一种微细粒金红石高效组合捕收剂及其制备方法与应用

本发明属于金红石浮选技术领域，具体涉及一种微细粒金红石高效组合捕收剂及其制备方法与应用。

背景技术：

金红石是提取钛金属，生产高档电焊条和金红石型钛白粉的原料之一。但我国金红石矿大部分为低品位的原生矿，其储量占全国金红石资源的86％，粒度较细、嵌布极为复杂，并且与其伴生的硅钙质脉石矿物难以去除，选别较为困难。浮选是金红石选别最常用的工艺，多用于处理低品位、嵌布微细的金红石，因此要从原生金红石矿中得到高品位、高回收率的金红石精矿，势必要使用浮选工艺。

金红石浮选常用的捕收剂主要包含脂肪酸类、胂酸类、膦酸类、羟肟酸类。脂肪酸类捕收剂被广泛应用于金红石等氧化矿的浮选，突出的优点是捕收性能好，但是选择性不太理想。胂酸类捕收剂由于毒性大，在实际生产中不能广泛应用。膦酸类捕收剂在浮选金红石时具有较好的选择性，但是该类捕收剂成本较高。羟肟酸类捕收剂主要是水杨羟肟酸和含有7-9个碳原子的羟肟酸，对金红石的捕收能力也较好，但价格昂贵。

由此可知，现有的金红石浮选剂对金红石浮选效果较差，且对环境有害，无法实现钛资源的高效利用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是解决金红石浮选剂浮选效果不佳，且环境不友好的缺点；本发明采用对金红石具有较高捕收能力的柠檬酸十二烷基酯，并选择兼具选择性和捕收能力的亚麻酸和十二胺双磷酸组合，配合丁醚油，使其在浮选过程中具有更好的浮选效果。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种微细粒金红石高效组合捕收剂，所述高效组合捕收剂由主捕收剂柠檬酸十二烷基酯和辅助捕收剂亚麻酸、十二胺双甲膦酸、丁醚油组成。

进一步的，所述柠檬酸十二烷基酯、亚麻酸、十二胺双甲膦酸和丁醚油的质量比为5:1-3:1-3:1-2；所述柠檬酸十二烷基酯、亚麻酸、十二胺双甲膦酸和丁醚油的质量比优选为5:2:2:1。

基于同一发明构思的，本发明实施例还提供了一种微细粒金红石高效组合捕收剂的制备方法，将柠檬酸十二烷基酯、亚麻酸、十二胺双甲膦酸、丁醚油和水混合均匀得到混合物，然后将混合物在搅拌机中充分搅拌分散后得到。

进一步的，所述高效组合捕收剂搅拌分散的条件为：转速1000-1500r/min，搅拌时间10-20min。

基于同一发明构思的，本发明实施例还提供了一种微细粒金红石高效组合捕收剂在浮选金红石中的应用，所述应用方法具体包括：

将微细粒金红石加入ph调节剂、抑制剂、活化剂和高效组合捕收剂进行粗选获得粗精矿和粗尾矿；

将所述粗尾矿进行扫选获得粗中矿返回至所述粗选过程；

将所述粗精矿再进行至少5次精选获得金红石精矿，所述精选过程包括至少两次加入ph调节剂、抑制剂、活化剂和高效组合捕收剂的精选，以及不加任何浮选药剂的精选。

进一步的，所述应用方法还包括：将精选过程中获得的精中矿产物返回至上一级浮选作为给料。

进一步的，所述ph调节剂为硫酸；所述抑制剂为选自氟硅酸钠、水玻璃、六偏磷酸钠中的一种或多种；所述活化剂为硝酸铅。

有益效果：

本发明以捕收能力较强的柠檬酸十二烷基酯为主捕收剂，加入兼具选择性和捕收能力的亚麻酸与十二胺双甲膦酸作为辅助捕收剂，并以醚类起泡剂丁醚油与亚麻酸相互作用，进一步提高胶粒生成的临界浓度和表面活性，该组合捕收剂既能提高选别得到的金红石精矿的品位又能保证回收率，对于提高钛资源的回收利用具有重要意义。

附图说明

图1是本发明实施例3提供的微细粒金红石矿浮选的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1

本实施例所用的人工混合矿由金红石与石英按1：1的比例充分混匀制成，每次用量为2g，其中金红石和石英的矿物粉中粒度不超过0.074mm的占90％以上。

高效组合捕收剂的制备：将柠檬酸十二烷基酯、亚麻酸、十二胺双甲膦酸、丁醚油按质量比5:2:2:1的比例混合，加入水中混合均匀会得到混合物，然后将混合物在转速为1000r/min的搅拌机中搅拌分散15min后得到。

人工混合矿浮选实验：加入硫酸调整矿浆ph为5，之后分别加入1000g/t的抑制剂(氟硅酸钠：水玻璃：六偏磷酸钠＝7：2：1)，1000g/t的硝酸铅，800g/t的高效组合捕收剂，浮选3min后，计算金红石的回收率。其中精矿中金红石的回收率大于90％，石英的回收率小于10％，说明该高效组合捕收剂可以选择性地捕收浮选金红石。

对比例1

将实施例1中高效组合捕收剂的制备过程中，柠檬酸十二烷基酯：亚麻酸：十二胺双甲膦酸：丁醚油的质量比为2：5：2：1，其他制备过程与实施例1完全相同，获得组合捕收剂1，并按照实施例1的人工混合矿浮选实验进行浮选。其浮选结果为：精矿中金红石的回收率均低于70％，石英的回收率高于15％。

