一種改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑、其制備方法及其使用方法
【專利摘要】一種改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑、其制備方法及其使用方法，所述抑制劑通過丙烯酰胺聚合改性羧甲基纖維素鈉制得：首先引發(fā)劑過硫酸銨與羧甲基纖維素鈉在惰性氣氛保護(hù)下攪拌混合；然后加入丙烯酰胺，過硫酸銨引發(fā)丙烯酰胺在羧甲基纖維素鈉鏈上發(fā)生丙烯酰胺自身的聚合反應(yīng)，得到粗產(chǎn)品；粗產(chǎn)品經(jīng)乙醇沉淀、過濾，得到改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑。與單純的羧甲基纖維素相比，應(yīng)用改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑的赤鐵礦反浮選脫硅效率明顯提高，目的礦物回收率增加，選精礦質(zhì)量顯著提高。本發(fā)明開發(fā)出的羧甲基纖維素基抑制劑，可以提高藥劑的親水性，減少藥劑用量，提高浮選效果，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
【專利說明】
一種改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑、其制備方法及其 使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于礦物加工領(lǐng)域，具體涉及一種改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑、 其制備方法及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)高分子抑制劑選擇好，抑制性能強(qiáng)，可以彌補(bǔ)一些無機(jī)抑制劑因有毒或抑制 效果不理想的不足。此外，通過改變相對分子質(zhì)量的大小或?qū)ζ溥M(jìn)行改性，有機(jī)抑制劑還具 有分散性和絮凝作用。常見的高分子抑制劑有天然的淀粉類、纖維素類、聚糖類、木質(zhì)素類、 丹寧類，以及合成的聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等。羧甲基纖維素在 礦物加工領(lǐng)域廣泛用作浮選抑制劑，其在多金屬礦石、非硫化礦石及一些難選礦石的浮選 分離中起著不可替代的作用。
[0003] 國內(nèi)針對羧甲基纖維素作為抑制劑的應(yīng)用開展了大量的研究。例如，符劍剛等在 "一種煤炭浮選脫硫組合抑制劑及其應(yīng)用"（CN105331421A)中，設(shè)計了一種包含活性組分60 ~80 %、促進(jìn)劑10~20 %、有機(jī)溶劑10~20 %的組合抑制劑，其中活性組分是羧甲基纖維 素、腐殖酸、腐殖酸鹽、單寧中的至少一種。劉萬峰等在"一種金的回收方法" (CN104492591A)中，將包含羧甲基纖維素的組合抑制劑(羧甲基纖維素鈉+硅酸鈉/碳酸鈉） 添加到卡林型金礦礦漿中，將干擾浮選的細(xì)粒礦泥及非目的性物質(zhì)礦物(例如碳酸鹽、鋁硅 酸鹽等)進(jìn)行抑制，可以省掉預(yù)先脫除礦泥作業(yè)，并且提高金的回收率。李曉東等在"一種炭 質(zhì)物抑制劑及其在高炭鉬鎳礦浮選鉬鎳中的應(yīng)用"（CN103817011A)中，設(shè)計了一種包含60 ~180份羧甲基纖維素、20~60份乙基叔丁基醚和40~120份酸性橙的組合抑制劑，能夠有 效實現(xiàn)鉬鎳礦物與炭質(zhì)物的分離，提高鉬、鎳精礦的品位，而且選礦成本低、工藝流程簡單 可靠，使用操作容易。趙平等在"一種硫化礦浮選層狀硅酸鹽礦物抑制劑及其制備方法" (CN101844110A)中，設(shè)計了一種羧甲基纖維素組合抑制劑，將0~20份淀粉改性玉米、8~30 份海藻酸鈉、1~35份羧甲基纖維素或聚陰離子纖維素或亞甲基雙奈磺酸鹽、5~55份六偏 磷酸鈉加入高速混合制粒機(jī)中制粒，然后干燥，得到硫化礦浮選層狀硅酸鹽礦物特效抑制 劑，具有用量小、抑制選擇性好，毒性低等特性。林大澤等在"一種降低鋅精礦中二氧化硅的 浮選抑制劑"（CN101347763)中，設(shè)計的抑制劑由重量百分含量為48.5wt %的羧甲基纖維素 鈉，0.5%wt的甲基硅油，1 煤油，50%wt的水玻璃組成。將此組合抑制劑用于鉛鋅礦中 鋅作業(yè)浮選工藝中，可以有效抑制二氧化硅，明顯提高選別指標(biāo)，增加目的礦物回收率，而 且可以減少鋅精礦精選次數(shù)，縮短浮選流程。丁鵬等在"一種抑制含鎂硅酸鹽礦物浮選藥劑 的配制方法"（CN103386367A)中，通過選用有機(jī)溶劑乙醇，并控制羧甲基纖維素鈉與乙醇的 質(zhì)量比，來配制濃度不超過2%的對滑石等鎂硅酸鹽脈石礦物抑制作用的浮選藥劑。此發(fā)明 提高了羧甲基纖維素鈉在水中的溶解性，進(jìn)而提高了其抑制效果。
[0004] 由于羧甲基纖維素具有很強(qiáng)的吸濕性，遇水膨脹形成透明膠狀溶液，在生產(chǎn)使用 過程中很難均勻分散于水中，單獨將羧甲基纖維素作為抑制劑的抑制效果較差。目前其利 用技術(shù)都是基于與其他組分的混合，成分繁多，組成復(fù)雜。此外，羧甲基纖維素也可溶于乙 醇中使用，但由于乙醇具有揮發(fā)性，使用過程具有一定的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑、其制備方法及其 使用方法。
