專利名稱：：一種陰離子型捕收劑及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
：本發明涉及浮選金屬氧化礦和非金屬礦用的一種陰離子型捕收劑及其制備方法和該捕收劑的用途，屬于選礦藥劑制備及其應用技術。目前，金屬氧化礦和非金屬礦選礦過程中所采用的捕收劑，多為陰離子型和陽離子型兩大類。然而，陽離子型藥劑存在著生產工藝復雜、污染環境和成本高等缺點。在美國、前蘇聯和西歐各國及我國的鐵礦選礦和非金屬礦選礦中，氧化石蠟皂、塔爾油、環烷酸類、石油磺酸鹽等陰離子型脂肪酸類，仍是不可缺少的基本藥劑之一。但現有的陰離子型脂肪酸類藥劑存在著捕收性和選擇性差，且不耐低溫等缺點。故不能滿足貧鐵礦和難選礦石的選礦要求。多年來，國內外在對脂肪酸類藥劑的加工改性進行了多方研究探討。中國專利公開號為CN1073895A，通過對脂肪酸進行磺化制取脂肪酸芳基磺酸鹽作捕收劑來浮選氧化礦和非金屬礦；中國專利公開號為CN1105606A，通過對脂肪酸進行氯化而制得氯代脂肪酸作捕收劑來浮選鐵礦等。這些改性的脂肪酸類捕收劑，雖然在選擇性和耐低溫性能上稍有改善，但對礦石的選別效果并沒有明顯的提高，而且經過改性的脂肪酸類捕收劑，在制備成本上要比脂肪酸類為高。中國專利公開號為CN1031490A，采用精制菜籽油等植物油過程中產生的廢油(主要含油脂，其余為水和雜質)為原料，用碳酸鈉皂化，必要時加1∶1的硫酸，制得的堿金屬混合脂肪酸鹽為捕收劑來浮選磷礦，氧化銅礦等氧化礦。該捕收劑雖然成本較氧化石蠟皂低，選擇性好，但在選礦過程中存在著捕收能力弱、水溶性和耐低溫性能差、藥劑用量大等缺點。因此，綜合選礦成本并不比用氧化石蠟皂低，這使該捕收劑的推廣應用受到限制。本發明的目的在于克服現有技術在藥劑成本和選擇性上存在的不足，采用廉價易得的原料，通過簡單的工藝過程制備出一種選礦效果好，價格低廉的用于金屬氧化礦和非金屬礦浮選的陰離子型脯收劑。本發明所述的陰離子型捕收劑是采用制備植物油(如葵花籽油、豆油、棉籽油等)過程中產生的皂腳(或油腳)為主要原料，以松香鈉皂為添加劑，加液堿深度皂化而成的。該捕收劑是由脂肪酸鈉鹽、松脂酸鈉鹽、堿、水和不皂化物組成的，其各組份含量％(重量)為脂肪酸鈉鹽20～45，松脂酸鈉鹽3～10，游離堿＜1，水40～60，不皂化物＜5。其中的脂肪酸鈉鹽包括(以相應酸的重量百分數表示)油酸23～35，亞油酸47～58，亞麻酸0～2.0，軟脂酸2～24，硬脂酸1～5。該捕收劑的PH值為11～13。制備本發明陰離子型捕收劑的原料植物油皂腳(或油腳)，通常含有25～40％的脂肪酸及其鹽，0～10％的油脂，40～50％的水分，15～25％的雜質。雖然其本身對礦石具有一定的捕收性能，但因其水溶性差，捕收能力弱，起泡作用小，因此不便于直接用在選礦上。將其與松香鈉皂、水、堿反應制得的捕收劑，不僅水溶性好，而且捕收能力增強，泡沫性能好。對赤鐵礦等氧化礦、螢石等非金屬礦有很好的選擇捕收作用。由于其中的油酸，亞油酸等不飽和脂肪酸鹽含量高，因而具有較好的選擇性和耐低溫性能。本發明所述的陰離子型捕收劑的制備方法，其工藝步驟為(1)松香鈉皂的制備將液體氫氧化鈉(30％)和水按40～50∶120～160(重量份數)比例加入帶攪拌器的反應罐中，開支攪拌器，加熱升溫至85～95℃后，緩慢加入松香粉末100(重量份數)。投完料后再繼續攪拌1.0～1.5小時，溫度保持在85～100℃，皂化反應完畢即得液體松香鈉皂。(2)將植物油皂腳(或油腳)、液體松香鈉皂(含松香30～50％)、液體氫氧化鈉和水按配料比(重量份數)100∶8～30∶10～30∶60～100，加入帶攪拌器的反應罐中，啟動攪拌器，加熱升溫，在85～100℃下保溫攪拌反應1.0～1.5小時，冷卻后即得半固態陰離子型捕收劑。制備過程中，液堿的加入量與原料中所含脂肪酸、脂肪酸鹽及油脂的多少有關，它應使制備出來的捕收劑產品中游離堿的含量小于1％，產品的PH值為11～13。制備過程中，水的加入量與原料中所含的水份大小有關，它應使反應過程中攪拌易于進行，并能使所制成的產品成半固態物質，以便于運輸。制備過程中，松香鈉皂的加入量，與所選礦的對捕收劑的捕收能力及泡沫性能的要求有關。