钛铁矿物的浮选方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种钛铁矿物的浮选方法及系统，属于钛铁矿的浮选技术领域，解决了现有的捕收剂对微细粒钛铁矿与橄榄石的选择性较差的问题。所述浮选方法采用壬烯酸羟肟酸钠作为捕收剂，包括如下步骤：生成微纳米气泡：将壬烯酸羟肟酸钠作为捕收剂，将捕收剂溶液和压缩空气混合产生微纳米气泡；将原矿矿浆加入搅拌桶，加入硫酸调整剂搅拌混合，调节pH；得到混合矿浆；采用微纳米气泡对混合矿浆进行一次粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿。本发明专利技术的钛铁矿物的浮选方法及系统浮选效果优异。物的浮选方法及系统浮选效果优异。物的浮选方法及系统浮选效果优异。

【技术实现步骤摘要】
钛铁矿物的浮选方法及系统


[0001]本专利技术属于钛铁矿的浮选
，具体地涉及一种钛铁矿物的浮选方法及系统、壬烯酸羟肟酸钠的应用。

技术介绍

[0002]钛是一种关键金属矿产资源，在信息技术、航空航天、国防军工等新兴产业具有不可替代的用途。
[0003]我国钛资源非常丰富，其中，大约90％(质量百分比)的钛铁矿分布在四川省攀枝花和西昌。虽然我国钛铁矿储量居世界首位，但是钛铁矿原矿中钛嵌布粒度较细，且受到现有工艺中“先选铁后选钛”的工艺流程限制，选钛流程中微细粒(粒度20μm以下)矿物含量较高；另外，微细粒钛铁矿中含有大量的脉石矿物，如橄榄石，橄榄石的表面性质与钛铁矿相似，导致钛铁矿难以与橄榄石分离，钛铁矿与橄榄石通常直接作为矿泥扔掉，从而造成资源浪费和环境污染。
[0004]浮选是一种广泛应用于矿物分离的经济而有效的方法，但微细粒钛铁矿因颗粒小，导致矿物表面积大，对药剂具有较高的吸附能力，但药剂的选择性差，并且与浮选气泡的碰撞和粘附概率小，导致有用矿物与脉石矿物难以分离。目前，微细粒钛铁矿浮选分离的研究主要包括：开发高效表面活性剂，以增强微细粒钛铁矿与脉石的表面可浮性差异；针对浮选捕收剂，大多采用膦酸类捕收剂、脂肪酸类捕收剂和组合捕收剂，这些捕收剂对浮选微细粒钛铁矿具有一定的效果，但面临富集比低、流程长、回收率低的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种钛铁矿物的浮选方法及系统、壬烯酸羟肟酸钠的应用，能够解决以下技术问题之一：(1)现有的捕收剂对微细粒钛铁矿与橄榄石的选择性较差；(2)现有的浮选工艺回收率低。
[0006]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0007]本专利技术提供了一种钛铁矿物的浮选方法，浮选方法采用壬烯酸羟肟酸钠作为捕收剂。
[0008]进一步的，钛铁矿物中主要包括钛铁矿和橄榄石；钛铁矿物的粒径为74μm以下。
[0009]进一步的，浮选方法包括如下步骤：
[0010]步骤1、生成微纳米气泡：将壬烯酸羟肟酸钠作为捕收剂，将捕收剂溶液和压缩空气混合产生微纳米气泡，微纳米气泡的直径小于10μm；
[0011]步骤2、对钛铁矿物进行浮选：将原矿矿浆和硫酸调整剂搅拌混合，调节pH，得到混合矿浆；采用微纳米气泡对混合矿浆进行一次粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿。
[0012]进一步的，还包括如下步骤：
[0013]步骤3、将粗选精矿进行二次精选，将粗选尾矿进行一次扫选，得到最终精矿和最终尾矿。
[0014]进一步的，步骤2中，调节pH为3.5～5.5。
[0015]进一步的，壬烯酸羟肟酸钠采用羟胺法和皂化法合成。
[0016]进一步的，合成步骤包括：
[0017]S101、将盐酸羟胺和氢氧化钠分别溶于甲醇中，得到盐酸羟胺甲醇溶液和氢氧化钠甲醇溶液；
[0018]S102、在0℃冰浴中，将氢氧化钠甲醇溶液缓慢加入盐酸羟胺甲醇溶液中反应1～2h，反应后过滤掉钠盐，得到混合溶液；
[0019]S103、将壬烯酸甲酯缓慢滴入到混合溶液中，回流搅拌，反应结束后，用盐酸酸化反应产物，调节pH为5～5.5，然后回收反应产物中的甲醇并除去反应产物中的水分，得到壬烯酸羟肟酸；
[0020]S104、将壬烯酸羟肟酸溶解在乙酸溶液中，冷却结晶，得到固体壬烯酸羟肟酸；
[0021]S105、将固体壬烯酸羟肟酸加入到氢氧化钠溶液中完全溶解，并调节pH，制得壬烯酸羟肟酸钠。
[0022]进一步的，每吨钛铁矿物的捕收剂用量为0.2～1.5kg。
[0023]进一步的，S101
‑
S103中，壬烯酸甲酯、盐酸羟胺和氢氧化钠的摩尔比例为1～3:1.1～6:2.2～10。
