新型氧化矿捕收剂的应用

我来说两句 一、已知结构的氧化矿捕收剂 （一）羧酸类捕收剂浮白钨 我国常用的羧酸类捕收剂主要是油酸、731和733等。从浮钼尾矿中浮白钨，用以氧化石蜡皂为主要成分的改性捕收剂代号为TS，综合回收浮钼尾矿的白钨，克服了氧化石蜡皂在低温下浮选效果差的缺点，小型闭路试验结果表明，可从含W030.1%的浮钼尾矿，得到W03品位为27.34%、回收率为76.96%的白钨精矿。 某多金属矿性质复杂，白钨含量低，采用预先脱硫，脱硫尾矿用731为捕收剂，碳酸钠为pH调整剂，水玻璃为抑制剂，通过一次粗选、一次扫选、四次精选常温开路浮选，可从含W030.25%的给矿得到含W0361.87%，回收率为59.28%的白钨精矿。 （二）改性油酸钠（代号YSB-2）与十二烷基苯磺酸钠混用浮选萤石 内蒙古某萤石矿属石英岩细粒嵌布萤石，通过条件试验后，确定采用改性油酸钠和十二烷基苯磺酸钠混合捕收剂进行浮选，通过一次粗选、七次精选（pH9.0粗选，pH6.0精选），在低温（15℃），闭路试验结果可从CaF2品位为63.97%的给矿中得到CaF2品位为98.34%，回收率87.42%的萤石精矿，在5℃闭路结果，可从CaF2品位为63.97%的给矿得到CaF2品位为97.78%,回收率为66.77%的萤石精矿。 （三）OL-Ti新型钛铁矿捕收剂对－20μm钛铁矿自载体浮选 实际矿石细粒样品和粗粒样品分别取自攀枝花选钛厂分级溢流和沉砂，各自单独磁选后的粗精矿。细粒试样含Ti0217.29%，-20μm粒级占61.22%；粗粒级试样含Ti0219.69%，-20μm粒级占18.64%。按质量比45︰55合并得混合试样，用以脂肪酸类为主的新钛铁矿捕收剂OL-Ti作浮钛捕收剂，采用黄药先浮选脱硫尾矿浮钛，用硫酸作pH调整剂、水玻璃作抑制剂、硝酸铅作活化剂，采用一次粗选、一次扫选、四次精选、中矿顺序返回流程，对-20μm细粒级含量61.22%样品和载体浮选样品（加入粗粒样品于细粒样品的混合样含-20μm粒级降低到37.80%），分别闭路试验，结果为，在精矿品位含Ti0247.5%以上的前提下，细粒级单独浮选和载体浮选的回收率分别为55.71%和75.57%，回收率提高了20%。对精矿进行粒度分析，可知-20μm粒级钛铁矿回收率由52.56%提高到61.96%，提高了9.4%，可见微细粒钛铁矿的浮选中自载体作用的显著。 （四）油酸钠浮选钛铁矿的作用机理 以油酸钠为捕收剂通过浮选试验、溶液化学计算、电动电位和红外光谱检测研究微细粒钛铁矿可浮性和油酸钠浮选钛铁矿的作用机理，当油酸钠浓度为0.21mol/L时，微细粒钛铁矿可浮性较好的pH范围为4～10，油酸钠对钛铁矿的捕收作用主要由两方面因素控制，当pH值为4～6时，以油酸根离子与钛铁矿表面铁质点间产生化学作用为主，红外光谱分析显示为油酸铁；当pH值为6～10时，上述化学作用减弱，但油酸钠溶液中高表面活性组分离子一分子缔合物浓度增大使钛铁矿保持了较好的可浮性。 （五）α-氨基酸低温浮选磷矿 以工业菜籽油下脚料为原料，经皂化酸解，得脂肪酸，将脂肪酸氯化得α-氯代脂肪酸，后者再氨化得一种新型的α-氨基酸型捕收剂，它的水溶性好，用量比脂肪酸明显下降，浮选性能改善，在低温（10～12℃）与加温（31～33℃）条件下作对比试验，该捕收剂有良好的耐低温浮选性能。浮选某磷矿，31～33℃闭路试验结果，可从含P205 20.75%的给矿，得到P205品位为28.72%、回收率为81.50%的磷精矿；10～12℃闭路试验，可从含P205为20.33%的给矿得到含P205为28.57%，回收率为76.11%的磷精矿。 （六）水杨羟肟酸合成工艺改进 通常羟胺法合成水杨羟肟酸是把盐酸羟胺溶液加入反应器中与氢氧化钠溶液反应一段时间后，加入水杨酸甲酯搅拌，把反应物加热到50～60℃，反应4～5h，加酸酸化水杨羟肟酸，呈晶体析出，滤取晶体，干燥得水杨羟肪酸。如作下面改进可增加水杨羟肟酸的产量和质量：（1）水杨酸甲酯与羟胺的摩尔比为1︰1.3～1.4时可得到较好的产率。（2）碱过量幅度较小时，反应不完全，反应速度慢，回收率也受影响；碱过量较大，酸化时造成相应酸的浪费，使成本升高，选用碱醋摩尔比为2.8～3.0为佳。