一种含钛矿物浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂及其应用转让专利
申请号 : CN201910319077.8
文献号 : CN110076005B
文献日 : 2020-04-07
发明人 : 刘能云 , 邓冰 , 王洪彬 , 周玉昌 , 张裕书 , 陈超
申请人 : 中国地质科学院矿产综合利用研究所
摘要 :
本发明公开了一种用于含钛有用矿物浮选过程中硅酸盐脉石矿物的组合抑制剂及其应用。该组合抑制剂是有机磺酸盐和草酸、水玻璃、水玻璃和草酸混合物、氟硅酸钠中的一种或几种组成，其中有机磺酸盐主要是芳香磺酸盐及其聚合物。与目前常用含钛矿物浮选所用硅酸盐脉石矿物抑制剂相比，本发明抑制剂对硅酸盐脉石矿物具有更好的选择性抑制作用，在浮选过程中强烈抑制脉石矿物的上浮而对含钛有用矿物的抑制作用较草酸、水玻璃、水玻璃和草酸混合物氟硅酸钠的要弱，在改善含钛矿物浮选分离过程选择性的情况下能提高含钛有用矿物精矿的回收率。本发明抑制剂用于从脉石矿物中分选钛铁矿能获得比传统钛铁矿浮选脉石矿物抑制剂较好的效果。
权利要求 :
1.一种含钛矿物浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂，其特征在于，包括含有芳香环的有机磺酸盐和/或含有芳香环的有机磺酸盐聚合物，以及氟硅酸钠。
2.根据权利要求1所述的含钛矿物浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂，其特征在于，所述有机磺酸盐包括：
3.根据权利要求1所述的含钛矿物浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂，其特征在于，所述有机磺酸盐聚合物包括：
4.根据权利要求1-3任一权利所述的含钛矿物浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂，其特征在于，包括氟硅酸钠和含有芳香环的有机磺酸盐聚合物，所述含有芳香环的有机磺酸盐聚合物与氟硅酸钠重量比为3-10:1。
5.根据权利要求4所述的含钛矿物浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂，其特征在于，所述含有芳香环的有机磺酸盐聚合物为聚苯乙烯磺酸盐。
6.如权利要求1-5任一权利所述的含钛矿物浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂在含钛矿物浮选中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，具体地应用方法包括如下步骤：
1)将水和粒度-3mm含钛矿物添加到球磨机中，磨矿，得到含钛矿物单体解离度≥90％的矿浆；
2)将步骤1)得到的矿浆弱磁选除去强磁性矿物；
3)将步骤2)除去强磁性矿物后的矿浆通过强磁选或强磁选-重选，得到预富集钛粗精矿；
4)对步骤3)所述预富集钛粗精矿进行浮选，浮选过程中加入所述硅酸盐脉石矿物抑制剂，得到浮选钛精矿和脉石矿物。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，步骤1)所述含钛矿物为钛铁矿、金红石、锐钛矿、白钛矿和板钛矿中的一种或多种。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，步骤4)所述浮选过程中加入调整剂。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，步骤4)所述浮选过程中加入捕收剂。