对比例2

将实施例1中高效组合捕收剂的制备过程中，柠檬酸十二烷基酯：亚麻酸：十二胺双甲膦酸：丁醚油的质量比为2：2：5：1，其他制备过程与实施例1完全相同，获得组合捕收剂2，并按照实施例1的人工混合矿浮选实验进行浮选。其浮选结果为：精矿中金红石的回收率均低于65％，石英的回收率高于19％。

由上述实施例1和对比例1、2，可知本申请中高效组合捕收剂的各物质的比例对金红石的捕收效果具有较大的影响，当捕收剂中各原料比例不在本发明的范围内时，对金红石的捕收效果大大降低，且选择性也减弱。

实施例2

本实施例所用矿样取自四川某金红石矿中，其平均钛品位为4.12％，经破碎磨矿后矿物粉粒度中不超过0.074mm的占90％以上。

以实施例1获得的高效组合捕收剂浮选，先加入硫酸调整矿浆ph为5，之后分别加入1000g/t的抑制剂(氟硅酸钠：水玻璃：六偏磷酸钠＝7：2：1)，1000g/t的硝酸铅，800g/t的高效组合捕收剂，浮选3min后，计算金红石的回收率。精矿中金红石的品位为19.45％、回收率71.02％。

对比例3

取与实施例2相同的矿样进行浮选，并选用对比例1获得的组合捕收剂1为浮选剂进行浮选实验，其浮选过程与实施例2完全相同。结果显示，精矿中金红石的品位13.70％，回收率65.96％。

对比例4

取与实施例2相同的矿样进行浮选，并选用对比例2获得的组合捕收剂2为浮选剂进行浮选实验，其浮选过程与实施例2完全相同。结果显示，精矿中金红石的品位11.40％，回收率66.82％。

对比例5

将实施例1中高效组合捕收剂的制备过程中，将捕收剂的组成修改为亚麻酸：十二胺双甲膦酸：丁醚油的质量比为4：4：2，其他制备过程与实施例1完全相同，获得组合捕收剂3。将所述组合捕收剂3对于实施例2相同的矿样进行浮选，其浮选过程与实施例2完全相同，结果显示，精矿中金红石的品位为12.57％，回收率60.15％。

对比例6

将实施例1中高效组合捕收剂的制备过程中，将捕收剂的组成修改为柠檬酸十二烷基酯：十二胺双甲膦酸：丁醚油的比例为6.25：2.5：1.25，其他制备过程与实施例1完全相同，获得组合捕收剂4。将所述组合捕收剂4对于实施例2相同的矿样进行浮选，其浮选过程与实施例2完全相同，结果显示，精矿中金红石的品位为10.44％，回收率63.36％。

对比例7

将实施例1中高效组合捕收剂的制备过程中，将捕收剂的组成修改为柠檬酸十二烷基酯：亚麻酸：丁醚油的比例为6.25：2.5：1.25，其他制备过程与实施例1完全相同，获得组合捕收剂5。将所述组合捕收剂5对于实施例2相同的矿样进行浮选，其浮选过程与实施例2完全相同，结果显示，精矿中金红石的品位为13.18％，回收率63.29％。

对比例8

取与实施例2相同的矿样进行浮选，并选用苯甲羟肟酸为浮选剂进行浮选实验，其浮选过程与实施例2完全相同。结果显示，精矿中金红石的品位11.56％，回收率65.27％。

由实施例2和对比例3-8，可知本申请高效组合捕收剂原料的缺失或各原料的比例的改变对金红石的捕收效果具有较大的影响，当本发明高效组合捕收剂缺少任意原料时，其捕收效果大大降低，说明捕收剂各原料对金红石的捕收体系存在协同增效作用，是一个有机的整体。相较于实施例2和对比例8，可知本申请的高效组合捕收剂比苯甲羟肟酸捕收剂的捕收效果好，获得的金红石矿品位升高，回收率也大大增加。

实施例3

本实施例所用矿样与实施例2所用矿样相同，针对此微细粒金红石实际矿进行浮选工艺流程实验。

浮选药剂总用量为：

抑制剂：粗选1000g/t扫选500g/t精选300g/t+100g/t+30g/t；

活化剂：粗选1000g/t扫选500g/t精选300g/t+100g/t+30g/t；

高效组合捕收剂：粗选800g/t扫选400g/t精选250g/t+100g/t+30g/t；

操作步骤及技术条件如下：

本实施例所用微细粒金红石矿中粒度中不超过0.074mm的占90％以上。

抑制剂中氟硅酸钠：水玻璃：六偏磷酸钠＝7：2：1。高效组合捕收剂的制备方法为将一定量的柠檬酸十二烷基酯、亚麻酸、十二胺双甲膦酸、丁醚油和水混合均匀得到混合物，然后将混合物在转速为1000r/min的搅拌机中搅拌分散15min后得到。任一选别流程中高效组合捕收剂中柠檬酸十二烷基酯：亚麻酸：十二胺双甲膦酸：丁醚油＝5：2：2：1。粗选和扫选过程中依次加入ph调整剂、抑制剂、活化剂、高效组合捕收剂，所述精选过程中前三次精选依次加入ph调整剂、抑制剂和新型高效组合药剂，第4次和第5次精选不加入任何浮选药剂。浮选时矿浆ph为5，每次浮选3min。选别过程中产生的任一中矿顺序返回。

按上述工艺参数进行一粗五精一扫浮选闭路试验，在给矿tio2品位4.12％的条件下，可得到tio2品位47.83％，回收率58.75％的金红石精矿。

由此可知，按照本申请高效组合捕收剂在金红石矿浮选中的应用方法，其可以大大提高矿中tio2的品位且保证回收率，提高钛资源的回收利用。

以上所述实施例，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。