松香鈉皂既是一個乳化劑，使植物油皂腳在反應中得到充分的乳化，使制備出的產品的水溶性和在選礦上的耐低溫性能增強；同時它又是一個輔助捕收劑，與反應產物中的脂肪酸鹽構成混合捕收劑。本發明所述的陰離子型捕收劑與脂肪酸類浮選捕收劑相比具有如下優點(1)分散性好，捕收能力強，選擇性好；(2)選礦效果好，精礦的品位和收率高；(3)適用的浮選溫度低，可在13～20℃下使用；(4)原料來源廣泛，綜合利用，變廢為寶；(5)制備工藝簡單，產品性能穩定，無毒，無三廢；(6)在選礦中使用該捕收劑的綜合藥劑費用比用氧化石蠟皂為捕收劑時低。本發明所述的陰離子型捕收劑適用于金屬氧化礦和非金礦的浮選領域。本發明所述的陰離子型捕收劑及其制備實施例制備是在帶有攪拌器的反應罐中進行的，采用蒸汽加熱，制備步驟及工藝參數如前所述。實施例1～4各種原料組成，各項物料配比及產品捕收劑的檢測結果列于表1。本發明捕收劑應用實施例1～4將選礦細度-200目占76％，給礦鐵品位41.5％SFe的赤鐵礦礦樣，加水調漿至濃度為35％，控制溫度20～22℃，配合適當調整劑，分別用本發明的1#、2#、3#、4#捕收劑和氧化石蠟皂進行對比正浮粗選試驗，所獲得的選別指標列于表2。從表2中可以看出，本發明捕收劑與傳統藥劑氧化石蠟皂相比，僅通過一次正浮粗選，粗精礦的產率從66％提高到72％，鐵品位從52％提高到55％，回收率從82％提高到90％。捕收劑應用實施例5用適當調整劑配合本發明2#捕收劑，將上述礦樣在1升浮選機中進行一次反浮選和正浮粗選，再在0.5升浮選機中進行一次精選，所獲得的最終鐵精礦的選別指標為產率42.42％，品位63.91％，回收率67.44％。捕收劑應用實施例6將磨礦細度-200目占85-90％，給礦品位53.43％TFe，含氟3.12％的磁鐵礦-赤鐵礦礦樣，加入水玻璃和本發明的1#捕收劑進行一次反浮選，控制浮選溫度20～25℃，礦漿濃度35％，PH7～8，所獲得的鐵精礦選別指標為產率70.12％，品位62.52％TFe，回收率80.15％，基中含氟0.54％。而使用碳酸鈉和水玻璃作調整劑用氧化石蠟皂為捕收劑對該礦樣進行一次反浮選，浮選溫度30～35℃，礦漿濃度35％，PH8.5～9.5，所獲得的鐵精礦選別指標為產率68.23％，品位60.45％TFe，回收率76.43％，其中含氟0.72％。兩者相比，前者浮選溫度低，產率、品位和回收率高、含氟低，其捕收劑選礦效果顯然優于傳統的氧化石蠟皂。捕收劑制備實施例表1</tables>不同捕收劑對同礦樣進行一次正浮粗選的選別指標表權利要求1.一種陰離子型捕收劑，其特征在于它是以制備植物油過程中產生的皂腳(或油腳)為原料，以松香鈉皂為添加劑，加液堿深度皂化而成，其各組份含量％(重量)為脂肪酸鈉鹽20～45，松脂酸鈉鹽3～10，游離堿＜1，水40～60，不皂化物＜5。2.根據權利要求1所述的陰離子型捕收劑，其特征在于制備的植物油是葵花籽油、豆油、棉籽油等。3.根據權利要求1、2所述的陰離子型捕收劑的制備方法，其工藝步驟為(1)將液體氫氧化鈉和水按40～50∶120～160(重量份數)比例加入，帶攪拌器的反應罐中，開動攪拌器，加熱升溫到85～95℃后，緩慢加入松香粉末100(重量份數)，投完料后再繼續攪拌1.0～1.5小時，溫度保持在85～100℃，皂化反應完畢得松香鈉皂液體；(2)將植物油皂腳(或油腳)、液體松香鈉皂(含松香30～55％)、液體氫氧化鈉和水按配料比(重量份數)100∶8～30∶10～30∶60～100，加入帶攪拌器的反應罐中，啟動攪拌器，加熱升溫，在85～100℃下保溫攪拌反應1.0～1.5小時，冷卻后即得半固態陰離子型捕收劑。4.根據權利要求1至3所述的陰離子型捕收劑的用途，該捕收劑可用于浮選金屬氧化礦和非金屬礦。全文摘要本發明涉及一種陰離子型捕收劑,是以植物油的皂腳(或油腳)為原料,以松香鈉皂為添加劑、加液堿深度皂化而成的脂肪酸鹽和松脂酸鹽及其它成分的混合物。其制備工藝簡單、產品性能穩定、綜合利用、變廢為寶、成本低廉、無毒、無三廢。該捕收劑適用于金屬氧化礦和非金屬礦的浮選領域,特別是在赤鐵礦的正浮選和鐵礦及浮選非金屬礦螢石時,具有明顯的優越性。文檔編號B03D1/004GK1182641SQ96122260公開日1998年5月27日申請日期1996年11月19日優先權日1996年11月19日發明者徐金球,肖江,趙樂,張偉,宋常青申請人:包鋼礦山研究所