一种钛铁矿石浮选捕收剂的制备方法

一种钛铁矿石浮选捕收剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种钛铁矿石浮选捕收剂的制备方法，操作步骤如下：以减五线脱蜡油为原料油；以发烟硫酸溶液为磺化剂，所述原料油与所述磺化剂进行磺化反应，得磺化物；利用NaOH溶液对所述磺化物进行一次皂化，得磺酸盐；将制备好的磺酸盐与大豆油酸、苯乙烯膦酸进行复配成混合物；再用NaOH溶液对复配后的混合物进行二次皂化即得阴离子型捕收剂。本发明制备的钛铁矿石浮选捕收剂与现有的选钛捕收剂相比，浮选药剂制度简单，药剂品质少，浮选指标优异，低温浮选性能好；且本捕收剂主要成分为磺酸和脂肪酸，对环境影响小，属于绿色产品。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于钛铁矿石浮选捕收剂制备【技术领域】，具体涉及一种钛铁矿石浮选捕收 剂的制备方法。 一种钛铁矿石淳选捕收剂的制备方法

【背景技术】
[0002] 浮选是细粒钛铁矿得以回收利用的关键技术，在钛铁矿浮选研究及应用的近六十 年中，常用的钛铁矿浮选捕收剂有：脂肪酸类捕收剂、含磷类捕收剂、含砷类捕收剂、羟肟酸 类捕收剂以及他们之间相互组合捕收剂。在钛铁矿浮选过程中除必须采用捕收剂外，通常 还用到活化剂（如Pb(N03)2)，PH调整剂（如H 2S04)，抑制剂（如水玻璃、草酸、六偏磷酸钠、 羧甲基纤维素等），另外在浮选过程中为了提高捕收剂的捕收能力及浮选泡沫的稳定性，在 钛铁矿浮选过程中需添加一定量的柴油或煤油。
[0003] 发明人在研究的过程中发现，目前常用钛铁矿石浮选捕收剂的性质及存在的缺点 如下：
[0004] 1. 1脂肪酸类捕收剂
[0005] 脂肪酸类捕收剂是最著名的氧化矿捕收剂，也是钛铁矿最常用的捕收剂之一。月旨 肪酸类捕收剂最显著的特点是来源广，但浮选选择性差，精矿品位低，回收率低，难以满足 技术要求，目前单一采用脂肪酸类捕收剂已经很少了，这类捕收剂主要有：油酸及其盐类、 妥尔油和氧化石蜡皂等。
[0006] 1. 2羟肟酸类捕收剂
[0007] 国内外近年来广泛使用它及其盐来浮选钛铁矿，并取得了较好的效果。羟肟酸也 叫氧肟酸，它是由有机酸脂化，再通过肟化而成化合物，生产工艺复杂，成本高。由于成本问 题，很少在工业生产中单独应用。
[0008] 1. 3含砷类捕收剂
[0009] 在浮选工艺上，最初应用胂酸是对锡石的浮选，通过研究发现它对很多氧化矿浮 选均有较好的浮选效果，尤其对钛铁矿。目前应用于钛铁矿浮选的含砷类捕收剂主要为卞 基胂酸，虽然卞基胂酸的选择性比脂肪酸好，但由于其具有一定毒性，因而其应用受到了一 定限制，不能广泛的推广。
[0010] 1.4含磷类捕收剂
[0011] 在上个世纪七、八十年代，含磷捕收剂就开始用于钛铁矿浮选。烃基膦酸在常温下 一般是固体，属于二元酸，它的酸性比脂肪酸强。膦酸在水中的溶解度随PH值而变化，一般 在pH为9. 5?12时溶解度最大。有机膦酸的毒性不高，这是比胂酸优越之处。在钛铁矿 浮选中应用较多常为苯乙烯胂酸以及双胂酸等。胂酸在钛铁矿浮选应用面临的主要问题也 是合成技术复杂，捕收剂陈本高，难以大规模在工业上得到应用。
[0012] 1.5组合捕收剂
[0013] 浮选捕收剂的组合使用已经为国内外选矿科技工作者所接受，组合捕收剂可以明 显提高捕收剂的性能，使之达到协同效应。目前我国使用的选钛捕收剂均为组合捕收剂。 周军等曾经用苯乙烯膦酸与2号油按4 : 1混合使用，可以大幅度提高钛铁矿精矿品位，并 且有利于精选；MOS捕收剂是一种利用两种组分复配的组合捕收剂，在浮选攀枝花微细粒 钛铁矿，在给矿品位!1022 2 . 55%，可获得精矿110247 . 31%，浮选作业回收率为61.60%;长 沙矿冶研究院采用羟肟酸、煤油等复配成ROB捕收剂，在给矿品位Ti0 221. 00%，可获得精矿 Ti0248. 00%，浮选作业回收率达70%以上。
[0014] 但这些捕收剂均存在捕收剂使用量大，药剂制度复杂（在浮选过程中除使用常见 的H2S0 4作为pH调整剂外，还需添加柴油以及钛铁矿的活化剂等），药剂成本高，并且有些 捕收剂含有一定量砷类化合物，对环境影响大。


【发明内容】

[0015] 本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供了一种钛铁矿石浮选捕收剂 的制备方法，操作步骤如下：
[0016] 1)、以减五线脱蜡油为原料油，以发烟硫酸溶液为磺化剂，所述原料油与所述磺化 剂进行磺化反应，得磺化物；
[0017] 2)、利用NaOH溶液对所述磺化物进行一次皂化，得磺酸盐；
