CN106423574A - 一种脂肪族双羟肟酸类化合物在矿物浮选上的应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种脂肪族双羟肟酸类化合物在矿物浮选上的应用方法,属于矿物浮选技术领域。该脂肪族双羟肟酸类化合物结构如式I所示:式I中:R为含1~20个碳原子的亚烃基。本发明的脂肪族双羟肟酸类化合物作为捕收剂用于白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿、锡矿、稀土矿的浮选,可强化对金属氧化矿物的螯合作用,促进捕收剂在矿物表面的吸附,具有捕收能力强、选择性高、吨矿用量低等特点,适合处理难选细粒矿石。
Description
技术领域
本发明涉及矿物浮选技术领域,特别是指一种脂肪族双羟肟酸类化合物在矿物浮选上的应用方法。
背景技术
在氧化矿物的浮选工艺中,研究新型高效的浮选捕收剂是提高选别指标的关键因素。常见的氧化矿物浮选捕收剂包括羧酸类捕收剂、羟肟酸类捕收剂、胂酸类捕收剂和膦酸类捕收剂。羧酸类捕收剂的捕收性较强,但是选择性较差;胂酸和膦酸类捕收剂都有一定的毒性,在使用过程中会对环境造成危害,难以广泛应用于工业生产。羟肟酸是一种对金属离子有高效选择性的典型螯合剂。由于其分子结构中具有含孤对电子的氧和氮并且位置相互靠近,使它能与金属离子螯合生成稳定的螯合物。国内外的实践已证实:羟肟酸具有捕收能力强、选择性好、低毒等优点,用于氧化矿物的浮选,取得了较理想的选别效果,是一种具有发展前景的氧化矿物浮选捕收剂。
目前,研究开发新型高效的羟肟酸捕收剂是实现氧化矿物高效浮选回收的关键所在。专利CN1321547公开了苯甲异羟肟酸铵捕收剂的制备方法,以及其对钨矿的浮选分离;专利CN104226462A公开了一种难选低品位白钨矿的浮选捕收剂2-羟基-3-萘甲羟肟酸;专利CN103301952A公开了一种6-脂肪烃基酰胺基己基羟肟酸捕收剂,其对白钨矿、黑钨矿、稀土矿、锡矿、铝土矿、钛铁矿或萤石矿等矿物具有强捕收能力,与苯甲羟肟酸相比,可以使氧化矿物的浮选回收率提高3~10个百分点;专利CN104016883A公开了2-乙基-2-己烯基羟肟酸的制备方法,以及其对钨矿、稀土矿、钛铁矿、萤石、铝土矿或锡矿的浮选分离;专利CN103301953A公开了一种6-芳基酰胺基己基羟肟酸捕收剂,这种捕收剂克服了传统羟肟化反应在加热和强碱条件下造成酰胺基断裂的问题,制备出传统方法难以合成的酰胺基羟肟酸捕收剂,其对钨矿、稀土矿、锡矿或铝土矿具有较好的捕收能力。上述公开的专利技术各有特点,但尚存在一定的不足,主要表现为捕收剂对细粒级氧化矿物捕收能力较差,其捕收能力和选择性仍需要进一步提高,限制了它们的推广应用。
目前,有关于,脂肪族双羟肟酸类化合物的研究很少,李新生等报道了几个脂肪族双羟肟酸类化合物的合成及其离解常数(江西大学学报自然科学版,1986,10(3):81~85);刘光华报道了三价稀土离子与脂肪族双羟肟酸类化合物草二酰异羟肟酸、己二酰异羟肟酸固态配合物的合成及性质(化学通报,1989,(1):42~43)。
目前,未见其应用于浮选中作为浮选捕收剂的研究报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种脂肪族双羟肟酸类化合物在矿物浮选上的应用方法,用以强化对矿石中钨、锡和稀土等矿物的捕收能力,从而实现目的矿物与其脉石矿物的浮选分离。
该脂肪族双羟肟酸类化合物结构如式I:
式I中:R为含1~20个碳原子的亚烃基。
脂肪族双羟肟酸类化合物作为捕收剂用于白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿、锡矿或稀土矿的浮选。
采用该脂肪族双羟肟酸类化合物进行浮选的方法,包括如下步骤:
(一)矿石磨细后入浮选;
(二)在磨矿和/或浮选过程中加入浮选药剂调浆,添加的捕收剂中至少含有一种具有式I结构式的脂肪族双羟肟酸类化合物;
(三)通过泡沫浮选法浮出有用金属矿物。
其中,浮选矿浆酸碱度范围为pH 7~13;步骤(一)中矿石粒度为-200目占55%~100%。
用作白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿、锡矿和稀土矿的浮选捕收剂时,脂肪族双羟肟酸类化合物的用量为40~2000g/t。
