一种赤铁矿反浮选捕收剂及其制备使用方法
【专利摘要】一种赤铁矿反浮选捕收剂及其制备使用方法,涉及一种特别适用于用于中低品位铁精矿的提质降杂的低温型赤铁矿反浮选脱硅阴离子捕收剂及其制备使用方法。其特征在于该捕收剂是将羟基脂肪酸、磺化脂肪酸和不饱和脂肪酸混合加入起泡剂，经过皂化反应制成的。其制备过程是将羟基脂肪酸、磺化脂肪酸和不饱和脂肪酸混合均匀，然后再加入起泡剂混合均匀，最后进行皂化反应。本发明的捕收剂原料来源广泛、制备工艺简单，具有溶解性能好、选择性好、用量少、环境友好的特点，适用于中低品位的赤铁矿低温（15-20℃）反浮选脱硅，有效降低加温能耗，经济效益显著。
【专利说明】一种赤铁矿反淳选捕收剂及其制备使用方法
【技术领域】
[0001] 一种赤铁矿反浮选捕收剂及其制备使用方法，涉及一种特别适用于用于中低品 位铁精矿的提质降杂的低温型赤铁矿反浮选脱硅阴离子捕收剂及其制备使用方法。
【背景技术】
[0002] 我国铁矿资源储量丰富，但是随着我国经济的高速发展，富矿易选矿逐渐消耗殆 尽，贫、细、杂的特点突出，这使得选矿成本逐年升高且难以生产出优质的铁精矿，在一定程 度上制约了我国钢铁工业的发展，同时对铁矿资源的综合利用提出了严峻挑战。
[0003] 对于难选低品位铁矿来说，仅仅依靠传统的重选、磁选工艺难以达到冶炼的要求， 因此重选或磁选精矿的提质降杂技术成为关键，而提质降杂技术的关键取决于浮选药剂。 铁精矿提质降杂既可以采用阳离子反浮选，也可以采用阴离子反浮选。阳离子反浮选存在 配制不便、浮选泡沫粘度过大、流动性和选择性差、浮选效率低等缺陷。
[0004] 目前，工业上多采用阴离子反浮选，工艺也较为成熟，但阴离子反浮选存在药剂制 度复杂化、浮选温度要求高、能耗大、选择性差、药剂用量大的问题。阴离子浮选工艺中传统 使用的捕收剂在常温下或更高温度（> 30°c)脱硅效果较好，一旦矿浆温度低于15°C时，捕 收剂易形成胶团，活性下降，脱硅效果变差致使生产指标不达标。因此有必要研制用于赤铁 矿反浮选脱硅的耐低温捕收剂。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是针对现有技术存在的在低温时（< 15°C)常规阴离子捕收剂在 赤铁矿反浮选脱硅工艺中存在分选效果差的技术难点，提供一种具有耐低温、选择性好、用 量少优点的赤铁矿反浮选捕收剂及其制备使用方法。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
[0007] -种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于该捕收剂是将羟基脂肪酸、磺化脂肪酸和 不饱和脂肪酸混合加入起泡剂，经过皂化反应制成的。
[0008] 本发明的一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于所述的皂化反应过程的羟基脂肪 酸、磺化脂肪酸和不饱脂肪酸和起泡剂的重量份数比为：羟基脂肪酸10-40份；磺化脂肪酸 10-50份；不饱和脂肪酸10-30份；起泡剂5-15份。
[0009] 本发明的一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于所述的羟基脂肪酸包括羟基油 酸、蓖麻油酸、羟基硬脂酸的一种或其混合物。
[0010] 本发明的一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于所述的磺化脂肪酸包括磺化油 酸、磺化妥尔油一种或其混合物。
[0011] 本发明的一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于所述的磺化脂肪酸按照以下方法 制备：称取5-40重量份脂肪酸，加入5-10重量份的磺化试剂，在30-90°C时加热搅拌充分 反应l-4h，冷却后得到磺化脂肪酸。
[0012] 本发明的一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于所述的不饱和脂肪酸包括油酸、 亚油酸、亚麻酸及妥尔油的一种或其混合物。
[0013] 本发明的一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于所述的起泡剂包括BK20UBK204、 BK205、MIBC中的一种，其中BK201、BK204、BK205为辛醇类起泡剂，为市售产品。
[0014] 本发明的一种赤铁矿反浮选捕收剂的制备方法，其特征在于其制备过程是将羟基 脂肪酸、磺化脂肪酸和不饱和脂肪酸混合均匀，然后再加入起泡剂混合均匀，最后进行皂化 反应。