说明书 :
一种含钛矿物浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂及其应用
技术领域
[0001] 本发明属于选矿浮选药剂领域，具体涉及一种含钛矿物浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂及其应用。
背景技术
[0002] 浮选是一种将悬浮于液体中的细粒矿物颗粒、粉末中的某一部分从其它固体矿物中分离出来的方法。浮选过程包括向液体中充气产生泡沫，并使附带某些固体颗粒的泡沫浮于液体表面并使其它没有上浮的矿物固体颗粒悬浮于液体中。浮选的基本原理基于某些矿物颗粒能够粘附在向矿浆中充气产生的气泡上，而其它矿物颗粒不会粘附在气泡表面，与气泡粘附在一起的矿粒变得比液体轻，因此矿粒随着气泡上升到液体表面形成泡沫层。矿物的可浮性与矿物表面的化学性质有关。捕收剂主要用于改变矿物表面的化学性质，并且被加到矿浆中增加分离过程的选择性和提高分离效率。因为矿业加工处理量大并且有价矿物和脉石矿物之间的价值相差大，因此即使分离效率有很小的提高也能获得巨大的利润。
[0003] 矿物和其伴生的矿石通常分为硫化和氧化两类，氧化矿为含氧原子的矿物簇比如钛铁矿、水铝石和石英。因此含氧原子的矿物簇通常被划分为氧化矿。目前的大部分矿物为氧化矿，但大部分浮选成功应用的是硫化矿，氧化矿的浮选比硫化矿浮选要困难，并且大部分氧化矿浮选效果不是很好。目前氧化矿浮选所面临的主要问题是选择性。已有的羧酸、烷基硫酸盐和烷基磺酸盐被认为是氧化矿的有效捕收剂。虽然使用这些捕收剂能够获得可令人接受的回收率，但对目的矿物的选择性却十分差。目标矿物在被回收矿物中的含量低得让人无法接受，因此为了获得品质合格的精矿产品，在氧化矿的浮选过程中必须要使用脉石矿物的抑制剂。
[0004] 钛金属化学性质稳定、密度小、硬度大、耐高温、酸碱、抗腐蚀等特性而被广泛应用于航空、军事、运输、环保和医疗行业。工业上主要开发利用的它资源包括钛铁矿、锐钛矿、板钛矿、钙钛矿和金红石，钛铁矿和金红石是目前大规模工业开采的钛资源，随着金红石资源量的减少，钛铁矿成了目前主要的钛资源，钛铁矿是一种典型的氧化矿，依据矿种分类钛铁矿可分为原生矿、次生风化矿及海砂矿三种，其中原生钛铁矿较难分选。钛铁矿中一般约57％的钛赋存于钛磁铁矿(nFeTiO3·mFe3O4)中，约40％赋存于钛铁矿(FeTiO3)中，钛铁矿的赋存特点决定了无法从源头上实现钛、铁的分离。在现有的分选工艺中，钛磁铁矿进入铁精矿，钛铁矿进入钛精矿。
[0005] 钛铁矿传统物理选矿方法包括重选、磁选、电选或这些方法的结合，但这些物理分选方法不适合于钛铁矿矿物颗粒细小分散于矿石中的原生钛铁矿，目前原生钛铁矿的选矿主要通过弱磁选除铁后再通过强磁选预富集将TiO2品位进一步提高得到预富集钛铁矿粗精矿，预富集钛粗精矿中通常夹杂部分硅酸盐脉石矿物，TiO2品位达不到到销售要求，预富集钛粗精矿需进一步采用浮选、电选或摇床进行精选获得合格钛铁矿精矿。由于电选主要处理+0.047mm粒级，存在台时处理能力小、入选物料要加温到80度左右，电耗高并有安全隐患；摇床存在精矿品位波动难以控制、台时处理能力小、占地面积大、水耗高、收率低等缺点。目前粗精矿进一步富集的主要方法还是浮选。