[发明专利]一种铁矿石反浮选两性捕收剂及其制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿物加工技术领域，具体涉及一种铁矿石反浮选两性捕收剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

随着经济的快速发展，对钢铁需求越来越大，随之而来铁矿石的选矿规模日益增大。但是国际市场竞争非常激烈，铁矿石原料紧缺、能源紧缺，要求各个生产环节都降低成本，减少能源消耗。因此目前铁矿石反浮选过程中的高能耗，引起了科研工作者的关注，特别是反浮选的矿浆温度要求较高，一般为35℃~45℃，加热矿浆需要消耗大量的蒸汽，据推算每吨铁精矿的加温费用平均为8元，对于年产100万吨铁精矿的选矿厂来说，一年消耗蒸汽费用在800万元，不仅增加了成本，而且还浪费了大量的能源，这与国家的可持续性发展与能源政策背道而驰。因此在保证浮选指标不变的前提下，降低铁矿石反浮选药剂的使用温度，不仅可以降低生产成本，而且还节约能源，具有巨大的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种铁矿石反浮选两性捕收剂及其制备方法和使用方法，在常温下即能浮选矿物。

本发明的一种铁矿石反浮选两性捕收剂，其为浓度≥0.5mol/L的α-烷胺基羧酸钠盐水溶液，α-烷胺基羧酸钠的结构式为：

其中R₁为烷基C_mH_2m+1，m的取值为8~14；R₂为烷基C_nH_2n+1，n的取值为1~12；保证m+n取值范围在12~20。

本发明的铁矿石反浮选两性捕收剂的制备方法，按如下工艺步骤进行：

（1）制备α氯代脂肪酸

以脂肪酸R₁CH₂COOH为原料，以氯磺酸为催化剂，与氯气反应合成α-氯代脂肪酸，其中脂肪酸R₁CH₂COOH，氯气，氯磺酸三者的质量比为1：0.56：0.02，反应温度为120℃，反应时间3h，反应方程式为：

其中R₁为烷基C_mH_2m+1，m的取值为8~14；

（2）制备α-烷胺基羧酸

在反应器中加入α氯代脂肪酸C_mH_2m+1CH(Cl)COOH，加入等摩尔的脂肪胺C_nH_2n+1NH₂，反应温度为60~70°C，持续搅拌30~60min，制得α-烷胺基羧酸，反应方程式为：

式中R₁为烷基C_mH_2m+1，m的取值为8～14；R₂为烷基C_nH_2n+1，n的取值为1~12；保证m+n取值范围在12~20；

（3）制备铁矿石反浮选两性捕收剂α-烷胺基羧酸钠水溶液

将α-烷胺基羧酸与0.5~5mol/L的氢氧化钠溶液混合搅拌，制得浓度≥0.5mol/L的α-烷胺基羧酸钠水溶液，其反应方程式为：

式中R₁为烷基C_mH_2m+1，m的取值为8~14；R₂为烷基C_nH_2n+1，n的取值为1～12；保证m+n取值范围在12~20；

步骤（2）中，制备过程中采用非铁容器为反应器；

步骤（2）中，搅拌速率为500～2500转/分钟；

本发明的铁矿石反浮选两性捕收剂的使用方法，在用于铁矿石反浮选时，其用量为每吨矿样选用捕收剂300~500克，浮选温度15～30℃。

与现有技术相比，本发明的特点及其有益效果是：

1、本发明制备方法简单且所用原料安全，制备的浮选药剂化学成分和性质稳定；

2、本发明制备的浮选药剂用于铁矿石反浮选，选择性好，受矿浆中其他离子干扰小、捕收性能强，能实现铁矿石在反浮选时目的矿物与其他矿物的有效分离；

3、本发明制备的两性反浮选药剂，浮选药剂用量小、使用温度低、活化剂用量小，能节约能源、降低浮选成本，一次粗选精矿回收率可达到67.1～74.5%。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限于下述的实施例：