利用浮选药剂的同分异构原理发展新型锡石捕收剂.pdf

2 0 0 3年 1 0月 第 3 2卷第 5期 有色矿 山 Non f e r r o u s M i ne s oc t ． ． 20 03 Vl01 ． 3 2 No． 5 ” “”” ；选矿{ ．． ．． ．． ．． 利用浮选药剂 的同分异构原理发展新型锡石捕收剂 朱建光 中南大学， 湖南 长沙 4 1 0 0 8 3 [ 关键词】同分异构原理； 1 一羟基 一2一萘甲羟肟酸 H 2 0 3 ； 2一羟基 一3一萘甲羟肟酸 H 2 0 5 ； 锡石浮选； 磷酸三 丁酯 TB P [ 摘要】1 一羟基 一2一萘 甲羟肟酸和 2 一羟基 一3 一萘 甲羟肟酸是同分异构体。用 2一羟基 一3一萘甲羟肟酸 为捕收剂， T B P为辅助捕收剂， 浮选粒度 一4 4 m占 1 0 0 ％， 一1 1 ／ a n占 1 1 ． 3 ％的锡石细泥， 从含锡 1 ． 3 6 ％的给矿得 到含锡 3 7 3 9 ％， 回收率 9 1 ． 2 1 ％的锡精矿 ； 用它的同分异构体 1 一羟 一2一萘 甲羟肟酸浮选粒度 一2 2 ／ a n占 1 0 0 ％， ～ 1 1 “ m占 7 6 ． 8 ％的锡石细泥， 从含锡 1 ． 0 1 ％的给矿得到含锡 1 8 ． 8 5 ％， 回收率 9 2 ． 6 8 ％的锡精矿。它们都是锡石 的有效捕收剂， 再次证明浮选药剂的同分异构原理是正确的。 [ 中图分类号 】 TD 9 2 3 1 3 [ 文献标识码】A [ 文章编号 】1 0 0 2 ． 8 9 5 1 2 0 0 3 0 5 ． 0 0 2 7 0 4 De v e l o pi ng ne w t y p e c o l l e c t o r s f o r c a s s i t e r i t e a c c o r di ng t o i s o me r i s m pr i n c i pl e o f f l o t a t i o n r e a g e nt Z HU J i a n - g u a n g C e n t r a l S o u t h U n i v e r c i t y ，C h a n g s h a 4 1 0 0 8 3 ，C h i n a K e y w o r d s i s o me r i s m p r i n c i p l e ； 1 一 h y d r o x y 一 2 一 n a p h t h y l h y d r o x i mi c a c i d H 2 0 3 ； 2 一 h y d r o x y 一 3 一 n a p h t h y l h y d r o x i mi c a c i d H2 0 5 ；c a s s i t e r i t e f l o t a t i o n ； t r i b u t y l p h o s p h a t e T B P Ab s t r a c t 1 一 h yd r o x y一 2一 na ph t hy l hy d r o x i m i c a c i d a nd 2 一 hy d r o xy 一 3一 na p ht hy l hy d r o xi m i c a c i d r e i som e r e a c h o t h e r ．Us i n g 2 一 h y d r o x y - 3 一 n a p h t h y l h y d r o x i mi c a c i d a s c o l l e c t o r t o c a s s i t e r i t e s l i me ，t h a t p a r t i c l e s i z e i s 1 0 0％ 一 44 ／ m a nd 11． 