一种锡石浮选捕收剂及其制备方法与应用

1.本发明属于矿物浮选技术领域，具体涉及一种锡石浮选捕收剂及其制备方法与应用。


背景技术：

2.锡是重要的战略性矿物之一，可广泛用于核发电、飞机发动机等领域。据有关资料的显示，我国的锡资源储量在世界上名列前茅，但近年来锡石的过度开采导致锡石存在“贫、细、杂”的特点，并且矿石中的微细粒影响重选效果，因此锡石用浮选法进行回收的效率高。锡石浮选时常用的捕收剂有苯甲羟肟酸、脂肪酸、膦酸类、胂酸类等。随着锡石捕收剂的研究逐渐深入，开发新型的、环保的、高效的捕收剂必然会成为常态。本发明旨在提供一种应用于锡石浮选的高效捕收剂。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种锡石浮选捕收剂及其制备方法与应用。
4.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
5.一种锡石浮选捕收剂，由质量百分含量的原料制备而成：丝氨酸占比20-50％环烷基酸占比10-50％，余量为水；所述环烷基酸分子式为(ch2)4ch(ch2)
5-cooh。
6.作为本发明的优选实施方案，所述锡石浮选捕收剂的结构式为：
[0007][0008]
本发明所述锡石浮选捕收剂的制备方法包括：将丝氨酸和环烷基酸中加入水中，添加催化剂反应，得到锡石浮选捕收剂。
[0009]
所述催化剂为rh催化剂，催化剂与丝氨酸的质量百分含量比为1％-5％：10％-50％；反应温度为60-80℃，反应时间小于3min。
[0010]
所述催化剂、丝氨酸、环烷基酸和水的质量百分含量相加为100％。
[0011]
制备锡石浮选捕收剂的反应方程式：
[0012][0013]
本发明所述锡石浮选捕收剂在浮选锡石上的应用。
[0014]
所述应用具体包括如下步骤：将含锡石的原矿破碎，并与水进行磨矿，调节ph为7-10，得到矿浆；将矿浆在40-100℃下经过一次粗选、两次扫选、两次精选，得到锡石精矿；在
粗选和两次扫选过程中加入锡石浮选捕收剂。
[0015]
作为本发明的优选实施方案，本发明所述粗选的时间为6min；第一次扫选的时间为3min，第二次扫选的时间为2min；第一次精选的时间为3min，第二次精选的时间为3min。
[0016]
作为本发明的优选实施方案，粗选中锡石浮选捕收剂加入量为400-800g/t；第一次扫选中锡石浮选捕收剂的加入量为200-400g/t；第二次扫选中锡石浮选捕收剂的加入量为100-200g/t。
[0017]
粗选按照需要添加抑制剂和起泡剂，两次扫选过程按照需求添加起泡剂，两次精选不添加药品。
[0018]
所述抑制剂和起泡剂为本领常见药品。
[0019]
更优选的，所述抑制剂为硫化钠，粗选时的添加量为1000g/t；所述起泡剂为二号油，粗选时的添加量为50g/t，扫选时的添加量为25g/t。
[0020]
本发明所述锡石浮选捕收剂的作用原理是：
[0021]
所述捕收剂含有酰胺基、羧基、羟基和环烷基，其中酰胺基与金属离子反应生成螯合物，羧基与金属离子形成难溶性盐，因此，酰胺基和羧基据能够选择性的吸附在锡石表面，锡石表面形成疏水膜使锡石上浮。而且，环状分子可以显著提高矿石表面的疏水性，支链的羟基与锡石表面发生化学吸附，o-h键断裂使sn-o键形成，增强捕收剂对锡石的吸附，进而提升锡石浮选效率，增强锡石精矿品位和回收率。另外，由于捕收剂含有不饱和双键，使得捕收剂分子的溶解度提高，使得锡石浮选工艺的适用温度范围广，可以在40-100℃下进行。
[0022]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0023]
(1)本发明所述锡石浮选捕收剂含有酰胺基、羧基、羟基和环烷基，这些基团能够有效的吸附在锡石表面，促使锡石上浮或增强对锡石的吸附，提高锡石浮选效率，以及锡石精矿回收率和品位。
[0024]
(2)本发明所述锡石浮选捕收剂可在低碱性环境中使用，有选择性的吸附在锡石表面，而对其他矿石成分无作用。并且，所述捕收剂成本低，制备方法简单，应用于锡石浮选工艺中对锡石精矿回收率高。
具体实施方式
[0025]
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0026]
实施例1
[0027]
原矿为云南某金属矿的大型锡锌铜多金属矿，主要矿物有锡石，闪锌矿等，主要脉石矿物有石英，萤石等；原矿中含有铜0.19％，锌3.71％，锡0.38％，其中的锡主要为锡石。