[0018] 3)、将制备好的磺酸盐与大豆油酸、苯乙烯膦酸进行复配成混合物；
[0019] 4)、再用NaOH溶液对复配后的混合物进行二次皂化即得阴离子型捕收剂。
[0020] 所述发烟硫酸溶液主要成分含量为20wt %。
[0021] 所述步骤2)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为15wt %。
[0022] 所述步骤4)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为20wt %。
[0023] 磺酸盐、大豆油酸与苯乙烯膦酸按质量比为7 : 2 : 1的比例进行复配成混合物。
[0024] 所述原料油的平均分子量为400-500,烃与环烷烃的总含量为56. 04wt%，轻 芳烃的含量为9. 77wt%，中芳烃的含量为16. 22wt%，重芳烃与胶质浙青质的总含量为 19. 97wt%。
[0025] 所述磺化反应在磺化反应釜中进行，磺化剂由计量泵从反应釜的底部给入，磺化 剂间歇式注入到反应体中，磺化过程中控制磺化温度< 90°C，磺化终点根据磺化油的酸值 和含油量确定，终点酸值控制范围为110_120mgK0H/g，含油量为57±lwt%。
[0026] 间歇式的具体过程如下：反应体温度< 90°C时，磺化剂加入量为lml/s，反应体温 度> 90°C时，磺化剂加入量为< lml/s或停止加入，反应的终点以反应体的酸值标定，控制 酸值在 110-120mgK0H/g。
[0027] 所述一次皂化是在皂化反应釜中进行的，将磺化物缓慢加到预先加有碱液的皂化 反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7?8,皂化时控制反应温度< 80°C。
[0028] 所述磺化物中磺酸含量为30_40wt%，游离酸含量为6_12wt%，中性油含量为 50_60wt%。
[0029] 优选的，磺化物中磺酸含量34. 86wt %，游离酸含量8. 3 lwt %，中性油含量 56. 83wt %。
[0030] 所述二次皂化是在皂化反应釜中进行的，将复配后的混合物缓慢加到预先加有碱 液的皂化反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7?8,皂化时控制反应温度 <80。。。
[0031] 本发明制备工艺简单、产品性能稳定、成本低廉、无毒。该选钛铁矿石浮选捕收剂 在进行细粒钛铁矿浮选时具有浮选泡沫稳定、浮选药剂制度简单、浮选指标优异及低温适 应性好等明显的优越性。与现有选钛捕收剂对比，本专利的差别以及所具有的优势主要表 现为：
[0032] 1)现有的选钛捕收剂在浮选过程中，药剂制度一般比较复杂，除使用捕收剂外，通 常需添加 H2S04作为pH调整剂，氟硅酸钠作为含硅矿物抑制剂，柴油最为浮选泡沫调整剂， 有时还需添加硝酸铅作为钛铁矿活化剂，药剂使用品种多，生产成本高，且对环境污染大， 本发明的选钛捕收剂除使用捕收剂外，仅需添加 H2S04作为pH调整剂，药剂制度简单，药剂 使用量少，生产成本低；
[0033] 2)与现有的选钛捕收剂相比，本发明的选钛捕收剂浮选泡沫稳定，对浮选过程的 适应性强，尤其对矿浆的pH变化适应性强，浮选指标稳定；
[0034] 3)与现有的选钛捕收剂相比，本发明的选钛捕收剂对浮选的温度适应性强，尤其 低温浮选效果好；
[0035] 4)本发明的选钛捕收剂在对重钢太和铁矿的浮钛给矿进行了一粗三精开路试验， 在硫酸用量1200g/t，捕收剂1000g/t，给矿品位Ti0 221. 23%，可获得精矿Ti0248. 21 %，浮 选作业回收率达73. 01 %技术指标，与现场使用的捕收剂相比，精矿品位提高1. 25个百分 点，回收率提高〇. 35个百分点。
[0036] 与现有技术相比，本专利的优点：
[0037] 1、现有的选钛捕收剂相比，浮选药剂制度简单，药剂品质少；
[0038] 2、现有的选钛捕收剂相比，本捕收剂主要成分为磺酸和脂肪酸，对环境影响小，属 于绿色产品；
[0039] 3、现有的选钛捕收剂相比，本捕收剂浮选指标优异，低温浮选性能好。
[0040] 说明书附图
[0041] 图1为一粗三精和一粗四精实验流程图。

【具体实施方式】
[0042] 下面结合具体的实施例对本发明进行详细的说明，但这些实施例不以任何方式限 制本发明的保护范围。
[0043] 实施例1
[0044] 一种钛铁矿石浮选捕收剂的制备方法，操作步骤如下：
[0045] 1)、以减五线脱蜡油为原料油，以发烟硫酸溶液为磺化剂，所述原料油与所述磺化 剂进行磺化反应，得磺化物；
