微细粒铁矿物捕收剂和含碳酸盐铁矿石粗细异步浮选方法技术

本发明专利技术属于铁矿浮选领域，具体涉及一种微细粒铁矿物捕收剂，和使用该捕收剂对含碳酸盐铁矿石进行粗细异步浮选的方法。本发明专利技术针对含碳酸盐复杂难选铁矿中有用铁矿物嵌布粒度分布不均及含铁碳酸盐矿物易泥化的特点，针对不同粒级铁矿物开展不同的浮选工艺，在细粒级物料中添加微细粒铁矿物捕收剂，通过利用药剂结构中多极性亲固基在微细粒铁矿物表面进行选择性吸附，利用药剂结构中长烃链的疏水性能在高强度机械搅拌作用下形成疏水性铁矿物絮团，有助于提高微细粒铁矿物与气泡的碰撞概率，提高浮选作业回收率，显著降低微细粒铁矿物对粗粒铁矿物浮选行为的影响，降低矿泥罩盖，泡沫和水流夹带，提高浮选作业回收率和精矿质量，改善分选指标。改善分选指标。改善分选指标。

【技术实现步骤摘要】
微细粒铁矿物捕收剂和含碳酸盐铁矿石粗细异步浮选方法


[0001]本专利技术属于铁矿浮选领域，具体涉及一种微细粒铁矿物捕收剂，和使用该捕收剂对含碳酸盐铁矿石进行粗细异步浮选的方法。

技术介绍

[0002]含碳酸盐铁矿石中有用矿物与脉石矿物的共生关系复杂，属复杂难选的铁矿石之一。由于矿石中含有大量的易泥化含铁碳酸盐矿物，其莫氏硬度较低，在磨矿过程会形成大量微细粒矿泥，这些矿泥具有较高的比表面积和表面能，因此在铁矿反浮选过程中容易产生矿泥罩盖、表面转化等现象，这些矿泥粘附在粗粒有用铁矿物和脉石矿物表面，导致有用矿物与脉石矿物不能有效分离。此外，由于微细粒矿物在反浮选过程中容易产生气泡和水流夹带，使得大量微细粒铁矿物流失到尾矿中，且微细粒铁矿物表面能较大，会显著提高浮选药剂的用量，增加生产成本。有研究结果表明，当矿石中菱铁矿含量超过3％时，会严重恶化浮选指标，甚至出现“精尾不分”现象。
[0003]由于含碳酸盐铁矿石嵌布粒度粗细分布不均的特点，而且常规强磁选和反浮选工艺难以高效回收微细粒级的铁矿物，导致大量有用矿物流失到尾矿中，例如在东鞍山烧结厂尽管采用了较为先进的分步浮选工艺，分选指标较原常规阴离子反浮选工艺有了大幅度提高，但由于矿石中大量微细粒的赤铁矿和菱铁矿矿物无法有效回收利用，使得大量有用铁矿物在分选过程中流失，综合尾矿铁品位高达17％以上，造成资源的极大浪费，同时显著增加了尾矿库存量，带来了严重的环境和社会问题，因此，针对该类铁矿石中微细粒铁矿物的强化回收利用技术还需作进一步的研究工作。
专利技术内容
[0004]本专利技术的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种微细粒铁矿物捕收剂及其制备方法，以及使用该种微细粒铁矿物捕收剂对含碳酸盐磁赤混合铁矿石进行粗细异步浮选的方法，旨在解决含碳酸盐复杂难选贫铁矿石高效回收利用问题。
[0005]本专利技术的具体方案如下：
[0006]一种疏水性多极性基的微细粒铁矿物捕收剂，为十四烷基三甲基溴化铵和丙烯酸单体经过接枝共聚，制得的十四烷基三甲基溴化铵
‑
丙烯酸接枝聚合物。
[0007]所述微细粒铁矿物捕收剂的制备方法包括以下步骤：
[0008]步骤A.取一定量的十四烷基三甲基溴化铵加入反应釜中，然后加入去离子水配置成质量浓度为10％
‑
20％的溶液，控制温度为60
‑
70℃，搅拌使其充分溶解；
[0009]步骤B.将硝酸铈铵和过硫酸钾按照质量比为(0.5
‑
