[发明专利]一种将铁钛矿与含铁脉石浮选分离的药剂和方法

说明书

本发明涉及矿物浮选技术领域，具体公开了一种将铁钛矿与含铁脉石浮选分离的方法，将包含铁钛矿和含铁脉石的混合矿物在包含式1所述捕收剂a的浮选药剂中进行浮选，分离得到铁钛矿精矿和含铁脉石尾矿。本发明首创新地采用式1化合物作为捕收剂用于铁钛矿与含铁脉石选择性分离。本发明研究发现，得益于捕收剂a结构中的α‑位游离伯氨基和R取代基以及‑PO₃‑基团之间的分子内协同，能够意外地有效区分铁钛矿与含铁脉石，实现铁钛矿与含铁脉石的选择性分离。

技术领域

本发明属于矿物浮选领域，具体涉及一种用于铁钛矿与含铁脉石矿物的高分选性浮选药剂。

背景技术

浮选是利用矿物表面疏水性与亲水性的差别，对矿物进行分离的一种方法，它是应用最广泛的选矿方法。几乎所有的矿石都可用浮选分选。如金矿、银矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿、镍黄铁矿等硫化矿物，孔雀石、白铅矿、菱锌矿、异极矿和赤铁矿、锡石、黑钨矿、铁钛矿、绿柱石、锂辉石以及稀土金属矿物、铀矿等氧化矿物的选别。石墨、硫磺、金刚石、石英、云母、长石等非金属矿物和硅酸盐矿物及萤石、磷灰石、重晶石等非金属盐类矿物和钾盐、岩盐等可溶性盐类矿物的选别。虽然利用矿物的天然疏水性也可以进行矿石的选别，但通常都使用浮选药剂以增大或减小矿物表面的疏水性，调整控制矿物的浮选行为。

铁钛矿是铁和钛的氧化物矿物，是提炼钛的主要矿石。中国四川攀枝花铁矿中，铁钛矿分布于磁铁矿颗粒之间或裂理中，并形成大型矿床。铁钛矿的化学成分与形成条件有关。高效的选取日益贫细化的铁钛矿是选矿中的主要难题，但现有的捕收剂主要以油酸和脂肪酸为主要原料，例如MOS捕收剂，其主要成分是油酸，还含有毒的砷成分，易造成环境污染，同时具有成本高和设备腐蚀等问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种将铁钛矿与含铁脉石浮选分离的方法，旨在实现铁钛矿与含铁脉石的高选择性分离。

本发明第二目的在于，提供一种将铁钛矿与含铁脉石浮选分离的复合捕收剂。

本发明第三目的在于，提供一种将铁钛矿与含铁脉石浮选分离的复合浮选药剂。

铁钛矿与含铁脉石(例如钛辉石、橄榄石)性质类似，且常伴生，铁钛矿与含铁脉石的选择性分离是世界性难题之一。然而，现有药剂具有剧毒(如砷)，且对铁钛矿和含铁脉石的分离选择性不理想。针对该行业性难题，本发明经过深入研究，提供了以下技术方案：

一种将铁钛矿与含铁脉石浮选分离的方法，将包含铁钛矿和含铁脉石的混合矿物在包含式1所述捕收剂a的浮选药剂中进行浮选，分离得到铁钛矿精矿和含铁脉石尾矿；

R为C4-C15的烷基或C4-C15的环烷基；

所述的M为H⁺、Na⁺、K⁺或NH₄⁺。

本发明首创新地采用式1化合物作为捕收剂用于铁钛矿与含铁脉石选择性分离。本发明研究发现，得益于捕收剂a结构中的α-位游离伯氨基和R取代基以及-PO₃-基团之间的分子内协同，能够意外地有效区分铁钛矿与含铁脉石，实现铁钛矿与含铁脉石的选择性分离。

本发明中，所述的含铁脉石包含钛辉石、橄榄石中的至少一种。

本发明发现，式1结构的化合物中，α-游离氨基具有很强的活性，其基于分子内的路易斯碱-酸作用机制，在酸性以及偏中性环境下可夺取膦酸羟基中的质子，极大地增强-O^-与目标矿物的配位能力。同时，通过其分子结构、基团之间的分子内作用，赋予所述分子良好的起泡性，并有优异的捕收性能和选择性；将其用作铁钛矿捕收剂，可以表现出良好的浮选选择性和回收率，可以解决行业内急需解决的铁钛矿-含铁脉石(钛辉石-橄榄石)混合矿物难以高选择浮选分离的难题。