可用于菱镁矿浮选脱硅的含可调控酯基季铵盐浮选捕收剂、制备方法、复配捕收剂及其应用技术

本发明专利技术公开了可用于菱镁矿浮选脱硅的含可调控酯基季铵盐浮选捕收剂、制备方法、复配捕收剂及其应用，属于矿石浮选技术领域，本发明专利技术的含可调控酯基的季铵盐浮选捕收剂通过其可调控酯基基团的引入可以针对性调控捕收剂与矿物表面的吸附作用，同时提高捕收剂有效作用基团结构在矿物表面的吸附能力，可以强化捕收剂的浮选效果。收剂的浮选效果。

【技术实现步骤摘要】
可用于菱镁矿浮选脱硅的含可调控酯基季铵盐浮选捕收剂、制备方法、复配捕收剂及其应用


[0001]本专利技术属于矿石浮选
，更具体地说，涉及可用于菱镁矿浮选脱硅的含可调控酯基季铵盐浮选捕收剂、制备方法、复配捕收剂及其应用。

技术介绍

[0002]我国具有丰富的菱镁矿资源。近年来，伴随着高品质镁矿资源的消耗和利用，现存多为难选中低品质矿，其中含有石英和硅酸盐等硅质矿物，且呈现出细杂嵌布分布，脱硅浮选成为现阶段浮选过程亟待解决的问题。
[0003]十二胺是较为常见的阳离子捕收剂，作为反浮选捕收剂，对低品位菱镁矿进行脱硅浮选获得了较广泛应用，然而十二胺的降解性较差，一定程度上会增加对水源及环境的污染，不利于可持续性发展，其次，其选择性低、泡沫难处理和水溶性差等缺点也限制了其在浮选中的应用(刘秉锋,郭小飞,代淑娟,苏馨.浮选法提纯低品位菱镁矿研究进展[J].矿业研究与开发,2021,41(04):124
‑
130.)。马忠臣等应用Mmm
‑
10作为反浮选捕收剂，水玻璃为抑制剂，对辽宁地区某高硅低品位菱镁矿进行反浮选除硅工艺，得到精矿品位46.02％，SiO2含量 0.28％，然而对于嵌布包裹严重的低品位难选菱镁矿，仍无法取得较好的除硅效果(马忠臣,马延全,杨长颖.高硅低品位菱镁矿反浮选脱硅试验研究[J].有色矿冶,2018,34(01):26
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29.)。相比于传统胺类阳离子捕收剂，季铵盐捕收剂可以实现中性pH值环境下高效反浮选脱硅，并且具有良好耐低温性能，可以有效降低生产成本，具备操作简单，环境友好，在菱镁矿脱硅浮选中具有较大的应用前景，特别是高硅原矿条件下，其优越的选择性对原矿的适应范围更广泛。
[0004]季铵盐类化合物作为一类应用广泛的阳离子型捕收剂，在矿物浮选及反浮选脱硅中占据重要的应用地位。然而，季铵盐类捕收剂疏水链多为烷基长链，浮选过程中泡沫特性及疏水特性常受其疏水基团的影响，而捕收剂取代基结构与捕收性和选择性密切相关，尤其针对含有多种类硅质矿物的菱镁矿浮选，如何改善阳离子型捕收剂的可选择性的目前急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]1.要解决的问题
[0006]针对现有技术中针对如菱镁矿这种低品质矿，矿石浮选捕收剂难以适应的问题，提供一种可用于菱镁矿浮选脱硅的含可调控酯基季铵盐浮选捕收剂、制备方法、复配捕收剂及其应用，通过捕收剂化合物中酯基基团的可调设置，改善上述技术问题。
[0007]2.技术方案
[0008]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0009]本专利技术的一种可用于菱镁矿浮选脱硅含可调控酯基的季铵盐浮选捕收剂，其特征在于，结构式如式1：
[0010][0011]在式1中，
[0012]R1和R2相同或不同且各自独立地为C2～C
20
的烃基或烷氧醚基；
[0013]R3和R4相同或不同且各自独立地为C1～C
10
的烃基或具有R结构的基团；
[0014]R5为C1～C5的烃基；
[0015]X为卤素原子或硫酸酯基团。
[0016]优选地，所述R1为辛基或癸基或十二烷基或十四烷基或十六烷基或十八烷基或十二烯烃基或十六烯烃基或十八烯烃基或十八二烯烃基；
[0017]R2为乙基或正丙基或异丙基或正丁基或异丁基或正戊基或异戊基。
[0018]优选地，R3和R4相同或不同且各自独立地为R基团或甲基或乙基或正丙基或异丙基或正丁基或异丁基。
[0019]优选地，R5为甲基或乙基或正丙基或异丙基或正丁基或异丁基或正戊基或异戊基。
[0020]优选地，R1和/或R2和/或R3为烷氧醚基，所述烷氧醚基结构式如式2：
[0021][0022]在式2中，R1为亚乙基或亚丙基，R2为C1～C
10
直链或支链结构的烷烃基或C2～C
10
的烯烃基或C6～C
12
的芳烃基，n为1～3的整数。
[0023]优选地，R1为亚乙基。
[0024]优选地，R2为C1～C7的直链烷烃基或烯烃基、二烯烃基或苯基、苄基、苯乙基。
