CN112657672B - 强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂合成及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明的强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂合成及使用方法，结合常规细粒铁矿物弱磁选‑高梯度强磁选‑反浮选联合工艺流程特点，通过长链线性高分子药剂选择性团聚作用强化细粒铁矿物磁选回收率，并利用药剂分子结构中含有大量亲水性官能团特点，提高对铁矿物抑制性能，降低反浮选过程中细粒铁矿物流失。根据天然高分子药剂木薯淀粉支链结构特征和物理化学特性，对淀粉药剂结构及官能团进行改性，提高药剂膨胀性能，降低药剂结晶度，再通过醚化反应引入羧基、羧甲基等特征官能团，提高药剂对铁矿物表面铁原子键合能力，提高药剂选择性及对铁矿物抑制性能。并将改性木薯淀粉与丙烯酸自由基聚合，以提高药剂对铁矿物选择性团聚性能和抑制性能。

Description

强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂合成及使用方法

技术领域：

本发明属于矿物加工工程技术领域，具体涉及一种强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂合成及使用方法。

背景技术：

随着我国工业化和现代化建设进程的不断加快，钢铁行业对铁矿石的需求量不断增加，同时，由于国内铁矿资源呈现出“贫、细、杂”的特点，铁矿选矿成本高，且难以满足钢铁行业的发展需要。我国铁矿石进口量从2003年的1.48亿吨急剧增长到2016的10.17亿吨，铁矿石对外依存度高的问题严重制约着我国钢铁行业的健康发展。与此同时，我国较难选别的微细粒嵌布铁矿资源储量丰富，这部分铁矿多为微细浸染型。微细浸染型铁矿的嵌布粒度微细，要使此类铁矿中的铁矿物达到单体解离往往需要磨细至-20μm，采用常规的选矿设备和选矿工艺难以有效回收其中的微细粒铁矿物，使其在选别过程中大量流失，造成大量资源浪费，同时也因为尾矿堆存量的增加带来严重的环境问题。

近几十年来，国内外专家学者在大量的微细粒复杂难选铁矿基础理论研究和工艺设备开发基础上，逐渐形成了以高效碎磨-粗粒预先抛尾-粗磨-弱磁选-强磁选-混磁精再磨再选-反浮选联合工艺为主的复杂难选铁矿分选工艺流程。但是针对嵌布粒度微细的铁矿，该流程主要存在以下几个方面的问题：1)对于嵌布粒度小于30μm的弱磁性铁矿物，采用常规高梯度强磁选作业回收率较低，无法有效回收有用铁矿物；2)在铁矿反浮选作业中，由于微细矿物颗粒间的矿泥罩盖、表面互凝等原因造成浮选药剂选择性差，药剂用量大等问题，且在浮选过程中易造成微细粒铁矿物的泡沫夹带，导致尾矿铁品位较高；3)在铁矿反浮选作业中，所采用的铁矿物抑制剂主要为从玉米，木薯，马铃薯，小麦等粮食作物中提取的天然淀粉，由于天然淀粉特征官能团含量低，药剂结构单一，药剂选择性差，造成在使用过程中药剂消耗量大，导致大量的粮食作物消耗，严重影响国家粮食安全。

微细粒矿物分选过程动力学研究结果表明，导致微细粒矿物难选的主要原因是矿物颗粒粒度较小，矿物颗粒微细一方面在常规磁选作业中，导致磁介质对于弱磁性矿物的捕收能力不足；另一方面在常规浮选作业中，降低了气泡与颗粒的碰撞及附着概率，同时由于颗粒表面能和比表面积的增大降低了药剂选择性，为此，选矿学者们提出增大矿物颗粒表观尺寸来强化细粒矿物分选的聚团分选工艺。根据微细矿粒团聚机理的不同，将聚团分选工艺主要分为高分子絮凝分选工艺、磁团聚与磁种团聚分选工艺、疏水絮凝分选工艺及复合聚团分选工艺。但是，在实际应用中，由于磁种团聚分选工艺中所添加的磁种通常为强磁性粒子，这些强磁性粒子在高梯度强磁选流程中会严重堵塞磁介质，造成高梯度强磁选机无法正常运行；在疏水絮凝分选工艺中通常需要在矿浆中添加表面活性剂，这种表面活性剂会严重影响铁矿反浮选作业，且该工艺通常需要较强的机械搅拌强度，从而限制了该工艺在现有铁矿选矿流程中的应用。而目前比较符合现有铁矿选矿工艺流程的聚团分选工艺主要是基于高分子桥联作用的选择性团聚分选技术，选择性高分子桥联团聚分选工艺的核心一方面是开发具有高选择性和强凝聚性的有机高分子药剂，另一方面是实现铁矿物桥联团聚体结构特征的精准调控，使其满足常规选别工艺的技术要求。