3％一 1 1 m ．Th e r e s u l t s s ho w t ha t t he c o n c e nt r a t e gr a de a nd r e c o v e r y o f Sn re 3 7． 3 7％ a nd 9 1 ． 2 1 ％ wh e n f e e d g r a d e i s 1． 3 6％ S n ．Us i n g i t s i some r 1 一 h y d r o x y 一 2 一 n a p h t h y l h y d r o x i mi c a c i d t o flo a t 1 0 0％ 一 2 2／ m a nd 7 6． 8％一 1 1 m c a s s i t e r i t e s l i m e ， t he c o nc e nt r a t e gr a de a n d r e c ov e r y o f Sn a r e 1 8． 85％a n d 9 2． 6 8％ wh e n f e e d gr a de i s 1． 01％ Sn．The y a r e t he e f f e c t i v e c ol l e c t e r of c a s s i t e r i t e s l i me ， whi c h p r o v e d t ha t t he f l o t a t i o n r e a g e nt i so m e r i s m p r i nc i p l e i s c or r e c t a g a i n． 1 前 言 有相 同分子式而结构式不同者互称为同分异构 体。同分异构体中有相同功能团者称为同系列 同分 异构体 ， 其化学性质十分相似， 同分异构体没有相同 的功能 团， 则化学性质相 差较大。有相似功 能团的 [ 收稿 日期】 2 0 0 3 ． 0 8 ． 2 4 [ 作 者简介 】朱 建 光 1 9 2 5一 ， 男， 中 南 大学 矿 物 系 教 化学性质亦相似。这些论 点是有机化学 中对同分异 构体 的主要论述。 浮选药剂 的浮选性能， 是它物理性质和化学性 质的集中反映， 有相 同功能 团的同分 异构体其浮选 性能十分相似， 有相似 功能 团的同分 异构体浮选性 能亦相似。 设计与合成新浮选药剂 时， 可在有相 同功能 团 或相似功能团的 同分异构体 中选 择较 易合 成的， 原 材料来源广的为合成对象， 这样往往 能筛选出更为 理想的品种， 这种论 点是笔 者在长期研 究浮选 药剂 维普资讯 有色矿山 2 0 0 3年 第 3 2卷 的实践中总结出来的， 称它为浮选药剂 的同分异构 原理。 利用此论点， 在 8 0年代初期， 合 成了 甲苯胂酸 的同分异构体苄基胂酸[ 1 ] ， 代替 了当时在 工业上使 用的混合 甲苯胂酸， 有 明显 的经 济效益， 用此论点， 合成 了浮 锡灵 [ 2 ] F X L系列 药 剂 ， 亚 磷 酸酯[ 3 -- 4 ] J G系列药剂 ， 苯 甲羟 肟酸[ ] 等 锡石捕收剂 均对 锡石有 良好 的捕收性 能， 在 此论点指导下共合 成 6 系列 2 1 [ ’ 】 种两性捕收剂 ， 筛选出对氧化铅锌矿和 含 钙矿物分选 比常用药剂 具有较 好效果 的 R一1 2和 R O一1 2 ； 曾研 究水 杨醛 肟的 同分异 构体 苯 甲羟 肟 酸[ 5 - 6 ] ， 发现它对锡石和菱锌 矿均 有 良好 的捕 收作 用。