一种铝土矿浮选捕收剂及铝土矿浮选方法

摘要

本发明涉及一种铝土矿浮选捕收剂及铝土矿浮选方法，捕收剂组成包括主捕收剂、耦合剂和捕收助剂，所述主捕收剂的组成成分为，十二月桂酸钠、C16脂肪酸钠、C18脂肪酸钠、油酸、亚油酸、亚麻酸、C22脂肪酸钠；所述耦合剂为芳烃基羟肟酸。捕收方法是先加入氧化还原剂或有机抑制剂，再加入捕收剂。本发明的捕收剂选择性强，捕收效果好，起泡性能良。该捕收剂对铁元素有较强的络合作用，有效降低因矿石硫含量引发的矿石的亲水性升高的影响，强化捕收剂与矿石的作用，从而减少捕收剂的用量。本发明的浮选方法中通过改变捕收剂的添加方式，改变矿石表面的性质，降低矿石中黄铁矿对矿石表面性质的影响。

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝土矿浮选捕收剂及铝土矿浮选方法，属于铝土矿生产技术领域。

背景技术

铝土矿是氧化铝生产的主要原料，按照铝土矿品级标准分类，硫含量大于0.8%的铝土矿统称为高硫铝土矿，相比较氧化铝生产常用的铝土矿，市场价格较低。目前，河南省探明的高硫铝土矿贮量约上千万吨，全国储量更高。高硫铝土矿进入生产流程后，会造成设备和输送管道腐蚀、耗升高、流程液量通过能力降低等各种危害。而且随着硫含量升高，传统的捕收剂选择性、捕收能力与矿石的适应性出现偏差，造成用量居高不下。且随着捕收剂用量的增多，浮选泡沫量增大，泡沫消除困难，冒槽现象时有发生从而影响生产流程稳定性。同时也加大后续工序矿浆体系中有机物含量，影响氧化铝后续生产工艺；另外药剂中某些成份（分散剂、乳化剂）强化了微细粒的分散，精尾矿沉降困难，絮凝剂用量增加，回水利用率降低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种铝土矿浮选捕收剂，其组成包括主捕收剂、耦合剂和捕收助剂，所述主捕收剂的组成成分为，十二月桂酸钠、C16脂肪酸钠、C18脂肪酸钠、油酸、亚油酸、亚麻酸、C22脂肪酸钠；所述耦合剂为芳烃基羟肟酸。

进一步的，所述耦合剂为苯甲羟肟酸、水杨酸钠、1-羟基-2-萘甲羟肟酸中的一种或几种混合。

进一步的，所述主捕收剂的重量份组成为，十二月桂酸钠1、C16脂肪酸钠2、C18脂肪酸钠2.3、油酸34、亚油酸75、亚麻酸7、C22脂肪酸钠1.5。

一种铝土矿浮选方法，是使用上述的铝土矿浮选捕收剂。

进一步的，在磨矿步骤或粗选步骤中先加入有机抑制剂或氧化还原剂，再加入上述的铝土矿浮选捕收剂；所述有机抑制剂为腐殖酸、单宁、羧甲基纤维素、木糖醇中的一种或几种混合；所述氧化还原剂为硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硫脲中的一种或几种混合。

进一步的，在磨矿步骤或粗选步骤中先加入亚硫酸钠，再加入上述的铝土矿浮选捕收剂。

本发明的有益点在于：本发明的捕收剂选择性强，捕收效果好，起泡性能良。添加该捕收剂后，矿浆经过浮选，即可获得铝土矿精矿。该捕收剂对铁元素有较强的络合作用，有效降低因矿石硫含量引发的矿石的亲水性升高的影响，强化捕收剂与矿石的作用，从而减少捕收剂的用量。

另外，本发明的浮选方法中通过改变捕收剂的添加方式，改变矿石表面的性质，降低矿石中黄铁矿对矿石表面性质的影响。具体是在磨矿过程中或粗选槽中添加一系列有机抑制剂或具有氧化还原性质药剂，人为改变矿石表面铁元素和硫元素的状态，增加矿石的疏水性能，继而强化捕收剂与矿石的作用效果，降低捕收剂消耗，提高矿石AO回收率和产品质量。