发明内容：

本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，解决微细粒铁矿物高效回收利用问题，基于高分子桥联团聚分选理论同时结合常见铁矿物的晶体化学特性，在矿浆中添加对铁矿物具有选择性聚团和抑制作用的特殊结构的有机药剂，一方面利用药剂的选择性团聚性能强化细粒铁矿物的磁选回收率，另一方面利用药剂的特征官能团性质提高细粒铁矿物表面的亲水性，降低反浮选作业过程中的流失，从而显著提高细粒铁矿物的回收，达到高效回收微细粒有用铁矿物，减少尾矿堆存量，降低选矿厂运营成本，为微细粒复杂难选铁矿资源的高校回收利用提供新的思路和方法。

本发明结合目前最常用的细粒铁矿物“弱磁选-高梯度强磁选-反浮选联合工艺”流程特点，通过长链线性高分子药剂的选择性团聚作用强化细粒铁矿物磁选回收率，同时利用药剂分子结构中含有大量亲水性官能团的特点，提高对铁矿物的抑制性能，降低反浮选过程中细粒铁矿物的流失。根据天然高分子药剂木薯淀粉的含有大量支链结构的特征及其物理化学特性，对淀粉药剂结构及官能团进行改性，通过碱化反应提高药剂膨胀性能，降低药剂结晶度，再通过醚化反应引入羧基、羧甲基等特征官能团，提高药剂对铁矿物表面铁原子的键合能力，提高药剂选择性及对铁矿物的抑制性能，通过精准调控药剂用量和反应时间，提高特征官能团的数量，获得高取代度改性木薯淀粉，改善木薯淀粉药剂结构，使其具有较高选择性和凝聚性能。然后再将改性木薯淀粉与丙烯酸进行自由基聚合反应，充分利用聚丙烯酸线性长链结构的凝聚性能以及大量羧基官能团对铁原子的键合性能，进一步提高药剂对铁矿物的选择性团聚性能和抑制性能。本发明又通过大量选矿试验研究，确定了在药剂使用过程中药剂用量、矿浆pH值、搅拌转速以及高梯度强磁选及反浮选作业参数等试验条件，能够最大限度的发挥药剂的作用性能，降低选厂药剂成本，为该工艺的进一步推广应用提供理论依据。本发明中所用药剂木薯淀粉和丙烯酸单体均可被生物降解，具有绿色环保的优点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂合成方法，包括以下步骤：

(1)淀粉碱化反应：

干基木薯淀粉采用高浓度乙醇溶解后，搅拌条件下加入氢氧化钠固体颗粒，进行碱化反应，获得碱化后淀粉；其中，按物质的量之比氢氧化钠固体颗粒：干基木薯淀粉中α-吡喃葡萄糖单元＝(1.5-3)：1，所述的碱化反应温度为30-50℃，时间为0.5-2h；

(2)醚化、中和反应：

向碱化后淀粉中加入氯乙酸/氯乙酸钠，按质量比，氯乙酸/氯乙酸钠：碱化后淀粉中α- 吡喃葡萄糖单元＝(0.5-1.5)：1，进行醚化反应，获得醚化后淀粉，加入冰醋酸，中和至中性，获得中和后淀粉乳浊液；其中，所述的醚化反应温度为50-60℃，时间为2-4h；

