酯基多胺类化合物在矿物浮选中的应用

技术领域

本发明涉及矿物浮选领域，具体涉及矿物浮选捕收剂技术领域。

背景技术

胺类化合物是矿物浮选中常用的一类阳离子捕收剂，该类捕收剂在水中水解形成-NH

发明内容

本发明的目的在于提供一种起泡能力弱的酯基多胺类化合物用作浮选捕收剂用于矿物浮选中的应用，旨在提高硅酸盐或硅铝酸盐矿物的浮选富集和回收效率。

本发明第二目的还在于提供包含所述酯基多胺类化合物的浮选药剂。

一种酯基多胺类化合物在矿物浮选中的应用，将其作为捕收剂，用于矿物的浮选捕收；所述的矿物为包含硅酸盐、硅铝酸盐矿物中的至少一种的硅酸盐类矿物；

所述的酯基多胺类化合物为具有式1结构的游离化合物及其衍生的盐；

所述的R

本发明创新地研究表明，所述的式1化合物，基于其分子内结构的联合协同，可以表现出低泡性以及优异的硅酸盐类矿物靶向作用和选择性，能够有效改善硅酸盐类矿物的捕收能力以及选择性。

本发明中，R

本发明中，作为典型列举，所述的R

本发明中，所述的Y可以是C

作为典型列举，所述的Y为C

所述的n、m为1～3整数。

本发明中，所述的酯基多胺类化合物进一步可以为具有式1-A、式1-B中的至少一种结构的游离化合物及其衍生的盐；

所述的式1-A、式1-B中，R

本发明中，所述的衍生盐可以为盐酸盐、硫酸盐中的至少一种。

本发明中，所述的式1化合物可以为商用产品，或者基于已知的方法制备。

例如，可通过式2和式3反应得到。

本发明中，所述的矿物为锂云母、石英或云母等矿物中的至少一种。

本发明研究表明，所述的式1化合物，基于其分子内的结构的联合协同，其和硅酸盐、硅铝酸盐矿物的矿物表面以及浮选特性具有更优的适配协同性，能够显著改善硅酸盐、硅铝酸盐矿物的靶向捕收效果。

本发明中，除了采用本发明所述的式1捕收剂外，其他的浮选设备以及过程均没有特别的要求。例如，浮选的步骤为：

步骤(1)：将所述的矿石经粉碎、调浆后得矿浆；

步骤(2)：向所述的步骤(1)中矿浆中投加包含所述酯基多胺类化合物的浮选药剂进行浮选，收集得到浮选精矿。

本发明中，以浮选给矿矿石重量为计算标准，所述的酯基多胺类化合物的投加量为20-2000g/t。

考虑到处理成本，浮选的矿浆中，所述的酯基多胺类化合物的浓度可进一步为1×10

本发明中，浮选阶段的矿浆pH值为2.5-11.0，进一步可以为3～8.5。

本发明中，浮选过程中，可根据实际需要，选择性地补加其他行业内公知的浮选助剂，例如起泡剂、pH调节剂等成分。

本发明中，所述的酯基多胺类化合物对硅酸盐类矿物具有优异的适配性，可以表现出优异的靶向作用和选择性，例如，作为一个可列举的应用方式，将所述的酯基多胺类化合物作为捕收剂，用于从包含磷灰石和硅酸盐类矿物(如硅酸盐和/或硅铝酸盐)矿物中，选择性地捕收硅酸盐类矿物。本发明研究表明，所述的酯基多胺类化合物除了可以有效捕收硅酸盐类矿物，还具有优异的磷灰石和硅酸盐类矿物捕收选择性。

本发明还提供了一种矿物浮选药剂，包括捕收剂，且所述的捕收剂包含所述的酯基多胺类化合物。此外，所述的浮选药剂中，还允许包含起泡剂、pH调节剂中的至少一种。优选地，所述的矿物浮选药剂为用于硅酸盐、硅铝酸盐矿物中的至少一种，进一步优选为锂云母、石英或云母等矿物中的至少一种矿物的浮选药剂。