然而硅酸盐脉石矿物表面含有和钛铁矿表面一样的Fe3+,Fe2+,甚至是Ti4+,此外硅酸盐脉石矿物表面还含有Ca2+,Mg2+,Al3+等，钛铁矿和硅酸盐脉石矿物表面化学性质相似，仅使用捕收剂难以实现钛铁矿和硅酸盐脉石矿物浮选分离，即使使用硅酸盐脉石矿物抑制剂，若预富集作业得到钛粗精矿中硅酸盐脉石矿物含量较高，浮选也难以获得合格钛铁矿精矿，为保证最终能获得合格钛铁矿精矿，在预富集作业以牺牲TiO2回收率为代价尽可能多地抛弃硅酸盐脉石矿物提高预富集钛粗精矿TiO2品位，大量细粒级钛铁矿损失，导致钛铁矿分选工艺TiO2回收率较低。
[0006] 例如United States Patent 5,051,165通常第一阶段使用湿式或干式弱磁选分离出其中的强磁性矿物如铁等，弱磁选尾矿再经过强磁选抛弃其中的非磁性矿物，得到的磁性产物为钛铁矿粗精矿，这种钛铁矿粗精矿含有磁选夹带的磁性或非磁性杂质矿物，还必须经过浮选处理以获得能够销售的钛铁矿精矿产品。采用此种工艺最主要的缺点就是难以获得较高的回收率。因此提高钛铁矿浮选分离过程的选择性是提高钛铁矿分选工艺指标的关键，如前所述仅使用捕收剂难以实现钛铁矿和硅酸盐脉石矿物的选择性浮选分离，必须使用硅酸盐脉石矿物抑制剂达到提高钛铁矿浮选分离选择性的目的。研制高选择性硅酸盐脉石抑制剂是提升钛铁矿选矿回收率的关键，然而目前对钛铁矿浮选分离的研究多集中于捕收剂方面。
[0007] United States Patent 5,015,367描述了用于浮选氧化矿如钛铁矿的捕收剂烷基二芳基磺酸或其盐，United States Patent 4,797,202使用了氨烷基烃基酰胺做为含铁或含钛的氧化矿例如钛铁矿浮选的捕收剂。CN103613614A中公布了膦酸捕收剂用于钛铁矿浮选。阴离子脂肪酸捕收剂的吸附机理主要是脂肪酸阴离子吸附于矿物表面双电层中，非极性基定向排列并发生疏水缔合，或由化学吸附定向排列于矿物表面。传统的脂肪酸捕收剂都是以羧酸根为化学键与铁矿物作用，效果较弱。CN101543805A在脂肪酸捕收剂羧酸根基团附近第一个碳原子上引进羟基，是羟基与羧酸形成共轭效应。这种共轭效应与钛铁矿表面铁原子形成螯合作用，大大增强了钛铁矿对捕收剂的吸附作用。可将C13、C17碳链羟基脂肪酸分别占捕收剂总量的18-21％，C14、C15、C16三种碳链的羟基脂肪酸占捕收剂总量的58-62％混合配制成钛铁矿捕收剂。羟基脂肪酸捕收剂是一种能形成环状吸附作用的脂肪酸类捕收剂，其捕收能力显著大于一般脂肪酸捕收剂。与一般阴离子脂肪酸类捕收剂相比，可明显提高钛铁矿精矿品位，但钛铁矿精矿回收率没能得到提高。田建利，肖国光，黄光耀等以脂肪酸、醇胺有机物以及有机酸酐等为原料，经酰胺化、酯化和磺化合成了一种新型捕收剂用于钛铁矿的浮选。United States Patent 4,362,552使用各种脂肪胺和草酸混合使用将钛铁矿从磁铁矿中浮选分离出来，磁铁矿留在槽底不上浮。所使用的胺类有十二烷基醚二胺、十二烷基醚胺、月桂胺、牛脂胺、可可二胺和牛脂二胺等。
[0008] 使用不同组合捕收剂,可以改善其对矿物的捕收效果，得到比药剂单独使用时更好的指标,而药剂成本也能大幅度降低。United States Patent 4,200,522使用脂肪酸和少量脂肪酸单酯混合物作为钛铁矿浮选捕收剂，所述脂肪酸单酯为邻苯二甲酸、马来酸和碳链长度8-14的油醇或烷醇的酯化物，钛铁矿浮选使用的传统脂肪酸捕收剂用量很大，使用上述的混合捕收剂能够大大降低捕收剂的用量。United States Patent 7,393,462公布了一种羟肟酸和非离子表面活性剂混合物用于浮选脱除高岭土中的细粒钛铁矿矿物。
