CN103357509A - 一种胶磷矿反浮选捕收剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种胶磷矿反浮选捕收剂，具体涉及的是由一种改性脂肪酸、强碱溶液以及脂肪酸复配组合而成的捕收剂及其制备方法；按重量份将α-羟基油酸1-5份，强碱A0.2-1.5份，油酸0-1份，饱和高级脂肪酸1份的原料混合，温度控制在60-95℃，机械搅拌2-5小时，得到基本物质；使用时加水配制成2wt%-50wt%水溶液。改性的α-羟基油酸与强碱、油酸、饱和高级脂肪酸进行复配，得到的组合捕收剂具有常温选择性强，分散性好，药剂用量少，成本低，选矿综合效率明显提高等优点。

Description

一种胶磷矿反浮选捕收剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶磷矿反浮选捕收剂，具体涉及的是由一种改性脂肪酸、强碱溶液以及脂肪酸复配组合而成的捕收剂及其制备方法。
背景技术
我国磷矿资源丰富，储量居世界第三，但品位普遍偏低，大部分为中低品位胶磷矿，有害杂质含量高，必须经过选矿富集除杂后才能被有效利用。在选矿过程中，MgO含量高的难选胶磷矿主要以反浮选为生产工艺。但这类矿物中脉石矿物嵌布粒度紧密，难以解离，矿物粒度细，导致矿石选别性差、选矿难度大。因此，能否提高药剂对磷矿中含镁矿物的选择性问题是解决中低品位胶磷矿开发利用的关键。
目前，中低品位胶磷矿的浮选主要采用脂肪酸类捕收剂。但随着难选胶磷矿的品位逐渐降低，该类捕收剂在常温下分散性降低、选择性变差，药剂用量增大，已逐渐不具备市场竞争力。通过对脂肪酸类捕收剂进行改性、复配，能大大提高其选择性、分散性，达到较理想的浮选效果。因此，通过化学改性改善现有药剂性能、提高生产指标、降低成本、解决生产实际问题对于中低品位难选胶磷矿的开发意义重大。
发明内容
本发明目的在于提供一种分散性好，选择性强，温度对其浮选效果影响小，成本低，对中低品位胶磷矿的选矿综合效率更高的捕收剂。
本发明解决上述提出的问题采用技术方案如下：
一种胶磷矿反浮选捕收剂，由基本物质与水组成，所述基本物质由以下重量份的原料制备而来：α-羟基油酸1-5份，强碱A0.2-1.5份，油酸0-1份，饱和高级脂肪酸1份；
所述的α-羟基油酸由α-氯代油酸与强碱B经反应得到α-羟基油酸钠，再加入硫酸酸化调节pH值至中性，洗涤、静置、分离得来；所述强碱A和强碱B为氢氧化钠或氢氧化钾，均配成水溶液使用。
按上述方案，所述的α-氯代油酸与强碱B的摩尔比为1:2-5，反应温度110-160℃，反应时间2-5h，强碱B以10wt%-75wt%水溶液加入。
按上述方案，所述的饱和高级脂肪酸为月桂酸、软脂酸、硬脂酸中的任意一种或它们的混合物。
上述方案的胶磷矿反浮选捕收剂的制备方法，包括以下步骤：
将α-羟基油酸、强碱A（其中强碱A以任意质量比的水溶液形式加入）、油酸、饱和高级脂肪酸混合，以水为分散介质，控制温度60-95℃，机械搅拌2-5h得到基本物质；
所用原料按重量份计为α-羟基油酸1-5份，强碱A0.2-1.5份，油酸0-1份，饱和高级脂肪酸1份；使用时配制成固含量（固含量=原料除水总质量/捕收剂总质量）2wt%-50%的水溶液。
按上述方案，所述的α-羟基油酸由α-氯代油酸与强碱B经反应得到α-羟基油酸钠，再加入硫酸酸化调节pH值至中性，洗涤、静置、分离得来。
按上述方案，所述的α-氯代油酸与强碱B的摩尔比为1:2-5，反应温度110-160℃，反应时间2-5h，强碱B以10wt%-75wt%水溶液加入。
