一种微细粒辉钼矿浮选复合烃类捕收剂及其制备方法

1.本发明属于矿物加工技术领域，涉及一种矿物浮选捕收剂，具体涉及一种微细粒辉钼矿浮选复合烃类捕收剂及其制备方法。


背景技术：

2.中国钼矿资源量占全球总储量40％，与稀土等矿产并称为中国六大优势矿种。钼及其合金广泛应用于航空航天、能源、化工、电光源、电子计算机、生物医学、润滑剂、食品、涂料和化肥等领域，是我国经济发展和科学技术研究不可或缺的重要材料，在国民经济发展中起着至关重要的作用。
3.浮选是目前辉钼矿回收最有效的方法。烃类油是辉钼矿典型的捕收剂，它极易吸附在辉钼矿的“基面”上，可以增大辉钼矿的可浮性。辉钼矿捕收剂的烃类油通常为煤油、柴油和润滑油，化学性质不活泼，它只能通过范德华力，依靠物理吸附方式与矿物表面发生作用。随着钼矿资源的持续开发与利用，富矿资源逐渐消耗殆尽，现多数选矿厂浮选的钼矿品位已降至0.1％以下，嵌布粒度日趋微细化，贫、杂、细特点愈发突出，矿石必须细磨才能实现钼矿的充分解离。而辉钼矿是一种典型的各向异性矿物，其“基面”为非极性表面，具有疏水性；其“端面”为极性表面，具有亲水性。当粒度不断减小，辉钼矿“棱面”比增大，亲水性增强，可浮性显著恶化，不利于辉钼矿的浮选回收，单靠增大烃类油捕收剂用量难以获得满意浮选指标。同时，大量使用烃类油使得浮选泡沫变脆易破，致使钼矿回收率下降，增加了浮选成本。
4.煤焦油是一种高芳香度碳氢化合物的复杂混合物。目前，煤焦油利用多为分馏出各种酚类、芳香烃、烷类等，工艺复杂，附加值不高。因此，如果将低品位钼矿和煤焦油的利用有机结合起来，不仅可以满足低品位钼矿高效浮选要求，又可以拓展煤焦油的应用领域。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种微细粒钼矿浮选的复合烃类捕收剂的制备方法，步骤简单，可工业化。
6.本发明的另一目的是提供上述制备方法制得的微细粒钼矿浮选的复合烃类捕收剂，解决钼矿常规的非极性烃类油捕收剂难以满足低品位细粒辉钼矿高效浮选的需求，弥补此类矿物无法高效回收的空缺，增强微细粒辉钼矿的可浮性，最大限度回收战略金属钼资源。
7.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种微细粒钼矿浮选的复合烃类捕收剂的制备方法，包括以下步骤：
8.(1)将甲苯和煤焦油按配比混合后进行超声萃取，超声期间每间隔10min取出振荡混合物5min，随后静置沉淀2小时，取上层液，得到萃取液；
9.(2)将萃取液在110-115℃条件下进行蒸馏，蒸汽经回水冷凝后回用作步骤(1)的萃取剂，残留液与钼矿常规烃类油捕收剂按配比混合，充分搅拌，得到复合烃类捕收剂。
10.优选的，步骤(1)中所述甲苯和煤焦油的质量配比为3-6：7-4。
11.优选的，步骤(2)中所述残留液与钼矿常规烃类油捕收剂的质量配比为5-50：95-50。
12.优选的，步骤(1)中所述超声萃取的频率为35hz，超声时间为60min，振荡运行转速为120-160rpm。
13.优选的，步骤(2)中所述搅拌的转速为200-400rpm，搅拌时间为30min。
14.优选的，步骤(1)中所述煤焦油为中温煤焦油和/或高温煤焦油。
15.优选的，步骤(2)中所述钼矿常规捕收剂为煤油、柴油、变压器油或其混合物。
16.优选的，步骤(2)中所述搅拌的仪器为涡轮式搅拌器。
17.现对上述所提及的药剂作如下说明：
18.(1)甲苯：一种有机溶剂，作为芳香烃的萃取剂，可以从煤焦油中萃取出芳香烃类物质，且不溶于水。
19.(2)煤焦油：一种高芳香度的碳氢化合物的复杂混合物，其中含有的芳香烃类物质可提高微细粒辉钼矿浮选。所述煤焦油为中温煤焦油、高温煤焦油或两种混合物。
20.(3)常规烃类油捕收剂：辉钼矿浮选典型的烃油类非极性捕收剂，为煤油、柴油、变压器油或其混合物。
21.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
22.(1)本发明立足于低品位钼矿高效浮选和煤焦油的综合利用，通过甲苯萃取煤焦油中大量的不饱和烃类物质，而这些物质具有一定的极性和不饱和双键，可强化捕收剂吸附在辉钼矿的极性“端面”上，使辉钼矿疏水性增强，促进颗粒在辉钼矿表面粘附，可浮性得到显著提高，从而最大限度提高微细粒钼矿钼回收率，降低矿石资源浪费和选矿厂运行成本，进而增加选厂的收益，保障国家战略钼矿资源安全。
23.(2)本发明拓展了煤焦油的利用领域，通过甲苯萃取不饱和烃类油，实现其向捕收剂方向转化，不仅可以满足低品位钼矿高效浮选要求，还促进了煤焦油的资源化与增值化利用。
附图说明
24.图1为本发明微细粒钼矿浮选的复合烃类捕收剂的制备流程图。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
26.实施例1
27.一种微细粒钼矿浮选的复合烃类捕收剂的制备方法，如图1所示，具体步骤如下：
