权利要求
1.一种矿物浮选起泡剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将肉桂醛和乙醇加入反应釜中，搅拌后加入盐酸，在40~50℃下进行5~8小时缩合反应;
S2、向反应体系中加入二氯乙烷脱水剂，持续脱水至反应完成;
S3、加入氢氧化钠中和至pH 7~8;
S4、对产物进行减压蒸馏去除脱水剂及残余原料，获得粗产品;
S5、将粗产品二次减压蒸馏并干燥，即得一种矿物浮选起泡剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤S1所述肉桂醛和乙醇的摩尔比为1:5~7。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
所述肉桂醛与乙醇的摩尔比为1:6。
4.根据权利要求1~3任一所述的制备方法，其特征在于：
所述肉桂醛来源于天然肉桂皮油提取或由苯甲醛与乙醛在碱性条件下缩合合成。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤S1所述盐酸添加量为反应物总质量的1%~2%。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤S1所述盐酸添加量为反应物总质量的1.5%。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤S3所述pH调节至7。
8.一种根据权利要求1~7任一所述的制备方法制得的矿物浮选起泡剂。
9.一种根据权利要求8所述矿物浮选起泡剂在硫化矿或非硫化矿浮选分离中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：
所述硫化矿浮选包括含金硫化矿的浮选;
将该矿物浮选起泡剂用于含金硫化矿的浮选时，金回收率提升≥17%，精矿金品位提升≥21%。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及矿物加工技术领域，具体涉及一种矿物浮选起泡剂及其制备方法。
背景技术
[0002]全球范围内，多数矿产资源因原矿品位较低，需经选矿富集处理方可利用。在诸多选矿方法中，浮选法应用最为广泛。该过程依赖气泡将目标矿物(有用矿物)携带至矿浆表面，从而实现其与脉石矿物的有效分离。在此过程中，起泡剂的性能对浮选指标(如精矿品位、回收率)影响显著，是浮选工艺的关键药剂之一。起泡剂通常为极性表面活性物质，其分子结构包含亲水(极性)基团和疏水(非极性)基团。这种结构特性使其能在气-液界面定向吸附排列，降低界面张力，并形成稳定的泡沫层。
[0003]当前选矿工业中，甲基异丁基甲醇(MIBC)和松醇油是主要的起泡剂品种。然而，MIBC价格高昂，限制了其在国内选厂的广泛应用。松醇油因有效组分含量偏低(通常仅约50%)，实际应用中药剂单耗高达0.2-0.5 kg/t矿石，显著增加选矿成本。
[0004]基于上述分析，一种使用范围广，既能提升目标矿物回收率和精矿品位，又能简化生产流程、降低成本与环保压力的矿物浮选起泡剂及其制备方法是目前行业内急需的。
发明内容
[0005]鉴于上述不足，本发明提供一种矿物浮选起泡剂及其制备方法，以解决上述问题。本发明所述用于浮选的起泡剂，具有良好起泡性能和较低单耗，稳定性好，适用性强、适用范围广。
[0006]为实现以上目的，本发明采用了如下技术方案：
[0007]本发明首先公开了一种矿物浮选起泡剂的制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1、将摩尔比为1:5~7的肉桂醛和乙醇加入反应釜，搅拌后加入盐酸，在40~50℃下进行5~8小时缩合反应;
[0009]S2、向反应体系中加入二氯乙烷脱水剂，持续脱水至反应完成;
[0010]S3、加入氢氧化钠中和至pH 7~8;
[0011]S4、对产物进行减压蒸馏去除脱水剂及残余原料，获得粗产品;
[0012]S5、将粗产品二次减压蒸馏并干燥，即得一种矿物浮选起泡剂。
[0013]进一步地，步骤S1所述肉桂醛和乙醇的摩尔比为1:5~7。
[0014]进一步地，所述肉桂醛与乙醇的摩尔比为1:6。
[0015]进一步地，所述肉桂醛来源于天然肉桂皮油提取或由苯甲醛与乙醛在碱性条件下缩合合成。
[0016]进一步地，步骤S1所述盐酸添加量为反应物总质量的1%~2%。
