CN103357510B

CN103357510B - 一种胶磷矿正浮选捕收剂及其制备方法

Info

Publication number: CN103357510B
Application number: CN201310320311.1A
Authority: CN
Inventors: 张秀程; 黄齐茂; 潘志权; 刘璇
Original assignee: Wuhan Institute of Technology
Current assignee: Wuhan Institute of Technology
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2033-07-26
Also published as: CN103357510A

Abstract

本发明涉及一种胶磷矿正浮选捕收剂及其制备方法，具体涉及的是一种由脂肪酸等复配而成的胶磷矿正浮选捕收剂；其中基本物质的制备原料按重量百分数计为：氯代油酸30～80%、饱和高级脂肪酸5%～60%、不饱和高级脂肪酸5%～40%、强碱5%～20%；饱和高级脂肪酸为十四烷酸、硬脂酸、棕榈酸中的任意一种，不饱和高级脂肪酸为油酸、椰子油、亚油酸中的任意一种。正浮选捕收剂针对云南磷矿的特点，选择性高、载矿能力强，在常温下有比较好的分选效果，能达到优良的浮选指标。针对难选胶磷矿，浮选后磷精矿的回收率以及选矿综合效率较高。

Description

一种胶磷矿正浮选捕收剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及磷矿浮选药剂领域，具体涉及的是一种胶磷矿正浮选捕收剂及其制备方法。

背景技术

磷矿是重要的战略资源,在国民经济中占有十分重要的作用。中国磷矿资源比较丰富。保有储量矿石152亿t,居世界第2位,约占世界磷资源总量的35%,其中云南、贵州、湖北、四川和湖南五省约占全国总量的80%。但我国的磷矿主要是中低品位的磷矿多,在中低品位的磷矿中大多为胶磷矿,采选难度大,富集成本高。磷是不可再生的资源,加强磷矿的开发具有重要的意义。

在磷矿的浮选中，用量最大、应用范围最广的羧酸类捕收剂是油酸，但这种捕收剂也存在着几点不足：油酸不易溶解和分散，生产中常常需加溶剂乳化或加温处理；使用时一般温度要高于18℃，添加时用量需要严格控制，常采用分次添加，油酸对难选胶磷矿针对性不强耐低温性能差、耐硬水性差、药剂用量大、选择性一般、对温度有较高要求、在矿浆中分散性不好。由于羧酸类捕收剂存在上述的缺点,浮选药剂行业一直积极开发新产品,以替代油酸。

针对氯代油酸对磷酸盐矿具有良好的选择性，但其溶解性，分散性和起泡性都不突出，本发明在氯代油酸的基础上添加多种成分，大幅改善了捕收剂的溶解性，分散性和起泡能力，从而增加了药剂的捕收综合性能，并降低了药剂用量及药剂成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易于制备、操作简易、成本较低的高效胶磷矿正浮选捕收剂及其制备方法。

技术方案如下：

一种胶磷矿正浮选捕收剂，由基本物质和分散介质水组成，所述的基本物质的制备原料按重量百分数计为：氯代油酸30～80%、饱和高级脂肪酸5%～60%、不饱和高级脂肪酸5%～40%、强碱5%～20%；所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

按上述方案，所述的饱和高级脂肪酸为十四烷酸、硬脂酸、棕榈酸中的任意一种。

按上述方案，所述的不饱和高级脂肪酸为油酸、椰子油、亚油酸中的任意一种。

按上述方案，所述的基本物质的制备原料按重量百分数计为：氯代油酸35%、硬脂酸35%、亚油酸25%、强碱5%。

按上述方案，所述的基本物质的制备原料按重量百分数计为：氯代油酸55%、硬脂酸15%、椰子油23%、强碱7%。

按上述方案，所述的基本物质的制备原料按重量百分数计为：氯代油酸75%、棕榈酸8%、椰子油8%、强碱9%。

按上述方案，所述的胶磷矿正浮选捕收剂的制备方法，包括有以下步骤：

将反应釜添加水加热搅拌，加入饱和高级脂肪酸升温至60-80℃，再加入强碱水溶液搅拌均匀，然后继续加入不饱和高级脂肪酸和氯代油酸，升温至130-150℃搅拌2.5-3.5小时得到棕黑色膏状物体，即为胶磷矿正浮选捕收剂；所述原料按重量百分数计为：氯代油酸30～80%、饱和高级脂肪酸5%～60%、不饱和高级脂肪酸5%～40%、强碱5%～20%；所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾；所述的饱和高级脂肪酸为十四烷酸、硬脂酸、棕榈酸中的任意一种；所述的不饱和高级脂肪酸为油酸、椰子油、亚油酸中的任意一种。

