阅读说明：本技术 一种新型表面活性剂在铝土矿反浮选上的应用方法 (A kind of application method of novel surfactant on inverse floatation of bauxite ) 是由 黄志强 余新阳 邱廷省 刘祖文 李立清 廖春发 赵奎 何桂春 艾光华 冯博 于 2019-08-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新型表面活性剂在铝土矿反浮选上的应用方法,在铝土矿反浮选中使用如式I所示的新型表面活性剂作为捕收剂。该新型表面活性剂作为捕收剂,其分子中具有两个亲矿物基团,与矿物表面的作用能力更强,对目标矿物的选择性更好；具有两个疏水性基团,增加捕收剂的疏水能力,对目标矿物的捕收能力更强,相对现有技术中常用浮选捕收剂能有效提高浮选效率和回收率等特点；同时,由于分子中含有不饱和烯基,其具有Krafft点低的特点。相对现有技术中常用浮选捕收剂能有效提高铝土矿反浮选的浮选效率和回收率,且更能在低温情况下使用等特点。(The invention discloses a kind of application method of novel surfactant on inverse floatation of bauxite, use novel surfactant shown in formula I as collecting agent in inverse floatation of bauxite.The novel surfactant is as collecting agent, and there are two close mineral groups for tool in molecule, stronger with the ability to function of mineral surfaces, more preferable to the selectivity of target mineral；Tool increases the hydrophobic ability of collecting agent there are two hydrophobic group, stronger to the collecting ability of target mineral, compared with the prior art in commonly use the features such as flotation collector can effectively improve flotation efficiency and the rate of recovery；Simultaneously as having the characteristics that Krafft point is low containing unsaturated alkenyl in molecule.Flotation collector is commonly used in compared with the prior art can effectively improve the flotation efficiency and the rate of recovery of inverse floatation of bauxite, and the features such as can more use at low temperatures.)

一种新型表面活性剂在铝土矿反浮选上的应用方法

技术领域

本发明属于选矿技术领域，具体来说，涉及一种新型表面活性剂在铝土矿反浮选上的应用方法。

背景技术

铝是产量和用量仅次于铁的第二大金属，是国民经济发展和国防建设必不可少的重要基础原材料，与国民经济的关联度高达91％，广泛应用于国民经济的各个领域，涉及建筑、机械、交通运输、航空航天、电力、电气和包装等众多行业。随着中国的迅速发展，对氧化铝的需求与日俱增，但是铝土矿资源严重不足的现实极大地制约了铝工业的发展。据国土资源部2010公布的数据，到2009年我国已查明可利用的铝土矿基础储量8.73亿t，仅占全球铝土矿储量的约3％，且80％以上属于中低铝硅比(铝硅比3～8)的一水硬铝石型铝土矿，仅有大约20％的矿石属于铝硅比在8以上的优质铝土矿。随着我国铝工业的快速发展，这类优质铝土矿特别是低铁高铝铝土矿资源已近消耗殆尽。优质铝土矿资源短缺已经严重制约我国氧化铝工业的可持续发展。我国的铝土矿矿石中主要有用矿物为一水硬铝石，脉石矿物主要是高岭石、伊利石和叶蜡石，占矿物总量60～70％的一水硬铝石多呈隐晶质或微晶集合体的形式产出，与硅酸盐矿物、氧化铁等脉石矿物紧密镶嵌，嵌布粒度细。铝土矿反浮选脱硅是指在浮选过程中，将硅酸盐脉石矿物以泡沫的形式浮起作为尾矿排除，而目的矿物留在浮选糟中作为精矿。由于铝土矿原矿Al₂O₃品位高，有用含铝矿物含量高，尤其是我国的一水硬铝石型铝土矿，采用正浮选脱硅技术，因泡沫量大，会带来诸多弊处，因此铝土矿反浮选脱硅技术成为目前铝土矿最有前景的选矿方法之一。在浮选工艺中，浮选捕收剂是关键，直接决定着浮选指标的好坏。目前，铝土矿反浮选主要采用胺类阳离子捕收剂，其中包含直链烷基胺类、多胺类、醚胺类、叔胺类、酰胺类、胍类和季铵盐等，但常用的胺类捕收剂的缺点是捕收能力弱、用量大、在低温下的可溶性和分散性差。因此，在我国的选矿厂，在冬天由于常用的胺类阳离子捕收剂的溶解性差，导致胺类阳离子捕收剂的用量很大，并且铝土矿精矿的品位和回收率等指标差。因此，为了解决低温下铝土矿反浮选中铝土矿精矿的浮选指标差的技术问题，研究开发捕收能力强、选择性好的新型高效的铝土矿反浮选捕收剂，对铝土矿资源的开发利用和相关工业的可持续发展具有十分重大的意义。

