本發(fā)明屬于金屬礦選礦，具體涉及一種低鋁硅比鋁土礦正浮選復合捕收劑的制備方法。

背景技術：

1、我國鋁土礦資源主要以中低品位的一水硬鋁石型鋁土礦為主，這些鋁土礦不能直接用于拜耳法生產(chǎn)工藝，需經(jīng)過浮選脫硅處理以提高鋁硅比后，才能進入下一步的拜耳法生產(chǎn)工藝。鋁土礦的浮選工藝在選礦拜耳法氧化鋁生產(chǎn)中的產(chǎn)業(yè)化應用，有效提升了我國鋁土礦資源的利用率，增強了我國氧化鋁工業(yè)的市場競爭力。

2、鋁土礦浮選脫硅捕收劑是鋁土礦浮選分離的關鍵技術，開發(fā)合成最有效的捕收劑是提升浮選工藝和經(jīng)濟指標的重要途徑。常用的鋁土礦正浮選捕收劑主要包括脂肪酸皂類化合物和羥肟酸類化合物。其中，脂肪酸皂類化合物包括不同碳鏈及雙鍵結(jié)構(gòu)的脂肪酸、氧化石蠟皂、塔爾油、環(huán)烷酸、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉等。這些藥劑在鋁土礦浮選脫硅工藝中存在的問題主要有：藥劑用量大、選擇性差、精礦回收率低，且浮選尾礦難以沉降、回水利用困難等。羥肟酸類化合物主要包括烷基羥肟酸、苯甲羥肟酸、水楊羥肟酸等，這些藥劑在鋁土礦浮選脫硅中存在的問題是捕收能力相對不足且價格昂貴。

3、目前，工業(yè)上廣泛采用鋁土礦捕收劑混合用藥的方法。常規(guī)的配藥方法是將一定量的乳化劑(如常見的有烷基酚聚氧乙烯醚類、聚脂肪醇聚氧乙烯醚類、聚乙二醇類、吐溫類等)與脂肪酸皂類化合物、羥肟酸類化合物在常溫或加熱的水溶液中混合，經(jīng)過機械攪拌均勻后得到浮選藥劑溶液。相比于單獨使用脂肪酸皂類化合物或羥肟酸類化合物，乳化劑的使用有助于減少藥劑用量，一定程度提高選別指標，但常規(guī)乳化得到的混合捕收劑仍存在乳化效果較差、藥劑溶解不均勻、藥劑穩(wěn)定性差、藥劑綜合成本較高等問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種低鋁硅比鋁土礦正浮選復合捕收劑及其制備方法，該方法簡便易行，可提高乳化效果，降低生產(chǎn)成本，減少選別過程捕收劑用量、實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的節(jié)約與高效利用，所制備得到的捕收劑可具有優(yōu)良的選擇性、強大的捕收能力、良好的藥劑穩(wěn)定性、耐低溫等優(yōu)點，適用于低鋁硅比鋁土礦的選礦，能夠有效提高精礦品位和回收率，顯著改善精礦鋁硅比。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：所述復合捕收劑通過水、乳化劑、脂肪酸皂類化合物、羥肟酸類化合物、助乳劑、增效劑經(jīng)混合乳化、增效反應得到，反應前脂肪酸皂類化合物、羥肟酸類化合物、助乳劑、乳化劑、增效劑的質(zhì)量比為1：(0.2～0.8)：(0.05～0.5)：(0.05～0.2)：(0.1～0.8)；所述乳化劑為聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇的混合物，聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇的質(zhì)量比為1:1～1:4。

3、一種低鋁硅比鋁土礦正浮選復合捕收劑的制備方法，包括以下步驟：

4、a、向水中逐漸加入乳化劑，攪拌至混勻即得到乳化劑溶液；

5、b、向步驟a所制備得到的乳化劑溶液中加入脂肪酸皂類化合物、羥肟酸類化合物和助乳劑，隨后加熱并攪拌混勻得到藥劑混合液；

6、c、將步驟b制備得到的藥劑混合液置于超聲波清洗機或攪拌乳化機中，加入增效劑進行增效反應并將溶液攪拌均勻即得到復合捕收劑。

7、優(yōu)選的，步驟a中，所述乳化劑為pvp-k30和peg-600的混合物，二者質(zhì)量比為1:1～1:4，復合捕收劑中乳化劑含量為1％～6％。

8、優(yōu)選的，步驟b中，所述助乳劑為c5～c9脂肪醇和碳酸鈉的混合物，二者質(zhì)量比為1:1～1:5。

9、優(yōu)選的，步驟b中，脂肪酸皂類化合物、羥肟酸類化合物、助乳劑、乳化劑之間的質(zhì)量比為1：(0.2～0.8)：(0.05～0.5)：(0.05～0.2)。