(3)中和后淀粉乳浊液经洗涤、过滤、干燥，获得取代度为1.8-2.2改性木薯淀粉；

(4)自由基聚合反应：

改性木薯淀粉水溶解后，按物质的量比，亚硫酸氢钠：过硫酸铵＝(0.5-2):1，亚硫酸氢钠与过硫酸铵的总质量为淀粉质量的0.1％-0.5％，然后加入亚硫酸氢钠和过硫酸铵反应0.5-1.0h，再加入丙烯酸单体进行自由基聚合反应，按质量比，丙烯酸单体：改性木薯淀粉＝0.5-1.0，反应时间为2.0-4.0h，反应温度为40-60℃，获得取代度为1.8-2.2的改性木薯淀粉-丙烯酸聚合物；

(5)聚合物经沉淀、洗涤、低温干燥后，合成强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂。

所述的步骤(1)中，干基木薯淀粉中淀粉质量百分含量为95％以上。

所述的步骤(1)中，干基木薯淀粉由浓度为90％以上的乙醇溶解。

所述的步骤(1)中，碱化反应在恒温水热合成反应釜中进行。

所述的步骤(5)中，制备的高分子药剂兼具有含多羧基极性官能团的支链淀粉结构和线性长链聚丙烯酸特征结构，对微细粒铁矿物具有较好的选择性和团聚性能。

药剂结构片段：

所述的强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂的使用方法，包括以下步骤：

(1)高梯度强磁选作业：

将细粒铁矿物调成矿浆，浓度为30％，进行强化分散，并搅拌调节矿浆pH值至8.5-10.5，获得分散矿浆，并在搅拌条件下加入强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂，加入量为分散矿浆质量的50-100g/t，进行调浆，获得调浆后矿浆，经磁选获得磁选精矿和磁选尾矿；

(2)阴离子反浮选作业：将磁选精矿沉降浓密后，调节矿浆pH值至11.0-12.0，加入抑制剂、活化剂、捕收剂、起泡剂进行搅拌调浆，将调浆后的矿样给入浮选机中，采用一粗两精两扫阴离子反浮选工艺提铁降杂，获得铁精矿产品。

所述的步骤(1)中，细粒铁矿物中铁矿物包括赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿和菱铁矿；所述的矿物中铁的质量分数为10％-30％；矿样的颗粒粒度为-0.038mm占80％以上；所述的搅拌转速为500-900r/min；

所述的步骤(1)中，加入分散剂进行强化分散，分散剂为水玻璃，加入量为细粒铁矿物质量的2000-3000g/t；

所述的步骤(1)中，磁选在高梯度强磁选机中进行。

所述的步骤(2)中，抑制剂为苛化玉米淀粉，加入量为细粒铁矿物质量的800-1000g/t；活化剂为石灰或氯化钙，加入量为500-600g/t；捕收剂为油酸钠，加入量为细粒铁矿物质量的 800-1000g/t；起泡剂为二号油，加入量为细粒铁矿物质量的30g/t。

所述的步骤(2)中，铁精矿产品中铁品位为65.4-67.0％，铁回收率为84.0-88.8％。

本发明的有益效果：

本发明的工艺方法根据天然高分子药剂木薯淀粉含有大量支链结构的特征，及其物理化学特性，对淀粉药剂结构及官能团进行改性，改善木薯淀粉药剂结构，使其具有较高选择性和凝聚性能，然后再将改性木薯淀粉与丙烯酸进行自由基聚合反应，充分利用聚丙烯酸线性长链结构的凝聚性能以及大量羧基官能团对铁原子的键合性能，进一步提高药剂对铁矿物的选择性团聚性能和抑制性能，同时能大幅度减少淀粉的用量，降低粮食消耗。通过长链线性高分子药剂的选择性团聚作用强化细粒铁矿物磁选回收率，同时利用药剂分子结构中含有大量亲水性的极性官能团特点，提高对铁矿物的抑制性能，降低反浮选过程中细粒铁矿物的流失。

附图说明：

图1是本发明实施例1的药剂合成技术路线图。

图2是本发明实施例1的药剂使用方法技术路线图。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

常规高梯度强磁选-反浮选工艺过程为：对细磨作业处理后的铁矿样品给入湿式立环高梯度强磁选机进行选别，分别获得强磁精矿和强磁尾矿；然后将强磁精矿进行浓密后给入机械搅拌式浮选机进行反浮选作业，依次加入抑制剂、活化剂、捕收剂，起泡剂，调浆进行反浮选粗选作业，获得反浮选粗选精矿和反浮选粗选尾矿；将粗选精矿加入活化剂、捕收剂再次调浆后给入精选浮选机进行两次精选，获得反浮选最终精矿；将粗选尾矿直接给入扫选浮选机进行三次扫选，获得反浮选最终尾矿。