脂肪族双羟肟酸类化合物用于白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿、锡矿或稀土矿的浮选捕收剂时,添加2号油作起泡剂,起泡剂的用量为10~200g/t;添加碳酸钠调节矿浆pH值,碳酸钠用量为300~4500g/t。
本发明浮选过程中,根据所处理的矿石性质和目的矿物含量的变化,可添加或不添加水玻璃、羧甲基纤维素钠等调整剂。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
与传统单羟肟酸相比,本发明脂肪族双羟肟酸类浮选捕收剂,因其特有的强螯合双羟肟酸基团,使其对钨、锡、稀土等金属元素具有良好的配位能力,可强化对金属氧化矿物的螯合作用,促进捕收剂在矿物表面的吸附,以增加对金属氧化矿物的浮选回收,尤其是对细粒氧化矿物具有强的捕收能力,具有捕收能力强、选择性高、吨矿用量低等特点。
附图说明
图1为脂肪族双羟肟酸类捕收剂浮选白钨矿、黑钨矿纯矿物的工艺流程图;
图2为十二烷二酰异羟肟酸浮选白钨矿的工艺流程图;
图3为辛二酰异羟肟酸浮选黑钨矿的工艺流程图;
图4为癸二酰异羟肟酸浮选黑白钨混合矿的工艺流程图;
图5为辛二酰异羟肟酸浮选锡矿的工艺流程图;
图6为辛二酰异羟肟酸浮选稀土矿的工艺流程图。
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,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种脂肪族双羟肟酸类化合物在矿物浮选上的应用方法,该脂肪族双羟肟酸类化合物结构如式I:
式I中:R为含1~20个碳原子的亚烃基。
下面以具体实施例予以说明。
实施例1:脂肪族双羟肟酸类捕收剂在白钨矿、黑钨矿纯矿物浮选中的应用
将粒度为-0.074mm的白钨矿、黑钨矿纯矿物2.0g分别置于40mL浮选槽中,加入30mL蒸馏水,搅拌1min使其混合均匀,加入2500g/t碳酸钠调节矿浆pH再搅拌2min,然后加入50g/t的硝酸铅并搅拌5min,最后在捕收剂用量为150g/t、起泡剂2号油15g/t的条件下进行浮选,浮选工艺流程图见图1。本发明中的两种脂肪族双羟肟酸类捕收剂与常用的两种捕收剂苯甲羟肟酸、辛基羟肟酸的浮选对比试验结果见表1。由表1可见,脂肪族双羟肟酸类化合物对白钨矿、黑钨矿的捕收能力明显强于常用的两种羟肟酸捕收剂。
表1 捕收剂浮选纯矿物对比实验结果
实施例2:十二烷二酰异羟肟酸在白钨矿浮选中的应用
云南某白钨矿矿样,原矿含WO3 0.21%,将矿石磨矿至-0.074mm占80%,浮选矿浆浓度27%,先加入丁基黄药50g/t,2号油36g/t进行脱硫化矿浮选,然后在碳酸钠用量3000g/t,水玻璃用量2500g/t,捕收剂用量400g/t,2号油40g/t的条件下,对选硫化矿尾矿进行一次粗选作业,获得钨粗精矿,浮选工艺流程图见图2。本发明中的脂肪族双羟肟酸类捕收剂十二烷二酰异羟肟酸与常用的捕收剂辛基羟肟酸的浮选对比试验结果见表2。由表2可知,与常用捕收剂辛基羟肟酸相比,脂肪族双羟肟酸类捕收剂十二烷二酰异羟肟酸对白钨矿进行一次粗选后粗精矿中WO3的回收率提高了5.57个百分点。
表2 捕收剂浮选白钨矿对比试验结果
实施例3:辛二酰异羟肟酸在黑钨矿浮选中的应用
江西某黑钨细泥,原矿含WO3 3.68%,粒度为-0.04mm占92%,加水调浆至25%的质量浓度,加入1500g/t碳酸钠,水玻璃600g/t,硫酸铝200g/t,硝酸铅400g/t,捕收剂用量600g/t,2号油60g/t,进行黑钨细泥粗选浮选,扫选加入100g/t捕收剂,2号油20g/t,一次精选加入水玻璃300g/t,硫酸铝100g/t,二次精选加入水玻璃90g/t,硫酸铝30g/t,三次精选加入水玻璃90g/t,硫酸铝30g/t,浮选工艺流程图见图3。本发明中的脂肪族双羟肟酸类捕收剂辛二酰异羟肟酸与常用的捕收剂苯甲羟肟酸的浮选对比试验结果见表3。由表3可知,与常用捕收剂苯甲羟肟酸相比,采用脂肪族双羟肟酸类捕收剂辛二酰异羟肟酸,黑钨精矿中WO3的回收率提高了6.86个百分点。
表3 捕收剂浮选黑钨矿对比试验结果