[0046] 2)、利用NaOH溶液对所述磺化物进行一次皂化，得磺酸盐；
[0047] 3)、将制备好的磺酸盐与大豆油酸、苯乙烯膦酸进行复配成混合物；
[0048] 4)、再用NaOH溶液对复配后的混合物进行二次皂化即得阴离子型捕收剂。
[0049] 所述发烟硫酸溶液主要成分含量为20wt %。
[0050] 所述步骤2)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为15wt %。
[0051] 所述步骤4)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为20wt %。
[0052] 磺酸盐、大豆油酸与苯乙烯膦酸按质量比为7 : 2 : 1的比例进行复配成混合物。
[0053] 所述原料油的平均分子量为400。
[0054] 所述磺化反应在磺化反应釜中进行，磺化剂由计量泵从反应釜的底部给入，磺化 剂间歇式注入到反应体中，磺化过程中控制磺化温度88°C，磺化终点根据磺化油的酸值和 含油量确定，终点酸值120mgK0H/g，含油量为57wt%。
[0055] 所述一次皂化是在皂化反应釜中进行的，将磺化物缓慢加到预先加有碱液的皂化 反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7. 8,皂化时控制反应温度78°C。
[0056] 磺化物中磺酸含量34. 86wt%，游离酸含量8. 31wt%，中性油含量56. 83wt%。
[0057] 所述二次皂化是在皂化反应釜中进行的，将复配后的混合物缓慢加到预先加有 碱液的皂化反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7,皂化时控制反应温度 78。。。
[0058] 实施例2
[0059] -种钛铁矿石浮选捕收剂的制备方法，操作步骤如下：
[0060] 1)、以减五线脱蜡油为原料油，以发烟硫酸溶液为磺化剂，所述原料油与所述磺化 剂进行磺化反应，得磺化物；
[0061] 2)、利用NaOH溶液对所述磺化物进行一次皂化，得磺酸盐；
[0062] 3)、将制备好的磺酸盐与大豆油酸、苯乙烯膦酸进行复配成混合物；
[0063] 4)、再用NaOH溶液对复配后的混合物进行二次皂化即得阴离子型捕收剂。
[0064] 所述发烟硫酸溶液主要成分含量为20wt %。
[0065] 所述步骤2)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为15wt %。
[0066] 所述步骤4)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为20wt %。
[0067] 磺酸盐、大豆油酸与苯乙烯膦酸按质量比为7 : 2 : 1的比例进行复配成混合物。
[0068] 所述原料油的平均分子量为500。
[0069] 所述磺化反应在磺化反应釜中进行，磺化剂由计量泵从反应釜的底部给入，磺化 剂间歇式注入到反应体中，磺化过程中控制磺化温度80°C，磺化终点根据磺化油的酸值和 含油量确定，终点酸值110mgK0H/g，含油量为58wt%。
[0070] 所述一次皂化是在皂化反应釜中进行的，将磺化物缓慢加到预先加有碱液的皂化 反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH8,皂化时控制反应温度70°C。
[0071] 所述磺化物中磺酸含量为30wt%，游离酸含量为12wt%，中性油含量为58wt%。
[0072] 所述二次皂化是在皂化反应釜中进行的，将复配后的混合物缓慢加到预先加有 碱液的皂化反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH8,皂化时控制反应温度 70。。。
[0073] 实施例3
[0074] -种钛铁矿石浮选捕收剂的制备方法，操作步骤如下：
[0075] 1)、以减五线脱蜡油为原料油，以发烟硫酸溶液为磺化剂，所述原料油与所述磺化 剂进行磺化反应，得磺化物；
[0076] 2)、利用NaOH溶液对所述磺化物进行一次皂化，得磺酸盐；
[0077] 3)、将制备好的磺酸盐与大豆油酸、苯乙烯膦酸进行复配成混合物；
[0078] 4)、再用NaOH溶液对复配后的混合物进行二次皂化即得阴离子型捕收剂。
[0079] 所述发烟硫酸溶液主要成分含量为20wt %。
[0080] 所述步骤2)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为15wt%。
