一种用于弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂及应用方法技术

本发明专利技术属于矿物浮选技术领域，具体涉及一种用于弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂及应用方法。所述药剂包括活化剂和复合捕收剂；所述活化剂为含金属阳离子的盐，所述复合捕收剂包括捕收剂组分A和捕收剂组分B；所述活化剂、复合捕收剂按比例加入矿浆中，进行浮选，粗选时，活化剂的加入量为100

【技术实现步骤摘要】
一种用于弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂及应用方法


[0001]本专利技术属于矿物浮选
，具体涉及一种用于弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂及应用方法。

技术介绍

[0002]石英是地球表面分布最广的矿物之一，其具有迷人的特性，在传统工业(如玻璃器皿、陶瓷)引发了积极的探索活动。特别是高纯石英物化性能优良，被广泛应用于高科技领域(如光伏，半导体微电子学)，属于一种新型战略非金属矿产资源。然而，石英通常与长石硅酸盐矿物共生，或作为脉石矿物与其他多种有用矿物共生。因此，积极探索从其他矿物中有效分离出石英的方法具有重要的意义。
[0003]浮选是获取高品质石英不可或缺的方法，因为大多数共生矿物都可以通过适当的试剂从石英中分离出来。石英浮选一般有两种常用方法：一是脂肪胺、季铵盐、醚胺等阳离子浮选法；二是金属离子活化和阴离子捕收剂浮选法，如油酸钠、烷基磺酸钠、烷基硫酸钠等，以金属离子为活化剂的浮选法，如Ca
2+
、Cu
2+
、Pb
2+
、Mg
2+
、Fe
3+
等。
[0004]近年来，阴阳离子复合捕收剂因其在矿物浮选、增强采收率、纳米材料等相关领域的应用潜力巨大，引起了众多研究者的关注。与单一离子捕收剂相比，阴阳离子复合捕收剂具有不同的电荷，其表面活性剂分子之间表现出最大的协同效应。且大量研究表明，阴阳离子复合捕收剂在长石、辐条、片粒岩、煤、萤石、方解石和白云母的浮选中具有较强的收集能力和选择性。虽然有研究报道，金属离子活化石英以及阴阳离子复合捕收剂对浮选过程有至关重要的积极影响，但在金属离子活化石英体系中复合捕收剂的浮选性能仍很少被探索。同时采用金属离子活化配合复合捕收剂来得到纯度极高且回收率极高的工艺，到目前为止，还鲜有报道
[0005]因此，本专利技术提出了一种用于弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂及浮选方法来处理硅酸盐矿物。

