CN104437884A

CN104437884A - 一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂及其制备方法

Info

Publication number: CN104437884A
Application number: CN201410615285.XA
Authority: CN
Inventors: 程仁举; 李成秀; 陈炳炎; 刘星; 罗惠华; 刘飞燕; 余滔; 张海峰
Original assignee: Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources Chinese Academy of Geological Sciences
Current assignee: Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources Chinese Academy of Geological Sciences
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明属于胶磷矿浮选技术，涉及一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂及其制备方法，该捕收剂包括重量份配比如下的成分：脂肪酸 90-100份，氢氧化钠10-20份，平平加O-20 8-15份，聚山梨酯5-10份，十二烷基苯磺酸钠6-12份；制备方法是先将脂肪酸进行皂化；再对平平加O-20、聚山梨酯、十二烷基苯磺酸钠和水按一定重量比加热搅拌，得到一种改性剂；最后将皂化脂肪酸与改性剂按一定比例复配，搅拌均匀即得该捕收剂；本发明制得的捕收剂不但可溶性较好，且对中低品位胶磷矿具有较强的选择捕收能力，对温度也有很好的适应性；此外，本发明还具有稳定性好、药剂配制工艺简单的优点，在胶磷矿选矿中可广泛推广应用。

Description

一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂及其制备方法

技术领域

本发明属于胶磷矿浮选技术，具体涉及一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂及其制备方法。

背景技术

我国磷矿资源比较丰富，据国土资源部发布的2013中国矿产资源报告数据资料显示，截止2012年底，我国已查明磷矿资源储量为200.7亿吨（矿石），已探明资源总量仅次于摩洛哥，位居世界第二位。储量较大，分布也较集中，我国磷矿主要分布在以下8个区域：云南滇池地区、贵州开阳地区、瓮福地区、四川金河—清平地区、马边地区和湖北的宜昌地区、胡集地区、保康地区。从类型上看，我国磷矿主要是海相沉积型磷块岩矿床，储量占总储量的70%。主要分布在中南和西南，而云、贵、川、鄂、湘五省又占该类型磷矿储量的78%。此类矿中磷矿物呈“胶状”非晶质集合体存在，俗称“胶磷矿”。

该类胶磷矿资源将是我国磷矿选矿加工利用的重点。目前采用的选矿手段主要为浮选，但由于矿物嵌布关系复杂，脉石含量高，且大部分同时含有碳酸盐和硅酸盐矿物，因此选矿技术复杂，选矿难度最大。常规的脂肪酸类捕收剂在脱除硅酸盐脉石矿石时，耐低温效果差，选择性不强，难以获得理想的选别效果。因此，配合磷矿选矿工艺的常温高效脱硅捕收剂的开发意义重大。

目前，国内有多家单位和高校进行胶磷矿的浮选研究，并取得了一定成绩，其中有代表性的正浮选脱硅捕收剂有：中国专利文献公开号为CN102029226A，公开记载了一种胶磷矿浮选捕收剂及其应用，本发明提供的捕收剂可实现常温（25℃）下对低品位胶磷矿的正浮选。但该捕收剂低温浮选效果不佳，且药剂价格昂贵，导致选矿成本较高。中国专利文献公开号为CN103357510A，公开记载了一种胶磷矿正浮选捕收剂及其制备方法，本发明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。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，但对其他地区不同结构构造的胶磷矿的适应性较差，耐低温效果也不是很理想。因此，目前胶磷矿正浮选药剂研究的最大瓶颈就在于耐低温性、广泛适应性以及控制成本方面。

发明内容

本发明旨在提供一种捕收性能好，浮选速度快，对温度适应性强的沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂，其特征在于：包括重量份配比如下的成分：脂肪酸 90-100份，氢氧化钠10-20份，平平加O-20 8-15份，聚山梨酯5-10份，十二烷基苯磺酸钠6-12份。

上述沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂的制备方法的步骤如下：

步骤1，按重量比称量如下成分：脂肪酸 90-100份，氢氧化钠10-20份，平平加O-20 8-15份，聚山梨酯5-10份，十二烷基苯磺酸钠6-12份；

步骤2，脂肪酸原料皂化：将脂肪酸进行皂化处理，获得皂化脂肪酸；

步骤3，合成改性剂：将步骤1称量的平平加O-20、聚山梨酯、十二烷基苯磺酸钠加入热水中并保持恒定温度搅拌，得到一种改性剂；

步骤4，复配：将步骤2得到的皂化脂肪酸与步骤3得到的改性剂按一定比例复配，搅拌均匀，得到胶磷矿常温高效捕收剂。

该方法中所用的脂肪酸为一种植物油混合脂肪酸，其中硬脂酸质量分数1-5%、油酸质量分数40-50%、亚油酸质量分数20-30%、亚麻酸质量分数10-20%。

该方法步骤2中是将脂肪酸90-100份、氢氧化钠10-20份加入常温（25℃）水中进行皂化反应，水的重量是脂肪酸重量的10倍，反应温度70℃-90℃，皂化反应时间30-45 min。