2)：1的配比加入反应釜中，硝酸铈铵和过硫酸钾总质量按十四烷基三甲基溴化铵质量的5％
‑
10％加入，在反应釜中向溶液中通入氮气，排除空气，控制反应温度为55
‑
65℃，继续反应1
‑
2h；
[0010]步骤C.控制反应温度为50
‑
60℃，然后加入丙烯酸单体，丙烯酸单体按照丙烯酸单体与十四烷基三甲基溴化铵质量比为(0.5
‑
1)：1的配比添加，继续反应3
‑
5h，获得接枝率为
80％以上的十四烷基三甲基溴化铵
‑
丙烯酸接枝聚合物，即为所述微细粒铁矿物捕收剂。
[0011]所述十四烷基三甲基溴化铵
‑
丙烯酸接枝聚合物的接枝过程为：
[0012][0013]所述微细粒铁矿物捕收剂对于铁矿物特别是微细粒铁矿物具有选择性吸附作用，其结构中多个极性亲固基，如羧基能够在微细粒铁矿物表面进行选择性吸附，然后结构中长烃链的疏水作用能在高强度机械搅拌作用下形成疏水性铁矿物絮团，疏水性铁矿物絮团可以再通过正浮选作业，将微细粒铁矿物选出。
[0014]基于含碳酸盐铁矿石中微细粒铁矿物晶体化学性质和浮选行为，本专利技术还提出了一种含碳酸盐铁矿石的粗细异步浮选方法，具体包括以下步骤：
[0015]步骤1.将含碳酸盐铁矿石进行磨矿和磁选处理，形成混磁精矿，将混磁精矿进行粗细分级，分别获得粗粒级混磁精矿和细粒级混磁精矿；
[0016]其中，所述的粗细分级，分级后细粒级混磁精矿的粒度为
‑
0.023mm含量占85％以上，余下为粗粒级混磁精矿。
[0017]步骤2.将粗细分级后的细粒级混磁精矿产品制成质量分数30％
‑
40％矿浆，加入一定量的所述微细粒铁矿物捕收剂，并调节矿浆pH值和搅拌转速，通过高强度搅拌使微细粒铁矿物形成疏水性絮团，搅拌一定时间(3
‑
5min)后再加入少量油酸钠和二号油进行调浆，将调浆后的矿浆给入浮选机中进行一次粗选、两次精选、两次扫选的正浮选作业处理，获得细粒级物料正浮选精矿和细粒级物料正浮选尾矿；
[0018]所述的微细粒铁矿物捕收剂的药剂用量(指其中十四烷基三甲基溴化铵
‑
丙烯酸接枝聚合物的用量)为按矿样质量的100
‑
200g/t；
[0019]所述的矿浆pH值为7.0
‑
9.0；
[0020]所述的搅拌转速为1500
‑
2000r/min，调浆时间为3
‑
5min；
[0021]所述的油酸钠用量为按矿样质量的50
‑
100g/t；
[0022]所述的二号油用量为按矿样质量的30
‑
50g/t。
[0023]所述的一次粗选的方法为将调浆后的矿浆给入浮选机直接选别，浮选时间3
‑
5min，获得粗浮选精矿和粗浮选尾矿，两次精选的方法为将粗浮选精矿给入精选浮选机进行调浆，并依次加入油酸钠和二号油，调浆3
‑
5min后进行一次精选，一次精选的精矿再按同样方法进行精选即为二次精选；两次精选油酸钠和二号油的药剂用量均为上述粗选药剂用量的一半。两次扫选的方法为将粗浮选尾矿给入扫选浮选机直接进行一次扫选，一次扫选的尾矿再进行扫选即为两次扫选。
[0024]步骤2的正浮选作业是向细粒级混磁精矿加入对铁矿物具有选择性吸附作用的微细粒铁矿物捕收剂，利用药剂结构中多极性亲固基在微细粒铁矿物表面进行选择性吸附，然后药剂结构中长烃链的疏水作用能在高强度机械搅拌作用下形成疏水性铁矿物絮团，再通过正浮选作业将微细粒铁矿物选出。