[0024]进一步的，S103中，45～55℃回流搅拌4～6h。
[0025]本专利技术还提供了一种旋流静态微泡浮选系统，包括浮选柱、气泡发生器、超声空化装置和文丘里管；浮选柱的下部设有进气口，气泡发生器与进气口连通；气泡发生器与超声空化装置和文丘里管分别连通，超声空化装置和文丘里管连通，超声空化装置和文丘里管中产生的微纳米气泡能够通过气泡发生器进入浮选柱。
[0026]本专利技术还提供了一种壬烯酸羟肟酸钠的应用，将壬烯酸羟肟酸钠作为钛铁矿物浮选的捕收剂。
[0027]与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
[0028]1)本专利技术通过羟胺法和皂化法合成具有高捕收性和高选择性的壬烯酸羟肟酸钠，将壬烯酸羟肟酸钠作为微细粒钛铁矿物的浮选方法的捕收剂，可显著提高钛铁矿和脉石矿物的可浮性差异，提高钛铁矿的浮选效果。
[0029]2)本专利技术通过采用超声波水力空化技术/强搅拌的协同作用以及文丘里管的高压作用，产生稳定的微纳米气泡，有效促进矿物颗粒与气泡的碰撞粘附，发挥“二次捕收剂”的作用，增强微细颗粒的矿化作用，实现微细粒钛铁矿的选择性分离，解决了微细粒钛铁矿无法高效回收的技术问题。
[0030]3)本专利技术采用壬烯酸羟肟酸钠，在浮选过程中不需要加起泡剂，壬烯酸羟肟酸钠同时起到捕收和起泡的效果，相较于现有技术，本专利技术所需要的化学物质种类少。
[0031]4)本专利技术采用壬烯酸羟肟酸钠作为捕收剂，浮选过程中仅加一种捕收剂，无需加入其它辅助捕收剂，并且捕收剂的用量较少，相较于现有技术采用混合捕收剂，本专利技术采用单一的壬烯酸羟肟酸钠即可实现微细粒钛铁矿的高效浮选，效果优异。
[0032]5)本专利技术采用的壬烯酸羟肟酸钠为捕收剂，使得捕收剂的溶解性变强，且可增强捕收剂与钛铁矿表面的静电吸附和化学吸附，增强了浮选效果。
[0033]6)本专利技术中整个工艺只加入硫酸调整剂和壬烯酸羟肟酸钠捕收剂，不需要加入活
化剂和抑制剂等，减少药剂消耗，增加经济效益。
[0034]7)本专利技术的方法简单易行、安全环保，可有效实现微细粒钛铁矿和脉石矿物的分离，促进我国钛资源的高效回收。
[0035]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书和说明书附图中所特别指出的内容来实现和获得。
附图说明
[0036]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0037]图1为本专利技术的旋流静态微泡浮选系统的整体结构示意图；
[0038]图2为本专利技术的实施例1的试验结果对比图。
[0039]附图标记
[0040]1‑
搅拌桶，2
‑
浮选柱，21
‑
第一柱体，22
‑
精矿收集槽，23
‑
排矿口，3
‑
气泡发生器，4
‑
超声空化装置，5
‑
高速搅拌器，6
‑
高速摄像机，7
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛铁矿物的浮选方法，其特征在于，所述浮选方法采用壬烯酸羟肟酸钠作为捕收剂。2.根据权利要求1所述的浮选方法，其特征在于，所述钛铁矿物包括钛铁矿和橄榄石；所述钛铁矿物的粒径为74μm以下。3.根据权利要求1所述的浮选方法，其特征在于，所述浮选方法包括如下步骤：步骤1、将捕收剂溶液和压缩空气混合产生微纳米气泡；步骤2、将原矿矿浆和硫酸调整剂搅拌混合，调节pH，得到混合矿浆；采用微纳米气泡对混合矿浆进行一次粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿。4.根据权利要求3所述的浮选方法，其特征在于，还包括如下步骤：步骤3、将粗选精矿进行二次精选，将粗选尾矿进行一次扫选，得到最终精矿和最终尾矿。5.根据权利要求3所述的浮选方法，其特征在于，所述步骤2中，pH为3.5～5.5。6.根据权利要求1至5所述的浮选方法，其特征在于，所述壬烯酸羟肟酸钠依次采用羟胺法和皂化法合成。7.根据权利要求6所述的浮选方法，其特征在于，所述合成包括如下步骤：S101、将盐酸羟胺和氢氧化钠分别溶于甲醇中，得到盐酸羟胺甲醇溶液和氢氧化钠甲醇溶液；S102、在0℃冰浴中，将氢氧化钠甲醇溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：范桂侠，曹亦俊，李鹏，黄宇坤，彭伟军，李国胜，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：