以茶叶为原料制备选矿药剂.pdf

本发明的目的是提供一种高效、低毒、低用量、廉价的有机调整
剂，用于有色多金属硫化矿、氧化矿、非金属矿的浮选分离。

原茶中含有大量的小分子有机化合物及纤维素类物质，见表1。
表1：茶叶中主要化学成分分布表
化合物种类  新梢    老叶    嫩茎    老茎    含量幅值％
茶多酚      ++       +       +       +       25～40
氨基酸      ++       +       +       +       1.5～4
核苷酸      +        +       +       +
磷酯        +        +       -       -
咖啡碱      ++       +       +       +       2.5～5.5
可可碱      ++       +       +       + 
糖类        +        +       +       +       0.8-4
脂质        +        +       +       -
有机酸      +        +       +       +       1.7-2.6
叶绿素      +        +       +       +
茶维生素类  +        +       +       +       ～1mg/g
无机物      +        +       +       +       ～5
挥发性物质  +        +       +       +       ～0.01
粗纤维      +        +       +       +       8～20

这些有机化合物中，大多可作为矿物加工过程中可作为浮选的高
效调整剂，茶多酚类、有机酸类、磷脂类等可直接作为抑制剂使用，
纤维素类可通过转化，形成可溶性的如磺化纤维素、羧甲基纤维素等，
可作为矿物加工过程中的良好抑制剂和分散剂。茶多酚俗称茶单宁，
其主要成分是儿茶素类，见表2，它们都具有还原性，是性能优良的
有机调整剂。
表2：茶叶中儿茶素主要成分
名称                             分子量             含量(％)
表儿茶素EC                         290                1-3
表儿茶素没食子酸脂ECG              442                3-6
表儿茶素双没食子酸脂ECG            594                -
表没食子儿茶素EGC                  306                3-6
表没食子儿茶素没食子酸脂EGCG       458                9-13
表没食子儿茶素没食子酸脂EGCG₂     610                -
儿茶素C                            290                1-2
没食子儿茶素GC                     306                3-4

茶渣是茶叶精制过程的下脚料以及茶叶高价值成分提取后的残渣
或茶叶冲饮后的残茶，仍残留少量的有机小分子物质和大量的纤维素
类物质，如茶叶水浸出物含量一般为茶叶中可溶出物的30-47％，各
种成份在茶渣中的残留率见表3。
   表3：绿茶冲泡一次主要成分的泡出率
茶汤中的主要化学成分         泡出率(％)            残留率
多酚类物质总量                44.96                55.04
表没食子儿茶素                55.88                44.12
表没食子儿茶素没食子酸脂      38.21                61.79
游离氨基酸总量                81.58                18.42
精氨酸                        75.42                24.58
谷氨酸                        89.49                10.51
茶氨酸                        81.16                18.84
咖啡碱                        66.71                33.29
可溶糖                        35.61                64.39

这些残留物质经处理后可得到优质的矿物加工有机抑制剂和调整
剂。

本发明以茶叶为原料，通过碱液蒸煮，得到以小分子有机物、可
溶性的茶纤维素和木质素盐为主的混合物CTP。碱可为纯碱或烧碱，
碱液浓度为0～50％，碱液与原料的重量比为0.5～300∶1，浸泡或蒸煮
温度5℃--100℃，时间大于或等于10分钟。经固液分离后，所得到
的溶液或该溶液经浓缩干燥后的固体为CTP，残渣部分用于后续工序
继续处理。

碱液浓度越大，所得混合物CTP中小分子有机物含量越小，可溶
性的茶纤维素和木质素盐含量越大；碱液浓度越小，所得混合物CTP
中小分子有机物含量越大，可溶性的茶纤维素和茶木质素盐含量越小；
当碱液浓度为零即采用清水浸泡或蒸煮时，所得混合物CTP中主要为
小分子有机物。

对进行固液分离后得到的残渣，进行磺化或羧基化。

磺化：将残渣与磺化剂亚硫酸盐、发烟硫酸或浓硫酸、氯磺酸共
煮可得以茶纤维或茶木质素磺酸盐为主的CTP。

羧基化：将残渣与固体氢氧化钠作用，使茶纤维素转化为醇钠，
再在40-60℃，用一氯乙酸进行醚化反应，将醚化产物中和，洗涤，
干燥，得到以茶羧甲基纤维素为主的CTP。

所述的小分子有机物包括茶多酚类，有机酸类等。

所述的原料茶叶包括原茶、茶叶、茶叶下脚料中的一种或二种的
混合物或三种的混合物为原料。

将CTP在矿物加工过程中使用时，一般都配成0.1％-5％的水溶
液，用量为：在作为有色金属硫化矿浮选抑制剂使用时，用量为10-
500g/t；作为金属氧化矿或非金属氧化矿物的抑制剂使用时，用量为
50-5000g/t。

本发明充分利用我国充足的茶叶资源，原料可以是青茶、茶叶、
精制茶后的下脚料，还可以是茶叶高价值成分如茶多酚提取后或茶叶
经冲泡饮用后的茶渣，原料利用率达到100％，是一项生态环保型发
明。同时本发明具有生产工艺简单，工艺流程短，投资少，见效快，
所生产的产品无毒性，在矿物加工中使用效果好，不存在二次污染等优
点。可以显著提高目的矿物与非目的矿物之间的分离选择性，在提高主
要矿物的品位和收率的同时，提高伴生有价元素的回收率，为企业创造
巨大的经济效益和社会效益。