CN108176518A - 一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法,包括以下步骤:把原料胺类,有机卤代酸或卤代酸盐比大于等于1的摩尔比混合投入反应釜中,反应制取得粗制浮选剂,调节pH值得到中性浮选剂。本发明的优点:本发明制备的浮选剂具有捕收和起泡功能,较低的运动粘度、较好的耐硬水性和较低的凝固点;无需用酸,中性条件下即可实现石英砂正浮选,降低了选矿耐腐设备投资和维修成本,降低选矿厂废水处理成本;联合抑制剂使用,实现石英砂与氧化铁浸染型石英砂、含铁铝硅酸盐矿物的有效分离,实现石英矿物的浮选提纯,石英精砂能够适用于玻璃、陶瓷、板材和化工行业对于优质石英原料的要求。
Description
技术领域
本发明涉及非金属矿选矿提纯技术加工技术领域,特别涉及一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法。
背景技术
石英砂作为玻璃、陶瓷、化工方面的重要功能性矿物原料,广泛应用于光导通讯、光伏发电、航空航天、军事等重要领域。随着优质水晶及脉石英资源的枯竭,相对质量较差的石英矿资源的提纯越来越得到重视,石英矿物的提纯主要包括物理法,如破碎、磨矿、分级和磁选;化学法,如酸浸、氯化焙烧和微生物浸出;物理化学法,如浮选法,其中以化学法中的浮选法应用最为广泛。
石英原矿基本都含有一定的杂质矿物,杂质矿物主要为长石、云母、赤铁矿、褐铁矿、电气石、锆钛矿、黄铁矿、角闪石、高岭土、岩屑和辉石,这些杂质矿物的存在直接影响了石英的工业品质和使用价值,通常泥质杂质通过擦洗工艺去除,重矿物经重选进行分离,磁性矿物则由磁选予以去除,对于长石、岩屑、黄铁矿和辉石等密度与石英相近、同时磁性很弱的杂质矿物则需浮选去除。
目前,我国石英砂浮选绝大多采用无氟有酸法,其中有极少部分的企业采用有氟有酸法,酸性浮选生产指标稳定,但对选矿设备的腐蚀作用不容忽视,对浮选设备有较高要求。选矿过程产生的含酸及有机浮选药剂废水处理及排放成为生产企业面临的棘手问题。随着我国环境问题越来越突出,中央及地方政府对环保标准的提高,环境治理会日趋严格,石英砂生产企业只有降本增效、转型增收和绿色生产,建设环境友好型绿色矿山企业才能发展的更加久远。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有酸法浮选技术存在的缺点,而提出的一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、备料,以胺类,有机卤代酸或卤代酸盐为原料;
步骤二、混料,把胺类,有机卤代酸或卤代酸盐在碱液中混合,两者的混合摩尔比大于等于1;
步骤三、反应,把混合后的原料投入反应釜中,并在温度为60℃-90℃条件下搅拌反应2-7小时,得粗制浮选剂;
步骤四、调节pH值,加酸溶液,同时搅拌调节pH值为6.5-7.5。
步骤五、分液,得到中性浮选剂。
在上述技术方案的基础上,可以有以下进一步的技术方案:
步骤二中混料时的混合方法为,先把有机卤代酸或卤代酸盐溶于碱液,溶解充分后加入胺类。
步骤二所述碱液为碱金属氢氧化物与无机溶剂以1:100-1:20的质量比混合配制,或采用碱金属氢氧化物与有机溶剂以1:100-1:20的质量比混合配制。
所述机卤代酸包括一卤代酸和二卤代酸,所述卤代酸盐包括一卤代酸盐和二卤代酸盐。
步骤四中在调节PH值,所述粗制浮选剂所处温度为60℃-90℃。
步骤五采用静置的方式分液,静置一定时间后,粗制浮选剂混合液出现分层,分离出上层油状物为中性浮选剂。
所述酸溶液为一元无机酸、二元无机酸、一元有机酸或二元有机酸中的至少一种与无机溶剂或有机溶剂中的至少一种混合配制。
步骤五得到中性浮选剂使用时先用水稀释,稀释后中性浮选剂与石英砂的重量比为1:2000-1:400。
本发明的优点在于:
1、本发明所制备的石英矿物提纯用中性浮选剂,具有捕收和起泡作用,在中性条件下能够实现石英砂的正浮选,浮选矿浆无需用酸,减少了强酸对选矿设备的腐蚀、降低了选矿耐腐设备投资和维修成本,使选矿厂废水处理成本大大降低,降低了废酸污染环境的风险,具有较低的运动粘度,低于同等水平下胺类、石油磺酸钠等浮选剂的运动粘度;具有较好的耐硬水性,其平均稳定性可达3级;其凝固点不高于15℃,在一定的抑制剂作用下,可实现石英砂与氧化铁浸染型石英砂、含铁铝硅酸盐矿物的有效分离,实现石英矿物的浮选提纯,石英精砂可广泛应用于玻璃、陶瓷、板材、化工等行业用优质石英原料的要求。