目前，有关于式I所示的新型表面活性剂2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)在铝土矿反浮选中作为浮选捕收剂的应用还未见报道。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种新型表面活性剂在铝土矿反浮选上的应用方法，解决现有脂肪胺类捕收剂对铝土矿选择性性差、用量大、在低温下的可溶性和分散性差，导致反浮选铝土矿精矿品位和回收率差、特别是在低温条件下铝土矿反浮选效果差的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种新型表面活性剂在铝土矿反浮选上的应用方法，将具有式I结构式的2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)用作铝土矿反浮选中的捕收剂，淀粉为抑制剂，2号油作起泡剂，浮选矿浆酸碱度范围为pH 5～9，矿石粒度为-200目占50％～100％，浮选温度为0-35℃。

该新型表面活性剂结构如式I所示：

新型表面活性剂作为捕收剂时，浮选矿浆酸碱度范围为pH 5～9；矿石粒度为-200目占50％～100％。

新型表面活性剂作为捕收剂时，新型表面活性剂的用量范围为10～400g/t。

新型表面活性剂用作捕收剂的操作流程为：(a)矿石磨细后入浮选；(b)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如式I所示的新型表面活性剂；(c)通过泡沫浮选法浮出硅酸盐矿物。

新型表面活性剂用于铝土矿的反浮选捕收剂时，添加淀粉作为抑制剂，淀粉的用量为1000～4000g/t；添加2号油作起泡剂，其用量为80～200g/t。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

(1)新型表面活性剂的浮选捕收剂的分子中具有两个亲矿物基团，与矿物表面的作用能力更强，对目标矿物的选择性更好；

(2)其分子中具有两个疏水性基团，增加捕收剂的疏水能力，对目标矿物的捕收能力更强，可以强化铝土矿反浮选的效果；

(3)由于分子中含有不饱和烯基，其具有Krafft点低的特点，在低温下具有很好的溶解性和分散性；

(4)本发明所述的新型表面活性剂的浮选捕收剂在低温下对铝土矿的捕收能力强、选择性好，提高了铝土矿精矿的品位和回收率，解决了传统铵盐在低温下溶解性差，导致捕收剂用量大，铝土矿精矿的品位和回收率低的技术问题，具有很好的推广和应用的价值。

下面结合附图对本发明的

具体实施方式

作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为一实施例2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)在铝土矿反浮选中应用的工艺流程图；

图2为新型表面活性剂浮选高岭石、叶蜡石、伊利石纯矿物的工艺流程图；

图3为另一实施例2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)在铝土矿反浮选中应用的工艺流程图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明提供一种用于铝土矿反浮选的新型表面活性剂2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)，该新型表面活性剂结构如式I所示：

下面结合具体实施例对该新型表面活性剂作为铝土矿反浮选捕收剂的应用予以说明。

实施例1：2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)在铝土矿反浮选中的应用(浮选温度为：25-28℃)

河南某铝土矿矿样，原矿含Al₂O₃ 62.37％，SiO₂ 11.03％，铝硅比A/S 5.65，将矿石磨矿至-200目占70％，浮选矿浆浓度30％，在淀粉用量500g/t，捕收剂用量110g/t条件下，进行铝土矿粗选浮选，一次扫选加入淀粉400g/t，捕收剂80g/t，二次扫选加入淀粉400g/t，捕收剂60g/t，浮选工艺流程图见附图1。本发明中的新型表面活性剂2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)与常用的捕收剂十四胺的浮选对比试验结果见表1。由表1可知，与常用的捕收剂十四胺相比，使用新型表面活性剂2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)时，铝土矿精矿中Al₂O₃的回收率提高了7.53个百分点，SiO₂的品位降低了0.67个百分点。

