CN104384028A - 一种磷矿中低温捕收剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磷矿中低温捕收剂的制备方法，涉及选矿药剂制备技术领域。具体工艺为：向装有冷凝装置的三口烧瓶中加入正己胺的盐酸溶液，在加热条件下滴加亚磷酸溶液，待反应物加热至105℃后再滴加甲醛溶液，滴加完毕后保持回流温度反应3-6小时，得到的正己胺双次甲基膦酸溶液与一定量的十二烷基硫酸钠溶液混合搅拌，制得磷矿中低温捕收剂。本发明的捕收剂具有合成简便，成本低廉，用量小的特点。针对磷矿的中低温浮选，可获得不低于传统捕收剂在加温条件下的选别指标。

Description

一种磷矿中低温捕收剂的制备方法
技术领域
本发明涉及选矿药剂制备技术领域，特别是指一种磷矿中低温捕收剂的制备方法。
背景技术
现有的磷矿浮选捕收剂多为脂肪酸类药剂，该类药剂在加温条件(30℃以上)下具有良好的捕收性和选择性，但在常温或低温条件下(10-25℃)，由于其在矿浆中的溶解度和分散性大幅度下降，使得脂肪酸类捕收剂浮选性能变差。表现出精矿产率下降，P2O5回收率不高等问题。为保证选别指标，磷矿选厂在秋冬季需要对矿浆进行加温，尤其是在北方，矿浆加温消耗大量热能，不仅增加了选矿成本，而且增加了碳、硫的排放，造成了环境污染。
现有的磷矿中低温捕收剂的实现原理多为在常规的脂肪酸类药剂中加入一定量的表面活性剂(如十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、吐温系列、醇类等)，常规脂肪酸类捕收剂和表面活性剂组合使用在一定程度上可以提高脂肪酸类捕收剂在低温条件下的分散性，从而使回收率有所提高，但随之带来的精矿产量增加(此时需对流程进行调整甚至更换设备)，且精矿品位下降等问题较为严重。因此，从捕收剂分子层面进行重新设计，开发适合低温条件下应用，并具有良好选别指标的全新的磷矿浮选捕收剂具有重要意义。
发明内容
本发明提供一种磷矿中低温捕收剂的制备方法，其目的在于：针对上述现有技术的不足和存在的弊端，提供一种磷矿中低温捕收剂及其合成制备方法，该捕收剂制备过程简单，成本低廉，在中低温条件下对磷矿的浮选指标不低于常规磷矿捕收剂加温条件下的浮选指标。
磷矿中低温捕收剂的具体步骤如下：
(1)将装有冷凝管、温度计、滴液漏斗的100毫升三口烧瓶置于球形加热器中，在150℃～200℃加热条件下向三口烧瓶中加入一定量的正己胺盐酸溶液；再由滴液漏斗向三口烧瓶中逐滴滴加质量浓度为33.9％的亚磷酸溶液，10-20分钟内滴加完毕，此时三口烧瓶内温度为80-90℃；
(2)继续加热三口烧瓶内的反应物至105℃，向三口烧瓶中逐滴滴加一定量质量浓度为35.0％的甲醛溶液，每100毫升烧瓶中滴加12～15g，10-20分钟滴加完毕，保持反应物温度为105-110℃并继续加热回流3-6小时，得到正己胺双次甲基膦酸的水溶液，冷却后得到白色絮状固体；
(3)将步骤(2)中得到的正己胺双次甲基膦酸水溶液与质量浓度为0.2％的十二烷基硫酸钠溶液按(95～99)：(5～1)的质量比混合，以磁力搅拌器60转/分搅拌3～10分钟，制得磷矿中低温捕收剂。
其中，步骤(1)中的正己胺盐酸溶液由化学纯正己胺与质量浓度为36.5％的盐酸溶液按1:2.0～1:2.8的质量比混合制得，化学纯正己胺的加入量为每100毫升烧瓶中加入6.0～8.0g；
步骤(2)中正己胺双次甲基膦酸合成所需的盐酸、正己胺、亚磷酸、甲醛的最佳配比为：14.7：6.31：30.25：12.81。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，所述的磷矿中低温捕收剂以正己胺双次甲基膦酸和十二烷基硫酸钠为主要有效成分，能够在中低温高效浮选磷矿；对温度适应性强(10-35℃)，无需加入pH值调整剂，药剂成本低廉，用量小，能大幅降低选矿成本。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
实施例1
将0.0625摩尔(6.31克)化学纯正己胺与14.70克质量浓度36.5％的盐酸溶液混合得到正己胺盐酸溶液，将该溶液加入装有冷凝管、温度计、滴液漏斗的100毫升三口烧瓶中，三口烧瓶置于球形加热器中加热；加热温度150℃～200℃；再由滴液漏斗向三口烧瓶中逐滴滴加30.25克质量浓度33.90％的亚磷酸溶液，10-20分钟内滴加完毕，此时反应物温度约为80-90℃；继续加热反应物至105℃，向三口烧瓶中逐滴滴加12.81克质量浓度35.0％的甲醛溶液，10-20分钟滴加完毕，并保持反应物温度为105-110℃加热回流3-6小时，得到正己胺双次甲基膦酸水溶液60.10克(冷却后为白色絮状固体)，产率为93.80％。将所得的正己胺双次甲基膦酸水溶液与610毫升质量浓度0.2％的十二烷基硫酸钠水溶液混合，以磁力搅拌器在60转/分的转速下搅拌3分钟，制得磷矿中低温捕收剂。
采用该磷矿中低温捕收剂，对P2O5含量7.62％的低品位磷矿，在-0.074mm占37.5％的磨矿细度下，温度20℃时进行泡沫浮选，按粗选作业2.0千克/吨原矿，扫选作业0.2千克/吨原矿用量加入到矿浆中，经过一次粗选、一次扫选、两次精选的闭路试验，可获得品位为35.93％、回收率90.82％的磷精矿。