本发明的有益效果：

本发明提供了酯基多胺类化合物作为硅酸盐、硅铝酸盐特别是锂云母、石英或云母等矿物的浮选捕收剂的全新用途。本发明研究表明，基于所述的酯基多胺类化合物的分子内的的结构片段以及连接方式的分子内协同，可以表现出起泡能力弱、兼并性能好、浮选泡沫流动性能好等突出特点，其能够意外地特别适配锂云母、石英或云母等硅酸盐或硅铝酸盐矿物的表面特性和浮选行为，可以有效提高锂云母、石英或云母等硅酸盐或硅铝酸盐矿物的浮选回收率以及选择性。不仅如此，酯基多胺类化合物价格便宜，原料来源广，药剂成本低。

附图说明

图1为实施例2中N-(2-氨基乙基)-β丙氨酸异辛酯盐酸盐的

图2为实施例2中N-(2-氨基乙基)-β丙氨酸异辛酯盐酸盐的

图3为实施例2中锂云母的浮选结果；

图4为实施例3中锂云母的浮选结果；

具体实施方式

本发明提供了一种酯基多胺类化合物在作为浮选捕收剂的全新应用，特别是将其作为硅酸盐、硅铝酸盐；如锂云母、石英或云母等至少一种矿物浮选捕收中的应用。

本发明中，作为典型的列举，所述的酯基多胺类化合物可以为式(Ⅰ)；

其中式(Ⅰ)中R

所述的具有式(Ⅰ)结构的酯基多胺类化合物以丙烯酸酯和多胺为原料参照已报道的方法(常州大学.一种含有柔性固化剂的环氧树脂基膨胀防火涂料及其制备方法:CN202211062007.7[P].2022-11-11)制得。

以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是对本发明的保护范围的限定。实施例中所有的份数和百分数除另有规定外均指质量。实施例中对矿物的浮选过程都是常规过程，只是采用本发明的酯基多胺类化合物替代常规浮选捕收剂。

例如，利用所述的浮选捕收剂用于浮选的步骤包括：

步骤(1)：将所述的矿石经粉碎、调浆后得矿浆；

步骤(2)：向所述的步骤(1)中矿浆中投加浮选药剂进行浮选，收集得到浮选精矿；所述的浮选药剂包含所述的酯基多胺类化合物；

本发明中，捕收剂的用量以及浮选条件可根据矿物情况和浮选要求进行调整，例如，以浮选给矿矿石重量为计算标准，所述的酯基多胺类化合物的投加量为20-2000g/t，矿浆pH值为2.5-11.0。

以下为典型的列举，例如：

实施例1：N-(2-氨基乙基)-β丙氨酸十二烷基酯和N-[2-[(2-氨基乙基)氨基]乙基]-β丙氨酸十二烷基酯起泡性能试验

捕收剂浓度为1×10

表1酯基多胺类化合物起泡性能试验条件与结果

实施例2：N-(2-氨基乙基)-β丙氨酸异辛酯盐浮选锂云母

N-(2-氨基乙基)-β丙氨酸异辛酯盐酸盐的核磁见图1和图2。

在矿浆pH＝3，N

实施例3：N-[2-[(2-氨基乙基)氨基]乙基]-β丙氨酸十二烷基酯浮选锂云母

在矿浆pH＝8，起泡剂甲基异丁基甲醇(MIBC)的浓度为15mg/L，N

实施例4：N-(2-氨基乙基)-β丙氨酸异辛酯浮选石英

N-(2-氨基乙基)-β丙氨酸异辛酯用量为8×10

实施例5：N-[2-[(2-氨基乙基)氨基]乙基]-β丙氨酸十二烷基酯浮选石英

N-[2-[(2-氨基乙基)氨基]乙基]-β丙氨酸十二烷基酯用量为4×10

实施例6：N-[2-[(2-氨基乙基)氨基]乙基]-β丙氨酸十二烷基酯浮选分离磷灰石与石英

N-[2-[(2-氨基乙基)氨基]乙基]-β丙氨酸十二烷基酯用量为3×10

因此，与常规胺类捕收剂相比，酯基多胺类化合物浮选锂云母、石英等硅酸盐或硅铝酸盐矿物时不仅具有起泡能力弱、兼并性能好等特点，而且能提高锂云母、石英的浮选回收率。此外，酯基多胺类化合物的长碳链疏水基来自于脂肪醇，具有来源广泛、价格低廉等特点，使得酯基多胺类化合物疏水能力和起泡性能容易调控，更有利于其工业应用。