[0081] 所述步骤4)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为20wt%。
[0082] 磺酸盐、大豆油酸与苯乙烯膦酸按质量比为7 : 2 : 1的比例进行复配成混合物。
[0083] 所述原料油的平均分子量为450。
[0084] 所述磺化反应在磺化反应釜中进行，磺化剂由计量泵从反应釜的底部给入，磺化 剂间歇式注入到反应体中，磺化过程中控制磺化温度85°C，磺化终点根据磺化油的酸值和 含油量确定，终点酸值115mgK0H/g，含油量为56wt%。
[0085] 所述一次皂化是在皂化反应釜中进行的，将磺化物缓慢加到预先加有碱液的皂化 反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7,皂化时控制反应温度75°C。
[0086] 所述磺化物中磺酸含量为40wt%，游离酸含量为6wt%，中性油含量为54wt%。
[0087] 所述二次皂化是在皂化反应釜中进行的，将复配后的混合物缓慢加到预先加有 碱液的皂化反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7,皂化时控制反应温度 75。。。
[0088] 实施例4
[0089] -种钛铁矿石浮选捕收剂的制备方法，操作步骤如下：
[0090] 1)、以减五线脱蜡油为原料油，以发烟硫酸溶液为磺化剂，所述原料油与所述磺化 剂进行磺化反应，得磺化物；
[0091] 2)、利用NaOH溶液对所述磺化物进行一次皂化，得磺酸盐；
[0092] 3)、将制备好的磺酸盐与大豆油酸、苯乙烯膦酸进行复配成混合物；
[0093] 4)、再用NaOH溶液对复配后的混合物进行二次皂化即得阴离子型捕收剂。
[0094] 所述发烟硫酸溶液主要成分含量为20wt %。
[0095] 所述步骤2)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为15wt %。
[0096] 所述步骤4)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为20wt %。
[0097] 磺酸盐、大豆油酸与苯乙烯膦酸按质量比为7 : 2 : 1的比例进行复配成混合物。
[0098] 所述原料油的平均分子量为480。
[0099] 所述磺化反应在磺化反应釜中进行，磺化剂由计量泵从反应釜的底部给入，磺化 剂间歇式注入到反应体中，磺化过程中控制磺化温度78°C，磺化终点根据磺化油的酸值和 含油量确定，终点酸值118mgK0H/g，含油量为56wt%。
[0100] 所述一次皂化是在皂化反应釜中进行的，将磺化物缓慢加到预先加有碱液的皂化 反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7. 5,皂化时控制反应温度68°C。
[0101] 所述磺化物中磺酸含量为32wt%，游离酸含量为10wt%，中性油含量为58wt%。
[0102] 所述二次皂化是在皂化反应釜中进行的，将复配后的混合物缓慢加到预先加有 碱液的皂化反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7. 5,皂化时控制反应温度 68。。。
[0103] 实施例5
[0104] 一种钛铁矿石浮选捕收剂的制备方法，操作步骤如下：
[0105] 1)、以减五线脱蜡油为原料油，以发烟硫酸溶液为磺化剂，所述原料油与所述磺化 剂进行磺化反应，得磺化物；
[0106] 2)、利用NaOH溶液对所述磺化物进行一次皂化，得磺酸盐；
[0107] 3)、将制备好的磺酸盐与大豆油酸、苯乙烯膦酸进行复配成混合物；
[0108] 4)、再用NaOH溶液对复配后的混合物进行二次皂化即得阴离子型捕收剂。
[0109] 所述发烟硫酸溶液主要成分含量为20wt %。
[0110] 所述步骤2)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为15wt %。
[0111] 所述步骤4)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为20wt %。
[0112] 磺酸盐、大豆油酸与苯乙烯膦酸按质量比为7 : 2 : 1的比例进行复配成混合物。
[0113] 所述原料油的平均分子量为430。
[0114] 所述磺化反应在磺化反应釜中进行，磺化剂由计量泵从反应釜的底部给入，磺化 剂间歇式注入到反应体中，磺化过程中控制磺化温度76°C，磺化终点根据磺化油的酸值和 含油量确定，终点酸值113mgK0H/g，含油量为56. 5wt%。