[0009] CN102294305A公布了一种钛铁矿浮选的捕收剂MOH，由异羟肟酸、苯乙烯磷酸、水杨羟肟酸、氧化石蜡皂和煤油混合物组成。CN103301952A公布了一种用于钛铁矿浮选的捕收剂6-脂肪烃基酰胺基己基羟肟酸捕收剂，与普通羟肟酸相比，使用该捕收剂在浮选粗选作业能使粗精矿TiO2品位提高约1％，回收率提高约6％，效果十分明显。CN104069950A公布了一种以菜籽油、松香钠皂、松醇油、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺混合而成的钛铁矿捕收剂。CN103801462A将喹啉和脂肪酸混合作为钛铁矿浮选捕收剂的组份使用。
[0010] 与捕收剂的研究相比，目前对钛铁矿浮选分离硅酸盐脉石矿物抑制剂的研究较少，特别是对提高硅酸盐脉石矿物抑制剂选择性方面的研究更少。在钛铁矿浮选过程中使用脂肪酸捕收剂时，用到的抑制剂有硫酸、硅酸钠、草酸、氟硅酸钠、磷酸钠、淀粉、糊精、瓜尔胶、单宁酸、羧甲基纤维素等。硫酸、水玻璃和草酸是钛铁矿浮选常用的硅酸盐脉石矿物2+ 2+
抑制剂，硫酸主要通过溶解硅酸盐脉石矿物表面能与捕收剂相互作用的Ca 和Mg 而抑制硅酸盐脉石矿物的上浮，水玻璃主要通过水解形成的负电荷胶体吸附到硅酸盐脉石矿物表面抑制硅酸盐脉石矿物的浮选，研究表明水玻璃与硅酸盐脉石矿物表面的Mg2+有较强的相互作用，草酸主要通过和钛辉石表面Ca2+形成草酸钙沉淀而抑制硅酸盐脉石矿物的上浮。
N102294306A公布了一种钛铁矿浮选方法，使用草酸和CMC为抑制剂浮选钛铁矿。
QingyouMeng等用羧甲基淀粉做为钛铁矿浮选时硅酸盐脉石矿物抑制剂。
抑制剂，硫酸主要通过溶解硅酸盐脉石矿物表面能与捕收剂相互作用的Ca 和Mg 而抑制硅酸盐脉石矿物的上浮，水玻璃主要通过水解形成的负电荷胶体吸附到硅酸盐脉石矿物表面抑制硅酸盐脉石矿物的浮选，研究表明水玻璃与硅酸盐脉石矿物表面的Mg2+有较强的相互作用，草酸主要通过和钛辉石表面Ca2+形成草酸钙沉淀而抑制硅酸盐脉石矿物的上浮。
N102294306A公布了一种钛铁矿浮选方法，使用草酸和CMC为抑制剂浮选钛铁矿。
QingyouMeng等用羧甲基淀粉做为钛铁矿浮选时硅酸盐脉石矿物抑制剂。
[0011] 上述描述的钛铁矿浮选硅酸盐脉石抑制剂由于选择性不足的原因，在抑制硅酸盐脉石矿物的同时也强烈抑制含钛矿物有用矿物的上浮，目前在中国攀枝花地区含钛矿物浮选作业仅用硫酸作为抑制剂主要原因。
发明内容
[0012] 针对上述问题，本发明旨在提供一种含钛矿物浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂，所述硅酸盐脉石矿物抑制剂为有机磺酸盐和/或有机磺酸盐聚合物与草酸、水玻璃和氟硅酸钠中的一种或多种组成的混合物。
[0013] 优选的，所述混合物由聚苯乙烯磺酸盐与氟硅酸钠组成，聚苯乙烯磺酸盐与氟硅酸钠质量比为3-10:1，最优选为5:1。
[0014] 优选的，所述有机磺酸盐包括：
[0015]
[0016] 所述有机磺酸盐聚合物包括：
[0017]
[0018] 优选的，所述的含钛矿物浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂在含钛矿物浮选中的应用。
[0019] 优选的，具体地应用方法包括如下步骤：
