CN104874487B - 植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磷矿浮选复配捕收剂，具体是植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂的制备方法，包括有以下步骤：1)以烃基醇和柠檬酸进行酯化反应，所得的反应产物为柠檬酸烃基酯表面活性剂；2)以碘值135植物脂肪酸为原料复配到步骤1)所得柠檬酸烃基酯表面活性剂中加热搅拌均匀；3)再将步骤2)所得复配的药剂加入氢氧化钠水溶液进行皂化，搅拌均匀即得植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂。本发明具有以下优点：植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂的使用，明显提高了对磷的选择性,降低了浮选的温度，浮选效率更高。而且原料易购，价格低廉，生产路线简单、生产过程安全、无刺激性气味，降低了选矿成本，克服现有技术的不足。

Description

植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种磷矿浮选复配捕收剂，具体是植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂的制备方法。
背景技术
磷矿是生产磷肥、精细磷化工产品的必不可少的基础原料，是我国重要的战略性矿产资源。我国磷矿资源储量丰富，但多为含磷量较低的中低品位磷矿，可直接利用的高品位磷矿石仅能维持十多年开采。中低品位胶磷矿由于各种矿物嵌镶关系复杂、嵌布粒度细、解离性差，同时硅酸盐、碳酸盐矿物含量高等特点，其开发利用属于世界性难题。在磷矿浮选中，现有的捕收剂存在选择性低，低温浮选效果差，需要加温浮选及药剂用量大等缺点，导致选矿成本较高。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对上述现有的技术提出的一种磷矿浮选复配捕收剂，具体是植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂，其原料价廉易采购，使用方便，浮选效果更好。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂的制备方法，包括有以下步骤：
1)以烃基醇和柠檬酸进行酯化反应，所得的反应产物为柠檬酸烃基酯表面活性剂；
2)以碘值135植物脂肪酸为原料复配到步骤1)所得柠檬酸烃基酯表面活性剂中加热搅拌均匀；
3)再将步骤2)所得复配的药剂加入氢氧化钠水溶液进行皂化，搅拌均匀即得植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂。
按上述方案，步骤1)所述的烃基醇包含碳链为8-12的烷基醇以及烯烃醇，所述的烃基醇和无水柠檬酸的质量比为1:1-4:1，反应温度为100℃-140℃，反应时间30-120min。
按上述方案，步骤2)所述的碘值135的植物脂肪酸与柠檬酸烃基酯表面活性剂的质量比为4:1-1:1，加热温度为70℃-90℃，搅拌时间10-20min。
按上述方案，步骤3)所述的氢氧化钠水溶液的浓度为40-50％，其添加质量为步骤2)所得复配的药剂的1/4～1/2，皂化反应温度70-90℃，皂化反应时间20-30min。
本发明所涉及的化学反应方程式有：
烃基醇和柠檬酸酯化反应
ROH+HOOCCH2C(OH)(COOH)CH2COOH→
HOOCCH2C(OH)(COOH)CH2COOR
脂肪酸和氢氧化钠皂化反应
RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O
本发明与现有浮选剂相比具有以下优点：植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂的使用，由于柠檬酸与烃基醇酯化产生有单酯、双酯和三酯的存在使其在较广的pH范围内具有良好的化学稳定性、优异的分散、增溶、增稠及润滑作用，对脂肪酸皂捕收剂有增效作用，明显提高了对磷的选择性,降低了浮选的温度，浮选效率更高。而且原料易购，价格低廉，在生产过程中不必考虑酯化所产的的单酯、双酯以及三酯的量，生产路线简单、生产过程安全、无刺激性气味，降低了选矿成本，克服现有技术的不足。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明，但是此说明不会构成对本发明的限制。
实施例1：
