本发明涉及矿物浮选
技术领域：
，具体涉及一种稀土矿选矿用起泡剂及其制备方法。
背景技术：
：稀土有“工业维生素”的美称，现如今已成为极其重要的战略资源。稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用，随着科技的进步和应用技术的不断突破，稀土的价值将越来越大。起泡剂是矿石浮选的主要药剂之一。经研究表明，起泡剂的性能对浮选指标具有显著的影响。起泡剂一般是异极性的表面活性物质，其分子结构由非极性的亲油(疏水)基团和极性的亲水(疏油)基团构成，形成既有亲水性又有亲油型的所谓的“双亲结构”分子。亲油基可以是脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基或带O、N等原子的脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基；亲水基一般为羧酸基、烃基、磺酸基、硫酸基等。由于起泡剂分子结构的不对称性，在有起泡剂的矿浆中充入大量空气后，起泡剂分子就会优先地吸附在气-水界面上。起泡剂中的羟基等极性基团使起泡剂在水中的溶解度大，起泡速度快，泡沫脆，消泡容易，不易夹带脉石细泥等杂质到泡沫中去，有利于提高精矿的品位；而羧基、磺酸基等极性基团使起泡剂的起泡能力强，泡沫粘度大，亲固性好，有利于提高精矿的收率。另外，起泡剂中的非极性基团对起泡剂的性能影响也比较大，例如，当极性基团为烃基时，起泡剂的起泡性能随着烃基碳原子数目的增加迅速增强。目前在稀土矿选矿中应用广泛的起泡剂是松醇油、甲酚以及某些高级醇类化合物，松醇油主要从松脂中提取，是医药及出口的重要物资，价格较为昂贵，供应紧张。在稀土矿选矿领域中，单纯以松醇油作为起泡剂，需用量较高才能获得稳定出色的起泡效果。因此，目前的稀土矿选矿用起泡剂成分较为单一，且供应紧张，不能同时满足高强泡沫力、泡沫稳定性强及抗硬水性良好等性能要求。技术实现要素：针对上述问题，本发明的目的是提供一种稀土矿选矿用起泡剂及其制备方法，该起泡剂起泡速度快，泡沫力强，泡沫稳定性高及抗硬水性良好，浮选出的矿物品位高，回收率高。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种稀土矿选矿用起泡剂，包括如下重量份的组分：脂肪酸甲酯磺酸钠40-50份、十二烷基硫酸钠10-15份、α-烯基磺酸钠10-15份、聚乙烯醇10-15份、烷基糖苷10-15份、N-月桂酰基谷氨酸二酯10-15份、甘油10-15份、月桂酰肌氨酸钠5-10份、月桂酰酯水解蚕丝钠盐5-10份、硫酸铝钾5-10份、瓜尔胶5-10份、海藻酸钠2-5份和稳泡剂5-10份。优选地，所述稀土矿选矿用起泡剂包括如下重量份的组分：脂肪酸甲酯磺酸钠45份、十二烷基硫酸钠12份、α-烯基磺酸钠12份、聚乙烯醇12份、烷基糖苷12份、N-月桂酰基谷氨酸二酯12份、甘油12份、月桂酰肌氨酸钠8份、月桂酰酯水解蚕丝钠盐8份、硫酸铝钾8份、瓜尔胶8份、海藻酸钠3份和稳泡剂8份。优选地，所述稳泡剂为聚醚改性硅油或硅树脂聚醚乳液。优选地，所述烷基糖苷为月桂基葡萄糖苷、椰油基葡糖苷、十六烷基糖苷和十八烷基糖苷中的一种或两种以上。本发明还提供了一种所述的稀土矿选矿用起泡剂的制备方法，包括以下步骤：(1)称取上述重量份的原料；(2)将脂肪酸甲酯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、聚乙烯醇和烷基糖苷混合，搅拌均匀，得混合液A；(3)将N-月桂酰基谷氨酸二酯、月桂酰肌氨酸钠和月桂酰酯水解蚕丝钠盐混合，搅拌均匀，得混合液B；(4)将硫酸铝钾溶于甘油中，获得稳定的硫酸铝钾溶液，再将硫酸铝钾溶液、混合液B、瓜尔胶、海藻酸钠和稳泡剂加入混合液A中，继续搅拌均匀，即得到本发明的起泡剂。优选地，所述搅拌均为磁力搅拌，所述搅拌过程中还伴随加热，所述加热温度为35-50℃。优选地，所述步骤(3)中的搅拌时间为20-30分钟。优选地，所述步骤(4)中的搅拌时间为2-3小时。以下对本发明中的几种组成成分进行介绍：脂肪酸甲酯磺酸钠：是国际上被公认的替代烷基磺酸钠(LAS)的第三代表面活性剂，由于其安全无毒，抗硬水能力强，可完全生物降解，被誉为真正绿色环保的表面活性剂。