具体实施方式
为了使本发明更加清楚明白,以下结合具体实施例对本发明进行详细说明,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法,包括以下步骤:取1.2mol的氯乙酸,溶于300g质量浓度2%的氢氧化钠-乙醇-水溶液中,水浴加热至70℃,加入1mol伯胺,保温、搅拌反应5h,到达反应时间后,得粘稠状反应产物,即为粗制浮选剂。取10%的盐酸-草酸混合酸,缓慢滴加至粘稠状反应产物中,滴加过程中匀速搅拌,直至粗制浮选剂体系pH值为7.0,停止滴加混酸溶液,静止2h,待浮选剂混合液分层后,分离上部油状产物,即为中性浮选剂。
把通过本发明制备的中性浮选剂用于以下具体实例
实例一、取Fe2O3含量130ppm、粒度组成0.5mm的脉石英型石英砂与水配制成质量浓度为30%的矿浆,置于浮选槽中,搅拌1min,添加抑制剂后再搅拌3min。取中性浮选剂0.2ml,并用清水稀释至20ml,一次添加至浮选槽中,搅拌1min,充气30s,刮泡收集泡沫即为浮选精砂。本方案中浮选精砂的产率为96%,Fe2O3含量为85ppm。
实例二、将Fe2O3含量0.14%、粒度组成0.5mm的河湖沉积型石英砂与水配制成质量浓度为50%的矿浆,采用常用的机械擦洗方法预处理后脱泥得擦洗精砂。将擦洗精砂与水配制成质量浓度为20%的矿浆,置于浮选槽中搅拌1min,添加抑制剂后再搅拌3min。取本中性浮选剂0.4ml,用清水稀释至20ml,一次添加至浮选槽中,搅拌2min,充气30s,刮泡收集泡沫即为浮选精砂。本方案中浮选精砂的产率为70%,Fe2O含量为0.08%。
实例三、利用本发明的中性浮选提纯其他合格粒级石英岩、脉石英类石英砂,相同浮选条件下,其浮选剂用量及浮选精砂产品指标,见表1。
Claims (8)
1.一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、备料,以胺类,有机卤代酸或卤代酸盐为原料;
步骤二、混料,把胺类,有机卤代酸或卤代酸盐在碱液中混合,两者的混合摩尔比大于等于1;
步骤三、反应,把混合后的原料投入反应釜中,并在温度为60℃-90℃条件下搅拌反应2-7小时,得粗制浮选剂;
步骤四、调节pH值,加酸溶液,同时搅拌调节pH值为6.5-7.5;
步骤五、分液,得到中性浮选剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法,其特征在于:步骤二中混料时的混合方法为,先把有机卤代酸或卤代酸盐溶于碱液,溶解充分后加入胺类。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法,其特征在于:步骤二所述碱液为碱金属氢氧化物与无机溶剂以1:100-1:20的质量比混合配制,或采用碱金属氢氧化物与有机溶剂以1:100-1:20的质量比混合配制。
4.根据权利要求1所述的一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法,其特征在于:所述机卤代酸包括一卤代酸和二卤代酸,所述卤代酸盐包括一卤代酸盐和二卤代酸盐。
5.根据权利要求1所述的一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法,其特征在于:步骤四中在调节PH值,所述粗制浮选剂所处温度为60℃-90℃。
6.根据权利要求1所述的一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法,其特征在于:步骤五采用静置的方式分液,静置一定时间后,粗制浮选剂混合液出现分层,分离出上层油状物为中性浮选剂。
7.根据权利要求1所述的一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法,其特征在于:所述酸溶液为一元无机酸、二元无机酸、一元有机酸或二元有机酸中的至少一种与无机溶剂或有机溶剂中的至少一种混合配制。
8.根据权利要求1所述的一种用于石英矿物提纯的中性浮选剂的制备方法,其特征在于:步骤五得到中性浮选剂使用时先用水稀释,稀释后中性浮选剂与石英砂的重量比为1:2000-1:400。
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