适用于原生及次生矿泥的矿泥分散剂制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于原生及次生矿泥的矿泥分散剂制备方法，由丙烯磺酸钠、顺丁烯二酸酐、丙烯酸三种聚合单体，在巯基乙酸－过硫酸铵氧化还原引发体系下，在水溶液中进行自由基聚合反应，通过较大的引发剂用量、较高的反应温度、和加入分子量调节剂异丙醇来控制聚合物的分子量，得到低分子量的三元共聚物水溶液。反应完成后，用液体工业烧碱中和至ｐＨ＝６～８，得到矿泥分散剂。采用本方法制备的矿泥分散剂对各种金属、非金属矿选矿过程中的原生及次生矿泥的具有很好的分散效果，可有效消除或减少矿泥对目的矿物选矿富集和分离的影响，改善选矿富集和分离的效率，提高目的矿物的精矿质量和回收率，也可用于石油开采、钻探过程中对矿泥的分散。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于 工业用精细化工助剂领域，采用本方法制备的矿泥分散剂可广泛用于各种 金属、非金属矿选矿过程中对原生及次生矿泥的分散，消除或减少矿泥对 目的矿物选矿富集和分离的影响，改善选矿富集和分离的效率，提高目的 矿物的精矿质量和回收率；也可用于地质钻探、石油开采中的矿泥分散， 提高作业效率和出油率。
技术介绍
目前各种金属、非金属矿山企业在开发利用矿产资源，综合回收目的 矿物的过程中，通常通过浮选、重选、磁选、电选等选矿作业对目的矿物 进行分离、富集、抛尾除杂，得到合格精矿产品进行冶炼或直接使用，选 矿作业往往都要经过破碎、磨矿，将矿石磨到一定细度，才能得到有效的 分离富集。许多矿石中不同程度地含有一些粘土质矿物，而在氧化、风化 程度较深的矿石中粘土质矿物含量更高，在矿石磨矿作业中，粘土质矿物 很容易被磨成细泥状，成为原生矿泥，同时一些硬度较低的矿物也会被磨 成细泥状，成为次生矿泥。矿浆中矿泥含量较高时，会严重污染目的矿物 的表面、增大矿浆的粘度、吸附消耗大量的浮选药剂，严重影响选别作业 的效率，大量的目的矿物得不到富集分离回收，而大量的矿泥又进入到精 矿产品中，严重影响了目的矿物精矿质量和回收率，更严重的情况是有些 选别作业无法正常进行。为了有效消除或减轻矿泥对选矿作业的不好影响，添加六偏磷酸钠、 磷酸盐、硅酸钠、氟硅酸钠、碳酸钠等无机调整剂对矿泥进行分散抑制， 被证明是一种行之有效的技术措施，并被广泛采用，在大多情况下都产生 了较好的效果，使选矿作业能够正常进行，得到了较好的选别指标。但是 这些无机调整剂对矿泥的分散抑制效果比较有限，在选别氧化、风化程度 较深粘土质矿物含量更高的矿石或磨矿细度较高时，大量的原生及次生矿 泥使选别作业无法正常进行，不得不在工艺流程中增加脱泥作业，先行脱 除矿泥，再进行后面的选别作业，而矿泥中往往也含有一定的有价目的矿 物，这部分有价目的矿物得不到回收利用，从而降低了矿产资源利用率。 我国的矿产资源很丰富，但富矿、易选矿较少，贫、杂、细复杂难选矿多， 为了更好的合理综合利用矿产资源，研究开发高效的新型选冶技术和选矿 药剂，包括高效的新型矿泥分散剂具有极其重要的现实意义。地质钻探、 石油开采中往往也需要加入矿泥分散剂分散矿泥，以提高作业效率和出油 率。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种适用于各种原生及次生矿泥 的矿泥分散剂制备方法，采用本方法制备的矿泥分散剂对各种金属、非金 属矿选矿过程中的原生及次生矿泥的具有很好的分散效果，可有效消除或 减少矿泥对目的矿物选矿富集和分离的影响，改善选矿富集和分离的效率， 提高目的矿物的精矿质量和回收率，也可用于石油开采、钻探过程中对矿 泥的分散。 _ 「本专利技术是通过如下技术方案实现的一种，其特征在于选 取丙烯磺酸钠、顺丁烯二酸酐和丙烯酸三种单体，其中丙烯磺酸钠占单体总量的5 20%，顺丁烯二酸酐占单体总量的40 65%，丙烯酸占单体总量的25 45%;并经下述步骤处理a、 首先分别配制好浓度为15 25%的丙烯磺酸钠水溶液、浓度为50 70%丙烯酸水溶液，和相当于单体总量3 10%的且浓度为10 30%的过 硫酸铵水溶液，将三种溶液分别置于高位槽中；b、 在聚合反应釜中加入相当于单体总量80 150%的水(水量根据产 品含固量而定)，开动搅拌，并通夹套蒸汽加热，同时加入全部的顺丁烯 二酸酐、相当于单体总量2 5%的分子量调节剂和相当于单体总量2 10 %的巯基乙酸；c、 温度达到82r后，开始加入过硫酸铵水溶液，稍后开始同时加入 丙烯磺酸钠水溶液和丙烯酸水溶液，并关掉蒸汽加热；d、 控制单体丙烯磺酸钠水溶液和丙烯酸水溶液的加入速度，使聚合 反应釜内的反应温度保持在S2 88'C，并有适当的回流(分子量调节剂蒸 发，经冷凝器冷却后回流)，单体在2 2. 5h内加完；e、 单体丙烯磺酸钠水溶液和丙烯酸水溶液加完后，继续加入过硫酸 铵水溶液10 20分钟；f、 保温反应lh，通入冷却水降温至45。