[0017]进一步地，步骤S1所述盐酸添加量为反应物总质量的1.5%。
[0018]进一步地，步骤S3所述pH调节至7。
[0019]本发明还公开了一种根据任一上述的制备方法制得的矿物浮选起泡剂。
[0020]本发明还公开了一种根据上述矿物浮选起泡剂在硫化矿或非硫化矿浮选分离中的应用。
[0021]进一步地，所述硫化矿浮选包括含金硫铁矿的浮选。
[0022]进一步地，所述含金硫铁矿的浮选中，金回收率提升≥17%，精矿金品位提升≥21%。
[0023]本发明的有益效果在于：
[0024]1、本发明制得的矿物浮选起泡剂，具有以下技术优势：气泡尺寸分布集中(0.5-1.2 mm占比≥80%);泡沫半衰期≥120 s;浮选单耗≤0.1 kg/t矿石;适用于pH 6-12的矿浆环境。
[0025](1)气泡尺寸分布集中(0.5-1.2 mm 占比≥80%)，能有效提升分选的精准度与效率
[0026]该尺寸区间的气泡与矿物颗粒(尤其是细粒、微细粒目标矿物)接触面积匹配度高，能快速形成稳定的“气-矿”-附着体系，减少目标矿物漏选。
[0027]尺寸集中避免了气泡过大导致的夹带脉石杂质、过小导致的上浮动力不足等问题，大幅提高浮选选择性，让目标矿物与脉石的分离更彻底。
[0028]均匀的气泡群可形成致密且有序的泡沫层，后续刮泡操作更顺畅，避免因气泡大小不均造成的泡沫层坍塌或刮泡不彻底，提升单位时间处理量。
[0029](2)泡沫半衰期≥120 s：能有效保障分选过程稳定性与回收率
[0030]泡沫半衰期长意味着泡沫稳定性佳，能为“气-矿”复合体从矿浆底部上浮至液面提供充足时间，尤其适用于复杂多段浮选流程，避免中途泡沫破裂导致目标矿物重新回落矿浆。
[0031]稳定的泡沫层可减少浮选槽内泡沫溢出或飞溅造成的药剂浪费，同时让刮泡作业更具连续性，避免因泡沫易破导致的生产中断，保障工艺稳定性。
[0032]对于伴生多种矿物的复杂矿石，稳定的泡沫能为不同矿物的分段分选创造条件，助力实现多金属分步回收，提升资源综合利用率。
[0033](3)浮选单耗≤0.1 kg/t 矿石：能有效降低生产成本与环保压力
[0034]极低的药剂单耗直接减少浮选环节的药剂采购成本，尤其适用于大规模矿山生产，长期使用可显著降低整体运营成本。
[0035]低用量意味着药剂在矿浆中的残留量更少，后续尾矿处理、废水净化的难度和成本降低，减少对生态环境的影响，符合绿色选矿的发展需求。
[0036]低单耗下仍能保持优异浮选效果，说明药剂活性高、作用效率强，无需通过增加用量弥补性能不足，进一步优化了生产成本结构。
[0037](4)适用于pH 6-12的矿浆环境：拓宽应用场景与工艺适配性
[0038]宽pH适配范围让药剂可直接应用于不同类型矿石的浮选体系，无需额外添加酸碱调节剂调节矿浆pH，简化工艺流程，减少辅助药剂消耗。
[0039]能适配硫化矿、氧化矿、混合矿等多种矿石的浮选需求，也可应对矿浆 pH 因原矿成分波动、流程调整产生的变化，提升工艺抗干扰能力。
[0040]避免了因pH调节不当导致的矿物表面性质改变、药剂失效等问题，降低生产操作难度，同时减少酸碱调节剂对设备的腐蚀，延长设备使用寿命。
[0041]2、本发明制备方法简单，所施用的原材料来源广泛且稳定，有效降低生产成本。
[0042]3、本发明制得的矿物浮选起泡剂应用于浮选实践中，可以提高选矿效率，具有很好的经济效益和社会效益。
附图说明
[0043]图1为本发明矿物浮选起泡剂应用的工艺流程图。
具体实施方式
[0044]以下将具体实施例对本发明做进一步说明，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
[0045]实施例1
[0046]本实施例提供一种用于硫化矿浮选的起泡剂，其原料组成包括：肉桂醛和乙醇(摩尔比1:6)。其他试剂包括：催化剂盐酸，脱水剂二氯乙烷，酸中和剂氢氧化钠。
[0047](1)称取摩尔比为1:6的入肉桂醛和乙醇，置于反应釜中，充分搅拌后，加入1.5%的盐酸，继续搅拌，在45℃下进行6.5小时缩合反应。反应过程中加入二氯乙烷进行脱水，直至反应完成。
[0048](2)反应釜中加入氢氧化钠，用以中和盐酸至溶液pH为7。
[0049](3)将反应产物进行减压蒸馏，去除脱水剂和剩余原料，得粗产品。再次减压蒸馏，干燥，获得起泡剂终产物。
[0050]上述制备方法中，反应釜内反应温度为45℃，压力为常压。