MES的主要原料脂肪酸甲酯来源于天然的植物油脂，油脂经甲酯化后得到脂肪酸甲酯。目前用于生产MES的甲酯主要来源于棕榈油及椰子油，属于可再生资源。MES具有原料可再生性、良好的环境相容性、生物降解性以及耐硬水性能好、去污力好、配伍性好刺激性低等一系列优良性能。N-月桂酰基谷氨酸二酯和月桂酰肌氨酸钾：均为氨基酸型表面活性剂，产生的泡沫丰富稳定，性质温和，能降低配方整体的刺激性，且可促进本发明聚醚改性硅油的吸收，进一步提高泡沫的稳定性。月桂酰酯水解蚕丝钠盐：由天然蚕丝活性小肽和月桂酸缩合而成，其发泡力强，稳泡性良好，在硬水和软水中均具有良好的性能，且与多种表面活性剂和多种添加剂的相容性良好，且安全，对环境友好。烷基多糖苷表面张力低、无浊点、HLB值可调、湿润力强、去污力强、泡沫丰富细腻、配伍性强、无毒、无害、对皮肤无刺激，生物降解迅速彻底，可与任何类型表面活性剂复配，协同效应明显。具有较强的广谱抗菌活性，产品增稠效果显著、易于稀释、无凝胶现象，使用方便。而且耐强碱、耐强酸、耐硬水、抗盐性强。可作为食品、农药、硅油的乳化分散剂；杀虫剂、除草剂的增效剂；农膜防雾剂、塑料助剂；亦可用于医药、生物工程、工业清洗、消防药剂、纺织助剂、涂料、感光材料、制革、采油、选矿、橡塑，能源等多种领域。硫酸铝钾(又称明矾)：无色结晶或粉末，无气味，微甜而有涩味、有收敛性。在干燥空气中风化失去结晶水，在潮湿空气中溶化淌水。易溶于甘油，能溶于水。明矾性味酸，涩，寒，有毒。故有抗菌作用、收敛作用等，可用做中药。明矾还可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等，此外还可作为膨松剂，本发明中促进泡沫的起泡速度，有助于泡沫的膨胀。甘油：无色味甜澄明黏稠液体，无臭，有暖甜味。在本发明中不仅可用于溶解硫酸铝钾，还可作为本发明起泡剂中的扩散剂和渗透剂。瓜尔胶：溶解性在冷水和热水中有出众的分散能力，不会产生结团现象，提高了制造和生产操作的方便；与阴离子、两性离子和表面活性剂有良好的相容性，可用于各类表面活性剂的产品中。在配方中使用时与高分子硅油和去屑剂有携带和协同作用，并提高泡沫的丰满程度和稳定性。海藻酸钠：可用作纺织品的上浆剂和印花浆，同时作为增稠剂、稳定剂、乳化剂大量应用于食品工业中；也可作乳化稳定剂和增稠剂，我国规定可用于各类食品，按生产需要适量使用。海藻酸钠是一种高粘性的高分子化合物，其具有羧基，是β-D-甘露糖醛酸的醛基以苷键形成的高聚糖醛酸。亲水性强，在冷水和温水中都能溶解，形成非常粘稠的均匀的溶液。聚醚改性硅油：由于聚醚基团具有亲水性，所以聚醚硅油的亲水性增加，分子中同时具有疏水基团和亲水基团，以至于此类硅油表现出较好的水溶性，使用过程中不会出现破乳、漂油等问题，聚醚硅油的另一主要用途，是作为表面活性剂用于聚氨酯泡沫的稳定剂，也称作匀泡剂。硅树脂聚醚乳液：作为稳泡剂组分使用在泡沫剂产品中，可用于各种阴离子表面活性剂组合物的泡沫剂配方中，在新型建材、石油开采、泡沫灭火剂领域受到广泛认可。用于直链阴离子表面活性剂的稳泡，表现出了优异的稳泡效果，性能良好，稳泡持久。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明通过将多种阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和非离子表面活性剂合理配伍，利用多种表面活性剂优化复配，使本发明具有丰富的泡沫，且发泡力强，稳泡性良好，再配以瓜尔胶、海藻酸钠和聚醚改性硅油等助剂，进一步提高了本发明泡沫的丰满程度和稳定性，同时通过无机物溶液作为起泡量及起泡程度的促进剂，最终使本发明的发泡速度快，发泡量多，发泡力强，泡沫稳定，泌水量少，抗硬水性好，且具有良好的分散性和粘度，使泡沫不易开裂。选用本发明起泡剂浮选稀土矿物时，所得有用矿物的品位高，回收率高。