[0115] 所述一次皂化是在皂化反应釜中进行的，将磺化物缓慢加到预先加有碱液的皂化 反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7. 3,皂化时控制反应温度73°C。
[0116] 所述磺化物中磺酸含量为31wt%，游离酸含量为9wt%，中性油含量为60wt%。
[0117] 所述二次皂化是在皂化反应釜中进行的，将复配后的混合物缓慢加到预先加有 碱液的皂化反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7. 3,皂化时控制反应温度 73。。。
[0118] 实施例6
[0119] 一种钛铁矿石浮选捕收剂的制备方法，操作步骤如下：
[0120] 1)、以减五线脱蜡油为原料油，以发烟硫酸溶液为磺化剂，所述原料油与所述磺化 剂进行磺化反应，得磺化物；
[0121] 2)、利用NaOH溶液对所述磺化物进行一次皂化，得磺酸盐；
[0122] 3)、将制备好的磺酸盐与大豆油酸、苯乙烯膦酸进行复配成混合物；
[0123] 4)、再用NaOH溶液对复配后的混合物进行二次皂化即得阴离子型捕收剂。
[0124] 所述发烟硫酸溶液主要成分含量为20wt %。
[0125] 所述步骤2)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为15wt %。
[0126] 所述步骤4)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为20wt %。
[0127] 磺酸盐、大豆油酸与苯乙烯膦酸按质量比为7 : 2 : 1的比例进行复配成混合物。
[0128] 所述原料油的平均分子量为460。
[0129] 所述磺化反应在磺化反应釜中进行，磺化剂由计量泵从反应釜的底部给入，磺化 剂间歇式注入到反应体中，磺化过程中控制磺化温度84°C，磺化终点根据磺化油的酸值和 含油量确定，终点酸值116mgK0H/g，含油量为57. 5wt%。
[0130] 所述一次皂化是在皂化反应釜中进行的，将磺化物缓慢加到预先加有碱液的皂化 反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7. 6,皂化时控制反应温度77°C。
[0131] 所述磺化物中磺酸含量为38wt%，游离酸含量为12wt%，中性油含量为50wt%。
[0132] 所述二次皂化是在皂化反应釜中进行的，将复配后的混合物缓慢加到预先加有 碱液的皂化反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7. 6,皂化时控制反应温度 77。。。
[0133] 实施例7
[0134] 一种钛铁矿石浮选捕收剂的制备方法，操作步骤如下：
[0135] 1)、以减五线脱蜡油为原料油，以发烟硫酸溶液为磺化剂，所述原料油与所述磺化 剂进行磺化反应，得磺化物；
[0136] 2)、利用NaOH溶液对所述磺化物进行一次皂化，得磺酸盐；
[0137] 3)、将制备好的磺酸盐与大豆油酸、苯乙烯膦酸进行复配成混合物；
[0138] 4)、再用NaOH溶液对复配后的混合物进行二次皂化即得阴离子型捕收剂。
[0139] 所述发烟硫酸溶液主要成分含量为20wt %。
[0140] 所述步骤2)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为15wt %。
[0141] 所述步骤4)中使用的所述NaOH溶液主要成分含量为20wt%。
[0142] 磺酸盐、大豆油酸与苯乙烯膦酸按质量比为7 : 2 : 1的比例进行复配成混合物。
[0143] 所述原料油的平均分子量为420。
[0144] 所述磺化反应在磺化反应釜中进行，磺化剂由计量泵从反应釜的底部给入，磺化 剂间歇式注入到反应体中，磺化过程中控制磺化温度82°C，磺化终点根据磺化油的酸值和 含油量确定，终点酸值112mgK0H/g，含油量为57wt%。
[0145] 所述一次皂化是在皂化反应釜中进行的，将磺化物缓慢加到预先加有碱液的皂化 反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7. 7,皂化时控制反应温度69°C。
[0146] 所述磺化物中磺酸含量为35wt%，游离酸含量为6wt%，中性油含量为59wt%。