[0020] 1)将水和粒度-3mm含钛矿物添加到球磨机中，将矿石磨细，得到含钛有用矿物单体解离度≥90％的矿浆；
[0021] 2)将步骤1)得到的矿浆弱磁选除去强磁性矿物，弱磁选除去的是强磁性矿物比如钛磁铁矿或磁铁矿，弱磁选的强度0.10-0.20T,优选为0.14T；
[0022] 3)将步骤2)除去强磁性矿物后的矿浆通过强磁选或强磁选-重选，得到预富集钛粗精矿；
[0023] 4)向步骤3)所述预富集钛粗精矿中依次加入水、矿浆pH值调整剂、硅酸盐脉石矿物抑制剂和捕收剂，进行搅拌调浆，充气刮泡，得到浮选钛精矿和脉石矿物，浮选钛粗精矿经过四次精选得到钛精矿。
[0024] 优选的，步骤1)所述含钛矿物包括：钛铁矿、金红石、锐钛矿、白钛矿和板钛矿。捕收剂为CT与表面活性剂的混合物，表面活性剂含量占1-3％，CT为以混合脂肪酸为主要组分的混合物，脂肪酸混合物占捕收剂总质量的30％左右。步骤4)所述矿浆pH值调整剂包括：硫酸、硝酸和盐酸，优选为硫酸。步骤4)所述捕收剂含有混合脂肪酸，混合脂肪酸占捕收剂总重量的30％；所述混合脂肪酸为氧化石蜡皂、妥尔油和二聚酸的混合物，氧化石蜡皂占混合脂肪酸总重量60％以上，妥尔油占混合脂肪酸总重量20％以下，二聚酸占混合脂肪酸总重量5％以下。步骤4)所述捕收剂中还含有表面活性剂，且表面活性剂的重量占捕收剂的1-3％。所述表面活性剂包括：烷基琥珀酸酯磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基二苯醚二磺酸盐、烷基单/二磷酸酯、烯基琥珀酸和烯基丁二酸盐或其混合物，优选为烷基二苯醚二磺酸盐。
[0025] 本发明提出一种钛铁矿浮选时硅酸盐脉石矿物的选择性抑制剂，出乎意料地，与目前常用钛铁矿浮选硅酸盐脉石矿物抑制剂相比，本发明所提出硅酸盐脉石矿物抑制剂具有更好的选择性，用于钛铁矿浮选分离过程在保证钛精矿TiO2品位合格的情况下大幅度提高了钛精矿中TiO2的回收率。同时本发明也提出了一种有效加工含钛矿物的方法，该方法能减少细粒级钛铁矿矿物在预富集作业中的损失，提高含钛矿物选矿总体回收率。
[0026] 如表3不同种类抑制剂粗选对比试验结果表明，与单独使用硫酸相比，使用水玻璃、草酸、水玻璃+草酸、氟硅酸对粗精矿TiO2品位并没有明显的提高，反而抑制钛铁矿的上浮，浮选粗精矿TiO2回收率反而明显降低，而使用本发明抑制剂，与单独使用硫酸相比，浮选粗精矿TiO2品位提高，且TiO2回收率提高7％左右，提高幅度明显，原因是单独使用硫酸为抑制剂，脂肪酸类捕收剂与矿物颗粒作用后聚团，细粒钛铁矿矿物颗粒包裹于聚团中不能与捕收剂相互作用上浮，而本发明抑制剂中有机磺酸盐分子结构中含有的芳香环，有机磺酸盐与硅酸盐脉石矿物表面作用后在硅酸盐脉石矿物表面形成致密的带负电荷的水化膜，水化膜之间较强的静电斥力作用促进了脉石矿物颗粒之间或脉石矿物颗粒与细粒钛铁矿物颗粒之间的分散作用，使细粒级钛铁矿矿物颗粒能与捕收剂相互作用而促进细粒级钛铁矿矿物颗粒的上浮，从而提高浮选粗精矿中TiO2的回收率。
[0027] 本发明的有益效果：
[0028] 本发明与目前常用含钛矿物浮选所用硅酸盐脉石矿物抑制剂相比，本发明抑制剂对硅酸盐脉石矿物具有更好的选择性抑制作用，在浮选过程中强烈抑制脉石矿物的上浮而对含钛有用矿物的抑制作用较草酸、水玻璃、水玻璃和草酸混合物氟硅酸钠的要弱，在改善含钛矿物浮选分离过程选择性的情况下能提高含钛有用矿物精矿的回收率。本发明抑制剂用于从脉石矿物中分选钛铁矿能获得比传统钛铁矿浮选脉石矿物抑制剂较好的效果。
附图说明
