[发明专利]一种二酮类化合物在高钙萤石浮选中的应用

说明书

本发明提供了一种二酮类化合物，其包括如下结构式：其中，R₁和R₂为氢、烃基或者苯环中的至少一种。本发明又提供了一种所述二酮类化合物的制备方法，包括步骤S1、氧化反应，将所需摩尔比的二元醇和水混匀后，在搅拌状态下，滴加所需摩尔比的氧化剂进行氧化反应，制得氧化产物；步骤S2、水解反应，将步骤S1氧化反应后的产物在水蒸气中进行水解反应，制得二酮类化合物。本发明还提供了一种所述二酮类化合物在高钙萤石浮选中的应用，能够实现萤石从方解石中选择性分离的目的。

技术领域

本发明涉及矿物浮选技术领域，具体涉及一种二酮类化合物及其制备方法和其在浮选中的应用。

背景技术

萤石(CaF₂)是含钙矿物之一，在工程和技术上应用广泛，且多被用于生产重要的含氟化学品和材料，如氟化氢(HF)、显示屏和光刻胶等。方解石(CaCO₃)是萤石矿石中最常见的脉石矿物，特别是方解石型萤石中方解石含量高达30％以上，同样还有其它一些含钙脉石矿物如磷灰石、白云石和石榴子石等。为了获得合格的萤石精矿，通常采用泡沫浮选方法将萤石与方解石分离。然而，由于萤石和方解石均为含钙矿物，表面存在相似的钙活性位点，导致使用传统脂肪酸类捕收剂时，二者浮选效果相似，分离难度很大。工业上通常需要添加大量的抑制剂如水玻璃及其改性物，才能实现萤石精矿中方解石的有效去除。但是这一工艺采用的水玻璃用量大、流程复杂且难以控制。此外，由于水玻璃具有强烈的分散矿浆作用，导致添加水玻璃后尾矿沉降速度非常慢，给尾矿处理和废水回用带来较大麻烦。更重要的是，由于水玻璃的选择性较弱，在抑制方解石等其它含钙矿物的同时也会抑制萤石，导致部分萤石无法回收，浪费了宝贵的萤石资源。

因此，开发一种从萤石中去除方解石等其它含钙矿物的捕收剂具有重要意义。为了实现它们的分离，许多研究集中在开发高选择性的捕收剂或抑制剂上。新型萤石捕收剂，包括璜基琥珀酰胺酸盐、双十二烷基二甲基氯化铵、环烷酸钠、苯甲羟肟酸、环己烯甲酸和2-氰基-N-乙基氨甲酰乙酰胺等。尽管这些新型萤石类捕收剂在试验中取得了一定的效果，但是成本高，且通常要与抑制剂水玻璃一起使用。许多新型方解石抑制剂也有报道，如改性水玻璃、橡碗栲胶、柠檬酸、氟硅酸钠、白坚木、丹宁酸和淀粉以及多羧酸等。而新型含钙矿物类抑制剂成本高，且通常采用的捕收剂为传统的油酸钠。由于采用的水玻璃和油酸钠对萤石及其它含钙矿物的选择性较弱，新型捕收剂和抑制剂的浮选效果不可避免地会受到影响。

发明内容

本发明目的在于提供一种二酮类化合物及其制备方法和其在浮选中的应用，用于解决在高钙萤石浮选过程中使用的新型捕收剂和抑制剂成本高，且浮选效果不高的问题。具体技术方案如下：

在第一方面，本发明提供了一种二酮类化合物，包括如下结构式：

其中，R₁和R₂为氢、烃基或者苯环中的至少一种。

进一步的，R₁和R₂为烷烃基时，其碳原子数为C₁～C₁₀。

进一步的，所述二酮类化合物，包括以下摩尔比的原料组分：氧化剂、二元醇和水(优选为去离子水)的摩尔比为(0.1～1):(1.1～2.5):(30～60)；

所述二元醇包括如下结构式：

其中，所述二元醇中的R₁和R₂与所述二酮类化合物中的R₁和R₂相同；

所述氧化剂包括高锰酸钾、双氧水或高氯酸。

进一步的，所述二元醇中的R₁和R₂为烷烃基时，其碳原子数为C₁～C₁₀。