[0147] 所述二次皂化是在皂化反应釜中进行的，将复配后的混合物缓慢加到预先加有 碱液的皂化反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终点PH7. 7,皂化时控制反应温度 70。。。
[0148] 实验 1
[0149] 硫酸用量实验
[0150] 发明人用实施例1中的制备的钛铁矿石浮选捕收剂，对承德市双溧建龙矿业有限 公司的矿样进行实验，浮选闭路指标见表1 :
[0151] 表 1
[0152] 工艺流程 产品 产率（％) Ti02品味（％) Ti02回收率（％) -粗三精 精矿 24.01 45.51 70. 45 流程 尾矿 75.99 6.03 29. 55 原矿 100.00 15.51 100.00 一粗四精 精矿 18.94 45.44 62.03 流程 尾矿 81.06 6.50 37.97 原矿 100.00 13.88 100.00
[0153] 实验流程见图1
[0154] 采用硫酸作为矿浆的PH调节剂，进行一组不同硫酸用量实验，试验时固定氟硅酸 钠用量为：400g/t、捕收剂用量为1714g/t，对表1中的一粗三精进行三次精选，实验结果见 表2
[0155] 表 2
[0156] 硫酸用量 PH值 产品名称 产率（％) 回收率 (kg/t) 1^02品味 （％) (%) 粗选：2,0 0.6 精矿 22.13 45.12 65.23 一精：0.28 中矿 9.02 21.08 12.42 二精·· 0.28 尾矿 68.85 4.97 22.35 三精：0.14 给矿 100.00 15.31 100.00 粗选：2. 5 5.5 精矿 23.15 45.22 67. 12 一精：0.42 中矿 7.96 14.34 7.31 二精·· 0.42 尾矿 68.89 5.79 25.57 三精：0.28 给矿 100.00 15. 60 100.00 粗选：3.0 5 精矿 15.24 47. 61 46.69 -精：0.56 中矿 8.05 32.56 16.85 二精：0.56 尾矿 76.71 7.39 36.46
[0157] 三精：0.28 给矿 100.00 15. 55 100.00
[0158] 实验结果表明，在一定硫酸添加量下，保持矿浆的PH值在5-6之间，均能取得 Ti0245%以上的钛精矿。
[0159] 采用硫酸作为矿浆的PH调节剂，进行一组不同硫酸用量实验，试验时固定氟硅酸 钠用量为：400g/t、捕收剂用量为1714g/t，对表1中的一粗四精进行四次精选，实验结果见 表3
[0160] 表 3
[0161] 硫酸用量 PH值 产品名称 产率（％) 回收率 (kg/t) 1402品味 （％) (%) 粗选：2.0 0.6 精矿 13.65 45.16 45.55 -精：0.28 中矿 32.42 20.31 48.67 二精：0.28 尾矿 53.93 1.45 5.78 三精：0.14 给矿 100.00 13.53 100.00 四精：0.14 给矿 100.00 13.53 100.00 粗选：2.5 5.5 精矿 10.51 46.52 35.16 一精：0.42 中矿 26.71 30.54 58. 66 二精：0. 42 尾矿 62. 78 1. 41 6. 18 三精：0.28 给矿 100.00 13. 91 100.00 四精：0.14 给矿 100.00 13.91 100.00 粗选：3.0 5 精矿 10.23 47.11 34.89 一精：0.56 中矿 30.12 27.00 58.89 二精：0.56 尾矿 59.65 1.44 6.22 三精：0.28 给矿 100.00 13. 81 100.00 四精：0.14 给矿 100.00 13.81 100.00
[0162] 实验结果表明，在一定硫酸添加量下，保持矿浆的PH值在5-6之间，均能取得Ti02 45%以上的钛精矿。
[0163] 实验 2
[0164] 捕收剂用量实验
[0165] 固定硫酸用量，粗选 2. 5kg/t、一精 0. 42kg/t、二精 0. 42kg/t、三精 0. 28kg/t，佛娃 酸钠用量为：〇. 4kg/t，进行实施例1中的捕收剂用量实验，对表1中的一粗三精进行三次精 选，实验结果见表4
[0166] 表 4
[0167] 捕收剂用量 产品 产率（％) (kg/t) 1^02品味（％) Ti〇2回收率（％) 1428 精矿 16.16 47.50 49.64 中矿 8.15 32.73 17.26 尾矿 75. 69 6. 76 33. 10 给矿 100.00 15.47 100.00 1714 精矿 23.15 45.22 67.12 中矿 7.96 14. 34 7. 31 尾矿 68.89 4.79 25.57 给矿 100.00 15.60 100.00 2000 精矿 24.34 44.88 69. 79 中矿 8.02 15.06 7.74 尾矿 67.64 5.14 22.29 给矿 100.00 15. 61 100.00