[0028]
所述锡石浮选捕收剂由质量百分含量的原料制备而成：45％丝氨酸、15％环烷基酸、40％水；所述环烷基酸分子式为(ch2)4ch(ch2)
5-cooh。
[0029]
所述锡石浮选捕收剂的制备方法包括如下步骤：将丝氨酸、环烷基酸和水混合，在rh催化剂的作用下60℃反应2.8min生成锡石浮选捕收剂；所述催化剂与丝氨酸的重量比为10：50。
[0030]
本实施例所述锡石浮选捕收剂的应用，具体包括以下步骤：
[0031]
将原矿破碎，然后加水磨矿，调节ph＝8，在50℃下进行浮选工艺，浮选工艺流程采用一次粗选、两次扫选、两次精选，中矿顺序返回的工艺。
[0032]
一次粗选的工艺包括：在粗选工艺中加入500g/t的锡石浮选捕收剂、1000g/t硫化钠、50g/t二号油搅拌，然后进行粗选工艺，粗选的时间为6min。
[0033]
两次扫选的工艺包括：第一次扫选工艺中加入250g/t的锡石浮选捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第一次扫选，第一次扫选的时间为3min；第二次扫选工艺中加入100g/t的锡石浮选捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第二次扫选，第二次扫选的时间为2min。
[0034]
两次精选工艺中均不加入任何药品，第一次精选的时间为3min，第二次精选的时间为3min。
[0035]
经过上述浮选工艺得到锡石精矿产品，品位和回收率见表1。
[0036]
实施例2
[0037]
原矿为云南某矿的含锡多金属硫化矿，原矿含锡0.301％、其余元素含量较低；原矿成分复杂，锡石品位低，脉石矿物主要为硅酸盐和碳酸盐的泥质矿物。
[0038]
所述锡石浮选捕收剂由质量百分含量的原料制备而成：40％丝氨酸、10％环烷基酸、50％水；所述环烷基酸分子式为(ch2)4ch(ch2)
5-cooh。
[0039]
所述锡石浮选捕收剂的制备方法包括如下步骤：将丝氨酸、环烷基酸和水混合，在rh催化剂的作用下60℃反应2.8min生成锡石浮选捕收剂；所述催化剂与丝氨酸的重量比为10：50。
[0040]
本实施例所述锡石浮选捕收剂的应用，具体包括以下步骤：
[0041]
将原矿破碎，然后加水磨矿，调节ph＝10，在100℃下进行浮选工艺，浮选工艺流程采用一次粗选、两次扫选、两次精选，中矿顺序返回的工艺。
[0042]
一次粗选的工艺包括：在粗选工艺中加入400g/t的锡石浮选捕收剂、1000g/t硫化钠、50g/t二号油搅拌，然后进行粗选工艺，粗选的时间为6min。
[0043]
两次扫选的工艺包括：第一次扫选工艺中加入200g/t的锡石浮选捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第一次扫选，第一次扫选的时间为3min；第二次扫选工艺中加入100g/t的锡石浮选捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第二次扫选，第二次扫选的时间为2min。
[0044]
两次精选工艺中均不加入任何药品，第一次精选的时间为3min，第二次精选的时间为3min。
[0045]
经过上述浮选工艺得到锡石精矿产品，品位和回收率见表1。
[0046]
实施例3
[0047]
原矿为云南某矿的原矿，原矿含锡0.49％，含有少量的硫和铁，矿石性质复杂，含有多种金属矿物，嵌布粒度细。
[0048]
所述锡石浮选捕收剂由质量百分含量的原料制备而成：50％丝氨酸、25％环烷基酸、25％水；所述环烷基酸分子式为(ch2)4ch(ch2)
5-cooh。
[0049]
所述锡石浮选捕收剂的制备方法包括如下步骤：将丝氨酸、环烷基酸和水混合，在rh催化剂的作用下60℃反应2.8min生成锡石浮选捕收剂；所述催化剂与丝氨酸的重量比为10：50。
[0050]
本实施例所述锡石浮选捕收剂的应用，具体包括以下步骤：
[0051]
将原矿破碎，然后加水磨矿，调节ph＝7，在40℃下进行浮选工艺，浮选工艺流程采
用一次粗选、两次扫选、两次精选，中矿顺序返回的工艺。
[0052]
一次粗选的工艺包括：在粗选工艺中加入800g/t的锡石浮选捕收剂、1000g/t硫化钠、50g/t二号油搅拌，然后进行粗选工艺，粗选的时间为6min。
[0053]