[0029] 图1含钛矿物原矿预富集工艺流程1；
[0030] 图2含钛矿物原矿预富集工艺流程2；
[0031] 图3聚苯乙烯磺酸和钛辉石表面金属离子作用示意图；
[0032] 图4预富集工艺流程1钛粗精矿浮选闭路试验流程图。
具体实施方式
[0033] 为了进一步说明本发明的技术效果，下面通过实施例对本发明进行具体描述。
[0034] 实施例1
[0035] ①预富集作业
[0036] 含钛矿物选矿预富集作业的改进试验所用钛铁矿原矿从攀西选矿厂采取，原矿样品XRF分析结果见表1。含钛矿物原矿预富集工艺流程1和含钛矿物原矿预富集工艺流程2分别如图1和图2所示，不同预富集工艺得到预富集钛粗精矿指标如表2所示：
[0037] 表1原矿样品XRF分析结果
[0038]成分 TFe Fe2O3 TiO2 K2O CaO Co3O4 MgO MnO
含量(％) 10.38 17.51 10.28 1.26 12.56 1.55 0.26 0.18
成分 Al2O3 SO3 SiO2 ZrO2 BaO NiO ZnO Nb2O5
含量(％) 12.40 1.32 42.72 0.07 0.05 0.04 0.03 0.01
成分 TFe Fe2O3 TiO2 K2O CaO Co3O4 MgO MnO
含量(％) 10.38 17.51 10.28 1.26 12.56 1.55 0.26 0.18
成分 Al2O3 SO3 SiO2 ZrO2 BaO NiO ZnO Nb2O5
含量(％) 12.40 1.32 42.72 0.07 0.05 0.04 0.03 0.01
含量(％) 10.38 17.51 10.28 1.26 12.56 1.55 0.26 0.18
成分 Al2O3 SO3 SiO2 ZrO2 BaO NiO ZnO Nb2O5
含量(％) 12.40 1.32 42.72 0.07 0.05 0.04 0.03 0.01
成分 TFe Fe2O3 TiO2 K2O CaO Co3O4 MgO MnO
含量(％) 10.38 17.51 10.28 1.26 12.56 1.55 0.26 0.18
成分 Al2O3 SO3 SiO2 ZrO2 BaO NiO ZnO Nb2O5
含量(％) 12.40 1.32 42.72 0.07 0.05 0.04 0.03 0.01
[0039] 预富集工艺1中：弱磁选-ZH强磁选，预富集钛粗精矿产品名称：Z-K；尾矿产品名称：Z-X；弱磁选尾矿名称：A。预富集工艺2中：弱磁选-ZH强磁选-螺旋溜槽重选，预富集钛粗精矿产品名称：ZL-K；尾矿产品名称：ZL-X；弱磁选尾矿名称：A。
[0040] 表2采用不同的预富集工艺钛粗精矿指标
[0041]
[0042] 从表2试验结果可以看出在预富集精选作业采用ZH组合式湿式强磁选机替代螺旋溜槽后预富集钛粗精矿中TiO2回收率提高了13％左右，强化了预富集作业细粒级含钛矿物颗粒的回收，但预富集钛粗精矿TiO2品位降低了约2个百分点。
[0043] ②抑制剂种类对比试验
[0044] 以实施例1中预富集工艺1得到预富集钛粗精矿产品Z-K为钛铁矿浮选给料进行不同抑制剂种类钛铁矿浮选粗选对比试验，硫酸用量为4000g/t，浮选矿浆pH值为5～6，钛铁矿捕收剂用量为3000g/t，不同种类抑制用量为250g/t，只进行一次粗选，对比试验结果如表3所示。
[0045] 表3不同抑制剂粗选浮选对比试验结果
[0046]
[0047]