1)称取正癸醇50g和无水柠檬酸50g(质量比1:1)于烧瓶中，后将烧瓶放入带磁力搅拌的恒温油浴锅中，开起搅拌并升温至110℃，进行酯化反应，反应60min，得到柠檬酸癸酯，降温至70℃备用；
2)称取碘值135的脂肪酸100g于烧杯中，加热，温度控制在70℃，趁热加入到上述的烧瓶中，脂肪酸与柠檬酸癸酯的质量比为1:1，控制温度70℃，加热搅拌20min，得到脂肪酸复配柠檬酸癸酯；
3)再称取20g氢氧化钠溶于30g水中，温度控制在80℃，装入梨型瓶，将反应过的脂肪酸复配柠檬酸癸酯转移至500ml烧杯中，开始搅拌并缓慢加入氢氧化钠溶液，使其与脂肪酸复配柠檬酸辛酯未反应的脂肪酸酸进行皂化反应，皂化反应温度控制在80℃，继续搅拌时间20min，冷却后获得的为植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂。
实施例2：
1)称取十二醇50g和无水柠檬酸25g(质量比2:1)于烧瓶中，后将烧瓶放入带磁力搅拌的恒温油浴锅中，开起搅拌并升温至120℃，进行酯化反应，反应40min，得到柠檬酸十二酯，降温至80℃备用；
2)称取碘值135的脂肪酸150g于烧杯中，加热，温度控制在80℃,趁热加入到上述的烧瓶中，脂肪酸与柠檬酸十二酯的质量比为2:1，控制温度80℃，加热搅拌20min，得到脂肪酸复配柠檬酸十二酯；
3)再称取30g氢氧化钠溶于45g水中，温度控制在80℃，装入梨型瓶，将反应过的脂肪酸复配柠檬酸十二酯转移至500ml烧杯中，开始搅拌并缓慢加入氢氧化钠溶液75g，使其与脂肪酸复配柠檬酸十二酯未反应的脂肪酸酸进行皂化反应，皂化反应温度控制在80℃，继续搅拌时间20min，冷却后获得的为植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂。
实施例3：
1)称取混合杂醇50g和无水柠檬酸12.5g(质量比4:1)于烧瓶中，后将烧瓶放入带磁力搅拌的恒温油浴锅中，开起搅拌并升温至150℃，进行酯化反应，反应40min，得到柠檬酸杂醇油酯，降温至90℃备用；
2)称取碘值135的脂肪酸250g于烧杯中，加热，温度控制在90℃,趁热加入到上述的烧瓶中，脂肪酸与柠檬酸杂醇油酯的质量比为4:1，控制温度90℃，加热搅拌20min，得到脂肪酸复配柠檬酸杂醇油酯；
3)再称取52g氢氧化钠溶于52g水中，温度控制在90℃，装入梨型瓶，将反应过的脂肪酸复配柠檬酸杂醇油酯转移至500ml烧杯中，开始搅拌并缓慢加入50％(m/m)氢氧化钠溶液104g，使其与脂肪酸复配柠檬酸杂醇油酯未反应的脂肪酸进行皂化反应，皂化反应温度控制在90℃，继续搅拌时间20min，冷却后获得的为植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂。
用于四川磷矿浮选对比试验，在原矿的品位21.9％左右，浮选温度20℃，在相同药剂用量及磨矿细度下经过一次粗选。
浮选结果表明由于捕收剂中引入了酰基(非离子型表面活性剂)和多元羧酸基团(阴离子型表面活性剂)，是一种混合型表面活性剂，所以它在浮选方面比某些单一表面活性剂优越。与纯油酸及原料棉油酸相比，非离子型和阴离子型混合型植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂浮选剂，有较好的溶解性、分散性和抗硬性，常温浮选效果较好，捕收能力强，经过粗选所得磷精矿品位较高，回收率也较高，选矿效果有较大改善。

Claims (1)

1.植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂的制备方法，包括有以下步骤：
1)以烃基醇和柠檬酸进行酯化反应，所得的反应产物为柠檬酸烃基酯表面活性剂；所述的烃基醇包含碳链为8-12的烷基醇以及烯烃醇，所述的烃基醇和无水柠檬酸的质量比为1:1-4:1，反应温度为100℃-140℃，反应时间30-120min；
2)以碘值135植物脂肪酸为原料复配到步骤1)所得柠檬酸烃基酯表面活性剂中加热搅拌均匀；所述的碘值135的植物脂肪酸与柠檬酸烃基酯表面活性剂的质量比为4:1-1:1，加热温度为70℃-90℃，搅拌时间10-20min；
3)再将步骤2)所得复配的药剂加入氢氧化钠水溶液进行皂化，搅拌均匀即得植物脂肪酸柠檬酸烃基酯皂复配捕收剂；所述的氢氧化钠水溶液的浓度为40-50％，其添加质量为步骤2)所得复配的药剂的1/4～1/2，皂化反应温度70-90℃，皂化反应时间20-30min。
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