两次扫选的工艺包括：第一次扫选工艺中加入400g/t的锡石浮选捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第一次扫选，第一次扫选的时间为3min；第二次扫选工艺中加入200g/t的锡石浮选捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第二次扫选，第二次扫选的时间为2min。
[0054]
两次精选工艺中均不加入任何药品，第一次精选的时间为3min，第二次精选的时间为3min。
[0055]
经过上述浮选工艺得到锡石精矿产品，品位和回收率见表1。
[0056]
实施例4
[0057]
原矿为云南某金属矿的大型锡锌铜多金属矿，主要矿物有锡石，闪锌矿等，主要脉石矿物有石英，萤石等；原矿中含有铜0.19％，锌3.71％，锡0.38％，其中的锡主要为锡石。
[0058]
所述锡石浮选捕收剂由质量百分含量的原料制备而成：50％丝氨酸、10％环烷基酸、40％水；所述环烷基酸分子式为(ch2)4ch(ch2)
5-cooh。
[0059]
所述锡石浮选捕收剂的制备方法包括如下步骤：将丝氨酸、环烷基酸和水混合，在rh催化剂的作用下80℃反应0.5min生成锡石浮选捕收剂；所述催化剂与丝氨酸的重量比为1：50。
[0060]
本实施例所述锡石浮选捕收剂的应用，具体包括以下步骤：
[0061]
将原矿破碎，然后加水磨矿，调节ph＝8，在50℃下进行浮选工艺，浮选工艺流程采用一次粗选、两次扫选、两次精选，中矿顺序返回的工艺。
[0062]
一次粗选的工艺包括：在粗选工艺中加入500g/t的锡石浮选捕收剂、1000g/t硫化钠、50g/t二号油搅拌，然后进行粗选工艺，粗选的时间为6min。
[0063]
两次扫选的工艺包括：第一次扫选工艺中加入250g/t的锡石浮选捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第一次扫选，第一次扫选的时间为3min；第二次扫选工艺中加入100g/t的锡石浮选捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第二次扫选，第二次扫选的时间为2min。
[0064]
两次精选工艺中均不加入任何药品，第一次精选的时间为3min，第二次精选的时间为3min。
[0065]
经过上述浮选工艺得到锡石精矿产品，品位和回收率见表1。
[0066]
对比实施例1
[0067]
原矿为云南某金属矿的大型锡锌铜多金属矿，主要矿物有锡石，闪锌矿等，主要脉石矿物有石英，萤石等；原矿中含有铜0.19％，锌3.71％，锡0.38％，其中的锡主要为锡石。
[0068]
捕收剂为苯甲羟肟酸。
[0069]
本对比例所述锡石浮选工艺，具体包括以下步骤：
[0070]
将原矿破碎，然后加水磨矿，调节ph＝8，在50℃下进行浮选工艺，浮选工艺流程采用一次粗选、两次扫选、两次精选，中矿顺序返回的工艺。
[0071]
一次粗选的工艺包括：在粗选工艺中加入600g/t的捕收剂、1000g/t硫化钠、50g/t二号油搅拌，然后进行粗选工艺，粗选的时间为6min。
[0072]
两次扫选的工艺包括：第一次扫选工艺中加入200g/t的捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第一次扫选，第一次扫选的时间为3min；第二次扫选工艺中加入100g/t的捕收
剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第二次扫选，第二次扫选的时间为2min。
[0073]
两次精选工艺中均不加入任何药品，第一次精选的时间为3min，第二次精选的时间为3min。
[0074]
经过上述浮选工艺得到锡石精矿产品，品位和回收率见表1。
[0075]
对比实施例2
[0076]
原矿为云南某矿的含锡多金属硫化矿，原矿含锡0.301％、其余元素含量较低；原矿成分复杂，锡石品位低，脉石矿物主要为硅酸盐和碳酸盐的泥质矿物。
[0077]
捕收剂为水杨羟肟酸。
[0078]
本对比例所述锡石浮选工艺，具体包括以下步骤：
[0079]
将原矿破碎，然后加水磨矿，调节ph＝10，在100℃下进行浮选工艺，浮选工艺流程采用一次粗选、两次扫选、两次精选，中矿顺序返回的工艺。
[0080]
一次粗选的工艺包括：在粗选工艺中加入800g/t的锡石浮选捕收剂、1000g/t硫化钠、50g/t二号油搅拌，然后进行粗选工艺，粗选的时间为6min。
[0081]