所采用选别设备型号为：高梯度强磁选机型号为SLon-2000，磁选时磁选机背景场强为 1.0T，脉动冲次220次/min；机械搅拌浮选机型号为XJK-1.2；

实施例1

取辽宁鞍山地区某微细粒贫赤铁矿矿样为试验样品，矿样中主要铁矿物为赤铁矿和少量菱铁矿，矿样中铁的质量分数为25.57％，筛分结果表明，矿样的颗粒粒度为-0.038mm占 85.63％。具体实施步骤如下：

(1)在恒温水热合成反应釜中将5kg普通干基木薯淀粉加入50L浓度为95％的乙醇中进行溶解，匀速搅拌并按照氢氧化钠与淀粉中α-吡喃葡萄糖单元物质的量之比为2.0进行配比，控制反应温度为40℃，反应1h；

(2)将碱化后的木薯淀粉按照三氯丙酸与淀粉中α-吡喃葡萄糖单元物质的量之比为1.0 进行配比，控制反应温度为55℃，反应3h后加入冰醋酸中和至溶液pH值为7.0；

(3)将中和后的淀粉乳浊液利用高浓度乙醇采用布氏漏斗多次洗涤后过滤、然后放入真空干燥箱干燥后获得取代度为1.8的改性木薯淀粉；

(4)将改性淀粉加入去离子水进行加热搅拌溶解，按照亚硫酸氢钠与过硫酸铵的物质的量之比为1:1，亚硫酸氢钠与过硫酸铵的总质量为淀粉质量的0.3％进行配比，控制反应温度为45℃，反应3h；

(5)将反应后的聚合物乳浊液利用高浓度乙醇采用布氏漏斗多次洗涤后过滤、然后放入真空干燥箱干燥后获得取代度为1.8改性木薯淀粉-丙烯酸聚合物；聚合物经沉淀、洗涤、低温干燥后，合成强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂；完成高分子药剂制备，该合成技术路线图如图1所示；

(6)将矿样放入搅拌桶中调浆，调节矿浆浓度为30％，加入水玻璃进行强化分散，搅拌 5min后，调节矿浆pH值为10.0，搅拌转速为700r/min，然后加入合成的高分子药剂进行搅拌调浆，药剂用量80g/t，继续搅拌5min后将调浆后的矿浆匀速给入SLon-2000高梯度强磁选机进行选别，获得高梯度磁选精矿和磁选尾矿，磁选时磁选机背景场强为1.0T，脉动冲次 220次/min；

(7)将高梯度磁选精矿产品给入搅拌桶中搅拌调浆，调节矿浆浓度为35％，调节矿浆 pH值为11.50，然后依次加入铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉1000g/t，脉石矿物活化剂氯化钙 500g/t，捕收剂油酸钠800g/t，起泡剂二号油30g/t，将调浆后的矿浆给入XJK-1.2型机械搅拌浮选机中进行一次反浮选粗选作业，获得反浮选粗选精矿和反浮选浮选尾矿；将粗选精矿在加入活化剂氯化钙300g/t、捕收剂油酸钠400g/t，起泡剂二号油15g/t，并调节矿浆pH值为 11.50，调浆后给入精选浮选机进行两次精选，获得反浮选最终精矿；将粗选尾矿调节矿浆pH 值为11.50，然后给入扫选浮选机进行三次扫选，获得反浮选最终尾矿，该药剂使用方法技术路线图如图2所示。

采用本发明方法最终获得精矿铁品位为65.4％，铁回收率为88.8％的分选指标，经技术经济指标初步核算结果可知，与原常规高梯度强磁选-反浮选工艺相比，采用本方法每年可增加铁精矿产量56.68万t，减少尾矿排放38.76万t，同时精矿铁品位增加1.36个百分点，铁回收率提高13.85个百分点，每年增加经济效益约3.2亿元。