（3）反应温度过低合成时间长，增加反应时间影响回收率；温度过高，酯加速水解影响水杨羟肟酸产量和产品质量，肟化温度控制在35℃左右为宜。（4）只要在盐酸羟胺中有万分之几的铁离子，水杨羟肟酸的生成率便不到50%、故应在pH=7时，定量加入硫化钠，使铁离子生成硫化铁沉淀而被除去，以提高水杨羟肟酸的产量。本文作者认为上述制造水杨羟肟酸的各点改进可供合成其它羟肟酸时参考。 （七）改性羟肟酸浮稀土矿 我国西南攀西地区蕴藏有大量稀土矿资源，主要是氟碳铈矿。以该矿矿石为对象进行实验室小型试验，磨矿后调浆以水玻璃为抑制剂，改性羟肟酸Wr为捕收剂，在pH 7.5～8的条件下；采用预选脱泥后，通过一次粗选、一次扫选、两次精选浮选稀土的闭路流程，可以从含Re04.51%的给矿得到Re0品位为62.10%、回收率为86.98%的稀土精矿。 （八）胺类捕收剂浮选氯化钾、菱锌矿、石英等氧化矿 浮选氯化钾：预先将极性起泡剂与伯胺混合生成溶液，用这种混合剂浮选氯化钾能改善浮选效果，增加天然粗粒氯化钾晶体的回收率，因为氯化钾的浮选是在饱和岩盐溶液中进行的，饱和的岩盐溶液对有机胺有盐析作用，在饱和的岩盐溶液中难溶解，分散不好，效果差，与极性起泡剂混合后，在矿浆中易于弥散，故提高了浮选效果。 用十二胺、十四胺、十六胺和十八胺的醋酸盐分别浮选氧化锌矿的试验结果表明，随着胺分子量的增大氧化锌回收率升高而精矿品位降低，十八胺的浮选回收率最高达到93.95%，故采用十八胺作捕收剂，条件试验后进行闭路试验，在给矿品位含锌6.8%的条件下、可获得锌品位为23.38%、回收率90.1%的锌精矿。 N-十二烷基-1，3-丙二胺的结构式为C12H25NHCH2CH2CH2NH2，用它作捕收剂对石英、赤铁矿、方解石、菱锌矿和菱镁矿进行了分别浮选试验，并和N-十二胺进行对比，试验结果表明，N-十二烷基-1，3-丙二胺对石英具有比十二胺更强的捕收性能在很宽的pH范围内对石英的回收率平均在90%以上，当pH=10.2时，石英回收率达到98.38%；对赤铁矿的捕收能力与十二胺相差不大、对方解石的回收率明显的比十二胺差，对菱锌矿和菱镁矿基本无捕收能力，因此N-十二烷基-1，3-丙二胺选择性更好。 刘长森等用一系列叔胺捕收剂浮选石英，研究叔胺对石英的捕收性能、该系列叔胺的结构和代号如下： 代号 结构式 DRN C12H25N(CH3)2 DPN C12H25N(C3H7)2 DEN C12H25N(CH3CH2)2 DBN C12H25N(C4H9)2 用石英单矿物浮选试验结果：在pH3～10范围内除DBN外，DRN、DEN、DPN对石英有较好的捕收性能，回收率达90%以上，上述四种叔胺对石英的捕收能力由强到弱的顺序为DEN>DPN>DRN>DBN，这四种叔胺与石英表面作用主要是静电引力、石英与叔胺作用后的红外光谱出现了药剂主要官能团的振动峰，矿物的动电位也显示增加叔胺分子中氮原子上所连的取代基的电子效应和空间位阻效应造成了四种叔胺对石英捕收性能的差别。 （九）醚胺捕收剂对石英、硅酸盐的捕收性能 有人用烷基醚胺醋酸盐作捕收剂，聚烷烯二醇作起泡剂反浮选除去磁选铁精矿中的石英和硅酸盐矿物，提高铁精矿的品位，获得良好效果；另一作者用醚胺作捕收剂，谷淀粉作抑制剂，洗涤脱泥除去-0.10mm粒级后，控制pH10.0，采用一次粗选、一次扫选丢尾，扫选精矿返回粗选，粗精矿通过磁选除去含铁含钛杂质，可从含铝24.0%的给矿，半工业试验结果得到铝品位为54%，Al/Si=12.6，回收率为69.3%的冶金级铝精矿。 另一报道用一系列浮选试验研究了醚胺捕收剂的结构、矿浆的pH值和离子强度对铝土矿浮选行为的影响。在蒸馏水中，醚二胺是硅石强捕收剂，浮选硅石等氧化矿物效果很好，在pH3～10广泛的pH范围内，高岭石不浮或浮得极少，因此用醚二胺反浮铝土矿可提高铝硅比，与醚一胺相比，醚二胺优于醚一胺。用醚二胺反浮高岭石时，矿浆的离子强度对浮选效果影响很大，加入氯化钠增加矿浆中的离子强度试验表明，离子强度由仓增加到0.5M氯化钠对高岭石回收率升高到80%～100%；用醚一胺作捕收剂作对比试验时，高岭石亦能提高回收率，但提高程度比较小。 （十）α-w-二甲基十二胺二溴丁烷作捕收剂浮选铝硅酸盐 α-w-二甲基十二胺二溴丁烷，代号为BDDA，结构式如下： 用BDDA作捕收剂对一水硬铝石、伊利石、高岭石、叶蜡石分别做单矿物浮选试验，试验结果表明，在pH2～12范围内，这四种矿物的浮选性能颇为接近，不用抑制剂难将伊利石、高岭石、叶蜡石与一水硬铝石浮选分离。用BDDA、十二烷基三甲胺（代号DTAB)分别作捕收剂浮选上述四种矿物，对比试验发现BDDA的浮选性能优于DTAB[C12H25N (CH3)3] Br,但是不同抑制剂用反浮选的方法难以从一水硬铝石中将伊利石、叶蜡石、高岭石浮选分离。后来用谷淀粉作抑制剂，在pH=9，用BDDA作捕收剂进行上述四种矿物浮选试验，在谷淀粉浓度大于600mg/L时，一水硬铝石的回收率降到10%，而不加谷淀粉回收率为75%，其它三种矿物受谷淀粉的抑制不明显，有希望用反浮选的方法将它们与一水硬铝石浮选分离。于是用BDDA作捕收剂，谷淀粉作抑制剂用天然水铝石矿做反浮选，经条件试验后在pH9～10的条件下进行闭路试验，可从含铝64.87%，Al/Si02=6.02的给矿，得到铝品位为68.37%、A1203/Si02=9.72,回收率为81.25%的铝精矿。 （十一）烷基肌类捕收剂反浮选铝土矿 烷基肌是阳离子捕收剂，分子中有三个胺基，其结构式如下： 式中R代表不同烷基例如CH3 (CH2)5-、(CH3CH2)-7、CH3 (CH2）-9和CH3(CH2)-11，不同的烷基胍作捕收剂浮选高岭石、伊利石、叶蜡石、一水硬铝石的单矿物，比较它们的捕收性能发现十二烷基胍对硅酸盐矿物有较好的捕收性能，在捕收剂浓度为2×l0-4mol/L和广泛的pH范围内平均回收率达到80%；在强碱性条件下，一水硬铝石回收率从80%下降到20%，与高岭石、叶蜡石和伊利石之间形成较大差异，以十二烷基胍为捕收剂，可望实现与铝硅矿物反浮选分离。用铝硅比为5.7的铝土矿为试样，经过反浮选脱硅，精矿铝硅比达到10.08，铝浮选回收率为75%，与传统的阳离子捕收剂十二胺相比，胍类阳离子捕收剂对硅酸盐矿物浮选捕收力强，受pH影响小，是一种高效的铝硅矿物反浮选分离的捕收剂。用测定矿物的ζ一电位和红外光谱技术，研究了烷基胍与铝硅酸盐的作用机理，认为是产生电性吸附和氢键吸附。本文作者认为，过去阳离子捕收剂多为脂胺类和醚胺类，用胍类作阳离子捕收剂使用很具创造性，希望能进一步深入研究推广到工业上，成为生产力。 二、用代号表示的氧化矿捕收剂 （一）白钨浮选捕收剂 用K捕收剂浮选瑶岗仙钨钼秘多金属矿中的白钨矿，采用先浮硫除去钼、铋硫化矿，浮硫尾矿浮白钨，粗选闭路试验和加温精选闭路试验结果表明，可从含W030.32%的给矿得到含W0364.76%回收率87.78%的白钨精矿，再用2%的盐酸洗涤得到产率98.02%、WO3品位65.11%的合格精矿。GYB是捕收剂，与ZL组合使用有正的协同效应，并获得W0330.07%、回收率88.79%的粗精矿，对粗精矿加温精选获得品位W0368.24%，回收率60.02%的白钨精矿，精选尾矿用摇床选别获得黑钨品位W0366.17%，回收率13.24%的黑钨精矿，次钨精矿WO3品位为32.72%、回收率为10.79%，从给矿WO3品位0.828%，得到钨总回收率为84.55%的指标。针对湖南某白钨矿采用先浮选脱硫，浮硫尾矿用TA捕收剂浮钨，用碳酸钠作pH调整剂，改性水玻璃作抑制剂进行粗选和精选，小型试验结果获得品位70.19%、回收率82.88%的白钨精矿。连选扩大试验结果从W030.361%的给矿得到精矿品位W03为65.41%、回收率为81.12%的白钨精矿。F-305是一种新型螯合捕收剂，对黑钨矿和白钨矿有捕收性能，用单矿物浮选试验结果表明，F-305的捕收能力比733氧化石蜡皂强，对柿竹园矿的实际矿石试验结果，可从给矿W03为0.548%得到W03品位为62.39%，回收率为77.14%的钨精矿及W03品位为1.09%，回收率为9.01%的钨中矿，其中精矿经盐酸处理后，品位达到WO3为73.93%，中矿经摇床处理，W03品位达26.85%，整个浮选过程钨总回收率86.15%，用红外光谱研究F305与黑钨矿之间作用机理，是强烈的化学吸附。