两次扫选的工艺包括：第一次扫选工艺中加入200g/t的锡石浮选捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第一次扫选，第一次扫选的时间为3min；第二次扫选工艺中加入100g/t的锡石浮选捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第二次扫选，第二次扫选的时间为2min。
[0082]
两次精选工艺中均不加入任何药品，第一次精选的时间为3min，第二次精选的时间为3min。
[0083]
对比实施例3
[0084]
原矿为云南某矿的原矿，原矿含锡0.49％，含有少量的硫和铁，矿石性质复杂，含有多种金属矿物，嵌布粒度细。
[0085]
捕收剂为苯乙烯膦酸。
[0086]
本对比例所述锡石浮选工艺，具体包括以下步骤：
[0087]
将原矿破碎，然后加水磨矿，调节ph＝7，在40℃下进行浮选工艺，浮选工艺流程采用一次粗选、两次扫选、两次精选，中矿顺序返回的工艺。
[0088]
一次粗选的工艺包括：在粗选工艺中加入1000g/t的锡石浮选捕收剂、1000g/t硫化钠、50g/t二号油搅拌，然后进行粗选工艺，粗选的时间为6min。
[0089]
两次扫选的工艺包括：第一次扫选工艺中加入500g/t的锡石浮选捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第一次扫选，第一次扫选的时间为3min；第二次扫选工艺中加入250g/t的锡石浮选捕收剂、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第二次扫选，第二次扫选的时间为2min。
[0090]
两次精选工艺中均不加入任何药品，第一次精选的时间为3min，第二次精选的时间为3min。
[0091]
经过上述浮选工艺得到锡石精矿产品，品位和回收率见表1。
[0092]
对比实施例4
[0093]
原矿为云南某金属矿的大型锡锌铜多金属矿，主要矿物有锡石，闪锌矿等，主要脉石矿物有石英，萤石等；原矿中含有铜0.19％，锌3.71％，锡0.38％，其中的锡主要为锡石。
[0094]
所述锡石浮选捕收剂为丝氨酸。
[0095]
本对比例所述丝氨酸捕收剂的应用，具体包括以下步骤：
[0096]
将原矿破碎，然后加水磨矿，调节ph＝8，在50℃下进行浮选工艺，浮选工艺流程采
用一次粗选、两次扫选、两次精选，中矿顺序返回的工艺。
[0097]
一次粗选的工艺包括：在粗选工艺中加入500g/t的丝氨酸、1000g/t硫化钠、50g/t二号油搅拌，然后进行粗选工艺，粗选的时间为6min。
[0098]
两次扫选的工艺包括：第一次扫选工艺中加入250g/t的丝氨酸、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第一次扫选，第一次扫选的时间为3min；第二次扫选工艺中加入100g/t的丝氨酸、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第二次扫选，第二次扫选的时间为2min。
[0099]
两次精选工艺中均不加入任何药品，第一次精选的时间为3min，第二次精选的时间为3min。
[0100]
经过上述浮选工艺得到锡石精矿产品，品位和回收率见表1。
[0101]
对比实施例5
[0102]
原矿为云南某金属矿的大型锡锌铜多金属矿，主要矿物有锡石，闪锌矿等，主要脉石矿物有石英，萤石等；原矿中含有铜0.19％，锌3.71％，锡0.38％，其中的锡主要为锡石。
[0103]
所述捕收剂为环烷基酸；所述环烷基酸分子式为(ch2)4ch(ch2)
5-cooh。
[0104]
本实施例所述环烷基酸捕收剂的应用，具体包括以下步骤：
[0105]
将原矿破碎，然后加水磨矿，调节ph＝8，在50℃下进行浮选工艺，浮选工艺流程采用一次粗选、两次扫选、两次精选，中矿顺序返回的工艺。
[0106]
一次粗选的工艺包括：在粗选工艺中加入500g/t的环烷基酸、1000g/t硫化钠、50g/t二号油搅拌，然后进行粗选工艺，粗选的时间为6min。
[0107]
两次扫选的工艺包括：第一次扫选工艺中加入250g/t的环烷基酸、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第一次扫选，第一次扫选的时间为3min；第二次扫选工艺中加入100g/t的环烷基酸、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第二次扫选，第二次扫选的时间为2min。