[0025]步骤3.对粗细分级后的粗粒级混磁精矿产品进行反浮选，获得粗粒级物料反浮选精矿和粗粒级物料反浮选尾矿。反浮选工艺可采用现有的一般反浮选工艺，具体可以采用
如下方法：
[0026]将粗粒级混磁精矿加水调节成质量分数30
‑
40％的矿浆，向矿浆中依次加入pH调整剂、铁矿物抑制剂、脉石矿物活化剂、捕收剂和起泡剂进行搅拌调浆，并进行一次粗选一次精选两次扫选的反浮选作业处理，最终获得粗粒级物料反浮选精矿和反浮选尾矿。
[0027]所述的pH调整剂为氢氧化钠，控制矿浆pH值为11.00
‑
11.50；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微细粒铁矿物捕收剂，其特征在于，为十四烷基三甲基溴化铵和丙烯酸单体经过接枝共聚制成的十四烷基三甲基溴化铵
‑
丙烯酸接枝聚合物。2.权利要求1所述的微细粒铁矿物捕收剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A.取十四烷基三甲基溴化铵加入反应釜中，然后加入去离子水配置成质量浓度为10％
‑
20％的溶液，控制温度为60
‑
70℃，搅拌，使十四烷基三甲基溴化铵溶解；步骤B.将硝酸铈铵和过硫酸钾按照质量比为(0.5
‑
2)：1的配比加入反应釜中，硝酸铈铵和过硫酸钾总质量按十四烷基三甲基溴化铵质量的5％
‑
10％加入，在反应釜中向溶液中通入氮气，排除空气，控制反应温度为55
‑
65℃，继续反应1
‑
2h；步骤C.控制反应温度为50
‑
60℃，加入丙烯酸单体，丙烯酸单体按照丙烯酸单体与十四烷基三甲基溴化铵质量比为(0.5
‑
1)：1的配比添加，继续反应3
‑
5h，获得所述微细粒铁矿物捕收剂。3.一种含碳酸盐铁矿石粗细异步浮选方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将含碳酸盐铁矿石进行磨矿和磁选处理，形成混磁精矿，将混磁精矿进行粗细分级，分别获得粗粒级混磁精矿和细粒级混磁精矿；步骤2：将粗细分级后的细粒级混磁精矿产品制成矿浆，加入权利要求1所述的微细粒铁矿物捕收剂，并调节矿浆pH值和搅拌转速，搅拌后再加入油酸钠和二号油进行调浆，将调浆后的矿浆给入浮选机中进行一次粗选、两次精选、两次扫选的正浮选作业处理，获得细粒级物料正浮选精矿和细粒级物料正浮选尾矿；步骤3：对粗细分级后的粗粒级混磁精矿产品进行反浮选作业，获得粗粒级物料反浮选精矿和粗粒级物料反浮选尾矿；步骤4：将步骤2中获得的细粒级物料正浮选精矿和步骤3中获得的粗粒级物料反浮选精矿进行混合，获得浮选最终精矿；所述步骤2和3没有先后顺序。4.根据权利要求3所述的含碳酸盐铁矿石粗细异步浮选方法，其特征在于，所述步骤1中的粗细分级，分级后细粒级混磁精矿的粒度为
‑
0.023mm含量占85％以上。5.根据权利要求3所述的含碳酸盐铁矿石粗细异步浮选方法，其特征在于，所述步骤2中，矿浆的质量分数为30％
‑
40％，调节矿浆pH值为7.0
‑
9.0，微细粒铁矿物捕收剂的药剂用量为按矿样质量的100
‑
200g/t，油酸钠用量为按矿样质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文博，周立波，韩跃新，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：