具体实施方式

实施例1

一种铝土矿浮选的捕收剂，含有C12-C22脂肪酸纳、芳烃类羟肟酸、浮选助剂的混合溶液，即浮选捕收剂，该捕收剂在55℃-60℃条件下，将上述几种混合物搅拌均匀即可制得。该捕收剂选择性强，捕收效果好，起泡性能良。添加该捕收剂后，矿浆经过浮选，即可获得铝土矿精矿。

铝土矿的主要成分一水硬铝石与脉石矿物表面性质不同，脂肪酸与其作用时强度不同，根据其不同，实现有效分离，本发明根据此特征，基于脂肪酸（盐）及其衍生物做为铝土矿浮选工艺的主要种类捕收剂，且来源广泛，实验室选取十二月桂酸钠、C16脂肪酸钠、C18脂肪酸钠、油酸钠、亚油酸钠、亚麻酸钠、C22脂肪酸钠等，通过调整几种物质的比例，继而实现矿石的有效分离。通过实验验证，几种物质的最佳质量比例为：十二月桂酸钠：C16脂肪酸钠：C18脂肪酸钠：油酸钠：亚油酸钠：亚麻酸钠：C22脂肪酸钠=1:2:2.3:34:75:7:1.5。

根据矿石的性质，在捕收剂配方里添加具有耦合作用的芳烃基羟肟酸。随着硫含量的增加，矿石的表面元素由Si、AL、O变为Si、Al、O、Fe、S等，为此，实验室根据各元素的特点和结合情况，添加对铁元素具有较强耦合作用的芳烃基羟肟酸。羟肟酸是一种对金属离子有高选择的典型螯合剂，由于其分子结构中具有分子孤对电子，能与金属离子形成稳定的螯合化合物，大量工业试验证明，羟肟酸是一种选择性高，捕收效果好的捕收剂，是一种具有广阔前景的捕收剂。添加该类型药剂后，铝土矿的产率可提高1%以上。本发明的羟肟酸种类有：苯甲羟肟酸、水杨酸钠、1-羟基-2-萘甲羟肟酸。

在选矿中，浮选助剂已成为一种不可或缺的药剂。为了提高选别效果，在捕收剂配方中加入约1%-2%的浮选助剂，该助剂主要起分散、协同作用，增强药剂与矿物的作用几率。本申请中，浮选助剂选择本技术领域内的常规助剂类型，其选择不影响本发明的实施效果，因此不再作出具体限定。

当矿石硫含量较高时，矿石中硫多以黄铁矿形式存在，黄铁矿是一种半导体矿石，在磨矿过程中，磨矿介质的冲撞、挤压、摩擦，矿物的晶型在强烈的机械力作用下，晶格发生变化，从而使矿石表面性质发生变化，同时，因空气中氧气的存在，元素硫将使硫化矿表面形成更多的亲水物质，就会恶化其浮选行为。实验室在现有浮选工艺基础上，首选通过在磨矿过程中或粗选槽中添加一系列有机抑制剂或具有氧化还原性质药剂，人为改变矿石表面铁元素和硫元素的状态，增加矿石的疏水性能，继而强化捕收剂与矿石的作用效果，降低捕收剂消耗，提高矿石AO回收率和产品质量。同时有效减少有机物对后续流程的影响，降低生产成本。本发明所用的有机抑制剂类别有：腐殖酸、单宁、羧甲基纤维素、木糖醇；所使用的氧化还原性质药剂有：硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硫脲。其中亚硫酸钠效果最好。

实验室根据上述所公开的捕收剂，并结合上述浮选方法，进行浮选，结果见下表1.

表1.

上述结果中，样品编号1是采用现有技术中常用的中南大学提供的KL捕收剂；样品编号2是采用本发明所提供的捕收剂；样品编号3是采用本发明所提供的捕收剂并结合本发明提供的浮选方法。样品1-3为同一批次样品，且捕收剂的用量一致，用于对比新捕收剂和浮选方法的效果。从对比可以看出，针对硫含量高的矿石，新的捕收剂较传统捕收剂AO回收率和产率均得到明显提高，采用新的浮选方法能进一步提高AO回收率和产率。

本实施例选取3种不同硫含量矿石，分别在不同浓度条件下，考察了本发明的捕收剂和浮选方法对矿石适应性，结果见表2：

表2：药剂对不同矿石适应性考察实验结果

从对比可以看出，本发明的捕收剂和浮选方法对硫含量不同的矿石均具有较好的捕收效果，在捕收剂浓度较低时，其仍具有较高的AO回收率和产率，因此可以在矿石品味降低时，减少捕收剂的用量。