按上述方案，所述的胶磷矿正浮选捕收剂的制备方法，基本物质的制备原料按重量百分数计为：氯代油酸35%、硬脂酸35%、亚油酸25%、强碱5%。

按上述方案，所述的胶磷矿正浮选捕收剂的制备方法，基本物质的制备原料按重量百分数计为：氯代油酸55%、硬脂酸15%、椰子油23%、强碱7%。

按上述方案，所述的胶磷矿正浮选捕收剂的制备方法，基本物质的制备原料按重量百分数计为：氯代油酸75%、棕榈酸8%、椰子油8%、强碱9%。

本发明提供的这种新型胶磷矿正浮选捕收剂的使用方法为：在加入调整剂和抑制剂后，按药剂量直接将该正选捕收剂加入浮选槽中与矿浆充分搅拌均匀后，在浮选槽内进行浮选。

本发明提供的捕收剂与现有技术相比，优点主要有：

1、该正浮选捕收剂针对云南磷矿的特点，选择性高、载矿能力强，在常温下有比较好的分选效果，能达到优良的浮选指标。针对难选胶磷矿，浮选后磷精矿的回收率以及选矿综合效率较高。

2、该正浮选捕收剂的制备工艺流程简单，易于操作，生产成本低，易于实现工业化大生产，同时工业制备和使用过程中无三废排除，属于绿色环保工艺，环境效益显著。

3、与传统的磷矿捕收剂相比较，不仅能适应常温下中低品位胶磷矿的浮选，具有选择性好、起泡性好、选矿综合效率高的特点，并且由于原料成本低廉，使得其存在一定的成本优势，具有广阔的产业化前景。

具体实施方式

为了更好的阐释本发明，下面结合实例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实例。

本发明中氯代油酸的制备参照专利氯代脂肪酸钠/钾盐浮选剂及其制备方法，专利号为ZL200810197935.8。

海口A3矿，原矿品位P₂O₅为20.48%、MgO为0.58%、SiO₂为44.86%、CaO为20.39%。对于此类矿物其选矿主要任务在于脱硅,工业上常用正浮选工艺，而正选会使精矿中白云石在一定程度上富集，故实验拟采用正选或正-反浮选工艺，保证MgO含量在1%以下，并达到有效分离胶磷矿和石英等杂质矿物目的。用传统的脂肪酸类捕收剂最多只能将P₂O₅品位提高3个百分点，因此正浮选捕收剂应选择捕收性能好、针对性强的胶磷矿正浮选捕收剂。

实施例1：

配料：35kg氯代油酸、35kg硬脂酸、25kg亚油酸和5kg氢氧化钠；

将反应釜添加水加热搅拌，加入硬脂酸升温至60-80℃，再加入氢氧化钠水溶液搅拌均匀，然后继续加入亚油酸和氯代油酸，升温至130-150℃搅拌2.5-3.5小时左右得到棕黑色膏状物体，即得到捕收剂

实施例2：

配料：45kg氯代油酸、35kg棕榈酸、10kg椰子油和10kg氢氧化钾；

将反应釜添加水加热搅拌，加入棕榈酸升温至80℃，再加入氢氧化钾水溶液搅拌均匀，然后继续加入椰子油和氯代油酸，升温至150℃搅拌3.5小时左右得到棕黑色膏状物体，即得到捕收剂

用实例1和实施例2所制得的新型胶磷矿正浮选捕收剂对海口A3胶磷矿进行正浮选。正浮选的方法加入Na₂CO₃调节_pH值并抑制Ca²⁺、Mg²⁺，Na₂SiO₃抑制SiO₂，(NaPO₄)₆抑制各种金属，再加入本发明中涉及的正浮选捕收剂，将有用的胶磷矿浮选出来。

在常温下，经一次粗选试验后得到数据，实例1数据如下表：

通过以上数据我们看到，常温下进行的正浮选后所得精矿的品位和回收率都取得了相对传统脂肪酸捕收剂较好的效果，而且实例1生产的比例更好。经过一粗一精一扫的简单浮选流程可以获得P₂O₅28.90%，回收率79.79%，SiO₂含量28.45%的良好浮选指标

云南晋宁矿，原矿品位P₂O₅为20.6%、MgO为1.33%、SiO₂为44.88%、CaO为20.92%,其中SiO₂品位相对较高，属于较为典型的硅质胶磷矿。因此该矿需通过“一正一精”脱除大部分的硅酸盐脉石矿物，再进行反浮选脱除少量白云石便可得到合格的磷精矿。然而在正浮选的试验过程中发现，用传统的脂肪酸类捕收剂最多只能将P₂O₅品位提高3.5个百分点，很难达到优质的浮选指标。因此正浮选捕收剂应选择捕收性能好、针对性强的新型胶磷矿正浮选捕收剂。

实施例3：

配料：65kg氯代油酸、20kg十四烷酸、10kg油酸和5kg氢氧化钾；

将反应釜添加水加热搅拌，加入十四烷酸升温至60℃，再加入氢氧化钾水溶液搅拌均匀，然后继续加入油酸和氯代油酸，升温至130℃搅拌2.5小时左右得到棕黑色膏状物体，即得到捕收剂。

