CN106311481B - 一种十八胺浮选药剂的配制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种十八胺浮选药剂的配制装置及方法，所述配制装置包括恒温加热装置、插桶泵、混合搅拌槽和存储搅拌槽；所述插桶泵的进料口伸入恒温加热装置中，插桶泵的出料口伸入混合搅拌槽中；所述混合搅拌槽的位置高于存储搅拌槽，并通过自流管相连接；所述混合搅拌槽上还设有热水管和盐酸管。所述配制方法是将固体十八胺原料置于恒温加热装置中加热，熔融后，插桶泵的进料口伸入恒温加热装置中，将熔融的十八胺原料由插桶泵的出料口导入混合搅拌槽中；然后，向混合搅拌槽中导入热水与盐酸，搅拌混合后，存储。本发明装置效率较高，配制成的十八胺浮选药剂浓度均一、稳定，流动性能好；本发明方法较传统方法盐酸用量更少，操作流程更安全简便。
Description
技术领域
本发明涉及一种浮选药剂的配制装置及方法，具体涉及一种十八胺浮选药剂的配制装置及方法。
背景技术
在钾盐、石英、长石等非金属矿物的浮选作业中，常以十八胺作为捕收剂。十八胺是一种白色蜡状或颗粒状的物质，不溶于水，在35～45℃呈熔融状态，在75℃的水中呈悬浊液。固体状态的十八胺是无法用于浮选作业的，所以在以十八胺作为捕收剂时，往往需要采取一定的方法将其配制成溶液使用。
现有常用的十八胺浮选药剂的配制方法主要有两种：一种是根据十八胺的溶解度在酸性条件下会增大的性质，用稀盐酸与之混合搅拌，将其配制成十八胺盐酸盐再进行使用；另一种则是将十八胺在水中煮沸，使其形成悬浊液，并趁热将十八胺的悬浊液加入浮选机中进行浮选。国内选厂常用的十八胺浮选药剂的配制方法为：在温度约80℃的热水中加入固体十八胺，同时加入盐酸在搅拌槽中搅拌混合。但是，该配制方法存在诸多缺点：（1）在溶解十八胺的过程中需添加大量的盐酸，会造成辅助药剂成本增加，且过量的盐酸会进入到浮选作业中，影响矿浆的pH值，对浮选产生不利影响；（2）十八胺在热水中为悬浊液，溶解十八胺需要长时间搅拌；（3）十八胺颗粒溶解不充分，不仅使药剂浓度不稳定，难以精确定量，影响浮选指标，且这部分未溶解的十八胺颗粒在输送过程中极易堵塞隔膜泵的膜，增加药剂输送泵的故障率；（4）在药剂搅拌槽中添加热水会使盐酸大量的挥发，极易造成厂房钢结构及厂房内铁制或钢制设备的腐蚀，且其刺激性的气味，使得工人作业环境差，不利于工人身心健康。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构合理，操作简便，配制效率高，配制的十八胺流动性好、浓度稳定的十八胺浮选药剂的配制装置。
本发明进一步要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种盐酸用量少，操作简单安全，配制的十八胺浮选效果好的十八胺浮选药剂的配制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种十八胺浮选药剂的配制装置，包括恒温加热装置、插桶泵、混合搅拌槽和存储搅拌槽；所述插桶泵的进料口伸入恒温加热装置中，插桶泵的出料口伸入混合搅拌槽中；所述混合搅拌槽的位置高于存储搅拌槽，并通过自流管相连接；所述混合搅拌槽上还设有热水管和盐酸管。工作时，十八胺固体原料可直接置于恒温加热装置中，也可装入可移动的药剂桶中再置于恒温加热装置中，以方便移动、换料。
优选地，所述插桶泵、热水管和盐酸管上均设有流量控制装置，所述流量控制装置均与微机连接。微机可实时调节插桶泵导入混合搅拌槽的熔融的十八胺量、热水管导入的热水量和盐酸管导入的盐酸量，以控制它们的配比。
优选地，所述混合搅拌槽和存储搅拌槽均设有密封盖板，所述盖板上设有呼吸阀。混合搅拌槽和存储搅拌槽装上密封盖板后，可避免带有盐酸的蒸汽在厂房弥漫挥发，盖板上的呼吸阀，可在槽内压力大于1bar时自动开启，以降低槽子内部压力，保证操作安全。所述混合搅拌槽的盖板上设有供插桶泵的出料口、热水管和盐酸管穿入的孔。所述盖板的材料优选玻璃钢碳化硅复合材料。
优选地，所述混合搅拌槽和存储搅拌槽外部均包裹有恒温装置，所述恒温装置外部均包裹有保温装置。所述恒温装置和保温装置可避免熔融的十八胺原料因温度降低而重新凝固成十八胺固体颗粒。
优选地，所述恒温装置为电伴热。
本发明中所述插桶泵的导管、自流管、热水管和盐酸管优选保温效果好，耐高温、耐腐蚀的硅橡胶管。
本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案是：一种十八胺浮选药剂的配制方法，包括以下步骤：将固体十八胺原料置于恒温加热装置中加热，固体十八胺原料熔融后，插桶泵的进料口伸入恒温加热装置中，通过流量控制装置，将熔融的十八胺原料由插桶泵的出料口导入混合搅拌槽中；然后，通过流量控制装置，由混合搅拌槽上的热水管和盐酸管，向混合搅拌槽中导入热水与盐酸，搅拌混合后，由自流管流入存储搅拌槽存储。所述流量控制装置均由微机控制。