C以下，放入中和反应釜，开 始加入31%的工业烧碱进行中和，通冷却水的同时控制烧碱的加入速度， 使釜内温度保持低于50°C，至PH值等于6 8，中和完成，降温至35'C以 下出料得到矿泥分散剂成品。所述的丙烯磺酸钠为工业一级品含量》95%，顺丁烯二酸酐为工业一 级品含量>99.0% ，丙烯酸为工业聚合级含量》99.5% 。 所述c步骤中，过硫酸铵水溶液为匀速加入。所述分子量调节剂是聚合体系中添加少量链转移常数大的物质，例如 异丙醇。所述异丙醇的工业级含量>99.5%。所述f步骤中，出料后的矿泥分散剂成品还经包装、取样送化验步骤。 所述的聚合反应釜为1 3M3的不锈钢反应釜或搪玻璃反应釜，内设置5不锈钢盘管，夹套可通蒸汽加热、内置的盘管可通冷却水以方便准确控制 聚合反应温度；反应釜盖上安装快开式手孔，以便于固体物料顺丁烯二酸 酐的加料，同时装配列管式不锈钢冷凝器，以达到进行回流反应、不损失 物料的目的。所述的中和反应釜为1 3M3不锈钢反应釜或搪玻璃反应釜，夹套可通 冷却水。所述的产品质量控制标准为-含固量30 40%， PH = 6 8，单体转化率》99.5%，相对分子量1000 4000 ，钙螯合值》750mgCaCO3 / g ，对二氧化锰粉的分散力值》 820mgMnO2 / L。本方法的原理如下由丙烯磺酸钠、顺丁烯二酸酐、丙烯酸三种聚合单体，在巯基乙酸一 过硫酸铵氧化还原引发体系下，在水溶液中进行自由基聚合反应，通过较 大的引发剂用量、较高的反应温度、和加入分子量调节剂异丙醇来控制聚 合物的分子量，得到低分子量的三元共聚物水溶液。反应完成后，用液体工业烧碱中和至PH二6 8，得到最终的有机酸三元共聚矿泥分散剂。 与现有技术相比本专利技术的优点表现在-1、 采用本方法制备的矿泥分散剂对各种金属、非金属矿选矿过程中的 原生及次生矿泥的具有很好的分散效果，可有效消除或减少矿泥对目的矿 物选矿富集和分离的影响，改善选矿富集和分离的效率，提高目的矿物的 精矿质量和回收率；将采用本方法制备的矿泥分散剂应用于"粘土钒矿的 加药擦洗选矿富集方法"(已同日申报专利)中，可将低品位含钒粘土矿中 的钒有效富集在精矿产品中，并除去大量尾矿，对采用本方法得到的第一 钒精矿产品和第二钒精矿产品进行湿法冶炼提钒，能使低品位含钒粘土矿 成为可开发利用的资源，可有效提高湿法提钒的回收率，并能显著降低湿 法提钒所需酸碱等各种辅助材料的消耗和生产成本，减少了粘土型钒矿提 钒对环境的污染。2、 本专利技术釆用巯基乙酸一过硫酸铵氧化还原引发体系，在水溶液中 进行丙烯磺酸钠、顺丁烯二酸酐、丙烯酸三元自由基共聚反应，得到低分 子量的有机酸三元共聚物水溶液矿泥分散剂产品，合成工艺简单，可控性 好，产品质量稳定。所有原料全部进入产品中，工艺过程中没有三废产生， 对环境无污染，产品中没有有毒有害成份，符合绿色合成工艺的要求。3、 本专利技术通过合理的单体配比、较大的引发剂用量、较高的反应温 度、和加入分子量调节剂异丙醇来控制聚合物的分子量，合成低分子量有 机酸三元共聚物水溶液矿泥分散剂产品，产品相对分子量低只有1000 4000，含固量高达到30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于原生及次生矿泥的矿泥分散剂制备方法，其特征在于：选取丙烯磺酸钠、顺丁烯二酸酐和丙烯酸三种单体，其中丙烯磺酸钠占单体总量的５～２０％，顺丁烯二酸酐占单体总量的４０～６５％，丙烯酸占单体总量的２５～４５％；并经下述步骤处理：　ａ 、首先分别配制好浓度为１５～２５％的丙烯磺酸钠水溶液、浓度为５０～７０％丙烯酸水溶液，和相当于单体总量３～１０％的且浓度为１０～３０％的过硫酸铵水溶液；　ｂ、在聚合反应釜中加入相当于单体总量８０～１５０％的水，开动搅拌，并通夹套蒸汽加 热，同时加入全部的顺丁烯二酸酐、相当于单体总量２～５％的分子量调节剂和相当于单体总量２～１０％的巯基乙酸；　ｃ、温度达到８２℃后，开始加入过硫酸铵水溶液，稍后开始同时加入丙烯磺酸钠水溶液和丙烯酸水溶液，并关掉蒸汽加热；　ｄ、控制 单体丙烯磺酸钠水溶液和丙烯酸水溶液的加入速度，使聚合反应釜内的反应温度保持在８２～８８℃，单体在２～２．５ｈ内加完；　ｅ、单体丙烯磺酸钠水溶液和丙烯酸水溶液加完后，继续加入过硫酸铵水溶液１０～２０分钟；　ｆ、保温反应１ｈ，通入冷 却水降温至４５℃以下，放入中和反应釜，开始加入３１％的工业烧碱进行中和，通冷却水的同时控制烧碱的加入速度，使釜内温度保持低于５０℃，至ＰＨ值等于６～８，中和完成，降温至３５℃以下出料得到矿泥分散剂成品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨进忠，刘厚明，陈炳炎，陈晓青，毛益林，王秀芬，
申请(专利权)人：中国地质科学院矿产综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]