[0048] 表3不同种类抑制剂粗选对比试验结果表明，与单独使用硫酸相比，使用水玻璃、草酸、水玻璃+草酸、氟硅酸对粗精矿TiO2品位并没有明显的提高，反而抑制钛铁矿的上浮，浮选粗精矿TiO2回收率反而明显降低，而使用本发明抑制剂：聚苯乙烯磺酸盐与氟硅酸钠重量比为5:1，与单独使用硫酸相比，浮选粗精矿TiO2品位略有提高，且TiO2回收率提高7％，提高幅度明显，原因可能是单独使用硫酸为抑制剂，脂肪酸类捕收剂与矿物颗粒作用后聚团，细粒钛铁矿矿物颗粒包裹于聚团中不能与不会搜索相互作用上浮，而本发明抑制剂中有机磺酸盐分子结构中含有的芳香环，有机磺酸盐与硅酸盐脉石矿物表面作用后在硅酸盐脉石矿物表面形成致密的带负电荷的水化膜，水化膜之间较强的静电斥力作用促进了脉石矿物颗粒之间或脉石矿物颗粒与细粒钛铁矿物颗粒之间的分散作用，使细粒级钛铁矿矿物颗粒能与捕收剂相互作用而促进细粒级钛铁矿矿物颗粒的上浮，从而提高浮选粗精矿中TiO2的回收率。有机磺酸盐(聚苯乙烯磺酸钠)与硅酸盐脉石矿物颗粒表面的相互作用模型如图3所示。
[0049] ③不加本发明的抑制剂对比实验
[0050] 以实施例1中预富集工艺1和预富集工艺2所得预富集钛粗精矿产品Z-K和ZL-K分别为浮选给料进行只用硫酸浮选闭路，浮选闭路试验流程图如图4所示，试验结果见表4和表5。对比表3和表4的试验结果说明仅以硫酸为钛铁矿浮选抑制剂，只有浮选给料为TiO2品位较高的ZL-K产品时能获得合格钛精矿，而以改进含钛矿物预富集方法提高预富集钛粗精矿TiO2回收率后，TiO2品位较低的Z-K为含钛矿物浮选给料不能获得合格的钛精矿。
[0051] 表4闭路浮选试验结果
[0052]
[0053]
[0054] 表5闭路浮选试验结果
[0055]产品名称 产率(％) TiO2品位(％) TiO2回收率(％)
钛精矿 30.23 46.48 80.57
浮选尾矿 69.77 4.85 19.43
ZL-K 100.00 17.43 100.00
钛精矿 30.23 46.48 80.57
浮选尾矿 69.77 4.85 19.43
ZL-K 100.00 17.43 100.00
[0056] ④本发明抑制剂：聚苯乙烯磺酸盐与氟硅酸钠重量比为5:1，进行浮选闭路试验[0057] 以①中预富集工艺1所得TiO2品位较低的预富集钛铁矿粗精矿产品Z-K为钛铁矿浮选给料，采用本发明抑制剂进行浮选闭路试验，浮选闭路试验流程图如图4所示，试验结果见表6。对比表3的试验结果说明本专利抑制剂在预富集钛粗精矿(浮选给料)TiO2品位较低的情况下，仍能得到合格钛精矿产品。
[0058] 表6闭路浮选试验结果
[0059]产品名称 产率(％) TiO2品位(％) TiO2回收率(％)
钛精矿 25.93 45.97 76.32
浮选尾矿 74.07 5.01 23.68
Z-K 100.00 15.63 100.00
钛精矿 25.93 45.97 76.32
浮选尾矿 74.07 5.01 23.68
Z-K 100.00 15.63 100.00
[0060] 综合表2、表5和表6的试验结果说明，本发明抑制剂对硅酸盐脉石矿物具有选择性抑制作用，抑制硅酸盐脉石矿物的同时不像常规硅酸盐脉石矿物抑制剂一样也抑制钛铁矿的上浮，在预富集作业适当降低预富集钛铁矿粗精矿TiO2品位而提高预富集作业钛铁矿粗精矿TiO2回收率的情况下，可使预富集钛铁矿粗精矿经过浮选后最终获得合格钛铁矿精矿。按照表2、表5和表6的试验结果进行计算，含钛矿物预富集作业采用ZH组合型湿式强磁选-螺旋溜槽获得预富集钛粗精矿经过浮选后获得钛精矿TiO2品位46.48％，TiO2回收率对弱磁选尾矿为80.57％×72.39％＝58.32％，而采用单一ZH组合型湿式强磁选获得预富集钛粗精矿经过浮选后获得钛精矿产品TiO2品位45.97％，TiO2回收率对弱磁选尾矿为85.68％×76.32％＝65.39％，采用本发明改进的含钛矿物预富集方法和硅酸盐脉石矿物抑制剂，能使含钛矿物选矿TiO2对弱磁选尾矿的回收率提高7.07％。