对比例1-1

针对实施例1相同的辽宁地区某微细粒贫赤铁矿高梯度强磁选给矿为试验样品，采用常规高梯度强磁选-反浮选工艺，获得铁精矿，经检测，铁品位为63.92％，铁回收率为74.84％。

对比例1-2

针对实施例1相同的辽宁地区某微细粒贫赤铁矿高梯度强磁选给矿为试验样品，区别在于，步骤(6)中采用的有机药剂取代度为1.6的羧甲基木薯淀粉，采用相同分选工艺获得铁精矿，经检测，铁品位为64.52％，铁回收率为78.86％。

实施例2

以河北地区某微细粒极贫赤铁矿铁矿石为试验样品，矿样中主要铁矿物为赤铁矿、褐铁矿和少量菱铁矿，矿样中铁的质量分数为20.68％，筛分结果表明，矿样的颗粒粒度为-0.038mm 占83.56％。具体实施步骤如下：

(1)在恒温水热合成反应釜中将6kg普通干基木薯淀粉加入70L浓度为96％的乙醇中进行溶解，匀速搅拌并按照氢氧化钠与淀粉中α-吡喃葡萄糖单元物质的量之比为1.5进行配比，控制反应温度为45℃，反应1.5h；

(2)将碱化后的木薯淀粉按照三氯丙酸与淀粉中α-吡喃葡萄糖单元物质的量之比为1.5 进行配比，控制反应温度为55℃，反应3h后加入冰醋酸中和至溶液pH值为7.0；

(3)将中和后的淀粉乳浊液利用高浓度乙醇采用布氏漏斗多次洗涤后过滤、然后放入真空干燥箱干燥后获得取代度为2.2改性木薯淀粉；

(4)将改性淀粉加入去离子水进行加热搅拌溶解，按照亚硫酸氢钠与过硫酸铵的物质的量之比为1:1，亚硫酸氢钠与过硫酸铵的总质量为淀粉质量的0.2％进行配比，控制反应温度为45℃，反应4h；

(5)将反应后的聚合物乳浊液利用高浓度乙醇采用布氏漏斗多次洗涤后过滤、然后放入真空干燥箱干燥后获得取代度为2.2改性木薯淀粉-丙烯酸聚合物；

(6)将所取矿样放入搅拌桶中调浆，调节矿浆浓度为30％，加入水玻璃进行强化分散，搅拌5min后，调节矿浆pH值为10.0，搅拌转速为800r/min，然后加入合成的高分子药剂进行搅拌调浆，药剂用量100g/t，继续搅拌5min后将调浆后的矿浆匀速给入SLon-2000高梯度强磁选机进行选别，获得磁选精矿和磁选尾矿，磁选时磁选机背景场强为1.0T，脉动冲次220 次/min；

(7)将磁选精矿产品沉降浓密后，给入搅拌桶中搅拌调浆，调节矿浆pH值为11.50，然后依次加入铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉800g/t，脉石矿物活化剂氯化钙600g/t，捕收剂油酸钠1000g/t，起泡剂二号油30g/t，将调浆后的矿浆给入XJK-1.2型机械搅拌浮选机中进行一次反浮选粗选作业，获得反浮选粗选精矿和反浮选浮选尾矿；将粗选精矿在加入活化剂氯化钙 400g/t、捕收剂油酸钠500g/t，起泡剂二号油15g/t，并调节矿浆pH值为11.50，调浆后给入精选浮选机进行两次精选，获得反浮选最终精矿；将粗选尾矿调节矿浆pH值为11.50，然后给入扫选浮选机进行三次扫选，获得反浮选最终尾矿。

采用本发明方法最终获得精矿铁的质量分数为67.0％，铁回收率为84.0％的分选指标，经技术经济指标初步核算结果可知，与原常规高梯度强磁选-反浮选工艺相比，采用本方法每年可增加铁精矿产量58.32万t，减少尾矿排放20.88万t，同时精矿铁品位增加1.24个百分点，铁回收率提高12.38个百分点，每年增加经济效益约4.88亿元。

对比例2-1

针对实施例2相同的河北地区某微细粒贫赤铁矿高梯度强磁选给矿为试验样品，采用常规高梯度强磁选-反浮选工艺，获得铁精矿，铁品位为65.58％，铁回收率为71.51％。