按上述方案，所述的饱和高级脂肪酸为月桂酸、软脂酸、硬脂酸中的任意一种或它们的混合物。
所述的α-氯代油酸的来源参考专利ZL200810197935.8。
本发明与传统捕收剂相比，提供的捕收剂及其制备方法其优点在于：
1、本发明提供的捕收剂，采用了新的脂肪酸改性操作方法。由于α-羟基油酸中的α位取代引入极性基团-OH，增强了羧酸与Ca2+、Mg2+等离子的络合能力，使其络合形成稳定的配合物，能有效去除矿浆中的脉石矿物；
2、与传统捕收剂相比，将改性的α-羟基油酸与强碱、油酸、饱和高级脂肪酸（硬脂酸、月桂酸、软脂酸）进行复配，得到的组合捕收剂具有常温选择性强，分散性好，药剂用量少，成本低，选矿综合效率明显提高等优点；
3、本发明提供的捕收剂复配工艺简单，药剂稳定性好。对我国大部分中低品位的高镁胶磷矿都有较好的浮选效果。对研究开发中低品位磷矿资源浮选技术，促进磷矿资源可持续发展具有十分重要的意义。
具体实施方式
结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅只局限于下面的实施例。
实施例1：
按摩尔比α-氯代油酸：氢氧化钠=1:2配料，将α-氯代油酸加入到氢氧化钠为10wt%的水溶液中混合，控制反应温度为110℃，反应2h，冷却得到α-羟基油酸钠，将得到的α-羟基油酸钠加入硫酸溶液进行酸化至pH值呈中性，机械搅拌2小时，热水洗涤，分层分离得到α-羟基油酸。取α-羟基油酸1kg，氢氧化钠0.2kg（配成16.67%的水溶液），月桂酸1kg于反应器中，温度在60℃，机械搅拌2小时得到基本物质。加水将其配成固含量2wt%的水溶液即为该反选捕收剂。
以宜昌某高镁难选胶磷矿为矿样，其原矿化学组成为：
利用此捕收剂对该矿样进行单一反浮选，浮选工艺条件如下：
（1）矿石前处理：对原矿碎矿，其磨矿细度小于-200目的占82%。
（2）反浮选富集：向浮选槽中加入166g原矿，加一定量的自来水调浆，充分搅匀后，先加pH调整剂硫酸（15%）13.5kg/t，搅拌1min，再加入抑制剂磷酸(5%)4.2kg/t，搅拌1min，然后加入上述已制得的捕收剂0.84kg/t，搅拌4min，充气鼓泡后，常温反浮选脱除脉石矿物，刮板时间为8min。
用实施例1所制得的捕收剂及其单一反浮选工艺条件，对该宜昌高镁难选胶磷矿P2O526.83%，MgO5.81%的原矿进行反浮选后，得到精矿P2O534.86%，MgO0.28%，回收率91.81%的良好浮选效果。
实施例2：
按摩尔比α-氯代油酸：氢氧化钠=1:2.5配料，将α-氯代油酸加入到氢氧化钠为35wt%的水溶液中混合，控制反应温度为150℃，反应3h，冷却得到α-羟基油酸钠，将得到的α-羟基油酸钠加入硫酸溶液进行酸化至pH值呈中性，机械搅拌3小时，热水洗涤，分层分离得到α-羟基油酸。取α-羟基油酸2.5kg，氢氧化钠0.5kg（配成33.33%的水溶液），油酸0.1kg，软脂酸1kg于反应器中，温度在75℃,机械搅拌3小时得到基本物质。加水将其配成2wt%的水溶液即为该反选捕收剂。
以云南海口中低品位高钙镁碳酸盐型胶磷矿为矿样，其原矿化学组成为：
利用此捕收剂对该矿样进行单一反浮选，浮选工艺条件如下：
（1）矿石前处理：对原矿碎矿，其磨矿细度小于-200目的占92.88%。
（2）反浮选富集：向浮选槽中加入166g原矿，加一定量的自来水调浆，充分搅匀后，先加pH调整剂硫酸（15%）18.9kg/t，搅拌1min，再加入抑制剂磷酸(5%)3.6kg/t，搅拌1min，然后加入上述已制得的捕收剂1.2kg/t，搅拌4min，充气鼓泡后，常温反浮选脱除脉石矿物，刮板时间为8min。