技术实现思路

[0006]为解决硅酸盐矿物中石英的浮选选择性差、浮选回收率不高的问题，本专利技术目的在于，提供一种用于弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂及应用方法。
[0007]本专利技术提出了一种高效率、可行性好、能够用于工业化生产的浮选方法，可以减少所用药剂量，在弱碱性环境下实现硅酸盐矿中石英的高效性捕收分离，达到了降低成本、绿色清洁的效果。
[0008]同时本专利技术还能进一步提升产品的纯度。
[0009]为达到上述目的，本申请提供以下技术，
[0010]本专利技术一种弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂，所述药剂包括活化剂和复合捕收剂；所述活化剂为含金属阳离子的盐，所述复合捕收剂包括捕收剂组分A和捕收剂组分B；所述活化剂、复合捕收剂按比例加入矿浆中，进行浮选，
[0011]粗选时，活化剂的加入量为100
‑
250g/t；复合捕收剂的加入量为140
‑
240g/t；
[0012]其中，
[0013]所述捕收剂组分A为胺类，其由式1、式2、式3中至少一种胺类构成；
[0014]R1‑
NH2ꢀꢀ
式1
[0015]R2‑
NH2ꢀꢀ
式2
[0016]R3O
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
NH2式3
[0017]所述捕收剂组分B由具有式4、式5、式6中至少一种结构的物质构成；
[0018]CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7C00Na
ꢀꢀ
式4，
[0019]CH3(CH2)
11
O
‑
SO3Na
ꢀꢀ
式5，
[0020]C6H5‑
CO
‑
NH
‑
OH
ꢀꢀ
式6；
[0021]所述R1为C8～C
15
的烷基、R2为C
16
～C
20
的烷基、R3为烃基或芳香烃基(芳香烃基为C6H5‑
)；
[0022]作为优选，本专利技术一种弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂，所述R1为C
10
～C
13
的烷基、R2为C
17
～C
19
的烷基、R3为长链烃基或芳香烃基。所述长链烃基的碳链长度为C8～C
14
。
[0023]所述金属阳离子选自钙离子、镁离子、铁离子中的至少一种，优选为钙离子。
[0024]作为进一步的优选，所述R1为C
11
～C
12
的烷基、R2为C
18
的烷基、R3为长链烃基或芳香烃基；且长链烃基中最长碳链中含C10
‑
12个。
[0025]作为优选，本专利技术一种弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂，所述捕收剂组分A为胺类化合物，结构式可为多种，式1运用情况较多；
[0026]捕收剂组分B为结构式为式4的化合物，
[0027]和/或捕收剂组分B为结构式为式5的化合物，
[0028]和/或捕收剂组分B为结构式为式6的化合物。
[0029]在研究时，发现：采用式1的捕收剂组分A和式4的捕收剂组分B组成复合捕收剂，协同效果更优，有利于进一步改善硅酸盐矿物中石英和长石的浮选分离效果。
[0030]作为优选，本专利技术一种弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂，所述复合捕收剂中捕收剂组分A与捕收剂组分B的质量比为2
‑
20:45；优选为3
‑
20:45、进一步优选为3
‑
15:45、更进一步优选为3
‑
9:45。当然1
‑
2:10的比例也特别适合本专利技术中复合捕收剂，A与B的质量比。
[0031]在本专利技术的复合捕收剂体系中，所述的捕收剂组分A为阳离子捕收剂，所述的捕收剂组分B为阴离子捕收剂。本申请研究发现，二者以适当比例组成阴阳离子复合捕收剂，能够有效改善硅酸盐矿物中石英和长石的浮选分离效果，并且降低浮选过程中捕收剂的用量，在弱碱性环境下到达分选目的，改善石英的回收率和品位。
[0032]所述活化剂优选为氯化钙或含氯化钙的混合金属盐。
[0033]本专利技术一种弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂的应用，包括以下步骤：
[0034]步骤(1)：将包含石英和脉石的硅酸盐矿物进行磨矿处理，调浆后得到矿浆；
[0035]步骤(2)：向矿浆中加入含金属阳离子的盐，并调节矿浆的pH至7以上；
[0036]步骤(3)：向矿浆中加入复合捕收剂进行浮选，浮选过程包括依次进行的粗选、精选和扫选；
[0037]步骤(4)：获得最终的精矿和尾矿。
[0038]含金属阳离子的盐优选为氯化钙或含氯化钙的混合金属盐。
[0039]作为优选；本专利技术一种弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂，其特征在于：所述药剂包括活化剂和复合捕收剂；所述活化剂为含金属阳离子的盐，所述复合捕收剂包括捕收剂组分A和捕收剂组分B；所述活化剂、复合捕收剂按比例加入矿浆中，进行浮选，粗选时，活化剂的加入量为100
‑
250g/t；复合捕收剂的加入量为140
‑
240g/t；其中，所述捕收剂组分A为胺类，其由式1、式2、式3中至少一种胺类构成；R1‑
NH2ꢀꢀ
式1R2‑
NH2式2R3O
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
NH2式3所述捕收剂组分B由具有式4、式5、式6中至少一种结构的物质构成；CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7C00Na式4，CH3(CH2)
11
O
‑
SO3Na式5，C6H5‑
CO
‑
NH
‑
OH式6；所述R1为C8～C
15
的烷基、R2为C
16
～C
20
的烷基、R3为烃基或芳香烃基。2.根据权利要求1所述的一种弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂，其特征在于：所述R1为C
10
～C
13
的烷基、R2为C
17
～C
19
的烷基、R3为长链烃基或芳香烃基；所述长链烃基的碳链长度为C8～C
14
。3.根据权利要求1所述的一种弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂，其特征在于：所述R1为C
11
～C
12
的烷基、R2为C
18
的烷基、R3为长链烃基或芳香烃基；且长链烃基中最长碳链中含C10
‑
12个；所述金属阳离子选自钙离子、镁离子、铁离子中的至少一种，优选为钙离子。4.根据权利要求1所述的一种弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂，其特征在于：所述复合捕收剂中捕收剂组分A与捕收剂组分B的质量比为2
‑
20:45；优选为3
‑
20:45、进一步优选为3
‑
15:45、更进一步优选为3
‑
9:45。5.一种如权利要求1
‑
4任意一项所述弱碱性环境下选择性捕收石英的药剂的应用，其特征在于；包括以下步骤：步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽，胡星宇，刘若华，孙伟，孙宁，沈凌锋，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：