10、優(yōu)選的，步驟b中，加熱溫度為20～80℃，攪拌時間為0.5～5h。

11、優(yōu)選的，步驟b中，所述脂肪酸皂類化合物為油酸、氧化石蠟皂、塔爾油中的一種或幾種。

12、優(yōu)選的，步驟b中，所述羥肟酸類化合物為質(zhì)量比為1:1的苯甲羥肟酸和辛基羥肟酸的混合物。

13、優(yōu)選的，步驟c中，所述的增效劑為三甲基硅油、八甲基三硅氧烷、月桂硫醇、c12～c14脂肪醇、煤油、煤焦油中的一種或幾種。

14、優(yōu)選的，步驟c中，藥劑混合液中的脂肪酸皂類化合物與增效劑之間的質(zhì)量比為1:(0.1～0.8)。

15、優(yōu)選的，步驟c中，超聲波清洗機或攪拌乳化機的處理時間為1～3h。

16、本發(fā)明中，乳化劑為聚乙烯吡咯烷酮(pvp-k30)和聚乙二醇(peg-600)的混合物，雖然聚乙二醇已廣泛用于礦用乳化藥劑的配制中，但是聚乙二醇與聚乙烯吡咯酮的混合使用仍較少，聚乙烯吡咯烷酮具有優(yōu)良的溶解性、增溶性、絡合性、表面活性和化學穩(wěn)定性，其與聚乙二醇共同使用能夠有效提高復合藥劑中難溶物質(zhì)間的互溶，增強不同組分間的增溶、乳化以及整個復合藥劑的穩(wěn)定性。

17、本發(fā)明中，脂肪酸皂類化合物的捕收性能強，來源廣泛且價格低廉，是復合藥劑的重要組成部分，能夠在保證優(yōu)良選別指標的同時降低總體藥劑成本；羥肟酸類化合物對礦石中的金屬元素(如fe、cu、zn等)具有選擇性螯合作用，有助于提高復合捕收劑的選擇性捕收能力。

18、本發(fā)明中助乳劑為c5～c9脂肪醇和碳酸鈉的混合物，c5～c9脂肪醇和碳酸鈉價格便宜，它們不僅能增強各組分間的互溶性，改善復合藥劑的低溫起泡和浮選性能，碳酸鈉還能調(diào)節(jié)溶液體系的ph、強化選別過程中的礦泥分散，從而提升綜合選別指標。

19、本發(fā)明中增效劑(三甲基硅油、八甲基三硅氧烷、月桂硫醇)具有優(yōu)良的表面活性，能顯著調(diào)節(jié)復合捕收劑的泡沫特性，調(diào)控不同組分與礦物顆粒間的選擇性作用，進而改善浮選泡沫狀況并提高浮選選擇性；c12～c14脂肪醇、煤油、煤焦油價格均低于常用脂肪酸皂類藥劑，作為增效劑添加后，不僅能調(diào)節(jié)浮選泡沫，還能夠顯著改善粗粒級和細粒級物料的回收，在降低綜合藥劑成本的同時提高浮選回收率。

20、如圖1所示，常見的陰離子型捕收劑(如陰離子脂肪酸皂、羥肟酸類化合物)主要通過分子-離子締合效應在鋁土礦物表面吸附而改變其表面親疏水性，這種改性作用中單一分子、離子作用能力有限，為了實現(xiàn)礦物表面充分疏水往往需要消耗大量的藥劑，而本發(fā)明制備的復合捕收劑溶液中強乳化和強分散促進藥劑以自由分子、微乳滴、納米粒子的形式與礦物作用，能夠顯著提高藥劑綜合利用效率并改善礦物的可浮性。同時，由于鋁土礦多孔的特性，復合捕收劑中存在的納米乳滴、納米粒子能夠有效充填到鋁土礦顆粒的孔隙中，在強化鋁土礦顆粒疏水性的同時顯著降低藥劑用量，進而提高綜合選別效率和效益。

21、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

22、(1)本發(fā)明基于鋁土礦的賦存形式、工藝礦物學特性(成礦作用導致鋁土礦普遍具有易泥化、塊礦表面孔隙發(fā)達、比表面積大等特點)及選礦富集工藝和方法特點，開發(fā)了一種簡便易行的制備方法。該方法可提高乳化效果，降低生產(chǎn)成本，減少選別過程捕收劑用量、實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的節(jié)約與高效利用，所制備得到的捕收劑具有優(yōu)良的選擇性、強大的捕收能力、良好的藥劑穩(wěn)定性、耐低溫等優(yōu)點，適用于低鋁硅比鋁土礦的選礦，能夠有效提高精礦品位和回收率，顯著改善精礦鋁硅比；另外，本發(fā)明所制備得到的復合捕收劑能夠在不去除細泥的情況下直接有效地浮選鋁土礦，適用于不同類型低鋁硅比鋁土礦(包括一水硬鋁石型、一水軟鋁石型和三水鋁石型)的正浮選脫硅過程。

23、(2)本發(fā)明在綜合考慮藥劑成本和選礦效率的基礎上，基于不同藥劑組合產(chǎn)生協(xié)同增效的原理，通過乳化劑、脂肪酸皂類化合物、羥肟酸類化合物、助乳劑和增效劑的有效復配組合，實現(xiàn)捕收劑中各組分在鋁土礦表面共同吸附和協(xié)同作用，復配藥劑中不同藥劑的種類及其配比是保障最終獲得良好鋁土礦選別指標的關鍵。該方法能夠選擇性增加鋁土礦目標礦物表面的疏水性，增強藥劑的吸附選擇性和捕收能力，從而提高低鋁硅比鋁土礦的選礦技術指標。

24、(3)本發(fā)明所制備的捕收劑穩(wěn)定性好，在室溫下能以乳濁液形式穩(wěn)定存在，加水稀釋后乳液依舊保持良好穩(wěn)定性，能夠在礦漿浮選時間內(nèi)穩(wěn)定發(fā)揮作用；在礦漿的分散能力強，與礦物作用充分，提高浮選指標明顯；起泡性好、泡沫細小、均勻，不需要額外添加起泡劑；原料來源廣泛，綜合藥劑成本低；綜合藥劑用量少，藥劑成本低。