一种镜铁矿反浮选抑制剂、制备和使用方法-k8凯发

本发明涉及矿物分选技术，尤其涉及一种一种镜铁矿反浮选抑制剂、制备和使用方法。

背景技术：

1、含铁硅酸盐矿物是镜铁矿最为常见的脉石之一，例如绿泥石和霓石，其理化性质与镜铁矿极为相似，使得含铁硅酸盐矿物与镜铁矿的分离成为选矿领域中的难点。针对难选矿物，浮选工艺一直是最佳的分离方法。然而，目前在选浮选领域占主导地位的抑制剂淀粉等常规抑制剂在分离含铁硅酸盐矿物过程中的选择性抑制效果都不尽人意。

2、经检索分析查得：

3、cn1356178a铁矿物反浮选抑制剂及其制备方法、其主要技术特征在于它是由淀粉、氯乙酸、甲醇、naoh、纯碱和水组成,其制备过程为:首先把氯乙酸和纯碱搅拌混匀后,加入淀粉中搅拌均匀,然后再把甲醇、naoh、和水溶解混合溶液加入其中搅拌混匀,即得到本发明的铁矿物反浮选抑制剂。本发明具有用量低、配制简单,无需加温、提高精矿品位从而降低了选矿成本。

4、cn1169625a用于铝土矿反浮选的螯合型大分子抑制剂及其制备方法，首先由淀粉和α-卤代乙酸酯在碱作催化剂时，通过亲核取代反应制得o-乙酸酯基淀粉，然后加入羟胺，通过亲核加成—消除反应制得氧肟酸淀粉，具体制备过程是：在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的反应器中，将淀粉分散于溶剂中，在搅拌下加入催化剂，在室温下活化30min后，加入α-卤代乙酸酯，于40℃左右搅拌反应至完全；将反应产物抽滤，然后将滤饼分散于85％乙醇水溶液中，同时滴入预先制备好的羟胺水溶液，在40～60℃下继续搅拌反应至完全，用稀盐酸中和，抽滤，滤饼用85％的乙醇水溶液多次洗涤后，于40℃恒温干燥，得到氧肟酸淀粉。其分子结构中含有多个-oh和-c(oh)noh基团，它用于铝土矿反浮选的工艺中充分显示了对一水硬铝石有良好的抑制性，而对高岭石、伊利石和叶蜡石等铝硅酸盐矿物可浮性不产生影响，是一种螯合型高选择性抑制剂。

5、cn116273481a一种菱铁矿的浮选工艺，包括以下步骤：s1：碎矿阶段，根据需要将矿石破碎至3mm以下；s2：调ph阶段，通过碳酸钠或氢氧化钠调节浮选矿浆ph值为8～10，采用的抑制剂为水玻璃；s3：浮选阶段1，加入六偏磷酸30～60g/t,乙基黄药40g～100g/t,n,n-二乙基二硫代氨基甲酸腈乙酯5～10g/t，2#油30～100g/t进行一次粗浮选；s4：浮选阶段2，将s3浮选后的物料重新分散调节ph值为8.5～9.5，加入淀粉600～1000g/t，2#油100～200g/t，石灰200～300g/t，再次进行浮选降杂；s5：烘干脱水阶段，将浮选后物料经过滤脱水，置入焙烧炉中，进行烘干脱水。可根据矿石的特点，有针对的采用浮选菱铁矿工艺，采用新型浮选药剂对菱铁矿进行良好的回收，且该浮选药剂具有无污染、原料来源广泛、生产工艺简单、分散性好、矿浆温度适用范围广适应性强等技术优点。

6、上述技术均采用淀粉作为主要抑制剂，淀粉极易与矿物表面的fe离子发生反应，从而对含铁硅酸盐矿物和镜铁矿均产生抑制作用，导致两者难以分离，进而影响铁精矿的品位，造成极大的矿物资源浪费。为解决该问题，浮选抑制剂的研究和开发已经迫在眉睫。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种新型的矿物用反浮选抑制剂。