28.(1)将甲苯和中温煤焦油按质量比1：1混合后进行超声萃取1h，超声频率为35hz，期间每间隔10min置于回旋式振荡箱中振荡5min，振荡运行转速为150rpm，随后静置沉淀2小时，提取上层液，得到萃取液；
29.(2)将步骤(1)得到的萃取液进行油浴蒸馏，蒸馏温度为110.6℃，得到残留液和回用萃取剂甲苯；残留液的gc-ms成分分析如表1所示：
30.表1残留液gc-ms成分分析
31.序号成分含量/％序号成分含量/％1萘22.51102-甲基萘2.51 2蒽10.08114-羟基-4-甲基戊烷-2-酮2.40 3萤蒽4.7912二苯并呋喃1.75 4芘3.7713菲1.62 52-甲基十氢萘3.2114癸烷1.49 6苊烯3.1515环戊基环己烷1.45 7十氢萘2.8916八氢-1h-茚1.21 89h-芴2.86173-甲基十一烷1.149茚2.81
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32.(3)将步骤(2)得到的残留液与煤油按质量比1：1混合，在涡轮式搅拌器下充分搅拌30min，转速为300rpm，得到复合烃类捕收剂kc-1。
33.将2.0g粒级为-38μm的微细粒辉钼矿单矿物和40ml去离子水置于浮选槽中搅拌2min，在浮选槽中加入相同量捕收剂煤油和kc-1，搅拌2min，随后加入相同量起泡剂二号油搅拌1min；在浮选槽中刮泡5min，最终将浮选所得的泡沫产品和槽内产品分别作为精矿和尾矿进行过滤、烘干、称重，计算出回收率(泡沫产品产率即为回收率)。
34.本发明制备的捕收剂kc-1与单独的煤油捕收剂进行对比，药剂用量分别为300mg/l、400mg/l、500mg/l；起泡剂为2
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油，药剂用量为110mg/l。
35.浮选结果表明：在相同药剂用量下，本发明制备的复合烃类捕收剂与常规的煤油捕收剂相比，复合烃类捕收剂浮选微细粒辉钼矿得到的精矿产率分别增加了13.38％，18.09％，21.42％。
36.实施例2
37.一种微细粒钼矿浮选的复合烃类捕收剂的制备方法，如图1所示，具体步骤如下：
38.(1)将甲苯和高温煤焦油按质量比1：1混合后进行超声萃取1h，超声频率为35hz，期间每间隔10min置于回旋式振荡箱中振荡5min，振荡运行转速为150rpm，随后静置沉淀2h，提取上层液，得到萃取液；
39.(2)将步骤(1)得到的萃取液进行油浴蒸馏，蒸馏温度为110.6℃，得到残留液和回用萃取剂甲苯；残留液的gc-ms成分分析如表2所示：
40.表2残留液gc-ms成分分析
41.序号成分含量/％序号成分含量/％1萘25.33102-甲基萘2.83 2蒽11.35114-羟基-4-甲基戊烷-2-酮2.70 3萤蒽5.3912二苯并呋喃1.97 4芘4.2413菲1.82 52-甲基十氢萘3.6114癸烷1.68 6苊烯3.5515环戊基环己烷1.64 7十氢萘3.2516八氢-1h-茚1.36 89h-芴3.22173-甲基十一烷1.289茚3.16
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42.(3)将步骤(2)得到的残留液与煤油和柴油的混合烃油(质量比4:1)按质量比1：1混合，在涡轮式搅拌器下充分搅拌30min，转速为300rpm，得到复合烃类捕收剂kc-2，煤油与柴油按照质量比4：1混合。
43.将2.0g粒级为-38μm的微细粒辉钼矿单矿物和40ml去离子水置于浮选槽中搅拌2min；在浮选槽中加入相同量捕收剂煤油、柴油和kc-2，搅拌2min，随后加入相同量起泡剂二号油搅拌1min；在浮选槽中刮泡5min，最终将浮选所得的泡沫产品和槽内产品分别作为精矿和尾矿进行过滤、烘干、称重，计算出回收率(泡沫产品产率即为回收率)。
44.本发明制备的捕收剂kc-2与单独的煤油、柴油捕收剂进行对比，药剂用量分别为200mg/l、300mg/l、400mg/l；起泡剂为2
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油，药剂用量为120mg/l。
45.浮选结果表明：在相同药剂用量下，本发明制备的复合烃类捕收剂与常规的煤油、柴油捕收剂相比，复合烃类捕收剂浮选微细粒辉钼矿得到的精矿产率与煤油、柴油相比分别增加了15.68％和14.45％、19.89％和18.55％、22.65％和21.48％。
46.由表1和表2可以看出，煤焦油经萃取后的残留液中含有大量芳香烃类物质，此类物质具有一定的极性和大量不饱和双键，能强化捕收剂吸附在辉钼矿的极性“端面”上，使辉钼矿疏水性增强，促进颗粒在辉钼矿表面粘附，可浮性得到显著提高，从而最大限度提高微细粒钼矿钼回收率。
47.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。