一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法

本发明属于矿物加工浮选领域，具体涉及一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法。

背景技术：

1、。我国铁矿资源储量丰富，但由于其平均铁品位低、禀赋差、难利用，导致长期大量依赖进口铁矿石。因此高效开发利用低品位难选铁矿逐渐成为研究重点。对于铁资源的回收目前主要采用阶段磨矿-磁-浮联合工艺，在浮选阶段，大多数选矿厂采用阴离子反浮选工艺提质降杂，以实现难选铁矿高效开发利用。

2、目前，铁矿反浮选在工业上使用的阴离子捕收剂主要为脂肪酸类捕收剂。尽管使用该类捕收剂具有生产稳定、指标好的优点，但其配置和浮选所需温度较高(配置温度通常为50～70℃，矿浆温度一般为35～40℃)，导致浮选时矿浆需要加温处理，由此产生了巨大的能耗。如专利cn106492998a提出一种在80℃以上搅拌5～7h制备的捕收剂，该捕收剂在配置过程需要大量耗能，从而增加生产能耗及成本。且该类捕收剂再应用过程中还存在浮选碱度高以及用量大的问题。其中，浮选适宜ph大多在11～12范围。浮选产品的矿浆ph过高，进而又导致浮选废水难以回收利用；而药剂用量过高导致选矿生产过程中生产成本以及碳排放较高。如专利cn103934115a公开了一种赤铁矿反浮选用高效捕收剂，其需要再39～41℃以及矿浆ph大于11的条件下进行选别作业，尽管能达到较好的浮选指标，但其生产过程中加热成吨的矿浆所产生的巨大能耗以及较高的矿浆ph导致环境污染严重均使其应用有所限制。随着低碳、绿色、环保要求的不断提高，难选铁矿石高效浮选分离将面临更大的挑战。因此，寻找一种常温高效铁矿捕收剂对于我国铁矿资源的利用有着重要意义，并且是铁矿选矿药剂未来的发展趋势。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明就铁矿资源回收过程中耗能高、药剂用量大的问题，提供了一种常温条件下采用阳离子型表面活性剂作为捕收剂进行铁矿反浮选的方法，该方法所采用的捕收剂在室温下配置后即可应用于浮选流程中，在较低的药剂用量下，实现铁矿高效反浮选，并进一步推动铁矿选别过程中的节能减排和绿色矿山的建设。

2、为解决以上技术问题，本发明的具体技术方案如下：

3、一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法，具体包括以下步骤：

4、(1)原矿经过阶段闭路磨矿，得到磨矿细度为-0.074mm含量占比为60～95％的矿浆；

5、(2)将步骤(1)中的矿浆泵送至弱磁选机中进行磁选，得到弱磁精矿与弱磁尾矿，弱磁尾矿再次给入到强磁选机中进行弱磁性矿物的回收，所得弱磁精矿与强磁精矿混合为tfe品位为40～60％的混合精矿，给入到搅拌桶中进行调浆，得到浮选给矿；

6、(3)在浮选给矿内添加抑制剂普鲁兰多糖溶液，抑制矿石中的铁矿物，随后添加氢氧化钠溶液调节矿浆ph，最后添加捕收剂十二烷基吗啉溶液进行充分调浆，给入到浮选机中进行粗选作业，分别得到粗选精矿产品和粗选尾矿产品；