实施例4：

配料：55kg氯代油酸、15kg硬脂酸、23kg椰子油和5kg氢氧化钾；

将反应釜添加水加热搅拌，加入硬脂酸升温至60℃，再加入氢氧化钾水溶液搅拌均匀，然后继续加入椰子油和氯代油酸，升温至130℃搅拌2.5小时左右得到棕黑色膏状物体，即得到捕收剂。

用实例3和实施例4所制得的新型胶磷矿正浮选捕收剂对云南晋宁某难选胶磷矿进行正浮选。正浮选的方法加入Na₂CO₃调节_pH值并抑制Ca²⁺、Mg²⁺，Na₂SiO₃抑制SiO₂，(NaPO₄)₆抑制各种金属，再加入本发明中涉及的正浮选捕收剂，将有用的胶磷矿浮选出来。

在常温下，经一次粗选试验后得到数据，实例3数据如下表：

通过以上数据我们看到，常温下实例4所进行的正浮选所得精矿的品位和回收率取得了相对传统脂肪酸捕收剂较好的效果。经过“一正一精一反”试验后可以达到精矿P₂O₅品位为29.76%，回收率为77%的浮选指标。

海口ZF矿，原矿品位P₂O₅为21.1%、MgO为5.57%、SiO₂为28.2%、CaO为33.3%,其中MgO品位相对较高，因此该矿需通过正浮选脱除一部分的硅酸盐脉石矿物，再进行反浮选脱除白云石便可得到合格的磷精矿。然而在正浮选的试验过程中发现，用传统的脂肪酸类捕收剂最多只能将P₂O₅品位提高2个百分点，因此正浮选捕收剂应选择捕收性能好、针对性强的新型胶磷矿正浮选捕收剂。

实施例5：

配料：80kg氯代脂肪酸、10kg棕榈酸、5kg椰子油和10kg氢氧化钠；

将反应釜添加水加热搅拌，加入棕榈酸升温至70℃，再加入氢氧化钠水溶液搅拌均匀，然后继续加入椰子油和氯代油酸，升温至140℃搅拌3小时左右得到棕黑色膏状物体，即得到捕收剂。

实施例6：

配料：75kg氯代脂肪酸、8kg棕榈酸、8kg亚油酸和10kg氢氧化钠；

将反应釜添加水加热搅拌，加入棕榈酸升温至75℃，再加入氢氧化钠水溶液搅拌均匀，然后继续加入亚油酸和氯代油酸，升温至135℃搅拌3小时左右得到棕黑色膏状物体，即得到捕收剂

用实例5和实施例6所制得的新型胶磷矿正浮选捕收剂对海口ZF胶磷矿进行正浮选。正浮选的方法加入Na₂CO₃调节pH值并抑制Ca²⁺、Mg²⁺，Na₂SiO₃抑制SiO₂，(NaPO₄)₆抑制各种金属，再加入本发明中涉及的正浮选捕收剂，将有用的胶磷矿浮选出来。

在常温下，经一次粗选试验后得到数据，实例5数据如下表：

通过以上数据我们看到，实例5所配比例药剂在常温下所进行的正浮选所得精矿的品位和回收率都取得了相对传统脂肪酸捕收剂较好的效果。经过一正一反试验后可以达到精矿P₂O₅品位为30.41%，回收率为79.89%的浮选指标，其结果明显优于一般油酸类捕收剂。

Claims

1.一种胶磷矿正浮选捕收剂的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：

将反应釜添加水加热搅拌，加入饱和高级脂肪酸升温至60-80℃，再加入强碱水溶液搅拌均匀，然后继续加入不饱和高级脂肪酸和氯代油酸，升温至130-150℃搅拌2.5-3.5小时得到棕黑色膏状物体，即为胶磷矿正浮选捕收剂；

所述原料按重量百分数计为：氯代油酸30～80％、饱和高级脂肪酸5％～60％、不饱和高级脂肪酸5％～40％、强碱5％～20％；所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾；

所述的饱和高级脂肪酸为十四烷酸、硬脂酸、棕榈酸中的任意一种；

所述的不饱和高级脂肪酸为油酸、椰子油、亚油酸中的任意一种。

2.如权利要求1所述的胶磷矿正浮选捕收剂的制备方法，其特征在于基本物质的制备原料按重量百分数计为：氯代油酸35％、硬脂酸35％、亚油酸25％、强碱5％。

3.如权利要求1所述的胶磷矿正浮选捕收剂的制备方法，其特征在于基本物质的制备原料按重量百分数计为：氯代油酸55％、硬脂酸15％、椰子油23％、强碱7％。

4.如权利要求1所述的胶磷矿正浮选捕收剂的制备方法，其特征在于基本物质的制备原料按重量百分数计为：氯代油酸75％、棕榈酸8％、椰子油8％、强碱9％。