表1捕收剂反浮选铝土矿对比试验结果

其他条件不变，在温度为5-8℃条件下进行该铝土矿的反浮选，结果如下：

可见，本发明所述的2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)对铝土矿的反浮选指标都优于十四胺，特别是在低温条件下对铝土矿的反浮选更为显著。

实施例2：新型表面活性剂在浮选高岭石、叶蜡石、伊利石纯矿物中的应用(浮选温度为：15-20℃)

将粒度为-0.074mm～+0.0374mm的高岭石、叶蜡石、伊利石纯矿物2.0g置于40mL浮选槽中，加入30mL蒸馏水，搅拌2min使其混合均匀，在捕收剂用量为60g/t的条件下进行浮选，浮选工艺流程图见附图2。本发明中的新型捕收剂与常用的两种捕收剂十二胺、十四胺的浮选对比试验结果见表2。由表2可见，新型捕收剂对高岭石、叶蜡石、伊利石的捕收能力明显强于常用的两种脂肪胺捕收剂。

表2捕收剂浮选纯矿物对比实验结果

实施例3：2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)在铝土矿反浮选中的应用(浮选温度为：15-20℃)

某铝土矿矿样，原矿含Al₂O₃ 59.18％，SiO₂ 13.13％，铝硅比A/S 4.51，将矿石磨矿至-200目占85％，浮选矿浆浓度35％，在硫酸用量1000g/t调节矿浆pH值为5.1，淀粉用量800g/t，捕收剂用量230g/t，起泡剂2号油用量55g/t条件下，进行铝土矿粗选浮选，扫选加入捕收剂100g/t，一次精选加入淀粉用量300g/t，浮选工艺流程图见附图3。本发明中的新型表面活性剂2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)与常用的捕收剂十四烷基三甲基氯化铵的浮选对比试验结果见表3。由表3可知，与常用的捕收剂十四烷基三甲基氯化铵相比，使用新型表面活性剂2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)时，铝土矿精矿中Al₂O₃的回收率提高了9.42个百分点，SiO₂的品位降低了1.36个百分点。

表3捕收剂反浮选铝土矿对比试验结果

其他条件不变，在温度为5-8℃条件下进行该铝土矿的反浮选，结果如下：

可见，本发明所述的2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)对铝土矿的反浮选指标都优于十四烷基三甲基氯化铵，特别是在低温条件下对铝土矿的反浮选更为显著。

实施例4

与实施例2的条件相同，在新型表面活性剂2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)用量为80g/t，矿浆pH为6.97，对粒径为-0.074mm～+0.0374mm的高岭石矿物浮选6分钟，此时高岭石的浮选回收率达到99.3％。

实施例5：2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)在铝土矿反浮选中的应用(浮选温度为：5-8℃)

在温度为5-8℃条件下，某铝土矿矿样，原矿含Al₂O₃ 64.39％，SiO₂ 11.12％，铝硅比A/S5.79，将矿石磨矿至-200目占78％，浮选矿浆浓度35％，在硫酸用量1300g/t调节矿浆pH值为5.3，淀粉用量920g/t，捕收剂用量280g/t，起泡剂2号油用量59g/t条件下，进行铝土矿粗选浮选，扫选加入捕收剂140g/t，一次精选加入淀粉用量380g/t。本发明中的新型表面活性剂2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)与常用的捕收剂十四烷基三甲基氯化铵的浮选对比试验结果见表4。由表4可知，与常用的捕收剂十四烷基三甲基氯化铵相比，使用新型表面活性剂2-丁烯-1,4-双(十四烷基哌啶烷基氯化铵)时，铝土矿精矿中Al₂O₃的回收率提高了18.46个百分点，SiO₂的品位降低了0.53个百分点。

表4 5-8℃低温条件下捕收剂反浮选铝土矿对比试验结果

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。