[0061] 实施例2
[0062] 采用本发明的抑制剂：1-萘磺酸与氟硅酸钠重量比为3:1，对某含钛矿物原矿，含钛矿物原矿TFe含量为32.78％，TiO2含量为12.50％,按照实施例1的①中不同预富集工艺对钛铁矿矿物进行预富集，得到的预富集钛铁矿粗精矿再按照实施例1中③和④步骤进行浮选对比实验，硫酸用量为4000g/t，浮选矿浆pH值为5～6，浮选实验捕收剂用量为2500g/t，抑制剂用量为200g/t，对比试验结果如表7和表8所示，从对比试验结果可以看出采用本发明硅酸盐脉石矿物抑制剂，能使含钛矿物选矿TiO2对弱磁选尾矿的回收率提高6.90％。
[0063] 表7不同预富集工艺对比实验结果
[0064]
[0065] 表8闭路浮选实验结果
[0066] 产品名称 产率(％) TiO2品位(％) TiO2回收率(％)钛精矿 35.23 46.64 83.72
浮选尾矿 65.07 4.91 16.28
Z-K 100.00 19.63 100.00
钛精矿 43.93 47.25 87.75
浮选尾矿 56.07 5.17 12.25
ZL-K 100.00 23.66 100.00
浮选尾矿 65.07 4.91 16.28
Z-K 100.00 19.63 100.00
钛精矿 43.93 47.25 87.75
浮选尾矿 56.07 5.17 12.25
ZL-K 100.00 23.66 100.00
[0067] 实施例3
[0068] 采用本发明的抑制剂：甲基萘磺酸缩聚物与氟硅酸钠重量比为10:1，对某含钛矿物原矿，含钛矿物原矿TFe含量为24.78％，TiO2含量为7.54％按照实施例1的①中不同预富集工艺对钛铁矿矿物进行预富集，得到的预富集钛铁矿粗精矿再按照实施例1中③和④步骤进行浮选对比实验，硫酸用量为4000g/t，浮选矿浆pH值为5～6，浮选实验捕收剂用量为3000g/t，抑制剂用量为250g/t，对比试验结果如表9和表10所示，对比试验结果可以看出采用本发明硅酸盐脉石矿物抑制剂，能使含钛矿物选矿TiO2对弱磁选尾矿的回收率提高
6.34％。
6.34％。
[0069] 表9不同预富集工艺对比实验结果
[0070]
[0071] 表10闭路浮选实验结果
[0072] 产品名称 产率(％) TiO2品位(％) TiO2回收率(％)钛精矿 25.81 45.88 76.62
浮选尾矿 74.19 4.87 23.38
Z-K 100.00 15.45 100.00
钛精矿 34.23 46.48 85.18
浮选尾矿 65.77 4.21 14.82
ZL-K 100.00 18.68 100.00
浮选尾矿 74.19 4.87 23.38
Z-K 100.00 15.45 100.00
钛精矿 34.23 46.48 85.18
浮选尾矿 65.77 4.21 14.82
ZL-K 100.00 18.68 100.00
[0073] 最后需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。