实施例4:癸二酰异羟肟酸在黑白钨混合矿浮选中的应用
湖南某黑白钨混合矿矿样,原矿含WO3 0.40%,将矿石磨矿至-0.074mm占85%,浮选矿浆浓度27%,先加入乙硫氮60g/t、2号油40g/t进行脱硫化矿浮选,然后在碳酸钠用量3000g/t,水玻璃用量1000g/t,硝酸铅用量600g/t,捕收剂用量500g/t,2号油用量60g/t的条件下,对脱硫化矿尾矿进行一次粗选作业,获得钨粗精矿,浮选工艺流程图见图4。本发明中的脂肪族双羟肟酸类捕收剂癸二酰异羟肟酸与常用的捕收剂苯甲羟肟酸的浮选对比试验结果见表4。由表4可知,与常用捕收剂苯甲羟肟酸相比,脂肪族双羟肟酸类捕收剂癸二酰异羟肟酸对黑白钨混合矿进行一次粗选后粗精矿中WO3的回收率提高了5.82个百分点。
表4 捕收剂浮选黑白钨混合矿对比试验结果
实施例5:辛二酰异羟肟酸在锡矿浮选中的应用
广西某锡石细泥原矿锡品位1.03%,粒度为-0.074mm占82%,加水调浆至30%的质量浓度,加入500g/t碳酸钠,羧甲基纤维素钠200g/t,捕收剂用量800g/t,2号油45g/t,进行锡石细泥粗选浮选,扫选加入200g/t捕收剂,2号油10g/t,一次精选加入羧甲基纤维素钠50g/t,二次精选加入羧甲基纤维素钠40g/t,三次精选加入羧甲基纤维素钠30g/t,浮选工艺流程图见图5。本发明中的脂肪族双羟肟酸类捕收剂辛二酰异羟肟酸与常用的捕收剂水杨羟肟酸的浮选对比试验结果见表5。由表5可知,与常用捕收剂水杨羟肟酸相比,采用脂肪族双羟肟酸类捕收剂辛二酰异羟肟酸,锡精矿的回收率提高了4.89个百分点。
表5 捕收剂浮选锡矿对比试验结果
实施例6:辛二酰异羟肟酸在稀土矿浮选中的应用
某摇床中矿含稀土REO 10.44%,将矿石磨矿至-0.074mm占88%,浮选矿浆浓度40%,加入1000g/t碳酸钠,水玻璃800g/t,捕收剂用量1400g/t,2号油75g/t,进行稀土粗选浮选,扫选加入200g/t捕收剂,2号油25g/t,一次精选加入水玻璃200g/t,二次精选加入水玻璃100g/t,浮选工艺流程图见图6。本发明中的脂肪族双羟肟酸类捕收剂辛二酰异羟肟酸与常用的捕收剂水杨羟肟酸的浮选对比试验结果见表6。由表6可知,与常用捕收剂水杨羟肟酸相比,采用脂肪族双羟肟酸类捕收剂辛二酰异羟肟酸,稀土精矿中REO的回收率提高了5.71个百分点。
表6 捕收剂浮选稀土矿对比试验结果
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种脂肪族双羟肟酸类化合物在矿物浮选上的应用方法,其特征在于:将具有式I结构式的脂肪族双羟肟酸类化合物用作白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿、锡矿和稀土矿浮选的捕收剂,
式I中:R为含1~20个碳原子的亚烃基。
2.根据权利要求1所述的脂肪族双羟肟酸类化合物在矿物浮选上的应用方法,其特征在于:具体包括如下步骤:
(一)矿石磨细后入浮选;
(二)在磨矿和/或浮选过程中加入浮选药剂调浆,添加的捕收剂中至少含有一种具有式I结构式的脂肪族双羟肟酸类化合物;
(三)通过泡沫浮选法浮出有用金属矿物。
3.根据权利要求1或2所述的脂肪族双羟肟酸类化合物在矿物浮选上的应用方法,其特征在于:浮选矿浆酸碱度范围为pH 7~13;所述步骤(一)中矿石粒度为-200目占55%~100%。
4.根据权利要求1或2所述的脂肪族双羟肟酸类化合物在矿物浮选上的应用方法,其特征在于:用作白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿、锡矿和稀土矿的浮选捕收剂时,脂肪族双羟肟酸类化合物的用量为40~2000g/t。
5.根据权利要求1或2所述的脂肪族双羟肟酸类化合物在矿物浮选上的应用方法,其特征在于:脂肪族双羟肟酸类化合物用于白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿、锡矿或稀土矿的浮选捕收剂时,添加2号油作起泡剂,起泡剂的用量为10~200g/t;添加碳酸钠调节矿浆pH值,碳酸钠用量为300~4500g/t。
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