实施例2
将0.0625摩尔(6.31克)化学纯正己胺与14.70克质量浓度36.5％的盐酸溶液混合得到正己胺盐酸溶液，将该溶液加入装有冷凝管、温度计、滴液漏斗的100毫升三口烧瓶中，三口烧瓶置于球形加热器中加热；再由滴液漏斗向三口烧瓶中逐滴滴加40.5克质量浓度33.90％的亚磷酸溶液，10-20分钟内滴加完毕，此时反应物温度约为80-90℃；继续加热反应物至105℃，向三口烧瓶中逐滴滴加12.81克质量浓度35.0％的甲醛溶液，10-20分钟滴加完毕，并保持反应物温度为105-110℃加热回流3-6小时，得到正己胺双次甲基膦酸水溶液69.08克(冷却后为白色絮状固体)，产率为92.95％。将所得的正己胺双次甲基膦酸水溶液与610毫升质量浓度0.2％的十二烷基硫酸钠水溶液混合，以磁力搅拌器在60转/分的转速下搅拌3分钟，制得磷矿中低温捕收剂。
采用该磷矿中低温捕收剂，对P2O5含量7.62％的低品位磷矿，在-0.074mm占37.5％的磨矿细度下，温度20℃时进行泡沫浮选，按粗选作业2.0千克/吨原矿，扫选作业0.2千克/吨原矿用量加入到矿浆中，经过一次粗选、一次扫选、两次精选的闭路试验，可获得品位为36.25％、回收率90.05％的磷精矿。
对比例1
磷矿原矿含P2O57.62％，磨矿细度-0.074mm占37.5％，以氧化石蜡皂为捕收剂，粗选用量1.4千克/吨原矿，扫选用量0.2千克/吨原矿，在20℃温度下进行泡沫浮选，经过一次粗选、一次扫选、两次精选的闭路试验，可获得品位为35.88％、回收率86.25％的磷精矿。
对比例2
磷矿原矿含P2O57.62％，磨矿细度-0.074mm占37.5％，以H907为捕收剂，粗选用量1.4千克/吨原矿，扫选用量0.2千克/吨原矿，在30-35℃温度下进行泡沫浮选，经过一次粗选、一次扫选、两次精选的闭路试验，可获得品位为34.38％、回收率90.45％的磷精矿。
以上具体实施方式进一步表明：本发明磷矿中低温捕收剂合成简便，产率高；本发明方法合成制备所得的捕收剂在中低温条件下较其他常规药剂分选效果更佳，所得选别指标不低于其他常规药剂在加温条件下所获得的选别指标。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种磷矿中低温捕收剂的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)将装有冷凝管、温度计、滴液漏斗的100毫升三口烧瓶置于球形加热器中，在加热条件下向三口烧瓶中加入一定量的正己胺盐酸溶液；再由滴液漏斗向三口烧瓶中逐滴滴加一定浓度的亚磷酸溶液，10-20分钟内滴加完毕，此时三口烧瓶内温度为80-90℃；
(2)继续加热三口烧瓶内的反应物至105℃，向三口烧瓶中逐滴滴加一定量的甲醛溶液，10-20分钟滴加完毕，保持反应物温度为105-110℃并继续加热回流3-6小时，得到正己胺双次甲基膦酸的水溶液，冷却后得到白色絮状固体；
(3)将步骤(2)中得到的正己胺双次甲基膦酸水溶液与一定量的十二烷基硫酸钠溶液混合，以磁力搅拌器60转/分搅拌3-10分钟，制得磷矿中低温捕收剂。
2.如权利要求1所述的一种磷矿中低温捕收剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中正己胺盐酸溶液由化学纯正己胺与质量浓度为36.5％的盐酸溶液混合制得，其中，化学纯正己胺与盐酸溶液的质量比为：1:2.0～1:2.8，化学纯正己胺的加入量为每100毫升烧瓶中加入6.0～8.0g。
3.如权利要求1所述的一种磷矿中低温捕收剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中加热的温度为150℃～200℃。
4.如权利要求1所述的一种磷矿中低温捕收剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中亚磷酸溶液质量浓度为33.9％。
5.如权利要求1所述的一种磷矿中低温捕收剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中甲醛溶液质量浓度为35.0％，加入量为每100毫升烧瓶中滴加12～15g。
6.如权利要求1所述的一种磷矿中低温捕收剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中正己胺双次甲基膦酸合成所需的盐酸、正己胺、亚磷酸、甲醛的最佳配比为：14.7：6.31：30.25：12.81。
7.如权利要求1所述的一种磷矿中低温捕收剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中十二烷基硫酸钠水溶液质量浓度为0.2％。
8.如权利要求1所述的一种磷矿中低温捕收剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中正己胺双次甲基膦酸水溶液与十二烷基硫酸钠质量比为(95～99)：(5～1)。
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