[0168] 实验结果表明，随着捕收剂用量的增加，精矿品味降低，回收率提高，当捕收剂用 量为1714g/t时，精矿Ti02含量为45. 22%，回收率为67. 12%，浮选效率最高。
[0169] 通过以上实验可知，捕收剂对一粗三精具有较高的适应性，具有选择性好、捕收能 力强、泡沫层稳定，浮选过程易于操作等特性。
[0170] 固定硫酸用量，粗选 2. 5kg/t、一精 0. 42kg/t、二精 0. 42kg/t、三精 0. 28kg/t、四精 0. 14kg/t，佛硅酸钠用量为：0. 4kg/t，进行实施例1中的捕收剂用量实验，对表1中的一粗 四精进行四次精选，实验结果见表5
[0171] 表 5
[0172] 捕收剂用量 产品 产率（％) (kg/t) 以02品味（％) Ti02回收率（％) 1428 精矿 9.28 47.31 31. 77 中矿 25.09 33.00 59.92 尾矿 65.63 1.75 8.31 给矿 100.00 13.82 100.00 1714 精矿 10. 51 46. 52 35. 16 中矿 26.71 30.54 58.66 尾矿 62.78 1.41 6.18 给矿 100.00 13.91 100.00 2000 精矿 15.97 45. 1 1 52.03 中矿 28.22 20.87 42.53 尾矿 55.81 1. 35 5.44 给矿 100.00 13.85 100.00
[0173] 实验结果表明，随着捕收剂用量的增加，精矿品味降低，回收率提高，当捕收剂用 量为1714g/t时，精矿Ti0 2含量为46. 52%，回收率为35. 16%，浮选效率最高。
[0174] 通过以上实验可知，捕收剂对一粗四精同样具有较高的适应性，同样具有选择性 好、捕收能力强、泡沫层稳定，浮选过程易于操作等特性。
[0175] 实验 3
[0176] 一粗三精浮选闭路试验
[0177] 为了进一步考察捕收剂的稳定性，在进行上述实验的基础上进行了浮选闭路试 验。
[0178] 试验时选定药剂初始条件为：硫酸用量：粗选2. 5kg/t、一精0. 42kg/t、二精 0.42kg/t、三精0. 28kg/t、佛硅酸钠用量为：0.4kg/t，选用实施例1中的捕收剂，捕收剂用 量1714g/t，对表1中的一粗三精进行三次精选，并在实验过程中根据精、尾产率及品味，适 当减少捕收剂用量，同时根据实验中回水的补加，实时检测PH值，减少硫酸用量，最终取得 精矿Ti0 2品味45. 51%，回收率为70. 45 %的良好指标；在进行浮选闭路试验过程中，通过 一次性添加足够的捕收剂，可实现在粗选阶段就能抛弃较低品位的尾矿，无需对粗选进行 扫选，有利于简化流程；实验流程中可看出，中矿循环量少，流程易于控制；有利于以后的 生产操作；
[0179] 实验表明，捕收剂的选择性较高，在粗选阶段就能将品味提高到36. 93%，为确保 最终精矿品味的回收率提供了保证。
[0180] 一粗四精浮选闭路试验
[0181] 为了进一步考察捕收剂的稳定性，在进行上述实验的基础上进行了浮选闭路试 验。
[0182] 试验时选定药剂初始条件为：硫酸用量：粗选2. 5kg/t、一精0. 42kg/t、二精 0. 42kg/t、三精0. 28kg/t、四精0. 014kg/t、佛硅酸钠用量为：0. 4kg/t，选用实施例1中的捕 收剂，捕收剂用量1714g/t，对表1中的一粗四精进行三次精选，并在实验过程中根据精、尾 产率及品味，适当减少捕收剂用量，同时根据实验中回水的补加，实时检测PH值，减少硫酸 用量，最终取得精矿Ti0 2品味45. 44%，回收率为62. 03%的良好指标；在进行浮选闭路试 验过程中，通过一次性添加足够的捕收剂，可实现在粗选阶段就能抛弃较低品位的尾矿，无 需对粗选进行扫选，有利于简化流程；实验流程中可看出，中矿循环量较一粗三精相比明显 增大，说明一粗四比精比一粗三精可选性差，流程稳定性差；增大了生产操作难度；
[0183] 实验表明，捕收剂的选择性较高，在粗选阶段就能将品味提高到38. 64%，为确保 最终精矿品味的回收率提供了保证。
[0184] 发明人同样对其他实施例中制备的捕收剂做了相应的实验，实验结果同上，不再 复述。
