[发明专利]一种复合型季铵盐阳离子硅酸盐矿物捕收剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅酸盐矿物捕收剂，尤其是涉及一种脉石矿物为硅酸盐矿物的微细粒铁矿石反浮选降硅捕收剂。

背景技术

硅酸盐矿物总是作为脉石矿物与有用矿物共生的。因此,几乎所有的浮选工艺都涉及到将有用矿物同硅酸盐脉石矿物进行浮选分离，尤其是铁矿石，脉石矿物大多为石英、长石、角闪石、锂辉石、云母及粘土（高岭土、绿泥石等）类硅酸盐矿物。

目前工业上应用的铁矿石反浮选药剂主要有以下两大类：

一是阴离子型反浮选捕收剂，其主要是脂肪酸类或改性脂肪酸，如马鞍山矿山研究院于2000年开发的阴离子反浮选捕收剂MZ-21在鞍钢齐大山选矿厂进行试验,使鞍钢齐大山选矿厂在原矿品位29.16%的情况下,取得了精矿品位67.67%,尾矿品位11.96%的技术指标。但阴离子型反浮选捕收剂浮选时矿浆温度大都需在30℃以上，且需要加入氢氧化钠或碳酸钠调整pH到11以上，用钙离子（氯化钙或石灰水）活化石英类硅酸盐矿物，用淀粉（或与淀粉有类似的物质等）抑制目的矿物。该法的主要缺点是药剂种类多，成本高，环境污染严重，且只适用于品位较高、硅酸盐脉石较易浮起的矿石。

二是普通阳离子型的胺类捕收剂，主要用水玻璃及淀粉类物质抑制目的矿物。在pH为8～10时，用胺类捕收剂浮选石英等硅酸盐脉石。此法的特点是反浮选工艺的药剂种类较阴离子型少，对入浮品位较高的磁性矿适应性较强，但缺点是胺类捕收剂泡沫较粘，不耐泥，选择性差，浮选尾矿品位高。

《金属矿山》2009年第9期发表的“我国铁矿石反浮选技术发展综合评述”中介绍了铁矿石阳离子反浮选捕收剂的种类，指出：阳离子捕收剂大多数指胺类捕收剂,分为脂肪胺和芳香胺两大类。在硅酸盐矿物的浮选中主要用脂肪胺类的捕收剂,而且用伯胺较多。实际上伯胺常混有仲胺。因此,工业上常用的脂肪胺实际上是混合胺,例如十八胺。当胺的烃链中带有醚基的阳离子时,就属于醚胺类捕收剂。大多数硅酸盐矿物在水中带负电,零电点较低。并且晶体结构的不同,零电点也有一定的差异。例如岛状结构的硅酸盐矿物石榴子石零电点较高,而层状硅酸盐矿物云母的零电点就很低。该文进一步指出：阳离子捕收剂铁矿反浮选一般是在pH为7～10条件下,用胺类阳离子捕收剂将含硅脉石(主要是石英)回收到泡沫相中。

上述两类药剂应用于脉石矿物主要为石英的铁矿石的反浮选，但对微细粒且含氟、硫、磷、长石等铝硅酸盐难选铁矿石适应性较差。因此，研发新型高效阳离子捕收剂是铁矿石反浮选技术的关键所在。其中尤以季铵盐类表面活性剂的研究较为突出。目前使用季铵化合物作捕收剂的实例主要有：

(1)中国专利CN1347345A公布了一种用于铁矿石中硅酸盐的泡沫浮选的季铵化合物，在需要加入铁矿石沉淀剂，且pH值为7～11的情况下，采用季铵盐化合物作反浮选捕收剂。

（2）美国专利US3960715也涉及季铵盐，如十二烷基三甲基氯化铵阳离子浮选捕收剂从铁矿石中分离出硅脉石组分的泡沫浮选法。

在上述公开的专利技术中尚存在一定不足，如浮选精矿中硅酸盐及磷含量太高，精矿回收率低，或者适用于矿石中含硅量较低的情况，且浮选过程中均需要添加其它辅助调整剂。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述问题，而提供一种复合型季铵盐阳离子硅酸盐矿物捕收剂，采用该方法制备捕收剂，在不添加任何目的矿物抑制剂（如淀粉、单宁等）的条件下用于反浮选硅酸盐矿物及脉石矿物，具有高选择性、强捕收能力。

本发明的另一目的是提供该复合型季铵盐阳离子硅酸盐矿物捕收剂的制备方法。

为实现本发明的上述目的，本发明一种复合型季铵盐阳离子硅酸盐矿物捕收剂采用的原料组分及各组分的质量分数为：

（1）含碳14至17的烷基叔胺中的任一种或它们二者及以上的混合物，100份；

（2）氯化苄或溴化苄，45～55份；

（3）脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂，3～8份；

（4）柴油，2～5份。

其中氯化苄或溴化苄的质量份数以48～52份为佳，脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂的质量分数以3～6份为宜，柴油的质量分数最好为2.5～3.5份。

其最佳的质量份数为：氯化苄或溴化苄52份，脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂4份，柴油3份。

上述烷基叔胺中的碳原子数以14至16较为理想，以16为最佳。