用实施例2所制得的捕收剂及其单一反浮选工艺条件，对该云南海口中低品位高钙镁碳酸盐型胶磷矿P2O523.26%，MgO6.2%的原矿进行反浮选后，得到精矿P2O530.02%，MgO0.69%，回收率88.22%的良好浮选效果。
实施例3：
按摩尔比α-氯代油酸：氢氧化钠=1:5配料，将α-氯代油酸加入到氢氧化钠为75wt%的水溶液中混合，控制反应温度为160℃，反应5h，冷却得到α-羟基油酸钠，将得到的α-羟基油酸钠加入硫酸溶液进行酸化至pH值呈中性，机械搅拌5小时，热水洗涤，分层分离得到α-羟基油酸。取α-羟基油酸5kg，氢氧化钾1.5kg（配成33.33%的水溶液），油酸1kg，硬脂酸1kg于反应器中，温度在95℃,机械搅拌5小时得到基本物质。加水将其配成2wt%的水溶液即为该反选捕收剂。
以四川马边高镁胶磷矿为矿样，其原矿化学组成为：
Figure BDA00003504238900041
利用此捕收剂对该矿样进行单一反浮选，浮选工艺条件如下：
（1）矿石前处理：对原矿碎矿，其磨矿细度小于-200目的占97.13%。
（2）反浮选富集：向浮选槽中加入166g原矿，加一定量的自来水调浆，充分搅匀后，先加pH调整剂硫酸（15%）18.9kg/t，搅拌1min，再加入抑制剂磷酸(5%)4.8kg/t，搅拌1min，然后加入上述已制得的捕收剂0.6kg/t，搅拌4min，充气鼓泡后，常温反浮选脱除脉石矿物，刮板时间为8min。
用实施例3所制得的捕收剂及其单一反浮选工艺条件，对该四川马边高镁胶磷矿P2O523.07%，MgO5.79%的原矿进行反浮选后，得到精矿P2O534.21%，MgO1.32%，回收率86.7%的良好浮选效果。

Claims (7)

1.一种胶磷矿反浮选捕收剂，由基本物质与水组成，所述基本物质由以下重量份的原料制备而来：α-羟基油酸1-5份，强碱A0.2-1.5份，油酸0-1份，饱和高级脂肪酸1份；
所述的α-羟基油酸由α-氯代油酸与强碱B经反应得到α-羟基油酸钠，再加入硫酸酸化调节pH值至中性，洗涤、静置、分离得来；所述强碱A和强碱B为氢氧化钠或氢氧化钾，均配成水溶液使用。
2.如权利要求1所述的胶磷矿反浮选捕收剂，其特征在于α-氯代油酸与强碱B的摩尔比为1:2-5，反应温度110-160℃，反应时间2-5h，强碱B以10wt%-75wt%水溶液加入。
3.如权利要求1或2所述的胶磷矿反浮选捕收剂，其特征在于饱和高级脂肪酸为月桂酸、软脂酸、硬脂酸中的任意一种或它们的混合物。
4.权利要求1所述的胶磷矿反浮选捕收剂的制备方法，包括以下步骤：
将α-羟基油酸、强碱A、油酸、饱和高级脂肪酸混合，以水为分散介质，控制温度60-95℃，机械搅拌2-5h得到基本物质；
所用原料按重量份计为α-羟基油酸1-5份，强碱A0.2-1.5份，油酸0-1份，饱和高级脂肪酸1份；使用时配制成固含量2wt%-50%的水溶液即得到捕收剂。
5.如权利要求4所述的胶磷矿反浮选捕收剂的制备方法，其特征在于所述的α-羟基油酸由α-氯代油酸与强碱B经反应得到α-羟基油酸钠，再加入硫酸酸化调节pH值至中性，洗涤、静置、分离得来。
6.如权利要求5所述的胶磷矿反浮选捕收剂的制备方法，其特征在于α-氯代油酸与强碱B的摩尔比为1:2-5，反应温度110-160℃，反应时间2-5h，强碱B以10wt%-75wt%水溶液加入。
7.如权利要求4或5所述的胶磷矿反浮选捕收剂的制备方法，其特征在于饱和高级脂肪酸为月桂酸、软脂酸、硬脂酸中的任意一种或它们的混合物。
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