[发明专利]一种铝土矿正浮选复合捕收剂及其应用方法

说明书

技术领域

本发明属于选矿领域，涉及一种铝土矿正浮选复合捕收剂及其应用方法。

背景技术

我国氧化铝资源90％以上属于一水硬铝石型铝土矿，在经历了最近十年的掠夺性开采后，我国铝土矿资源已经出现了严重的贫化和枯竭。氧化铝厂原矿铝硅比逐年下降，到2012年我国氧化铝厂原矿铝硅比基本维持在2.5—5之间。自2003年中国铝业中州分公司采用铝土矿选矿脱硅——拜耳法生产氧化铝新工艺，我国80％以上的中低品位铝土矿均可以采用这种方法处理。相比于其他方法，拜耳法能耗较低，但要求原矿铝硅比大于8,因此，在用拜耳法生产之前要对原矿脱硅预处理。

目前，铝土矿脱硅工艺普遍采用浮选脱硅。捕收剂又是矿物浮选分离的最关键技术。铝土矿正浮选脱硅的捕收剂是以脂肪酸及其皂化物(豆油酸、棉籽油、环烷酸、氧化石蜡及其皂类)为主的阴离子型捕收剂与少量羟肟酸的混合物，用量一般在1200—2500g/t。脂肪酸类捕收剂分散能力差，低温及耐硬水能力差，起泡性能强是导致脂肪酸类捕收剂用较大的主要原因。

随着铝土矿的大量开采，高铝硅比铝土矿几近枯竭，开发利用中低铝硅比铝土矿是大势所趋，然而中低铝硅比铝土矿中氧化铝含量较低，高岭石、伊利石叶蜡石等易碎铝硅酸盐矿物含量高，铝硅酸盐矿物在磨矿过程中极易泥化，简单的脂肪酸类药剂浮选脱硅效果不佳，且药剂耗量较大。此外，一般铝土矿浮选药剂中都加有少量羟肟酸，用来加强浮选效果，而羟肟酸类捕收剂具有一定的生理毒性，且在自然状态下不易分解，在水中富集会造成水体富营养化，不能直接排放，增大了废水处理难度，加大了废水成立成本。目前由于产能过剩等一些因素使得氧化铝工业进入微利时代，矿石质量降低及现有捕收剂存在的问题增大了选矿成本，同时也增大了后续精矿处理成本，成本问题已成为制约开采利用低铝硅比铝土矿的重要因素。因此，针对以上问题，研究开发浮选性能好，药剂耗量低，环保经济的低铝硅比铝土矿正浮选脱硅药剂对氧化铝工业有重大意义。

发明内容

本发明的目的是针对中低铝硅比的铝土矿正浮选脱硅工艺中捕收剂药剂耗量过大而开发的一种铝土矿正浮选复合捕收剂，以及提供该捕收剂的应用方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种铝土矿正浮选捕收剂，为工业上已合成的单羧基脂肪酸或单羧基环烷酸、有机硅表面活性剂、聚氧乙烯醚类表面活性剂及矿用起泡剂的复配物，其复配质量百分比为70—80％、5—10％、5—10％、10—20％；

所述的单羧基脂肪酸或单羧基环烷酸具有如下结构：

其中R代表12-17个碳原子组成的烃基，或6个碳原子的环烷基；

所述的有机硅表面活性剂具有如下结构：

其中n＝1-3，m＝3-15；

所述的聚氧乙烯醚类表面活性剂具有如下结构：

其中R₁为9-12个碳原子的烃基，n₁＝7-15。

单羧基脂肪酸或单羧基环烷酸、有机硅表面活性剂、聚氧乙烯醚类表面活性剂及矿用起泡剂的质量百分比优选为80％、6％、4％、10％。

所述的单羧基脂肪酸或单羧基环烷酸优选具有如下结构：

其中R代表17个碳原子组成的烃基，或R为6个碳原子的环烷基；

所述的单羧基脂肪酸进一步优选有如下结构：

所述的聚氧乙烯醚类表面活性剂优选具有如下结构：

其中R₁为9-12个碳原子的烃基。

所述的聚氧乙烯醚类表面活性剂进一步优选具有如下结构：

其中R₁为9个碳原子的烃基，n₁＝10。

所述的矿用起泡剂为复合高级醇。

所述的复合高级醇包括松醇油、异辛醇中的一种或两种。

所述的铝土矿正浮选捕收剂的应用方法，所述的铝土矿正浮选捕收剂与水以1—2:10的质量比混合，在强烈搅拌下制成乳状液后，用于中低铝硅比一水硬铝石型铝土矿正浮选脱硅。

所述的中低铝硅比一水硬铝石型铝土矿的铝硅比为2.5—5。

所述的铝土矿正浮选捕收剂的粗选用量在400—600g/t之间。

本发明所述的有机硅表面活性剂比一般表面活性剂的表面活性高，其具有优良的降低表面张力的性能和润湿能力，有利于增强矿物与药剂间的相互作用；其具有的乳化能力可以改善脂肪酸类捕收剂的分散能力。