后来广州有色金属 研究院利用此论点在工业上 合成并生产 了苯 甲羟肟酸与组合抑制剂 A D配合使 用 。 以苯 甲羟肟酸 为主 的混合 捕收剂 B H浮选 柿竹 园黑钨细泥取得 良好效果， 并 已投入生产多年 。 2一羟基 一3一萘 甲羟肟酸 H2 0 5 是浮选包头稀 土矿 的有 效 捕 收 剂，已在 工业 上 使 用 多年 ， 它 与 1 一羟基 一2一萘 甲羟肟酸 H 2 0 3 是 同分异构体 。它 们有相同的分子式， 相同的功能团但位置不 同。 一 H 明 根据 同分异构原理推断 H2 03 亦应对包头稀土 矿物有较好的捕 收性能， 对 比试验证 明此推断十分 正确， H2 o 3 [ 】 也是有前途 的稀土捕收剂。 2 用 2一羟 基 一3一萘 甲羟 肟酸 H2 0 5 浮选 锡石 细泥 水 杨羟肟酸是锡石有效捕收剂 [ 加 ] ， H2 o 5 与水杨 羟肟酸 的功能团相同， 只是烃基多了一个苯环， 它们 的结构式如下 C NDOH ‘ I o 一 水杨羟肟酸Hm5 它们是同 系列物， 因为功 能 团相 同， 化学性 质很相 似。水杨羟肟酸是锡 石的 良好捕收剂 ， 推想 H2 o 5 亦 应对锡石有 良好 的捕收性能。 2 ． 1 锡石细泥的性质 锡石细泥取 自广西大厂车河选 厂细泥工段浮锡 给矿。 多元素分析和粒度分析结果见表 1 和表 2 。 2 ． 2 开路精选试验 用 H2 o 5 为捕收剂 ， TB P为辅助捕收剂 ， 碳酸钠 表 1 试样多元素分析结果 ％ 为 p H调整剂， 单宁为方解石抑制剂， 构醇油为起泡 剂， 通过条件试验找出最佳开路精选流程见 图 1 ， 开 路精选试验结果见表 3 。 2 ． 3 用 H加 5 为捕收剂 T B P为辅助捕收剂浮锡闭路 试验 在开路精选试验的基础上用图 2流程进行 闭路 试验， 试验结果见表 4 。 表 3 用 H2 o 5 为捕收剂 T B P为辅助 捕收剂锡石细泥开路精选结果 ％ 维普资讯 第 5期 。朱建光 利用浮选药剂的同分异构原理发展新型锡石捕收剂 2 9 位 g ／ t 2 5 O 锡精矿 中矿 Ⅱ 图 1 l k 为捕收剂 T B P为辅助捕 收剂镊石细泥开路精选流程 锡精 矿 图 2 l k 为捕 收剂 T B P为辅助 捕收剂浮镊闭路浮选流程 表 4 H郴为捕收剂 T B P为辅助捕收剂浮镊石闭路试验结果 位 g ／ t 2 5 0 从表 4结果看 出 用 H2 o 5 为捕 收剂， T B P为 辅 助捕收剂， 浮选大 厂 车河选 厂锡 石细泥 ， 可 从含 锡 1 ． 3 6 ％的给矿， 通过一粗二精 ， 中矿集 中返回粗选的 闭路流程， 可得到 含锡 3 7 ． 3 9 ％， 回收率 9 1 ． 2 1 ％的 锡精矿， 效果很好。 3 H2 o 3 为 捕 收剂 TB P为 辅 助 捕 收 剂 浮选车河选厂锡石细泥 3 ． 1 试样性质 因用 H2 o 5 作捕收剂 的试 样 已用完 ， 用 H 2 o 3 作捕 收剂的试样是重 新再取的试样。性质略 有差异， 粒 度很细 ， 含锡较低 ， 其粒级和多元素分析见表 5和表 6 。从表 6看出 粒度很 细， 一l l t a m 含量为 7 6 ． 8 ％。 一 般说 粒 度 一1 0 t a m 大 于 1 0 ％时浮选 效 果便 会变 差， 可见该试样为难选试样 。 3 ． 2 开路精选试验 通过条件试验找 出浮锡 各因素最佳 条件后， 用 图 3流程进行开路精选试验， 试验结果见表 7 。 3 ． 3 闭路试验 在开路试验 的基础上进行 了闭路试验 ， 试验流 程见 图 4 ， 试验结果见表 8 。 