[0025]本专利技术的一种可用于菱镁矿浮选脱硅的季铵盐浮选捕收剂制备方法，所述浮选捕收用化合物为上述的捕收剂；制备步骤为：
[0026]S1、将含有R1结构的羧酸与含R2、R3和R4结构的醇胺进行酯化反应，制备含R1、R2、 R3和R4结构的胺化合物；
[0027]S2、将上述胺化合物与季胺化试剂进行季铵化反应，制备得到季铵盐浮选捕收剂。
[0028]本专利技术的一种复配捕收剂，所述复配捕收剂包括上述的捕收剂，C8～C
18
单烷基季铵盐， C8～C
18
双烷基季铵盐，醚胺，醚胺醋酸盐，醚胺盐酸盐，脂肪醇聚氧乙烯醚(分子量250～600)，脂肪胺聚氧乙烯醚(含10～20个EO)，邻苯二甲酸酯类化合物，甲醇、乙醇或异丙醇等。
[0029]本专利技术的一种可用于菱镁矿浮选脱硅的季铵盐浮选捕收剂的应用，将上述的复配捕收剂加入含铁矿石中，尤其是菱镁矿中。
[0030]3.有益效果
[0031]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0032](1)本专利技术的一种可用于菱镁矿浮选脱硅含可调控酯基的季铵盐浮选捕收剂，通
过其可调控酯基基团的引入可以针对性调控捕收剂与矿物表面的吸附作用，增强吸附或作用层的稳定性和选择性，有效和针对性地调节季铵盐类捕收剂的亲疏水特性及与矿物表面的作用机制，改善浮选过程中泡沫质量，并且本方案中碳链长短、支链结构、氧原子的位置与数量、酯基的结构和数量易于调控，有利于改善和调控矿物的浮选回收，而对于氨基结构本身可以与矿物表面发生吸附作用，同时季铵盐阳离子可以进一步与矿物表面产生静电吸附作用，可同时提高捕收剂有效作用基团结构在矿物表面的吸附能力，在一定程度上可以强化捕收剂的浮选效果。
[0033](2)本专利技术的一种复配捕收剂，以及复配捕收剂的应用，特别适用于菱镁矿中各种硅酸盐的去除，相对于现有技术中常用的捕收剂能够大大提高菱镁矿的精矿品位和回收率，其用于菱镁矿的浮选回收以及反浮选除硅工艺，实现有价金属或矿物的高效选择性回收，有效解决其带来的环境和资源短缺问题。
具体实施方式
[0034]下文对本专利技术的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本专利技术的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本专利技术的特点和特征的描述，以提出执行本专利技术的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本专利技术。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本专利技术的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本专利技术的范围内。此外，
技术介绍
旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本专利技术或本申请和本专利技术的应用领域。
[0035]除非另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可用于菱镁矿浮选脱硅的季铵盐浮选捕收剂，其特征在于，结构式如式1：在式1中，R1和R2相同或不同且各自独立地为C2～C
20
的烃基或烷氧醚基；R3和R4相同或不同且各自独立地为C1～C
10
的烃基或具有R结构的基团；R5为C1～C5的烃基；X为卤素原子或硫酸酯基团。2.根据权利要求1所述的一种可用于菱镁矿浮选脱硅的季铵盐浮选捕收剂，其特征在于，所述R1为辛基或癸基或十二烷基或十四烷基或十六烷基或十八烷基或十二烯烃基或十六烯烃基或十八烯烃基或十八二烯烃基；R2为乙基或正丙基或异丙基或正丁基或异丁基或正戊基或异戊基。3.根据权利要求1所述的一种可用于菱镁矿浮选脱硅的季铵盐浮选捕收剂，其特征在于，R3和R4相同或不同且各自独立地为R基团或甲基或乙基或正丙基或异丙基或正丁基或异丁基。4.根据权利要求1所述的一种可用于菱镁矿浮选脱硅的季铵盐浮选捕收剂，其特征在于，R5为甲基或乙基或正丙基或异丙基或正丁基或异丁基或正戊基或异戊基。5.根据权利要求1所述的一种可用于菱镁矿浮选脱硅的季铵盐浮选捕收剂，其特征在于，R1和/或R2和/或R3为烷氧醚基，所述烷氧醚基结构式如式2：在式2中，R1为亚乙基或亚丙基，R2为C1～C
10
直链或支链结构的烷烃基或C2～C

【专利技术属性】
技术研发人员：耿连军，耿玉鹏，黄耀国，
申请(专利权)人：淄博坤鑫选矿药剂有限公司，
类型：发明
国别省市：