[0006] 基于上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案： 一種改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑的制備方法，所述抑制劑通過丙烯酰胺聚合 改性羧甲基纖維素鈉制得:首先引發(fā)劑過硫酸銨與羧甲基纖維素鈉在惰性氣氛保護(hù)下攪拌 混合;然后加入丙烯酰胺，過硫酸銨引發(fā)丙烯酰胺在羧甲基纖維素鈉鏈上的聚合反應(yīng)，得到 粗產(chǎn)品;粗產(chǎn)品經(jīng)乙醇沉淀、過濾，得到改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑。
[0007] 進(jìn)一步地，所述抑制劑的具體制備過程如下:將羧甲基纖維素鈉溶于去離子水中， 然后在氮氣保護(hù)下加入引發(fā)劑過硫酸銨，攪拌混合30 min~60 min后;再加入丙烯酰胺，50 °〇60 °C下攪拌反應(yīng)2 h~3 h，使過硫酸銨引發(fā)丙烯酰胺在羧甲基纖維素鈉鏈上發(fā)生丙烯 酰胺自身的聚合反應(yīng)，得到粗產(chǎn)品；將粗產(chǎn)品加入乙醇中，沉淀，過濾，40 t>5(TC真空干燥 得到純化的改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑。
[0008] 羧甲基纖維素鈉、過硫酸銨和丙烯酰胺質(zhì)量比為1:0.01: (0.5~4)。
[0009] 上述制備方法制得的改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑。
[0010] 上述改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑的使用方法，使用時，將抑制劑加入到 粒級彡0.074mm達(dá)到75%以上的礦石漿液中，再加入活化劑、捕收劑，攪拌、調(diào)漿，刮泡浮選， 得到精礦產(chǎn)品;所述抑制劑投加量為20 g~60 g每噸礦石。
[0011] 將羧甲基纖維素進(jìn)行改性，可以增加其在水中的溶解程度，提高對礦物的抑制作 用，而且使用方便快捷、安全無污染。
[0012] 與單純的羧甲基纖維素相比，應(yīng)用改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑的赤鐵礦 反浮選中硅脫除率明顯提高，目的礦物回收率增加，選精礦質(zhì)量顯著提高。本發(fā)明開發(fā)出的 羧甲基纖維素基抑制劑，可以提高藥劑的親水性，減少藥劑用量，提高浮選效果，具有顯著 的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。需要說明的是，這些實施例僅為了 更好的理解本發(fā)明，并不是對本發(fā)明的限制。
[0015] 下述實施例中的羧甲基纖維素鈉、過硫酸銨和丙烯酰胺均為常規(guī)市售產(chǎn)品。
[0016] 實施例1 一種改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑，其制備過程包括粗制與精制兩個步驟:羧 甲基纖維素鈉、過硫酸銨、丙烯酰胺投料質(zhì)量比為1:0.01:1;將1 g羧甲基纖維素鈉溶于100 mL去離子水中，配置成l%(w/v)的溶液，然后在犯保護(hù)下加入0.01 g過硫酸銨，攪拌混合30 min，再加入1 g丙烯酰胺，50 °C下攪拌反應(yīng)2 h，得到改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑 粗品；將浮選抑制劑粗品加入到200 mL乙醇，沉淀，過濾，洗滌，50 °C真空干燥12 h，得到精 制的改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑。
[0017] 使用改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑反浮選赤鐵礦脫硅（鐵含量TFe = 64.66wt%)時，將實施例1制得的改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑加入粒級彡0.074mm 達(dá)到76%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）的鐵礦漿液中，抑制劑投加量為60 g每噸礦石，再加入活化劑CaCl2 600 g/t、捕收劑油酸鈉 720 g/t，攪拌、調(diào)漿(礦漿濃度20wt%、pH=10)、刮泡浮選，鐵精礦TFe 品位為67.44 wt%，鐵回收率為70.10%。具體結(jié)果見表1。
[0018] 表1應(yīng)用本實施例前后的指標(biāo)對比
實施例2 一種改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑，其制備過程包括粗制與精制兩個步驟:羧 甲基纖維素鈉、過硫酸銨、丙烯酰胺投料質(zhì)量比為1:0.01:2;將1 g羧甲基纖維素鈉溶于100 mL去離子水中，配置成l%(w/v)的溶液，然后在犯保護(hù)下加入0.01 g過硫酸銨，攪拌混合30 min，再加入2 g丙烯酰胺，60 °C下攪拌反應(yīng)3 h，得到改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑 粗品；將粗品加入200 mL乙醇，沉淀，過濾，洗滌，50 °C真空干燥12 h，得到精制的改性羧甲 基纖維素基礦物浮選抑制劑。