[0015] 本发明的一种赤铁矿反浮选捕收剂的制备方法，其特征在于所述的皂化反应加 入的碱液与羟基脂肪酸、磺化脂肪酸和不饱和脂肪酸重量份数比为1-5 :1，反应温度为 30-35°C，反应时间30-60分钟。
[0016] 本发明的一种赤铁矿反浮选捕收剂的制备方法，其特征在于所述的碱液包括氢氧 化钠、碳酸氢钠、碳酸钠的一种碱的水溶液，其中碱为15-20重量份，其余为水。
[0017] 本发明的一种赤铁矿反浮选捕收剂的使用方法，其特征在于在铁矿反浮选脱硅过 程时，在加入调整剂（pH调整剂和赤铁矿抑制剂）和活化剂活化石英后，加入本发明的赤铁 矿反浮选捕收剂，进行浮选。
[0018] 本发明的一种赤铁矿反浮选捕收剂的使用方法，其特征在于其浮选过程赤铁矿反 浮选捕收剂的加入量为600-800g/t，浮选温度为15-20°c。
[0019] 本发明的一种赤铁矿反浮选捕收剂属于脂肪酸的复配改性产品，适用于赤铁矿反 浮选脱硅，能够获得较高品位和较高回收率的铁精矿。在该捕收剂中，通过将脂肪酸与不饱 和脂肪酸和起泡剂混合复配，并经皂化反应可大幅提升捕收剂的溶解性、选择性及其耐低 温性，从而实现赤铁矿的低温反浮选脱硅。另外，该捕收剂具有原料来源广泛、制备工艺简 单易操作、稳定性好、环境友好的特点，具有良好的市场推广价值。
【具体实施方式】
[0020] 一种赤铁矿反浮选捕收剂，该捕收剂是将羟基脂肪酸、磺化脂肪酸和不饱和脂肪 酸混合加入起泡剂，经过皂化反应制成的；其中羟基脂肪酸10-40份、磺化脂肪酸10-50 份、不饱和脂肪酸10-30份、起泡剂5-15份，上述物质与水的重量份配比为1 :1-5。
[0021] 其中上述磺化脂肪酸是按照以下方法制备：称取5-40重量份的脂肪酸，加入5-10 重量份的磺化试剂，在30-90°C时加热搅拌充分反应l_4h，冷却后得到磺化脂肪酸。
[0022] 本发明提供的赤铁矿反浮选脱硅阴离子捕收剂使用方法是：在加入调整剂（pH调 整剂和赤铁矿抑制剂）和活化剂(活化石英）后，按照一定剂量直接加入该赤铁矿反浮选脱 硅阴离子捕收剂于浮选槽中与矿浆充分作用后，15_20°C时在浮选槽内进行浮选即可，无需 对矿浆进行加热。
[0023] 该赤铁矿反浮选脱硅捕收剂的制备过程为：在室温下，将10-40份羟基脂肪酸、 10-50份磺化脂肪酸和10-30份不饱和脂肪酸混合，搅拌15-30min使其混合均匀，然后加 入5-15份起泡剂，得到一均匀溶液。将15-20份碱溶于水中（上述物质与水的重量份配比 为1 :1_5)，然后缓慢加入到上述溶液中，在3(T35°C时搅拌30-60分钟使其充分皂化，得到 一种赤铁矿反浮选脱娃捕收剂。
[0024] 其所使用的羟基脂肪酸包括羟基油酸、蓖麻油酸、羟基硬脂酸及其混合物； 其所使用的磺化脂肪酸包括磺化油酸、磺化妥尔油等； 其所使用不饱和脂肪酸包括油酸、亚油酸、亚麻酸及妥尔油等。
[0025] 其所使用的起泡剂包括脒201、81(204、81(205、]\08(：等。
[0026] 其所使用的碱包括氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠等。
[0027] 其所制备的捕收剂脂肪酸类物质和起泡剂组分与碱液混合，其重量份配比为1 : I- 5。
[0028] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0029] 实施例1 称取25份羟基硬脂酸、35份磺化油酸和20份亚油酸，在室温下将三种脂肪酸进行混 合，搅拌15_30min，然后加入10份起泡剂BK204,继续搅拌15min得到一均匀溶液。将15 份氢氧化钠溶解于100份水中，然后将其缓慢加入到上述溶液中，在30-35°C时搅拌均匀使 其充分皂化，得到一种赤铁矿反浮选脱硅捕收剂。
[0030] 鞍钢某中低品位赤铁矿反浮选脱硅试验：入选矿样Fe品位为41. 04%，调整矿浆pH II- 12,赤铁矿抑制剂淀粉用量1200g/t，石英活化剂氧化钙用量500g/t，捕收剂用量800g/ t，浮选温度15°C，经一次粗选可获得Fe品位为57. 24%的铁精矿，作业回收率88. 81%，尾矿 铁品位12. 96%。
[0031] 实施例2 称取20份羟基油酸、40份磺化油酸和20份妥尔油，在室温下将三种脂肪酸进行混合， 搅拌15-30min，然后加入10份起泡剂MIBC，继续搅拌15min得到一均匀溶液。将16份氢 氧化钠溶解于100份水中，然后将其缓慢加入到上述溶液中，在30-35°C时搅拌均匀使其充 分皂化，得到一种赤铁矿反浮选脱硅捕收剂。