[0108]
两次精选工艺中均不加入任何药品，第一次精选的时间为3min，第二次精选的时间为3min。
[0109]
经过上述浮选工艺得到锡石精矿产品，品位和回收率见表1。
[0110]
对比实施例6
[0111]
原矿为云南某金属矿的大型锡锌铜多金属矿，主要矿物有锡石，闪锌矿等，主要脉石矿物有石英，萤石等；原矿中含有铜0.19％，锌3.71％，锡0.38％，其中的锡主要为锡石。
[0112]
所述捕收剂为环烷基酸；所述环烷基酸分子式为(ch2)4ch(ch2)
5-cooh。
[0113]
本实施例所述环烷基酸捕收剂的应用，具体包括以下步骤：
[0114]
将原矿破碎，然后加水磨矿，调节ph＝8，在50℃下进行浮选工艺，浮选工艺流程采用一次粗选、两次扫选、两次精选，中矿顺序返回的工艺。
[0115]
一次粗选的工艺包括：在粗选工艺中加入800g/t的环烷基酸、1000g/t硫化钠、50g/t二号油搅拌，然后进行粗选工艺，粗选的时间为6min。
[0116]
两次扫选的工艺包括：第一次扫选工艺中加入300g/t的环烷基酸、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第一次扫选，第一次扫选的时间为3min；第二次扫选工艺中加入150g/t的环烷基酸、25g/t起泡剂搅拌，然后进行第二次扫选，第二次扫选的时间为2min。
[0117]
两次精选工艺中均不加入任何药品，第一次精选的时间为3min，第二次精选的时间为3min。
[0118]
经过上述浮选工艺得到锡石精矿产品，品位和回收率见表1。
[0119]
表1
[0120]
[0121][0122]
由表1可知，在锡石的浮选分离过程中，本发明所述锡石浮选捕收剂能够提高锡石精矿产品的品质，锡的回收率高达80％。根据实施例1-3和对比实施例例1-3对比，相比于传统的捕收剂，使用所述锡石浮选捕收剂，锡石精矿的回收率和品位更好。根据实施例和对比实施例4-6可知，单独使用丝氨酸或环烷基酸，即使添加量较大，锡石精矿的回收率和品位也没有使用所述锡石浮选捕收剂时高，说明由丝氨酸和环烷基酸制备的捕收剂可以使锡石浮选分离的效果更好。
[0123]
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

技术特征：
1.一种锡石浮选捕收剂，其特征在于，由质量百分含量的原料制备而成：丝氨酸占比20-50％，环烷基酸占比10-50％，余量为水；所述环烷基酸分子式为(ch2)4ch(ch2)5cooh。2.如权利要求1所述锡石浮选捕收剂，其特征在于，所述锡石浮选捕收剂的结构式为：3.权利要求1或2所述锡石浮选捕收剂的制备方法，其特征在于，将丝氨酸和环烷基酸中加入水中，添加催化剂反应，得到锡石浮选捕收剂。4.权利要求3所述锡石浮选捕收剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为rh催化剂，催化剂与丝氨酸的质量百分含量比为1％-5％：10％-50％；反应温度为60-80℃，反应时间小于3min。5.如权利要求1或2所述锡石浮选捕收剂在浮选锡石上的应用。6.如权利要求5所述应用，其特征在于，具体包括如下步骤：将含锡石的原矿破碎，并与水进行磨矿，调节ph为7-10，得到矿浆，将矿浆在40-100℃下经过一次粗选、两次扫选、两次精选得到锡石精矿；在粗选和两次扫选过程中加入锡石浮选捕收剂。7.如权利要求6所述应用，其特征在于，粗选中锡石浮选捕收剂加入量为400-800g/t；第一次扫选中锡石浮选捕收剂加入量为200-400g/t；第二次扫选中锡石浮选捕收剂加入量为100-200g/t。8.如权利要求6所述应用，其特征在于，所述粗选的时间为6min；第一次扫选的时间为3min，第二次扫选的时间为2min；第一次精选的时间为3min，第二次精选的时间为3min。

技术总结
本发明公开了一种锡石浮选捕收剂及其制备方法与应用，属于矿物浮选技术领域。本发明所述锡石浮选捕收剂，由质量百分含量的原料制备而成：丝氨酸占比20-50％，环烷基酸占比10-50％，余量为水；所述环烷基酸分子式为(CH2)4CH(CH2)


技术研发人员：曹沁波 李炎君 闫嫣 张海钰
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/30