[0185] 本发明制备工艺简单、产品性能稳定、成本低廉、无毒。该选钛铁矿石浮选捕收剂 在进行细粒钛铁矿浮选时具有浮选泡沫稳定、浮选药剂制度简单、浮选指标优异及低温适 应性好等明显的优越性。与现有选钛捕收剂对比，本专利的差别以及所具有的优势主要表 现为：
[0186] 1)现有的选钛捕收剂在浮选过程中，药剂制度一般比较复杂，除使用捕收剂外，通 常需添加 H2S04作为pH调整剂，氟硅酸钠作为含硅矿物抑制剂，柴油最为浮选泡沫调整剂， 有时还需添加硝酸铅作为钛铁矿活化剂，药剂使用品种多，生产成本高，且对环境污染大， 本发明的选钛捕收剂除使用捕收剂外，仅需添加 H2S04作为pH调整剂，药剂制度简单，药剂 使用量少，生产成本低；
[0187] 2)与现有的选钛捕收剂相比，本发明的选钛捕收剂浮选泡沫稳定，对浮选过程的 适应性强，尤其对矿浆的pH变化适应性强，浮选指标稳定；
[0188] 3)与现有的选钛捕收剂相比，本发明的选钛捕收剂对浮选的温度适应性强，尤其 低温浮选效果好；
[0189] 4)本发明的选钛捕收剂在对重钢太和铁矿的浮钛给矿进行了一粗三精开路试验， 在硫酸用量120(^八，捕收剂100(^八，给矿品位110 2 21.23%，可获得精矿1102 48.21%， 浮选作业回收率达73. 01 %技术指标，与现场使用的捕收剂相比，精矿品位提高1. 25个百 分点，回收率提高〇. 35个百分点。
[0190] 与现有技术相比，本专利的优点：
[0191] 1、现有的选钛捕收剂相比，浮选药剂制度简单，药剂品质少；
[0192] 2、现有的选钛捕收剂相比，本捕收剂主要成分为磺酸和脂肪酸，对环境影响小，属 于绿色产品；
[0193] 3、现有的选钛捕收剂相比，本捕收剂浮选指标优异，低温浮选性能好。
【权利要求】
1. 一种钛铁矿石浮选捕收剂的制备方法，其特征在于，操作步骤如下： 1) 、以减五线脱蜡油为原料油，以发烟硫酸溶液为磺化剂，所述原料油与所述磺化剂进 行磺化反应，得磺化物； 2) 、利用NaOH溶液对所述磺化物进行一次皂化，得磺酸盐； 3) 、将制备好的磺酸盐与大豆油酸、苯乙烯膦酸进行复配成混合物； 4) 、再用NaOH溶液对复配后的混合物进行二次皂化即得阴离子型捕收剂。
2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述发烟硫酸溶液主要成分含量为 20wt %。
3. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中使用的所述NaOH溶液主 要成分含量为15wt%。
4. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中使用的所述NaOH溶液主 要成分含量为20wt%。
5. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，磺酸盐、大豆油酸与苯乙烯膦酸按质量 比为7:2:1的比例进行复配成混合物。
6. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述原料油的平均分子量为400-500。
7. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磺化反应在磺化反应釜中进 行，磺化剂由计量泵从反应釜的底部给入，磺化剂间歇式注入到反应体中，磺化过程中 控制磺化温度< 90°C，磺化终点根据磺化油的酸值和含油量确定，终点酸值控制范围为 110-120mgK0H/g，含油量为 57±lwt%。
8. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一次皂化是在皂化反应釜中进行 的，将磺化物缓慢加到预先加有碱液的皂化反应釜中，整个皂化过程保持物料为碱性，至终 点pH7?8,皂化时控制反应温度< 80°C。
9. 如权利要求1或8所述的制备方法，其特征在于，所述磺化物中磺酸含量为 30-40wt%，游离酸含量为6-12wt%，中性油含量为50-60wt%。
10. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二次皂化是在皂化反应釜中进行 的，将复配后的混合物缓慢加到预先加有碱液的皂化反应釜中，整个皂化过程保持物料为 碱性，至终点PH7?8,皂化时控制反应温度< 80°C。
【文档编号】B03D101/02GK104117435SQ201410384657
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】陈向东, 张永琴 申请人:张家口市凯盛选矿药剂有限公司