7、(4)粗选精矿产品在维持ph不变时，添加捕收剂十二烷基吗啉溶液进行一段精选作业，得到铁精矿及精选尾矿；粗选尾矿在无捕收剂添加的条件下进行扫选，得到浮选尾矿。

8、其中：

9、所述步骤(2)中，浮选给矿的矿浆质量浓度为30～50％。

10、所述步骤(3)中，普鲁兰多糖溶液的制备方法为：将普鲁兰多糖在常温下溶于水中，充分搅拌后制得，其质量浓度为0.1～1％。

11、所述步骤(3)中，氢氧化钠溶液的制备方法为：将氢氧化钠在常温下溶于水中，充分搅拌后制得，其质量浓度为0.1～1％。

12、所述步骤(3)和(4)中，十二烷基吗啉溶液的制备方法为：将十二烷基吗啉在常温下溶于水中，充分搅拌后制得，其质量浓度为0.1～1％。

13、所述步骤(3)中，矿浆的ph值调节至10～11；加入捕收剂进行调浆后，保持矿浆的ph值不变。

14、所述步骤(3)中，抑制剂用量为200～1000g·t-1，捕收剂用量为50～500g·t-1。

15、所述步骤(4)中，精选作业中添加的捕收剂用量为20～100g·t-1。

16、所述步骤(4)中，扫选作业分为三段进行，将一段精选作业所得的精选尾矿与第一次扫选精矿进行合并，返回步骤(3)中的粗选流程再选；第二次扫选精矿、第三次扫选精矿依次返回上一扫选流程进行再选。

17、所述步骤(4)中，铁精矿的tfe品位为≥65％。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

19、1.本发明采用十二烷基吗啉作为捕收剂，普鲁兰多糖作为抑制剂进行铁矿反浮选，药剂均具有较好的水溶性，配置过程简单。

20、2.本发明的捕收剂在使用过程中，较传统脂肪酸类捕收剂药剂用量低，节约了浮选过程中药剂的使用成本。

21、3.目前对于含十二烷基吗啉的选矿废水处理技术较为成熟，因此本发明所采用的捕收剂的用于反浮选作业所具备污染环境的风险较小。将该捕收剂应用于铁矿反浮选回收流程后，在确保浮选指标的同时，能够通过降低生产成本进而提高过低品位铁矿石的开发利用以及资源自给率。

技术特征：

1.一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，浮选给矿的矿浆质量浓度为30～50％。

3.根据权利要求1所述的一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，普鲁兰多糖溶液的制备方法为：将普鲁兰多糖在常温下溶于水中，充分搅拌后制得，其质量浓度为0.1～1％。

4.根据权利要求1所述的一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，氢氧化钠溶液的制备方法为：将氢氧化钠在常温下溶于水中，充分搅拌后制得，其质量浓度为0.1～1％。

5.根据权利要求1所述的一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法，其特征在于，所述步骤(3)和(4)中，十二烷基吗啉溶液的制备方法为：将十二烷基吗啉在常温下溶于水中，充分搅拌后制得，其质量浓度为0.1～1％。

6.根据权利要求1所述的一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，矿浆的ph值调节至10～11；加入捕收剂进行调浆后，保持矿浆的ph值不变。

7.根据权利要求1所述的一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，抑制剂用量为200～1000g·t-1，捕收剂用量为50～500g·t-1。

8.根据权利要求1所述的一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，精选作业中添加的捕收剂用量为20～100g·t-1。

9.根据权利要求1所述的一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，扫选作业分为三段进行，将一段精选作业所得的精选尾矿与第一次扫选精矿进行合并，返回步骤(3)中的粗选流程再选；第二次扫选精矿、第三次扫选精矿依次返回上一扫选流程进行再选。

10.根据权利要求1所述的一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，铁精矿的tfe品位为≥65％。

技术总结一种阳离子型表面活性剂在常温下用于铁矿反浮选的方法，属于矿物加工浮选领域，步骤如下：原矿经过阶段闭路磨矿，得到矿浆，磁选得到弱磁精矿与弱磁尾矿，弱磁尾矿给入到强磁选机中，进行弱磁性矿物的回收，所得弱磁精矿与强磁精矿混合后进行调浆得到浮选给矿；在浮选给矿内添加抑制剂，随后调节pH，最后添加捕收剂十二烷基吗啉，充分调浆进行粗选作业，得到粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿在维持pH不变时，添加捕收剂进行精选作业，得到铁精矿及精选尾矿；粗选尾矿中不添加捕收剂进行扫选，得到浮选尾矿。本发明所采用的捕收剂配置过程简单，用于反浮选作业污染环境的风险较小，降低生产成本，提高过低品位铁矿石的开发利用及资源自给率。技术研发人员：高鹏,葛文成,郭紫璇,韩跃新,袁帅,刘杰,雷梦林,朱一民,李艳军受保护的技术使用者：东北大学技术研发日：技术公布日：2024/11/4