具体实施方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1本实施例的原料及用量为：脂肪酸甲酯磺酸钠40份、十二烷基硫酸钠10份、α-烯基磺酸钠10份、聚乙烯醇10份、月桂基葡萄糖苷与椰油基葡糖苷按重量比为1：1混合成的烷基糖苷10份、N-月桂酰基谷氨酸二酯10份、甘油10份、月桂酰肌氨酸钠5份、月桂酰酯水解蚕丝钠盐5份、硫酸铝钾5份、瓜尔胶5份、海藻酸钠2份和聚醚改性硅油稳泡剂5份。本实施例所述的稀土矿选矿用起泡剂的制备方法，包括以下步骤：(1)称取上述重量份的原料；(2)将脂肪酸甲酯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、聚乙烯醇和月桂基葡萄糖苷与椰油基葡糖苷按重量比为1:1混合成的烷基糖苷依次加入烧杯中进行磁力搅拌，搅拌过程中还同时在温度为35℃下加热，搅拌均匀后，得混合液A；(3)将N-月桂酰基谷氨酸二酯、月桂酰肌氨酸钠和月桂酰酯水解蚕丝钠盐混合，搅拌20分钟至混合均匀，得混合液B；(4)将硫酸铝钾溶于甘油中，获得稳定的硫酸铝钾溶液，再将硫酸铝钾溶液、混合液B、瓜尔胶、海藻酸钠和聚醚改性硅油加入混合液A中，继续搅拌2小时至搅拌均匀，即得到本实施例的起泡剂。实施例2本实施例的原料及用量为：脂肪酸甲酯磺酸钠50份、十二烷基硫酸钠15份、α-烯基磺酸钠15份、聚乙烯醇15份、十六烷基糖苷与十八烷基糖苷按1:1的重量比混合而成的烷基糖苷15份、N-月桂酰基谷氨酸二酯15份、甘油15份、月桂酰肌氨酸钠10份、月桂酰酯水解蚕丝钠盐10份、硫酸铝钾10份、瓜尔胶10份、海藻酸钠5份和硅树脂聚醚乳液稳泡剂10份。本实施例所述的稀土矿选矿用起泡剂的制备方法，包括以下步骤：(1)称取上述重量份的原料；(2)将脂肪酸甲酯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、聚乙烯醇和十六烷基糖苷与十八烷基糖苷按1:1的重量比混合而成的烷基糖苷依次加入烧杯中进行磁力搅拌，搅拌过程中还同时在温度为50℃下加热，搅拌均匀后，得混合液A；(3)将N-月桂酰基谷氨酸二酯、月桂酰肌氨酸钠和月桂酰酯水解蚕丝钠盐混合，搅拌30分钟至混合均匀，得混合液B；(4)将硫酸铝钾溶于甘油中，获得稳定的硫酸铝钾溶液，再将硫酸铝钾溶液、混合液B、瓜尔胶、海藻酸钠和硅树脂聚醚乳液加入混合液A中，继续搅拌3小时至搅拌均匀，即得到本实施例的起泡剂。实施例3本实施例的原料及用量为：脂肪酸甲酯磺酸钠45份、十二烷基硫酸钠12份、α-烯基磺酸钠12份、聚乙烯醇12份、椰油基葡糖苷与十六烷基糖苷按重量比1:1混合而成的烷基糖苷12份、N-月桂酰基谷氨酸二酯12份、甘油12份、月桂酰肌氨酸钠8份、月桂酰酯水解蚕丝钠盐8份、硫酸铝钾8份、瓜尔胶8份、海藻酸钠3份和聚醚改性硅油稳泡剂8份。本实施例所述的稀土矿选矿用起泡剂的制备方法，包括以下步骤：(1)称取上述重量份的原料；(2)将脂肪酸甲酯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、聚乙烯醇和椰油基葡糖苷与十六烷基糖苷按重量比1:1混合而成的烷基糖苷依次加入烧杯中进行磁力搅拌，搅拌过程中还同时在40℃的温度下加热，搅拌均匀后，得混合液A；(3)将N-月桂酰基谷氨酸二酯、月桂酰肌氨酸钠和月桂酰酯水解蚕丝钠盐混合，搅拌25分钟至混合均匀，得混合液B；(4)将硫酸铝钾溶于甘油中，获得稳定的硫酸铝钾溶液，再将硫酸铝钾溶液、混合液B、瓜尔胶、海藻酸钠和聚醚改性硅油加入混合液A中，继续搅拌2.5小时至搅拌均匀，即得到本实施例的起泡剂。为了验证本发明的效果，申请人还对同一稀土矿分别采用本发明实施例所得的稀土矿选矿用起泡剂与松油醇(2#油)进行浮选，对比结果如表1所示：表1本发明实施例与松油醇浮选稀土矿的结果精矿稀土品位(％)尾矿稀土品位(％)回收率(％)实施例160.54.776.3实施例262.34.474.8实施例361.74.675.4松油醇58.25.370.3通过表中数据发现，本发明的稀土矿选矿用起泡剂较普通的起泡剂松油醇获得更高品位的稀土精矿，且矿物金属的回收率较高。上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。当前第1页1 2 3