[0032] 鞍钢某中低品位赤铁矿反浮选脱硅试验：入选矿样Fe品位为41. 04%，调整矿浆pH 11-12,赤铁矿抑制剂淀粉用量1200g/t，石英活化剂氧化钙用量500g/t，捕收剂用量800g/ t，浮选温度15°C，经一次粗选可获得Fe品位为57. 11%的铁精矿，作业回收率83. 18%，尾矿 铁品位17. 16%。
[0033] 实施例3 称取10份蓖麻油酸、35份磺化妥尔油和25份油酸，在室温下将三种脂肪酸进行混合， 搅拌15-30min，然后加入15份起泡剂BK204,继续搅拌15min得到一均匀溶液。将15份氢 氧化钠溶解于100份水中，然后将其缓慢加入到上述溶液中，在30-35°C时搅拌均匀使其充 分皂化，得到一种赤铁矿反浮选脱硅捕收剂。
[0034] 鞍钢某中低品位赤铁矿反浮选脱硅试验：入选矿样Fe品位为41. 04%，调整矿浆pH 11-12,赤铁矿抑制剂淀粉用量1200g/t，石英活化剂氧化钙用量500g/t，捕收剂用量600g/ t，浮选温度15°C，经一次粗选可获得Fe品位为57. 02%的铁精矿，作业回收率82. 93%，尾矿 铁品位17. 38%。
[0035] 实施例4 称取5份羟基硬脂酸和5羟基油酸、35份磺化油酸和25份妥尔油，在室温下将三种脂 肪酸进行混合，搅拌15_30min，然后加入12份起泡剂MIBC，继续搅拌15min得到一均匀溶 液。将18份氢氧化钠溶解于100份水中，然后将其缓慢加入到上述溶液中，在30-35°C时搅
【权利要求】
1. 一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于该捕收剂是将羟基脂肪酸、磺化脂肪酸和不 饱和脂肪酸混合加入起泡剂，经过皂化反应制成的。
2. 根据权利要求1所述的一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于所述的皂化反应过程 的羟基脂肪酸、磺化脂肪酸和不饱脂肪酸和起泡剂的重量份数比为：羟基脂肪酸10-40份； 磺化脂肪酸10-50份；不饱和脂肪酸10-30份；起泡剂5-15份。
3. 根据权利要求1所述的一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于所述的羟基脂肪酸包 括羟基油酸、蓖麻油酸、羟基硬脂酸的一种或其混合物。
4. 根据权利要求1所述的一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于所述的磺化脂肪酸包 括磺化油酸、磺化妥尔油一种或其混合物。
5. 根据权利要求1所述的一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于所述的磺化脂肪酸是 按照以下方法制备：称取5-40重量份的脂肪酸，加入5-10重量份的磺化试剂，在30-90°C 时加热搅拌充分反应l_4h，冷却后得到磺化脂肪酸。
6. 根据权利要求1所述的一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于所述的不饱和脂肪酸 包括油酸、亚油酸、亚麻酸及妥尔油的一种或其混合物。
7. 根据权利要求1所述的一种赤铁矿反浮选捕收剂，其特征在于所述的起泡剂包括 BK201、BK204、BK205、MIBC中的一种，其中BK201、BK204、BK205为辛醇类起泡剂，为市售产 品。
8. 根据权利要求1所述的一种赤铁矿反浮选捕收剂的制备方法，其特征在于其制备过 程是将羟基脂肪酸、磺化脂肪酸和不饱和脂肪酸混合均匀，然后再加入起泡剂混合均匀，最 后进行阜化反应。
9. 根据权利要求8所述的一种赤铁矿反浮选捕收剂的制备方法，其特征在于所述的皂 化反应加入的碱液与羟基脂肪酸、磺化脂肪酸和不饱和脂肪酸重量份数比为1-5 :1，反应 温度为30-35°C，反应时间30-60分钟。
10. 根据权利要求8所述的一种赤铁矿反浮选捕收剂的制备方法，其特征在于所述的 碱液包括氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠中的一种碱的水溶液。
11. 根据权利要求8所述的一种赤铁矿反浮选捕收剂的使用方法，其特征在于在铁矿 反浮选脱硅过程时，在加入调整剂（pH调整剂和赤铁矿抑制剂）和活化剂活化石英后，加入 所述的赤铁矿反浮选捕收剂，进行浮选。
12. 根据权利要求1所述的一种赤铁矿反浮选捕收剂的使用方法，其特征在于其浮选 过程赤铁矿反浮选捕收剂的加入量为600-800g/t，浮选温度为15-20°C。
【文档编号】B03D1/008GK104056724SQ201410256054
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】张行荣, 郑桂兵, 尚衍波, 何发钰, 吴卫国, 张 杰, 何伟, 罗科华 申请人:北京矿冶研究总院