一种微细粒锡石选择性絮凝剂及其制备方法与应用 |
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| 申请号 | CN201710012848.X | 申请日 | 2017-01-09 | 公开(公告)号 | CN106583062A | 公开(公告)日 | 2017-04-26 |
| 申请人 | 昆明理工大学; | 发明人 | 童雄; 陈禹蒙; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种微细粒 锡 石选择性絮凝剂及其制备方法与应用。制备方法包括以下步骤：分别取聚丙烯酰胺、氢 氧 化钠和 盐酸 羟胺，并配制成相应的溶液，按顺序将配制好的溶液依次加入反应容器中， 水 浴加热并搅拌，制得的溶液定容后即为所述的絮凝剂。制得的絮凝剂对小于45μm的锡石有很好的选择性絮凝作用，可有效提高微细粒级锡石的回收率，降低其它相关浮选药剂的用量，且本药剂用量小、毒害低，适用于大规模锡石浮选工艺的应用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种微细粒锡石选择性絮凝剂的制备方法，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种微细粒锡石选择性絮凝剂及其制备方法与应用技术领域[0001] 本发明涉及矿物加工工程和微细粒金属综合利用技术领域，特别涉及一种微细粒锡石选择性絮凝浮选的高效选择性絮凝剂及其制备方法与应用。 背景技术[0002] 我国锡矿资源储量居世界首位，并主要集中于云南、广西、湖南、内蒙古、广东、江西等6个省区，云南个旧和广西大厂是我国两个最大的锡矿生产基地。我国锡资源的品位主要集中在0.1-1%，此区间中锡查明的储量占总资源量的84.3%。我国锡矿成因类型多样，有原生锡矿床及砂锡矿床。原生锡矿中以锡石-硫化物类锡矿床中的硫化物型锡矿和硫酸盐型锡矿以及锡石-矽卡岩类锡矿床中的硫化物矽卡岩型锡矿最为重要。锡石-硫化物类锡矿床是我国最重要的锡矿类型，主要与中酸性花岗岩有关，储量占全国总储量的50%。锡石-石英类锡矿床与酸性及超酸性花岗岩有关，储量约占全国总储量的8%。锡石-长石类锡矿床主要与含铌、钽、锡、钨花岗岩有关，储量占全国总储量的6%。 [0003] 锡石是最主要的一种锡矿物，但由于锡石具有比重大而脆的特点，因此在多数锡的选矿过程中锡石会大量的泥化。这导致大量的锡石因为泥化而流失，致使我国80%的锡金属随矿泥而流失。另外，全世界约有30%的锡矿石损失在微细粒中。因此，微细粒锡石的高效回收，对锡资源的开发利用具有重要的意义。 [0004] 锡浮选工艺中，与粗粒锡石相比，微细粒锡石具有品位低、含泥量大等特点。由于微细粒锡石具有质量小、比表面积大、表面自由能高的特点，其难以粘附在浮选气泡的表面，导致浮选药剂用量偏大、品位和回收率偏低。使用常规的浮选方法难以有效的回收微细粒的锡石。 发明内容[0005] 针对现有技术存在的问题，本发明提供一种微细粒锡石选择性絮凝剂及其制备方法与应用，在锡浮选过程中，制得的絮凝剂可有效地选择性絮团微细粒的锡石，使得微细粒锡石能有效的粘附在浮选气泡的表面，实现微细粒锡石的有效絮凝，并提高微细粒锡石的上浮率，所述微细粒锡石粒径小于45μm。 [0006] 本发明采用的技术方案如下：一种微细粒锡石选择性絮凝剂的制备方法，包括以下步骤： （1）按聚丙烯酰胺、氢氧化钠、盐酸羟胺的质量比为（1.0-1.2）:（0.4-0.6）:（0.8-1.0）分别称取三种物料，聚丙烯酰胺用水配制成0.5-1wt%的溶液，氢氧化钠用水配制成3-6mol/L的溶液，盐酸羟胺用乙醇溶解成0.2-0.5mol/L的乙醇溶液； （2）将步骤（1）配制好的聚丙烯酰胺溶液盛放在反应容器中，然后将反应容器置于沸腾的水浴锅中，并对反应容器中的溶液不断搅拌，搅拌速率控制在500-1000rpm，直至容器中的溶液温度高于90℃，并保持3-5min； （3）待步骤（2）所述工艺完成后，反应容器依然置于水浴锅中并加以搅拌，将配制好的氢氧化钠溶液缓慢加入反应容器中，使其与聚丙烯酰胺溶液充分地混合，并加热搅拌10- 