优选地，所述混合搅拌槽中导入的热水和盐酸与混合搅拌槽中熔融的十八胺原料的质量比为40～60:0.3～0.8:1，所述盐酸的质量浓度为30～37%。
优选地，所述恒温加热装置加热的温度为100～125℃。
优选地，所述混合搅拌槽中导入的热水的温度为70～90℃。
优选地，所述混合搅拌槽和存储搅拌槽由外部包裹的恒温装置恒温于70～80℃。
本发明装置及方法所配制的十八胺浮选药剂同样适于作为如氧化铅锌矿浮选的捕收剂。
本发明的原理是：十八胺（RNH2）在水溶液中有如下平衡：
溶解平衡：；
酸式解离平衡：；
离子缔合平衡：；
离子-分子缔合平衡：。
其中，对钾盐浮选起主要作用的组分是十八胺的离子组分RNH3 +和离子-分子缔合物RNH3 +·RNH2。由于加入了盐酸且在加热条件下反应，部分水溶液中的十八胺分子与H+向生成RNH3 +的方向移动，部分RNH3 +再进一步与十八胺分子结合生成RNH3 +·RNH2，进一步促进了十八胺在水中的溶解。
本发明先将固体十八胺原料融化为熔融状态，熔融后的十八胺具有良好的流动性，不存在固体颗粒。加入热水和盐酸后，由于发生离子和分子缔合作用，部分RNH3 +再进一步与十八胺分子结合生成RNH3 +·RNH2，不必将十八胺原料全部转化为胺盐，因此，大幅降低了盐酸的用量，当然也就不存在盐酸过量的问题，从而避免盐酸用量过多，造成浮选矿浆pH值不稳定，进而影响后续的浮选效果。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明十八胺浮选药剂配制装置结构合理，操作简便，效率高，配制的十八胺浮选药剂流动性好、浓度稳定；
（2）本发明配制方法的盐酸用量仅为传统盐酸配制方法的20～30%，不仅节省了成本，还降低了工人的劳动强度，同时操作更加简便安全；本发明方法所配制的十八胺浮选药剂在浮选产率，所得KCl品位和回收率上都较传统盐酸配制方法配制的十八胺浮选药剂好。
附图说明
图1为本发明十八胺浮选药剂配制装置实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的盐酸的质量浓度为37%；本发明所使用的材料及化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
十八胺浮选药剂的配制装置实施例
如图1所示，十八胺浮选药剂的配制装置，包括恒温加热装置1、插桶泵2、混合搅拌槽3和存储搅拌槽4；所述插桶泵2的进料口21伸入恒温加热装置1中，插桶泵2的出料口22伸入混合搅拌槽3中；所述混合搅拌槽3的位置高于存储搅拌槽4，并通过自流管5连接；所述混合搅拌槽3上还设有热水管31和盐酸管32。所述插桶泵2、热水管31和盐酸管32上均设有流量控制装置6，所述流量控制装置6均与微机7连接。所述混合搅拌槽3和存储搅拌槽4均设有密封盖板8，所述盖板8上设有呼吸阀9。所述混合搅拌槽3的盖板8上设有供插桶泵2的出料口22、热水管31和盐酸管32穿入的孔。所述盖板8的材料为玻璃钢碳化硅复合材料。所述混合搅拌槽3和存储搅拌槽4外部均包裹有电伴热10，所述电伴热10外部均包裹有保温装置11。所述插桶泵2的导管、自流管5、热水管31和盐酸管32均为硅橡胶管。
本发明十八胺浮选药剂的配制方法实施例
将固体十八胺原料置于恒温加热装置1中加热至110℃，固体十八胺原料熔融后，插桶泵2的进料口21伸入恒温加热装置1中，通过流量控制装置6，将熔融的十八胺原料由插桶泵2的出料口22导入混合搅拌槽3中；然后，通过流量控制装置6，由混合搅拌槽3上的热水管31和盐酸管32，向混合搅拌槽3中导入80℃的热水与盐酸，使得热水和盐酸与混合搅拌槽3中熔融的十八胺原料的质量比为50:0.5:1，搅拌混合后，由自流管5流入存储搅拌槽4存储。所述流量控制装置6均由微机7控制。所述混合搅拌槽3和存储搅拌槽4由外部包裹的电伴热10恒温于75℃。
本实施例方法的盐酸用量仅为传统盐酸配制方法的25%，不仅节省了成本，还降低了工人的劳动强度，同时操作更加简便安全；本实施例方法配制效率高，配制的十八胺浮选药剂的流动性好，浓度稳定。
将本实施例装置按照本实施例方法配制出的十八胺浮选药剂与传统盐酸配制方法配制出的十八胺浮选药剂均分别用于钾石盐矿物（KCl品位23.51%）浮选的实验室小试和9个班次的工业试验（取平均值），然后测试浮选的产率及KCl的品位和回收率，具体结果如表1所示。
表1 本发明与传统方法配制的十八胺浮选药剂在浮选小试和工业试验中的指标对比
