[发明专利]一种用于矿物浮选的三季铵盐类化合物

说明书

本发明提供一种用于矿物浮选的三季铵盐类化合物，属于选矿技术领域。在磷矿石、铁矿石、铝土矿反浮选脱硅除杂、锂云母矿石浮选或氯化钾与氯化钠的浮选分离中使用如式Ⅰ所示的三季铵盐类化合物作为捕收剂。式Ⅰ中：R¹和R²为具有7～20个碳的烃基；R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸选自甲基、乙基、—(CH₂CH₂O)_nH或—(CH(CH₃)CH₂O)_nH，其中n＝1～6；R⁹和R¹⁰为具有2～6个碳原子的亚烃基；X为Cl、Br或I。该三季铵盐类化合物作为捕收剂，其分子中具有三个亲矿物基团，与矿物表面的静电作用能力更强，对目标矿物的选择性更好；具有多个疏水性基团，增加捕收剂的疏水能力，对目标矿物的捕收能力更强；相对现有技术中常用浮选捕收剂能有效提高浮选效率和回收率等特点。

技术领域

本发明涉及选矿技术领域，特别是指一种用于矿物浮选的三季铵盐类化合物

背景技术

季铵盐类化合物是一类选择性能很好的阳离子捕收剂，广泛应用于磷矿石、铁矿石、铝土矿反浮选脱硅除杂、锂云母矿石浮选或氯化钾与氯化钠的浮选分离等，取得了较理想的选别效果，是一种具有发展前景的阳离子浮选捕收剂。

作为浮选药剂的季铵盐类化合物主要是烷基季铵盐。钟宏等系统研究了季铵盐类化合物十二烷基三甲基氯化铵和十二胺阳离子捕收剂对铝土矿的反浮选脱硅行为和作用机理。结果显示，十二烷基三甲基氯化铵对铝土矿反浮选脱硅的效果优于十二胺，十二烷基三甲基氯化铵对铝硅酸盐矿物的作用主要是静电作用。(Minerals Engineering，2008，21：1055-1061)。王毓华等以十六烷基三甲基溴化铵为捕收剂，对铝土矿进行反浮选脱硅，在捕收剂用量为500g/t，矿浆pH为6-7的条件下，可得到铝硅比超过9.3的精矿，其中氧化铝的回收率可达76％(Journal of Central South University of Technology，2003，10(4)：324-328)。黄志强等采用新型双季铵盐类化合物乙烷-1,2-双(十二烷基二甲基溴化铵)对铁矿石进行反浮选脱硅，并对比了其与传统捕收剂十二胺浮选性能的差异。研究表明，新型双季铵盐类化合物乙烷-1,2-双(十二烷基二甲基溴化铵)对铁矿石的反浮选脱硅效果强于十二胺。双季铵类捕收剂的极性基团-CH₂N⁺(CH₃)₂(CH₂)₂(CH₃)₂N⁺CH₂-很高的正的净电荷值，以及强表面活性，使其对铁矿石具有更好的反浮选脱硅能力(Chemical EngineeringJournal，2014，257：218-228)。美国专利US4737273A公开了一种磷矿石反浮选脱硅除杂的方法，采用一种含有一个疏水基团的季铵盐类化合物作为捕收剂，其中每一个疏水基团包含至少6个碳原子。这种季铵盐捕收剂与燃料油组合作为磷矿石反浮选脱硅捕收剂，用磷酸脂盐作为抑制剂，可从矿石颗粒大小约0.6-1.2mm的含硅磷矿石中选择性浮出含硅矿物。Choi等报道了季铵盐类化合物十八烷基三甲基氯化铵对石英、长石和锂云母的浮选分离(Materials Transactions，2012，53(12)：2191-2194)。邓海波等研究了三种烷基季铵盐和十二胺对锂云母浮选行为的影响(非金属矿，2012，35(6)：23-25)。专利CN102259062A公开了季铵盐类化合物三甲基硅基十八烷基氯化铵捕收剂的制备方法，以及其在氯化钾与氯化钠的浮选分离中的应用。结果表明，对于青海某盐矿，原矿含氯化钾7.84％，氯化钠73.56％，采用一次粗选两次精选的浮选工艺流程，粗选加入季铵盐类化合物三甲基硅基十八烷基氯化铵150g/t，获得精矿含氯化钾92.07％，氯化钾回收率为91.71％。