具体实施例对该三季铵盐类化合物作为捕收剂的应用进行说明。实施例1：三溴化-双(乙基-2-二甲基十二烷基铵)-十二烷基甲铵在磷矿石反浮选脱硅除杂中的应用某磷矿石原矿含P2O522.32％、SiO217.81％，将矿石磨矿至-0.074mm占85％，加水调浆至30％的质量浓度，加入硫酸2500g/t，磷酸1500g/t，三季铵盐类化合物三溴化-双(乙基-2-二甲基十二烷基铵)-十二烷基甲铵用量380g/t进行粗选浮选，扫选加入三季铵盐类化合物三溴化-双(乙基-2-二甲基十二烷基铵)-十二烷基甲铵120g/t，一次精选加入硫酸500g/t，二次精选加入硫酸200g/t，浮选工艺流程图见图1。本专利技术中的三季铵盐类化合物三溴化-双(乙基-2-二甲基十二烷基铵)-十二烷基甲铵和常规捕收剂十二胺对磷矿石的浮选结果见表1。由表1可知，与常规捕收剂十二胺相比，采用三季铵盐类化合物三溴化-双(乙基-2-二甲基十二烷基铵)-十二烷基甲铵时，磷精矿中P2O5的回收率提高了4.88个百分点，P2O5的品位提高了0.65个百分点，SiO2的品位降低了0.35个百分点。表1捕收剂浮选磷矿石对比试验结果实施例2：三氯化-双(丁基-2-二甲基十二烷基铵)-十四烷基甲铵在铁矿石反浮选脱硅除杂中的应用某铁矿石磁选精矿含Fe63.57％、SiO29.75％，将矿石磨矿至-0.037mm占90％，浮选矿浆浓度30％，加入1000g/t氢氧化钠，淀粉900g/t，捕收剂用量120g/t，进行粗选浮选，扫选加入80g/t捕收剂，一次精选加入淀粉300g/t，二次精选加入淀粉200g/t，三次精选加入淀粉2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于矿物浮选的三季铵盐类化合物，其特征在于：该三季铵盐类化合物结构如式I所示：

【技术特征摘要】
1.一种用于矿物浮选的三季铵盐类化合物，其特征在于：该三季铵盐类化合物结构如式I所示：式Ⅰ中：R1和R2为具有7～20个碳的烃基；R3、R4、R5、R6、R7、R8选自甲基、乙基、—(CH2CH2O)nH或—(CH(CH3)CH2O)nH，其中n＝1～6；R9和R10为具有2～6个碳原子的亚烃基；X为Cl、Br或I。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志强，黄万抚，邱廷省，余新阳，李立清，刘汝宽，王浩林，王强强，王礼平，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36