[0019] 使用改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑反浮選赤鐵礦脫硅（鐵含量TFe = 64.66wt%)時，將實施例2制得的改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑加入粒級彡0.074mm 達(dá)到76%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）的鐵礦漿液中，抑制劑投加量為40 g每噸礦石，再加入活化劑CaCl2 800 g/t、捕收劑油酸鈉720 g/t、攪拌、調(diào)漿(礦漿濃度20wt%、pH=10)、刮泡浮選，鐵精礦TFe 品位為68.43 wt%，鐵回收率為88.53%。具體結(jié)果見表2。
[0020] 表2應(yīng)用本實施例前后的指標(biāo)對比
實施例3 一種改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑，其制備過程包括粗制與精制兩個步驟:羧 甲基纖維素鈉、過硫酸銨、丙烯酰胺投料質(zhì)量比為1:0.01:4;將1 g羧甲基纖維素鈉溶于100 mL去離子水中，配置成l%(w/v)的溶液，然后在仏保護(hù)下加入0.01 g過硫酸銨，攪拌混合60 min，再加入4 g丙烯酰胺，60 °C下攪拌反應(yīng)3 h，得到改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑 粗品；將粗品加入300 mL乙醇，沉淀，過濾，洗滌，50 °C真空干燥24 h，得到精制的改性羧甲 基纖維素基礦物浮選抑制劑。
[0021] 使用改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑反浮選赤鐵礦脫硅（鐵含量TFe = 64.66wt%)時，將實施例3制得的改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑加入粒級彡0.074mm 達(dá)到76%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）的鐵礦漿液中，抑制劑投加量為20 g每噸礦石，再加入活化劑CaCl2 600 g/t、捕收劑油酸鈉650 g/t、攪拌、調(diào)漿(礦漿濃度20wt%、pH=10)、刮泡浮選，鐵精礦TFe 品位為68.35 wt%，鐵回收率為85.56%。具體結(jié)果見表3。
[0022] 表3應(yīng)用本實施例前后的指標(biāo)對比
【主權(quán)項】
1. 一種改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑的制備方法，其特征在于，所述抑制劑通 過丙烯酰胺聚合改性羧甲基纖維素鈉制得:首先引發(fā)劑過硫酸銨與羧甲基纖維素鈉在惰性 氣氛保護(hù)下攪拌混合;然后加入丙烯酰胺，過硫酸銨引發(fā)丙烯酰胺在羧甲基纖維素鈉鏈上 發(fā)生丙烯酰胺自身的聚合反應(yīng)，得到粗產(chǎn)品；粗產(chǎn)品經(jīng)乙醇沉淀、過濾，得到改性羧甲基纖 維素基礦物浮選抑制劑。2. 如權(quán)利要求1所述的改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑的制備方法，其特征在于， 所述抑制劑的具體制備過程如下：將羧甲基纖維素鈉溶于去離子水中，然后在氮氣保護(hù)下 加入引發(fā)劑過硫酸銨，攪拌混合30 min~60 min后;再加入丙烯酰胺，50 °〇60 °C下攪拌反 應(yīng)2 h~3 h，使過硫酸銨引發(fā)丙烯酰胺在羧甲基纖維素鈉鏈上發(fā)生丙烯酰胺自身的聚合反 應(yīng)，得到粗產(chǎn)品;將粗產(chǎn)品加入乙醇中，沉淀，過濾，40 t>5(TC真空干燥得到純化的改性羧 甲基纖維素基礦物浮選抑制劑。3. 如權(quán)利要求1或2所述的改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑的制備方法，其特征在 于，羧甲基纖維素鈉、過硫酸銨和丙烯酰胺質(zhì)量比為1:0.01 :(0.5~4)。4. 權(quán)利要求1或2所述的制備方法制得的改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑。5. 權(quán)利要求4所述的改性羧甲基纖維素基礦物浮選抑制劑的使用方法，其特征在于，使 用時，將抑制劑加入到粒級< 〇. 〇74mm達(dá)到75%以上的礦石漿液中，再加入活化劑、捕收劑， 攪拌、調(diào)漿，刮泡浮選，得到精礦產(chǎn)品;所述抑制劑投加量為20 g~60 g每噸礦石。
【文檔編號】B03D101/06GK106076656SQ201610658309
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月12日 公開號201610658309.9, CN 106076656 A, CN 106076656A, CN 201610658309, CN-A-106076656, CN106076656 A, CN106076656A, CN201610658309, CN201610658309.9
【發(fā)明人】韓桂洪, 劉炯天, 黃艷芳, 柴文翠, 武宏陽, 范桂俠, 蘇勝鵬, 楊桐桐, 曹寧, 嚴(yán)朕, 黨殿原, 楊淑珍, 張多, 王文娟, 邢龍杰, 劉路路
【申請人】鄭州大學(xué)