对比例2-2

针对实施例2相同的河北地区某微细粒贫赤铁矿高梯度强磁选给矿为试验样品，区别在于，步骤(6)中采用的有机药剂取代度为2.4的羧甲基木薯淀粉，采用相同分选工艺获得铁精矿，经检测，铁品位为65.52％，铁回收率为78.86％。

实施例3

以湖南地区某微细粒极贫赤铁矿铁矿石为试验样品，矿样中主要铁矿物为赤铁矿、褐铁矿，矿样中铁的质量分数为18.32％，筛分结果表明，矿样的颗粒粒度为-0.038mm占85.69％。具体实施步骤如下：

(1)在恒温水热合成反应釜中将5.8kg普通干基木薯淀粉加入75L浓度为96％的乙醇中进行溶解，匀速搅拌并按照氢氧化钠与淀粉中α-吡喃葡萄糖单元物质的量之比为1.45进行配比，控制反应温度为45℃，反应1.8h；

(2)将碱化后的木薯淀粉按照三氯丙酸与淀粉中α-吡喃葡萄糖单元物质的量之比为1.5 进行配比，控制反应温度为55℃，反应3h后加入冰醋酸中和至溶液pH值为7.5；

(3)将中和后的淀粉乳浊液利用高浓度乙醇采用布氏漏斗多次洗涤后过滤、然后放入真空干燥箱干燥后获得取代度为2.0改性木薯淀粉；

(4)将改性淀粉加入去离子水进行加热搅拌溶解，按照亚硫酸氢钠与过硫酸铵的物质的量之比为2:1，亚硫酸氢钠与过硫酸铵的总质量为淀粉质量的0.45％进行配比，控制反应温度为45℃，反应4.5h；

(5)将反应后的聚合物乳浊液利用高浓度乙醇采用布氏漏斗多次洗涤后过滤、然后放入真空干燥箱干燥后获得取代度为2.0改性木薯淀粉-丙烯酸聚合物；

(6)将所取矿样放入搅拌桶中调浆，调节矿浆浓度为33％，加入水玻璃进行强化分散，搅拌5min后，调节矿浆pH值为10.5，搅拌转速为850r/min，然后加入合成的高分子药剂进行搅拌调浆，药剂用量100g/t，继续搅拌5min后将调浆后的矿浆匀速给入SLon-2000高梯度强磁选机进行选别，获得磁选精矿和磁选尾矿，磁选时磁选机背景场强为1.2T，脉动冲次200 次/min；

(7)将磁选精矿产品沉降浓密后，给入搅拌桶中搅拌调浆，调节矿浆pH值为11.50，然后依次加入铁矿物抑制剂苛化玉米淀粉1000g/t，脉石矿物活化剂氯化钙600g/t，捕收剂油酸钠800g/t，起泡剂二号油40g/t，将调浆后的矿浆给入XJK-1.2型机械搅拌浮选机中进行一次反浮选粗选作业，获得反浮选粗选精矿和反浮选浮选尾矿；将粗选精矿在加入活化剂氯化钙400g/t、捕收剂油酸钠500g/t，起泡剂二号油15g/t，并调节矿浆pH值为11.50，调浆后给入精选浮选机进行两次精选，获得反浮选最终精矿；将粗选尾矿调节矿浆pH值为11.50，然后给入扫选浮选机进行三次扫选，获得反浮选最终尾矿。

采用本发明方法最终获得精矿铁的质量分数为65.90％，铁回收率为85.90％的分选指标，经技术经济指标初步核算结果可知，与原常规高梯度强磁选-反浮选工艺相比，采用本方法每年可增加铁精矿产量50.38万t，减少尾矿排放25.69万t，同时精矿铁品位增加1.05个百分点，铁回收率提高12.23个百分点，每年增加经济效益约4.58亿元。

对比例3-1

针对实施例3相同的河北地区某微细粒贫赤铁矿高梯度强磁选给矿为试验样品，采用常规高梯度强磁选-反浮选工艺，获得铁精矿，铁品位为65.58％，铁回收率为71.51％。

