铁矿石浮选阴／阳离子捕收剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及铁矿石选矿的浮选药剂及其制备方法，具体公开了一种铁矿石浮选阴／阳离子捕收剂，阴离子捕收剂配制的主剂为脂肪酸及其衍生物，阳离子捕收剂配制的主剂为有机胺和／或季铵盐；两种捕收剂的辅剂还包括有机硅化合物、氯代烷烃、脂肪醇、乳化剂和水，其中阴离子捕收剂的辅剂还包括烃油。本发明专利技术捕收剂的制备方法包括以下步骤：先通过有机反应合成主剂，再按一定质量分数称取其余各组分，然后按一定顺序进行混合，搅拌均匀，制成微乳状均相粘稠液体。本发明专利技术的捕收剂具有捕收能力强、抗泥化能力强、生产成本低、耐硬水、性质稳定、药剂用量小、选择性好、环保安全且能适应低温等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于矿产资源的高效利用
，尤其涉及一种用于铁矿石选矿的浮选 药剂及其制备方法。
技术介绍
世界上铁矿富矿资源日益减少，但由于工业、农业及其它行业对钢铁需求量的增 加，利用贫铁矿及难选铁矿将越来越重要。我国铁矿资源普遍具有“贫、细、杂”的特点，同时 SiO2含量高，弱磁性铁矿石多，而优质“铁精料”具有广泛的应用前景和广阔的市场前景，这 在客观上要求选矿厂选择合理的捕收剂及其浮选工艺来生产优质铁精矿，从而实现最大经 济利益。不仅如此，优质“铁精矿”对炼铁也具有重大意义。资料表明，入炉品位提高1%， 生铁产量可以提高2.5%，焦比降低1.5%。提铁降杂会使选矿成本略有增加，但可大幅度 提高炼铁效益，使关联产业的效益增加。例如，某选矿厂近一年来铁精矿品位由65%提高到 68%以上，SiO2由8% 9%降低到4%以下，精矿的选矿成本增加30 33元/t，而炼铁效 益却增加了 78元/t。炼铁厂在购买该选矿厂铁精矿时，铁精矿价格增加40 45元/t，通 过合理的价格机制会使选矿厂和炼铁公司获得双赢。由此可以看出，磁选铁精矿再提纯无 论是对于选矿企业还是炼铁企业都具有经济效益。除了经济效益方面的原因，高质量的国外铁矿资源对国内冶金矿山企业也形成了 巨大的压力。由于铁矿石品质的好坏对炼铁工艺影响较大，世界各国炼铁行业都在不遗余 力地追求高品质的铁精矿。但各国受其资源影响，铁精矿质量也不相同。中国铁矿石资源 较差，特别是与铁矿石主要出口国的巴西和澳大利亚相比，我国的铁矿石资源具有以下明 显不足①平均原矿品位较低；②富矿的比例偏少；③SiO2的含量偏高；④铁矿含磷、硫、砷 超标；⑤大量含铁尾矿再选率低，资源浪费严重。这些不利因素给我国选矿工作者提出了 更高的要求。我国选矿工作者必须不断加强提质降杂(尤其是提铁降硅、提铁降磷、提铁降 硫)及含铁尾矿再选的研究，才能使我国自产的铁精矿克服先天不足，在与国外铁矿石的 竞争中形成竞争优势。为了提高铁精矿的品质，近几年我国钢铁矿山纷纷采用磁选铁矿再反浮选工艺， 以降低精矿杂质二氧化硅等的含量。在钢铁行业要求不断提高高炉利用系数以增强自身竞 争力的今天，冶金矿山企业应用反浮选工艺加强对铁精矿进行提铁降硅、提铁降杂(提铁 降磷、提铁降硫、提铁降砷、尾矿再选)，这具有十分重要的意义。目前，铁矿反浮选降硅的工艺有两种一种是从强磁精矿反浮选发展起来的阴离 子反浮选工艺，该工艺在我国得到较普遍的应用；另一种是阳离子反浮选工艺，工业发达国 家一般采用阳离子反浮选工艺。我国采用阴离子反浮选工艺虽然能够获得较好的分选指 标，但浮选温度高(需加温浮选)，能耗大，使用药剂品种多(需使用抑制剂、调整剂、活化 剂、捕收剂等)，这导致药剂费用过高，精矿过滤困难。而目前应用的阳离子反浮选捕收剂主 要是胺类捕收剂，包括脂肪胺和醚胺。根据胺分子中氢被其它烃基(主要是甲基)取代数 量的多少分为伯胺、仲胺、叔胺、季胺，而按照含胺分子中胺基含量的多少又分为一元胺和二元胺。胺类捕收剂发展较慢，其与阴离子反浮选捕收剂相比，胺类捕收剂分选效果也相对 较差，形成的泡沫粘，在选别过程中没有阴离子反浮选容易控制。但是，胺类捕收剂在选矿 过程中有其自身的优点，如药剂制度较为简单，精矿易于过滤等。为了更好地推动反浮选工艺的发展，必须加强对反浮选工艺的优化工作。考虑到 阳离子反浮选工艺对铁精矿提铁降杂的相对优势，我们一直尝试以研制新型高效阳离子反 浮选捕收剂为突破口，加强对阳离子反浮选工艺的应用研究，使阳离子反浮选所拥有的药 剂简单、有利于过滤脱水的优势得到进一步发挥。另外，随着铁矿资源减少以及国家对环境保护、资源再利用的不断重视，人们开始 重视对一些原来废弃的含铁矿(如铅锌冶炼尾矿、炼铜尾渣、硫酸烧渣、浸金等尾渣)进行 回收铁的研究开发与生产应用工作。因此，选矿药剂的无害化、节能环保以及多效、高效、特 效性也显得尤为重要。加强对绿色无毒、无污染、可降解药剂的研究工作以及开展高效阴离 子捕收剂等选矿药剂的合成研制与应用研究，都具有十分重要的意义。然而，迄今为止，我国的选矿企业大多沿用脂肪酸和胺类离子型水溶性药剂进行 选矿。由于脂肪酸皂类在矿浆中分散性差，因此常常需要加温矿浆进行加温浮选，能耗高。 