[0051]本实施例所制备起泡剂性能检测结果：
[0052]表1 泡沫性能
[0053]
[0054]实施例2
[0055]本实施例提供一种用于硫化矿浮选的起泡剂，其原料组成包括：肉桂醛和乙醇(摩尔比1:5)。其他试剂包括：催化剂盐酸，脱水剂二氯乙烷，酸中和剂氢氧化钠。
[0056](1)称取摩尔比为1:5的入肉桂醛和乙醇，置于反应釜中，充分搅拌后，加入1%的盐酸，继续搅拌，在40℃下进行8小时缩合反应。反应过程中加入二氯乙烷进行脱水，直至反应完成。
[0057](2)反应釜中加入氢氧化钠，用以中和盐酸至溶液pH为7.5。
[0058](3)将反应产物进行减压蒸馏，去除脱水剂和剩余原料，得粗产品。再次减压蒸馏，干燥，获得起泡剂终产物。
[0059]上述制备方法中，反应釜内反应温度为40℃，压力为常压。
[0060]实施例3
[0061]本实施例提供一种用于硫化矿浮选的起泡剂，其原料组成包括：肉桂醛和乙醇(摩尔比1:6)。其他试剂包括：催化剂盐酸，脱水剂二氯乙烷，酸中和剂氢氧化钠。
[0062](1)称取摩尔比为1:6的入肉桂醛和乙醇，置于反应釜中，充分搅拌后，加入1%的盐酸，继续搅拌，在40℃下进行8小时缩合反应。反应过程中加入二氯乙烷进行脱水，直至反应完成。
[0063](2)反应釜中加入氢氧化钠，用以中和盐酸至溶液pH为7.5。
[0064](3)将反应产物进行减压蒸馏，去除脱水剂和剩余原料，得粗产品。再次减压蒸馏，干燥，获得起泡剂终产物。
[0065]上述制备方法中，反应釜内反应温度为40℃，压力为常压。
[0066]实施例4
[0067]本实施例提供一种用于硫化矿浮选的起泡剂，其原料组成包括：肉桂醛和乙醇(摩尔比1:7)。其他试剂包括：催化剂盐酸，脱水剂二氯乙烷，酸中和剂氢氧化钠。
[0068](1)称取摩尔比为1:7的入肉桂醛和乙醇，置于反应釜中，充分搅拌后，加入2%的盐酸，继续搅拌，在50℃下进行5小时缩合反应。反应过程中加入二氯乙烷进行脱水，直至反应完成。
[0069](2)反应釜中加入氢氧化钠，用以中和盐酸至溶液pH为8。
[0070](3)将反应产物进行减压蒸馏，去除脱水剂和剩余原料，得粗产品。再次减压蒸馏，干燥，获得起泡剂终产物。
[0071]上述制备方法中，反应釜内反应温度为50℃，压力为常压。
[0072]应用例1
[0073]将本发明实施例1合成的矿物浮选起泡剂，应用于山东某金矿选厂的选矿生产。所述选厂的原矿为含金硫铁矿，其金品位为1.60 g/t，硫品位为1.86 %。选矿生产过程中，采用本发明起泡剂进行浮选工序，该起泡剂的单耗为 20 g/t，矿浆 pH 值稳定控制在 8.5。
[0074]表2 技术效果对比
[0075]
[0076]根据表2结果可知，在原矿含金1.60 g/t的条件下，浮选试验获得Au品位为37.25%，回收率为91.24%的金精矿。
[0077]应用例2
[0078]将本发明实施例2合成的矿物浮选起泡剂，应用于辽宁某金矿选厂矿样的浮选试验。所述矿样对应的原矿为含微细粒砷、碳的岩金矿，其金品位为 3.02 g/t，主要金属矿物为黄铁矿与毒砂。浮选试验过程中，本发明起泡剂的单耗为40 g/t，矿浆pH值稳定控制在11.0。
[0079]表3 技术效果对比
[0080]
[0081]根据表3结果可知，在原矿含金3.02 g/t的条件下，浮选试验获得Au品位为21.28%，回收率为89.21%的金精矿。
[0082]应用例3
[0083]将实施例3合成的矿物浮选起泡剂，应用于攀西某稀土选厂矿样的浮选试验。所述矿样对应的原矿为碳酸岩型稀土矿，其REO品位为4.12%，氟碳铈矿为主要稀土矿物，主要的脉石矿物为长石、石英、重晶石等。浮选试验过程中，本发明起泡剂的单耗为20 g/t，矿浆pH 值控制在6.5。
[0084]表4 技术效果对比
[0085]
[0086]根据表4结果可知，在原矿REO品位为4.12%条件下，浮选试验获得REO品位为26.45%，回收率为90.54%的稀土精矿。
[0087]以上对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。应当指出的是，对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的构思和原理的情况下对这些实施例进行的若干变形、改进、替换和变型，均仍落入在本发明的保护范围之内。
说明书附图(1)