该方法步骤3中进行加热搅拌的成分的重量份为：平平加O-20 8-15份，聚山梨酯5-10份，十二烷基苯磺酸钠6-12份和水30-50份，热水的温度为60℃-85℃，恒定水浴温度为60℃-85℃，搅拌时间为30-45min。

该方法步骤4改性剂与皂化脂肪酸复配的质量比为10% -20%，搅拌时间15-30min。

本发明的有益效果如下：

本发明制得的捕收剂为脂肪酸复配改性产品，主成分为植物油脂肪酸，改性剂也为无毒成分，在使用过程中，对人体和环境无危害，属于绿色环保型新药剂，可以取代目前生产上正在使用的有毒或微毒药剂；另外，该捕收剂的溶解性能好、耐低温以及对磷矿物的捕收性能均较好，可以实现中低品位硅钙质胶磷矿的常温正浮选，大大降低生产成本；将本发明的捕收剂应用于四川某中低品位硅钙质难选胶磷矿浮选试验中，在原矿P₂O₅品位22.50%，MgO品位3.52%，SiO₂品位15.56%情况下，应用该捕收剂，在室温25℃条件下，采用正反浮选工艺，获得了P₂O₅品位30.96%，回收率87.57%，MgO含量0.57%的磷精矿产品。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂的制备方法，具体制备步骤如下：

步骤1，按重量比：脂肪酸90份，氢氧化钠10份，平平加O-20 10份，聚山梨酯6份，十二烷基苯磺酸钠6份，分别称量各组分；

步骤2，将称好的脂肪酸和氢氧化钠在80℃的热水（10倍脂肪酸重量）中进行皂化反应40min，获得皂化脂肪酸；

步骤3，将称好的平平加O-20，聚山梨酯，十二烷基苯磺酸钠在80℃的热水（40份）中搅拌30min，得到一种改性剂；

步骤4，将皂化脂肪酸与改性剂按10:1的质量比进行复配，搅拌20min，即得一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂。

制得的沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂包括：脂肪酸90份，氢氧化钠10份，平平加O-20 10份，聚山梨酯6份，十二烷基苯磺酸钠6份。

实施例2

步骤1，按重量比：脂肪酸95份，氢氧化钠16份，平平加O-20 12份，聚山梨酯10份，十二烷基苯磺酸钠10份，分别称量各组分；

步骤2，将称好的脂肪酸和氢氧化钠在85℃的热水（10倍脂肪酸重量）中进行皂化反应40min，获得皂化脂肪酸；

步骤3，将称好的平平加O-20，聚山梨酯，十二烷基苯磺酸钠在85℃的热水（30份）中搅拌35min，得到一种改性剂；

步骤4，将皂化脂肪酸与改性剂按8:1的质量比进行复配，搅拌25min，即得一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂。

制得的沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂包括：脂肪酸95份，氢氧化钠16份，平平加O-20 12份，聚山梨酯10份，十二烷基苯磺酸钠10份。

实施例3

步骤1，按重量比：脂肪酸98份，氢氧化钠17份，平平加O-20 13份，聚山梨酯9份，十二烷基苯磺酸钠11份，分别称量各组分；

步骤2，将称好的脂肪酸和氢氧化钠在90℃的热水（10倍脂肪酸重量）中进行皂化反应35min，获得皂化脂肪酸；

步骤3，将称好的平平加O-20，聚山梨酯，十二烷基苯磺酸钠在75℃的热水（40份）中搅拌40min，得到一种改性剂；

步骤4，将皂化脂肪酸与改性剂按9:1的质量比进行复配，搅拌24min，即得一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂。

制得的沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂包括：脂肪酸98份，氢氧化钠17份，平平加O-20 13份，聚山梨酯9份，十二烷基苯磺酸钠11份。

