[发明专利]一种碳酸锰矿浮选剂及浮选方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳酸锰矿浮选剂及浮选方法，具体为一种从碳酸锰矿中回收碳酸锰的浮选剂及基于该浮选剂的浮选方法，属于矿物浮选技术领域。

背景技术

锰在国民经济中占有十分重要的战略地位，锰系铁合金、锰盐等各种锰的化合物，是化工冶金工业发展中应用广泛的材料之一。在我国的锰矿储量中，富锰矿（氧化锰矿含锰大于30％、碳酸锰矿含锰大于25％）储量只占6.4％，其中有部分富锰矿仍需要通过加工才能使用，而贫锰矿储量占全国总储量的93.6％。随着近年来我国冶金、化学、电子工业的发展，尤其是钢铁工业的迅猛发展，锰矿需求也越来越大，我国已成为锰矿石进口大国。为缓解锰矿石供需矛盾，必须对低品位锰矿进行富集，解决锰矿资源规模化利用的问题。

我国大部分为“贫”“细”“杂”的难选碳酸锰矿（MnCO₃含量为10±2%），需要将低品位碳酸锰矿与进口高品位碳酸锰配矿才能生产电解锰，导致成本高，能耗大，所以提高低品位难选碳酸锰矿的品位，使电解锰生产企业无需配进口富矿具有现实意义。

目前国内外主要采用磁选和浮选的方法对碳酸锰矿进行选矿：磁选富集程度不高，品位可提高8%左右，但回收率很低，很大程度造成锰矿物的损失；浮选法是解决微细粒锰矿物选矿的有效手段，常用的碳酸锰捕收剂有油酸、油酸钠、脂肪酸盐等。

专利CN101733194A（一种低品位碳酸锰矿石的选矿方法，）采用磁-浮流程回收碳酸锰，其选用的碳酸锰捕收剂为油酸和十二烷基硫酸钠。该方法能够将品位8%左右的低品位锰矿经过磁选和浮选结合后可以获得磁选精矿品位达25%，浮选精矿品位达18%、锰回收率大于80%的锰精矿。专利CN101371998A（一种低品位碳酸锰矿石浮选方法）采用单一浮选回收碳酸锰矿石，其选用的捕收剂为油酸钠。锰含量10%的原矿进行闭路循环浮选，经一次初选，再将初选产品经三次精选后可得20%以上的锰精矿粉。专利CN102580858A（一种从炭质碳酸锰矿中回收碳酸锰的组合捕收剂及其浮选方法）采用至少含有烃基羧酸、烃基磺酸和烃基羟肟酸三种成分的组合捕收剂从炭质碳酸锰矿中回收碳酸锰。

综上所述，目前碳酸锰的选矿主要有两种方式，一种磁选-浮选联用，该法会导致铁杂质的引入，不利于锰矿的后续电解利用；另一种单一浮选法，但却普遍存在浮选剂制备麻烦，选择性不高，浮选工艺复杂，浮选效率不高的缺点，还存在浮选过程中需要添加多种抑制剂，工序复杂、成本高的问题。因此，研究出一种对碳酸锰具有良好选择性的浮选剂并制定简单合理的浮选工艺对于低品位碳酸锰矿的富集回收意义重大。

发明内容

为克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种新的碳酸锰矿浮选剂及浮选方法。这种浮选剂对碳酸锰具有良好的选择性，采用该浮选剂能够将原矿品位为8%-12%的低品位碳酸锰矿仅通过“一粗一精一扫”循环构成的闭路循环浮选工艺后得到的浮选精矿的品位提升到20%以上，且锰回收率大于85%。实现本发明目的所采用的技术方案为一种碳酸锰矿浮选剂，以大豆油，盐酸羟胺或硫酸羟胺为原料，将大豆油乳化后的产物，与盐酸羟胺或硫酸羟胺被碱中和后的产物进行反应制得，具体制备方法如下：

（1）在装有冷凝管的三口瓶中加入大豆油、蒸馏水和乳化剂，再加入催化剂浓硫酸，加热至90℃～100℃反应10-15小时，冷却，转入分液漏斗，分液保留油相，然后加入足量无水乙醇溶解油相，保留上层乙醇液，旋转蒸发去除乙醇得到A，所述大豆油与蒸馏水的质量体积比为1:2～1:5g/ml、乳化剂的质量为大豆油质量的2%～4%，浓硫酸的质量为大豆油质量的10%～15%；

（2）将盐酸羟胺或硫酸羟胺置于圆底烧瓶中，加入乙醇使盐酸羟胺或硫酸羟胺分散，冰水浴降温至冰水温度，再加入NaOH，搅拌游离0.5-1小时，过滤，将滤得物用甲醇洗涤后得滤液B，所述盐酸羟胺与氢氧化钠的物质的量之比为NH₂OH·HCl：NaOH=1:1.0～1:1.2，硫酸羟胺与氢氧化钠的物质的量之比为NH₂OH·H₂SO₄：NaOH=1:2.0～1:2.8；

（3）将滤液B转移到容器中，加热到30-60℃，缓慢滴加A，搅拌反应1-2小时，然后加入NaOH溶液对未完全反应的脂肪酸进行皂化，直至产物pH=7～8，最后蒸干得到浮选剂产品，其中A和B的添加量按照物质的量大豆油：NH₂OH=1:2.4～1:3.2确定，大豆油以三油酸甘油酯计。

本发明还提供了基于上述浮选剂的碳酸锰矿浮选方法，该方法的具体步骤如下：