对比例3-2

针对实施例3相同的河北地区某微细粒贫赤铁矿高梯度强磁选给矿为试验样品，区别在于，步骤(6)中采用的有机药剂取代度为2.0的羧甲基木薯淀粉，药剂用量为500g/t，采用相同分选工艺获得铁精矿，经检测，铁品位为65.52％，铁回收率为78.86％。

Claims (7)

1.强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)淀粉碱化反应：

干基木薯淀粉溶解至质量浓度为95％以上后，搅拌条件下加入氢氧化钠固体颗粒，进行碱化反应，获得碱化后淀粉；其中，按物质的量之比氢氧化钠固体颗粒：干基木薯淀粉中α-吡喃葡萄糖单元＝(1.5-3)：1，所述的碱化反应温度为30-50℃，时间为0.5-2h；

(2)醚化、中和反应：

向碱化后淀粉中加入氯乙酸/氯乙酸钠，按质量比，氯乙酸/氯乙酸钠：碱化后淀粉中α-吡喃葡萄糖单元＝(0.5-1.5)：1，进行醚化反应，获得醚化后淀粉，加酸中和至中性，获得中和后淀粉乳浊液；其中，所述的醚化反应温度为50-60℃，时间为2-4h；

(3)中和后淀粉乳浊液经洗涤、过滤、干燥，获得取代度为1.8-2.2改性木薯淀粉；

(4)自由基聚合反应：

(4-1)改性木薯淀粉水溶解后，向溶解后改性木薯淀粉溶液中加入亚硫酸氢钠和过硫酸铵，反应0.5-1.0h，其中，按物质的量比，亚硫酸氢钠：过硫酸铵＝(0.5-2):1，亚硫酸氢钠与过硫酸铵的总质量为改性木薯淀粉质量的0.1％-0.5％，然后加入亚硫酸氢钠和过硫酸铵；

(4-2)再加入丙烯酸单体，进行自由基聚合反应，按质量比，丙烯酸单体：改性木薯淀粉＝0.5-1.0，反应时间为2.0-4.0h，反应温度为40-60℃，获得取代度为1.8-2.2的改性木薯淀粉-丙烯酸聚合物；

(5)聚合物经沉淀、洗涤、低温干燥后，合成强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂。

2.根据权利要求1所述的强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂合成方法，其特征在于，所述的步骤(5)中，制备的高分子药剂兼具有含多羧基极性官能团的支链淀粉结构和线性长链聚丙烯酸特征结构。

3.权利要求1所述的强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)高梯度强磁选作业：将细粒铁矿物调成矿浆，浓度为30-40％，进行强化分散，并搅拌调节矿浆pH值至8.5-10.5，获得分散矿浆，并在搅拌条件下加入权利要求1制备的强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂，加入量为分散矿浆质量的50-100g/t，进行调浆，获得调浆后矿浆，经磁选获得磁选精矿和磁选尾矿；

(2)阴离子反浮选作业：将磁选精矿沉降浓密后，调节矿浆pH值至11.0-12.0，获得调pH后矿浆，并加入抑制剂、活化剂、捕收剂、起泡剂进行搅拌调浆，将调浆后的矿样给入浮选机中，采用一粗两精两扫阴离子反浮选工艺提铁降杂，获得铁精矿产品。

4.根据权利要求3所述的强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂的使用方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，细粒铁矿物中铁矿物包括赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿和菱铁矿；所述的细粒铁矿物中铁的质量分数为10％-30％；矿样的颗粒粒度为-0.038mm占80-90％；所述的搅拌转速为500-900r/min。

5.根据权利要求3所述的强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂的使用方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，加入分散剂进行强化分散，分散剂为水玻璃，加入量为矿细粒铁矿物质量的2000-3000g/t。

6.根据权利要求3所述的强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂的使用方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，抑制剂为苛化玉米淀粉，加入量为细粒铁矿物质量的800-1000g/t；活化剂为石灰或氯化钙，加入量为细粒铁矿物质量的500-600g/t；捕收剂为油酸钠，加入量为细粒铁矿物质量的800-1000g/t；起泡剂为二号油，加入量为细粒铁矿物质量的30g/t。

7.根据权利要求3所述的强化细粒铁矿物回收用有机高分子药剂的使用方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，铁精矿产品中铁品位为65.4-67.0％，铁回收率为84.0-88.8％。

Images