由表1可知，本发明方法配制的十八胺浮选药剂无论是在钾石盐矿物浮选的小试还是工业试验中，在浮选产率，所得KCl品位和回收率上都较传统盐酸配制方法配制的十八胺浮选药剂好，特别是在工业试验的KCl回收率上，本发明方法配制的十八胺浮选药剂的回收率要高出7%以上。
Claims (16)
1.一种十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述十八胺浮选药剂的配制方法所使用的装置包括恒温加热装置、插桶泵、混合搅拌槽和存储搅拌槽；所述插桶泵的进料口伸入恒温加热装置中，插桶泵的出料口伸入混合搅拌槽中；所述混合搅拌槽的位置高于存储搅拌槽，并通过自流管相连接；所述混合搅拌槽上还设有热水管和盐酸管；
所述十八胺浮选药剂的配制方法，包括以下步骤：将固体十八胺原料置于恒温加热装置中加热，固体十八胺原料熔融后，插桶泵的进料口伸入恒温加热装置中，通过流量控制装置，将熔融的十八胺原料由插桶泵的出料口导入混合搅拌槽中；然后，通过流量控制装置，由混合搅拌槽上的热水管和盐酸管，向混合搅拌槽中导入热水与盐酸，搅拌混合后，由自流管流入存储搅拌槽存储；所述恒温加热装置加热的温度为100～125℃；所述混合搅拌槽中导入的热水和盐酸与混合搅拌槽中熔融的十八胺原料的质量比为40～60:0.3～0.8:1，所述盐酸的质量浓度为30～37%。
2.根据权利要求1所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述插桶泵、热水管和盐酸管上均设有流量控制装置，所述流量控制装置均与微机连接。
3.根据权利要求1或2所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述混合搅拌槽和存储搅拌槽均设有密封盖板，所述盖板上设有呼吸阀。
4.根据权利要求1或2所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述混合搅拌槽和存储搅拌槽外部均包裹有恒温装置，所述恒温装置外部均包裹有保温装置。
5.根据权利要求3所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述混合搅拌槽和存储搅拌槽外部均包裹有恒温装置，所述恒温装置外部均包裹有保温装置。
6.根据权利要求4所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述恒温装置为电伴热。
7.根据权利要求5所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述恒温装置为电伴热。
8.根据权利要求1或2所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述混合搅拌槽中导入的热水的温度为70～90℃。
9.根据权利要求3所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述混合搅拌槽中导入的热水的温度为70～90℃。
10.根据权利要求4所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述混合搅拌槽中导入的热水的温度为70～90℃。
11.根据权利要求6所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述混合搅拌槽中导入的热水的温度为70～90℃。
12.根据权利要求1或2所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述混合搅拌槽和存储搅拌槽由外部包裹的恒温装置恒温于70～80℃。
13.根据权利要求3所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述混合搅拌槽和存储搅拌槽由外部包裹的恒温装置恒温于70～80℃。
14.根据权利要求4所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述混合搅拌槽和存储搅拌槽由外部包裹的恒温装置恒温于70～80℃。
15.根据权利要求6所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述混合搅拌槽和存储搅拌槽由外部包裹的恒温装置恒温于70～80℃。
16.根据权利要求8所述十八胺浮选药剂的配制方法，其特征在于：所述混合搅拌槽和存储搅拌槽由外部包裹的恒温装置恒温于70～80℃。
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