而阳离子型药剂对矿泥十分敏感，选矿指标不稳定。因此，研究开发一种能够克服上述技术缺陷的选矿药剂，对本领域技术人员来说 具有重要的理论意义和实际推广价值。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种捕收能力强、抗泥化 能力强、生产成本低、耐硬水、性质稳定、药剂用量小、选择性好、环保安全且能适应低温的 铁矿石浮选阴/阳离子捕收剂，还提供一种操作方便、成本小的该捕收剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为一种铁矿石浮选阴离子捕收剂， 所述阴离子捕收剂主要由以下质量分数的组分配制而成有机硅化合物0.5% 15%、氯 代烷烃30 % 1 %、脂肪醇0. 5 % 15 %、脂肪酸及其衍生物5 % 60 %、烃油5 % 20 %、 乳化剂 5%和余量的水。上述的阴离子捕收剂中，所述的脂肪酸及其衍生物优选为以下物质中的一种或 任意两种的组合物油酸、环烷酸、黑脂酸、棉籽油酸、蓖麻油酸、豆油酸、松香酸、塔尔油、 C3 C22直链和/或支链混合脂肪酸，以及前述脂肪酸的硫酸化、磺化、氯化衍生物。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种铁矿石浮选阳离子捕收剂，所述阳离 子捕收剂主要由以下质量分数的组分配制而成有机硅化合物0.5% 15%、氯代烷烃 25 % 0. 5 %、脂肪醇0. 5 % 25 %、有机胺和/或季铵盐0. 5 % 65 %、乳化剂1 % 5 % 和余量的水。上述的阳离子捕收剂中，所述的有机胺和/或季铵盐优选为十二胺、十四胺、十六 胺、十八胺、醚胺、十六烷基三甲基氯化铵中的一种或任意两种的组合物。上述的各捕收剂中，所述的有机硅化合物优选包括二甲基二氯化硅、甲基二氯化 硅、二甲基聚硅酮，二甲基羟基聚硅酮、苯基甲基聚硅酮、苯基羟基聚硅酮、四氯化硅中的一 种或任意两种的组合物。上述的各捕收剂中，所述的氯代烷烃优选是指C6 C22的直链和/或支链氯代烷烃；所述的C6 C22的直链和/或支链氯代烷烃优选包括氯代辛烷、氯代壬烷、氯代十二 烷、氯代十四烷、氯化煤油、氯化石蜡中的一种或任意两种的组合物。上述的各捕收剂中，所述的脂肪醇优选是指C3 C22的直链和/或支链脂肪醇； 所述的C3 C22的直链和/或支链脂肪醇优选包括异丙醇、正丁醇、戊醇、己醇、辛醇、十二 烷基醇、十四烷基醇、羟基化煤油、羟基化石蜡中的一种或任意两种的组合物。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种上述各捕收剂的制备工艺，主要包括 以下步骤先通过有机反应合成主剂，再按所述质量分数称取其余各组分，然后按一定顺序 进行混合，搅拌均勻，制成微乳状均相粘稠液体；当制备阴离子捕收剂时，所述主剂是指脂肪酸及其衍生物；当制备阳离子捕收剂 时，所述主剂是指有机胺和/或季铵盐。本专利技术的上述各捕收剂在铁矿石浮选除杂工艺中的应用步骤包括先用水将所述 捕收剂稀释成质量浓度为2% 5%的捕收剂溶液，然后将该捕收剂溶液用作赤铁矿、磁铁 矿、褐铁矿或鮞状赤铁矿的反浮选工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁矿石浮选阴离子捕收剂，其特征在于，所述阴离子捕收剂主要由以下质量分数的组分配制而成：有机硅化合物０．５％～１５％、氯代烷烃３０％～１％、脂肪醇０．５％～１５％、脂肪酸及其衍生物５％～６０％、烃油５％～２０％、乳化剂１％～５％和余量的水。

【技术特征摘要】
一种铁矿石浮选阴离子捕收剂，其特征在于，所述阴离子捕收剂主要由以下质量分数的组分配制而成有机硅化合物0.5％～15％、氯代烷烃30％～1％、脂肪醇0.5％～15％、脂肪酸及其衍生物5％～60％、烃油5％～20％、乳化剂1％～5％和余量的水。2.根据权利要求1所述的阴离子捕收剂，其特征在于，所述的脂肪酸及其衍生物为以 下物质中的一种或任意两种的组合物油酸、环烷酸、黑脂酸、棉籽油酸、蓖麻油酸、豆油酸、 松香酸、塔尔油、C3 C22直链和/或支链混合脂肪酸，以及前述脂肪酸的硫酸化、磺化、氯 化衍生物。3.一种铁矿石浮选阳离子捕收剂，其特征在于，所述阳离子捕收剂主要由以下质量分 数的组分配制而成有机硅化合物0. 5% 15%、氯代烷烃25% 0. 5%、脂肪醇0. 5% 25 %、有机胺和/或季铵盐0. 5 % 65 %、乳化剂1 % 5 %和余量的水。4.根据权利要求3所述的阳离子捕收剂，其特征在于所述的有机胺和/或季铵盐为 十二胺、十四胺、十六胺、十八胺、醚胺、十六烷基三甲基氯化铵中的一种或任意两种的组合 物。5.根据权利要求1 4中任一项所述的捕收剂，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖国光，余侃萍，肖焱，杨国超，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]