表 5 试样多元素分析结果 ％ 维普资讯 有色矿山 2 0 0 3年 第 3 2卷 锡精矿 中矿 Ⅱ 中矿 Ⅲ 尾矿 图 3 I k 作捕收剂 T B P为辅助捕 收剂开路精选锡石试验流程 表 7 用 H 2 D 3 作捕收剂 T B P作辅 助捕收剂浮锡开路精选结果 ％ 图 4 I k 为捕收剂 T B P为辅 助捕收剂浮锡闭路流程 表 8 H2 n 3 为捕收剂 T B P为辅助 捕收剂浮锡闭路试验结果 ％ 4 结语 1 从表 4和表 8结果看 出， 2 一羟基 一3一萘 甲 羟肟酸 H2 0 5 是锡石极其 良好的捕 收剂 。多次 闭路 平均指标可从含锡 1 ． 3 6 ％的给 矿经过 一粗二 精 中 矿集 中返 回粗选 的 闭路 流程得 到含锡 3 7 ． 3 9 ％， 回 收率 9 1 ． 2 1 ％的锡精矿。 1 一羟基 一2一萘 甲羟肟酸对微细粒锡石细泥特 别有效 ， 可从粒度 为 1 1 m 占 7 6 ％～ 一2 2 m 1 0 0 ％ 含锡 1 ． 1 6 ％ 的 给 矿，闭 路 试 验 结 果 得 到 含 锡 1 8 ． 2 9 ％， 回收率 9 2 ． 6 8 ％的锡精矿。 2 1 一羟基 一2 一萘 甲羟肟酸 H2 0 3 与 2 一羟基 一 3 一萘 甲羟肟 酸 H2 0 5 是 同分 异构 体， 官 能 团相 同， 只是位置不同， 性质 十分相似 ， 上述试验结果证 明它们对锡石均有 良好 的捕收性 能， 再次证 明笔者 提 出的“ 浮选 药剂 的 同分 异构原理 ” 的论 点是正 确 的， 可供研究新浮选药剂时参考 。 [ 参考文献 ] [ 1 ] 朱建 光 ． 同系列 同分 异构 原则 在 研究 苄基 胂酸 中的应 用 [ J ] ． 湖南冶金 ， 1 9 8 3 ， 4 1 8 2 3 ． [ 2 ] 钟宏 ， 朱建 光 ． 浮锡 灵 对 锡石 的捕 收性 能 和 作 用机 理 [ J ] ． 有 色金属 季刊 ， 1 9 8 5 ， 4 3 74 5 ． [ 3 ] 程建国， 朱建光． 烷基亚磷酸酯对锡石的捕收性能及作 用机理 的 研 究 [ J ] ． 有色 金 属 季 刊 ， 1 9 8 6 ， 4 3 7 43． [ 4 ] 程建 国， 朱 建光 ． 应用基 团 电负性 理论计算和 应 用同分 异构原 理 发展 新 型 锡 石 捕 收 剂 [ J ] ． 矿 冶 工 程 ， 1 9 8 6 ， 4 1 92 1 ． [ 5 ] 朱 建光， 伍喜庆 ． 同分 异构原理在 合成氧化 矿捕 收剂 的 应 用[ J ] ． 有 色金属 季刊 ， 1 9 9 0 ， 3 3 2 3 7 ． 【 6 ] 伍喜庆， 朱建光． 苯甲异羟肟酸浮选菱锌矿及其机理 [ J ] ． 矿冶工程 ， 1 9 9 1 ， 2 2 8 3 1 ． [ 7 ] 朱 建 光 ． 同分 异 构 原 理 在 合 成 两性 捕 收 剂 中 的应 用 [ J ] ． 中南矿 冶学院学报 ， 1 9 9 3 ， 5 ； 5 9 66 0 1 ． [ 8 ] 戴子林， 张季玲， 高玉德． 苯甲羟肟酸浮选细粒黑钨矿 的研究 [ J ] ． 矿冶工程 ， 1 9 9 5 ， 2 2 42 7 ． [ 9 ] 徐金球， 徐晓军， 王景伟． 1一羟基 一2一萘 甲羟肟酸的 合成及对稀土矿物的捕收性能[ J ] ．有色金属 季刊 ， 2 0 0 2 ， 3 7 2 3 2 ． [ 1 0 ] 陈竟清， 赖景陀， 叶少岐 等 ． 锡石捕收剂水杨氧 肟酸[ J ] ． 有色金属 选矿部分 ， 1 9 8 7 ， 3 2 6 2 8 ． [ 1 1 ] 朱玉霜， 朱建光． 浮选药剂的化学原理 修订版 [ M] ． 长 沙 中南大学 出版社 。 1 9 9 6 ， 3 3 6 3 6 9 ． 维普资讯