15min，以实现聚丙烯酰胺溶液的有效苛化； （4）待步骤（3）所述工艺完成后，反应容器依然置于水浴锅中并加以搅拌，将配制好的盐酸羟胺的乙醇溶液缓慢加入反应容器中，待反应容器中的溶液充分混合后，持续加热搅拌60-90min，以实现聚丙烯酰胺的有效改性； （5）待步骤（4）所述工艺完成后，将反应容器中的溶液移出并冷却，待溶液冷却至室温后，将溶液定容至与步骤（1）中聚丙烯酰胺溶液相同体积。 [0007] 步骤（5）定容后的最终产品即为所述的微细粒锡石选择性絮凝剂，浮选过程中该药剂添加在锡石浮选捕收剂作用之后，絮凝剂的用量以所用聚丙烯酰胺的量进行表征，为每吨矿物需要50-150g聚丙烯酰胺所制得的絮凝剂。 [0008] 本发明的优点在于：1、对小于45μm的锡石有很好的选择性絮凝作用，可有效提高微细粒级锡石的回收率； 2、使用所述絮凝剂可有效的降低其它相关浮选药剂的用量，如捕收剂、起泡剂和抑制剂等； 3、本药剂用量小、毒害低，适用于大规模锡石浮选工艺的应用。 附图说明 [0009] 图1为本发明的工艺流程图。 具体实施方式[0010] 以下结合实施例和附图对本发明做进一步描述，但本发明不限于以下所述范围。 [0011] 实施例1（1）按聚丙烯酰胺、氢氧化钠、盐酸羟胺的质量比为1.0:0.4:0.8分别称取三种物料，聚丙烯酰胺用水配制成0.5wt%的溶液，氢氧化钠用水配制成3mol/L的溶液，盐酸羟胺用乙醇溶解成0.2mol/L的乙醇溶液； （2）将步骤（1）配制好的聚丙烯酰胺溶液盛放在反应容器中，然后将反应容器置于沸腾的水浴锅中，并对反应容器中的溶液不断搅拌，搅拌速率控制在500rpm，直至容器中的溶液温度高于90℃，并保持3min； （3）待步骤（2）所述工艺完成后，反应容器依然置于水浴锅中并加以搅拌，将配制好的氢氧化钠溶液缓慢加入反应容器中，使其与聚丙烯酰胺溶液充分地混合，并加热搅拌 10min，以实现聚丙烯酰胺溶液的有效苛化； （4）待步骤（3）所述工艺完成后，反应容器依然置于水浴锅中并加以搅拌，将配制好的盐酸羟胺的乙醇溶液缓慢加入反应容器中，待反应容器中的溶液充分混合后，持续加热搅拌60min，以实现聚丙烯酰胺的有效改性； （5）待步骤（4）所述工艺完成后，将反应容器中的溶液移出并冷却，待溶液冷却至室温后，将溶液定容至与步骤（1）中聚丙烯酰胺溶液相同体积，定容后的最终产品即为所述的微细粒锡石选择性絮凝剂。 [0012] 实施例2（1）按聚丙烯酰胺、氢氧化钠、盐酸羟胺的质量比为1.1:0.6:1.0分别称取三种物料，聚丙烯酰胺用水配制成0.8wt%的溶液，氢氧化钠用水配制成4mol/L的溶液，盐酸羟胺用乙醇溶解成0.3mol/L的乙醇溶液； （2）将步骤（1）配制好的聚丙烯酰胺溶液盛放在反应容器中，然后将反应容器置于沸腾的水浴锅中，并对反应容器中的溶液不断搅拌，搅拌速率控制在800rpm，直至容器中的溶液温度高于90℃，并保持4min； （3）待步骤（2）所述工艺完成后，反应容器依然置于水浴锅中并加以搅拌，将配制好的氢氧化钠溶液缓慢加入反应容器中，使其与聚丙烯酰胺溶液充分地混合，并加热搅拌 12min，以实现聚丙烯酰胺溶液的有效苛化； （4）待步骤（3）所述工艺完成后，反应容器依然置于水浴锅中并加以搅拌，将配制好的盐酸羟胺的乙醇溶液缓慢加入反应容器中，待反应容器中的溶液充分混合后，持续加热搅拌80min，以实现聚丙烯酰胺的有效改性； （5）待步骤（4）所述工艺完成后，将反应容器中的溶液移出并冷却，待溶液冷却至室温后，将溶液定容至与步骤（1）中聚丙烯酰胺溶液相同体积，定容后的最终产品即为所述的微细粒锡石选择性絮凝剂。 [0013] 实施例3（1）按聚丙烯酰胺、氢氧化钠、盐酸羟胺的质量比为1.2:0.5:0.9分别称取三种物料，聚丙烯酰胺用水配制成1wt%的溶液，氢氧化钠用水配制成6mol/L的溶液，盐酸羟胺用乙醇溶解成0.5mol/L的乙醇溶液； （2）将步骤（1）配制好的聚丙烯酰胺溶液盛放在反应容器中，然后将反应容器置于沸腾的水浴锅中，并对反应容器中的溶液不断搅拌，搅拌速率控制在1000rpm，直至容器中的溶液温度高于90℃，并保持5min； （3）待步骤（2）所述工艺完成后，反应容器依然置于水浴锅中并加以搅拌，将配制好的氢氧化钠溶液缓慢加入反应容器中，使其与聚丙烯酰胺溶液充分地混合，并加热搅拌 15min，以实现聚丙烯酰胺溶液的有效苛化； （4）待步骤（3）所述工艺完成后，反应容器依然置于水浴锅中并加以搅拌，将配制好的盐酸羟胺的乙醇溶液缓慢加入反应容器中，待反应容器中的溶液充分混合后，持续加热搅拌90min，以实现聚丙烯酰胺的有效改性； （5）待步骤（4）所述工艺完成后，将反应容器中的溶液移出并冷却，待溶液冷却至室温后，将溶液定容至与步骤（1）中聚丙烯酰胺溶液相同体积，定容后的最终产品即为所述的微细粒锡石选择性絮凝剂。 [0014] 实施例4本实施例为实施例1制得的絮凝剂在锡石矿物浮选中的应用实例。 [0015] （1）矿物原料：云南大屯某锡石选矿厂溢流尾矿，处理量为600吨/天，其所生产所用矿泥中锡石含量为0.15%；脉石矿物以碳酸盐、石英和硅酸盐为主；锡元素在粒度小于45μm粒级中的分布率为85.76%；（2）药剂制度及操作条件：碳酸钠50g/t，硅酸钠30g/t，水杨羟肟酸1200g/t，所述絮凝剂用量为每吨矿物需要50g聚丙烯酰胺所制得的絮凝剂。浮选时在自然pH值条件下，矿浆浓度为25%。浮选过程中，首先加入碳酸钠和硅酸钠作脉石矿物抑制剂，并其分散作用；然后加捕收剂水杨羟肟酸，对锡石进行捕收使锡石表面疏水；最后，加入所述絮凝剂使疏水的微细粒锡石絮凝。按照一次粗选一次扫选四次精选的浮选工艺流程进行试验，表明采用以上工艺和药剂条件能够有效回收小于45μm的锡石，在给矿锡石含量为0.15%的条件下，获得了品位为11.46%，回收率达到72.77%的锡石精矿。 [0016] 实施例5本实施例为实施例2制得的絮凝剂在锡石矿物浮选中的应用实例。 [0017] （1）矿物原料：云南都龙某锡石选矿厂溢流尾矿，处理量为1200吨/天，其所生产所用矿泥中锡石含量为0.26%；脉石矿物以硅酸盐和石英为主；锡元素在粒度小于45μm粒级中的分布率为72.36%；（2）药剂制度及操作条件：硅酸钠100g/t，六偏磷酸钠80g/t、苯甲羟肟酸1500g/t，所述絮凝剂用量为每吨矿物需要100g聚丙烯酰胺所制得的絮凝剂。浮选时在自然pH值条件下，矿浆浓度为20%。浮选过程中，首先加入硅酸钠和六偏磷酸钠分别作抑制剂和分散剂；然后加捕收剂苯甲羟肟酸，对锡石进行捕收使锡石表面疏水；最后，加入所述絮凝剂使疏水的微细粒锡石絮凝。按照一次粗选两次扫选三次精选的浮选工艺流程进行试验，表明采用以上工艺和药剂条件能够有效回收小于45μm的锡石，在给矿锡石含量为0.26%的条件下，获得了品位为16.38%，回收率达到75.62%的锡石精矿。 [0018] 实施例6本实施例为实施例3制得的絮凝剂在锡石矿物浮选中的应用实例。 [0019] （1）矿物原料：内蒙古某锡石选矿厂溢流尾矿，处理量为200吨/天，其所生产所用矿泥中锡石含量为0.31%；脉石矿物以硅酸盐为主；锡元素在粒度小于45μm粒级中的分布率为72.36%；（2）药剂制度及操作条件：硅酸钠300g/t、苄基肿酸1000g/t，所述絮凝剂用量为每吨矿物需要150g聚丙烯酰胺所制得的絮凝剂。浮选时在自然pH值条件下，矿浆浓度为22%。浮选过程中，首先加入硅酸钠抑制剂；然后加捕收剂苄基肿酸，对锡石进行捕收使锡石表面疏水；最后，加入所述絮凝剂使疏水的微细粒锡石絮凝。按照一次粗选两次扫选四次精选的浮选工艺流程进行试验，表明采用以上工艺和药剂条件能够有效回收小于45μm的锡石，在给矿锡石含量为0.31%的条件下，获得了品位为23.17%，回收率达到80.46%的锡石精矿。 |
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