实施例4

步骤1，按重量比：脂肪酸92份，氢氧化钠12份，平平加O-20 8份，聚山梨酯8份，十二烷基苯磺酸钠10份，分别称量各组分；

步骤2，将称好的脂肪酸和氢氧化钠在86℃的热水（10倍脂肪酸重量）中进行皂化反应40min，获得皂化脂肪酸；

步骤3，将称好的平平加O-20，聚山梨酯，十二烷基苯磺酸钠在80℃的热水（50份）中搅拌45min，得到一种改性剂；

步骤4，将皂化脂肪酸与改性剂按5:1的质量比进行复配，搅拌30min，即得一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂。

制得的沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂包括：脂肪酸92份，氢氧化钠12份，平平加O-20 8份，聚山梨酯8份，十二烷基苯磺酸钠10份。

实施例5

步骤1，按重量比：脂肪酸100份，氢氧化钠20份，平平加O-20 15份，聚山梨酯10份，十二烷基苯磺酸钠12份，分别称量各组分；

步骤2，将称好的脂肪酸和氢氧化钠在90℃的热水（10倍脂肪酸重量）中进行皂化反应30min，获得皂化脂肪酸；

步骤3，将称好的平平加O-20，聚山梨酯，十二烷基苯磺酸钠在85℃的热水（30份）中搅拌45min，得到一种改性剂；

步骤4，将皂化脂肪酸与改性剂按7:1的质量比进行复配，搅拌25min，即得一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂。

制得的沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂包括：脂肪酸100份，氢氧化钠20份，平平加O-20 15份，聚山梨酯10份，十二烷基苯磺酸钠12份。

实施例6

步骤1，按重量比：脂肪酸97份，氢氧化钠18份，平平加O-20 14份，聚山梨酯7份，十二烷基苯磺酸钠8份，分别称量各组分；

步骤2，将称好的脂肪酸和氢氧化钠在70℃的热水（10倍脂肪酸重量）中进行皂化反应40min，获得皂化脂肪酸；

步骤3，将称好的平平加O-20，聚山梨酯，十二烷基苯磺酸钠在60℃的热水（50份）中搅拌40min，得到一种改性剂；

步骤4，将皂化脂肪酸与改性剂按6:1的质量比进行复配，搅拌30min，即得一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂。

制得的沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂包括：脂肪酸97份，氢氧化钠18份，平平加O-20 14份，聚山梨酯7份，十二烷基苯磺酸钠8份。

实施例7

步骤1，按重量比：脂肪酸96份，氢氧化钠13份，平平加O-20 10份，聚山梨酯8份，十二烷基苯磺酸钠9份，分别称量各组分；

步骤2，将称好的脂肪酸和氢氧化钠在75℃的热水（10倍脂肪酸重量）中进行皂化反应45min，获得皂化脂肪酸；

步骤3，将称好的平平加O-20，聚山梨酯，十二烷基苯磺酸钠在75℃的热水（45份）中搅拌30min，得到一种改性剂；

制得的沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂包括：脂肪酸96份，氢氧化钠13份，平平加O-20 10份，聚山梨酯8份，十二烷基苯磺酸钠9份。

Claims

1.一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂，其特征在于：包括重量份配比如下的成分：脂肪酸 90-100份，氢氧化钠10-20份，平平加O-20 8-15份，聚山梨酯5-10份，十二烷基苯磺酸钠6-12份。

2.制备权利要求1所述的胶磷矿常温高效捕收剂的方法，其特征在于步骤如下：

3.根据权利要求2所述的沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂的制备方法，其特征在于：所述脂肪酸为一种植物油混合脂肪酸，其中硬脂酸质量分数1-5%、油酸质量分数40-50%、亚油酸质量分数20-30%、亚麻酸质量分数10-20%。

4.根据权利要求2所述的沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂的制备方法，其特征在于：步骤2中是将脂肪酸90-100份、氢氧化钠10-20份加入常温（25℃）的水中进行皂化反应，水的重量是脂肪酸重量的10倍，反应温度为70℃-90℃，皂化反应时间为30-45 min。

5.根据权利要求2所述的一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂的制备方法，其特征在于：步骤3中进行加热搅拌的成分重量份为：平平加O-20 8-15份，聚山梨酯5-10份，十二烷基苯磺酸钠6-12份和水30-50份，热水的温度为60℃-85℃，恒定水浴温度为60℃-85℃，搅拌时间为30-45min。

6.根据权利要求2所述的一种沉积型硅钙质胶磷矿常温高效捕收剂的制备方法，其特征在于：步骤4所述的改性剂与皂化脂肪酸复配的质量比为10% -20%，搅拌时间为15-30min。