2、为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明采用了如下技术方案：

3、一种镜铁矿反浮选抑制剂，包括单螺旋分子结构天然胶和双螺旋分子结构天然胶。

4、优选地方案，所述单螺旋分子结构天然胶包括决明胶和卡拉胶中的一种或多种的组合。

5、优选地方案，所述双螺旋分子结构天然胶包括黄原胶、结冷胶、威兰胶的一种或多种的组合。

6、优选地方案，所述单螺旋分子结构天然胶和双螺旋分子结构天然胶质量配比10：(1～5)。

7、优选地方案，所述双螺旋分子结构天然胶的组分为多种且为等比例混合。

8、一种镜铁矿反浮选抑制剂的制备方法，制备步骤如下：

9、依次将单螺旋分子结构天然胶和双螺旋分子结构天然胶加入装有加热搅拌器的烧杯中；

10、随后加入去离子水，搅拌均匀，控制转速为100～150转/min，搅拌温度为50～60℃，搅拌时间为1.5～3h；

11、冷却静置后得到澄清混合胶溶液，即本抑制剂。

12、优选地方案，所述澄清混合胶溶液的质量分数为0.1～0.2％。

13、一种镜铁矿反浮选抑制剂的应用，如上述所述的抑制剂应用于脉石种类为含铁硅酸盐矿物的镜铁矿矿物体系中，并选择性抑制矿物体系中的镜铁矿。

14、一种镜铁矿反浮选抑制剂的使用方法，使用步骤如下：

15、取纯矿物加入浮选槽中配置为固体浓度为35％～45％的矿浆；

16、采用naoh或hcl调节矿浆ph至8～10；

17、加入用量为300～700g/t的抑制剂；

18、搅拌3～5min；

19、加入用量为100～300g/t的捕收剂；

20、继续搅拌3～5min；

21、充气刮泡3～5min，收集泡沫产物烘干或干燥得到含铁硅酸盐矿物，收集槽内产物烘干或干燥得到镜铁矿。

22、优选地方案，所述捕收剂为阳离子胺类捕收剂。

23、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

24、发明人经过偶然添加以多种天然胶的抑制剂，发现浮选后的镜铁矿品位明显增加。发明人进行实验和理化分析，发现多数天然胶的单糖种类和分布极为相近，天然胶大多以d-半乳糖单元、d-甘露糖单元和d-葡萄糖单元中的一种或多种通过1,4-β糖苷键链接成主链，并与d-甘露糖、乙酰基等结构形成短支链结构。天然胶中包含大量的活性基团，如羟基、羧基等，且在不同碳环位置的活性基团会表现出不同的亲疏水性。以羟基为例，天然胶分子中的羟基分为疏水性羟基和亲水性羟基，其中疏水性羟基与矿物表面金属离子反应后，会将亲水性羟基暴露在水中，从而提高矿物的亲水性，进而对矿物表现出抑制效果。

25、发明人经过大量理论和实验分析出部分短支链结构中的乙酰基等基团同样具有一定的反应活性，能够进一步增强天然胶与镜铁矿间的相互作用，从而提高对镜铁矿浮选时表现出抑制效果。

26、发明人还发现天然胶分子中包含大量的邻位酚羟基，会与镜铁矿表面的fe离子发生络合反应，生成稳定的多元环螯合物。但是含铁硅酸盐矿物成分复杂，矿物表面的fe离子分布也不均，难以形成多元环螯合物，导致天然胶在含铁硅酸盐矿物表面的吸附量极少。至此发明人发现不同天然胶会表现出对不同矿物抑制性差异。

27、发明人再次经过大量理论和实验分析出它们的分子二级结构(单螺旋、双螺旋、三螺旋)各异，这很可能是不同种类天然胶存在抑制性差异的原因之一。再次经过大量的试验论证，不同二级结构的天然胶按照一定比例复配后，其抑制效果会显著提高。这种现象很可能是天然胶分子结构上的差异导致天然胶在复配过程中的孔隙结构展开速率存在差异。发明人有经过大量实验最终验证了该点。

28、发明人最终发现单螺旋分子结构天然胶孔隙结构最先展开，而未能完全展开的双螺旋分子结构天然胶会以氢键结构嵌入已生成的单螺旋分子结构孔隙中，形成分子量更大、结构更为复杂的三维网状结构。该结构会在吸附于镜铁矿表面后会形成更为致密、亲水性更强的亲水膜，对镜铁矿的抑制效果大幅提高。同时，亲水膜会阻碍后续捕收剂的吸附，进一步扩大了矿物间的亲水性差异，实现了矿物间的选择性分离。

29、本发明方案相对现有技术，采用复配的双螺旋分子结构天然胶和单螺旋分子结构天然胶，环保不产生污水，降低污水处理成本。

30、本发明方案相对现有技术，相较于淀粉等常规抑制剂，复配天然胶抑制剂可以通过改变配比来满足含铁量不同的含铁硅酸盐矿物与镜铁矿的分离需求。例如，在分离含铁量较高的霓石和镜铁矿时，可以适当增加选择性较好的单螺旋分子结构天然胶在复配中的占比，进而提高复配天然胶抑制剂的选择性。

31、本发明方案相对现有技术，双螺旋分子结构的天然胶的反应活性过强，使得该类天然胶极易作用于矿物表面，而在选矿过程会表现出相对较差的选择性。相比之下，单链结构的多糖抑制剂会在选择性会强于双螺旋结构多糖抑制剂。对于性质极为接近的镜铁矿与含铁硅酸盐脉石矿物，应在保证抑制剂选择性较好的基础上，采用复配的方式尽可能的提高抑制剂的抑制效果。本发明所复配制得的天然胶抑制剂充分满足这一需求，能够实现对镜铁矿的选择性抑制作用。

32、本发明方案相对现有技术，复配天然胶抑制剂的三维网状结构是常规抑制剂难以形成的，这种结构会使得抑制剂作用后的矿物的亲水性和阻碍后续捕收剂作用的能力也会大幅提高，提高镜铁矿品位。

33、本发明方案相对现有技术，复配天然胶抑制剂即使在复配过程存在原料拼接反应发生不完全的情况下，游离的原料天然胶分子也会保留一部分的抑制效果，充分发挥了原料的抑制作用。