CN110280392A - 一种植物脂肪酸没食子酯捕收剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种植物脂肪酸没食子酯捕收剂的制备方法，属于胶磷矿浮选技术，该捕收剂是将植物脂肪酸和没食子酸加热搅拌，加入氢氧化钠水溶液进行皂化，搅拌均匀即得植物脂肪酸没食子酯皂，再将植物脂肪酸没食子酯皂与磷酸三丁酯混合，搅拌均匀即得植物脂肪酸没食子酯皂复配捕收剂。本发明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，耐盐性好，泡沫流动性好，药剂的用量低。此外，本发明还具有稳定性好、药剂制备方法简单等优点，在胶磷矿选矿中可以广泛推广应用。

Description

一种植物脂肪酸没食子酯捕收剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种磷矿浮选复配捕收剂，具体是植物脂肪酸没食子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，现有的正浮选捕收剂对磷矿物选择性低，导致除杂效果较差；浮选泡沫流动性差，导致浮选出来的泡沫产品输送至下个工段作业受阻；水溶性不强，导致药剂用量大等缺点。诸多因素导致了选矿药剂成本较高，工业化难度加大。开发出一种高效中低品位磷矿浮选捕收剂显得尤为重要。

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，具体是植物脂肪酸没食子酯皂复配捕收剂，其原料价廉易采购，使用方便，浮选效果更好。

本发明解决方案为：植物脂肪酸没食子酯皂复配捕收剂，包括有以下步骤：

1)以植物脂肪酸为原料与没食子酸加热搅拌一定的时间。

2)再将步骤1)所得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没食子酯皂。

3)再将步骤2)所得的植物脂肪酸没食子酯皂与磷酸三丁酯按一定质量比混合，搅拌均匀即得植物脂肪酸没食子酯皂复配捕收剂。

按上述方案，所述的植物脂肪酸分别为碘值为120豆油脂肪酸、碘值为135棉油脂肪酸和碘值为125菜籽油脂肪酸中的一种，植物脂肪酸与没食子酸的质量比为36:1-4，加热温度为90℃-130℃，搅拌时间45-105min。

按上述方案，所述的皂化的氢氧化钠的水溶液的浓度为10-25％，添加量为步骤1)所得药剂的总质量的1-1.5倍，皂化反应温度75-95℃，皂化反应时间10-30min。

按上述方案，所述的植物脂肪酸没食子酯皂与磷酸三丁酯的质量比为50:1-50:4，搅拌时间10-20min。

本发明所涉及的化学反应方程式有：

①植物脂肪酸和没食子酸的酯化反应(R₁COOH为植物脂肪酸，COOHR₂(OH)₃为没食子酸)

R₁COOH+COOHR₂(OH)₃→R₁COO R₂(OH)₂COOH+H₂O

R₁COOH+COOHR₂(OH)₃→(R₁)₂COO R₂(OH)COOH+2H₂O

R₁COOH+COOHR₂(OH)₃→(R₁)₃COO R₂COOH+3H₂O

②脂肪酸和氢氧化钠的皂化反应

RCOOH+NaOH→RCOONa+H₂O

本发明与现有浮选剂相比具有以下优点：植物脂肪酸没食子酯皂复配捕收剂的使用，由于没食子酸与脂肪酸发生酯化反应可以产生单酯、双酯及三酯。这些单酯和多酯的存在能加强捕收剂在pH为4-11的矿浆中具有良好的化学稳定性、优异的分散性、溶解性及耐盐性，对脂肪酸皂捕收剂有增效作用，能显著提高捕收剂对磷矿物的选择性，降低捕收剂的用量，提高浮选效率。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单酯、双酯、三脂的量，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，克服了现有技术的不足。

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)称取碘值125菜籽油脂肪酸36g和没食子酸1g(质量比36:1)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90℃，进行酯化反应，反应90min，得到菜籽油脂肪酸没食子酯，降温至80℃备用

2)再称取15％的氢氧化钠溶液24g，温度控制在80℃，将得到菜籽油脂肪酸没食子酯称取20g放入带磁力搅拌的恒温油浴锅中，开始搅拌并缓慢加入配好的氢氧化钠溶液，进行皂化反应，皂化反应温度控制在75℃，搅拌时间10min，冷却后获得的为菜籽油脂肪酸没食子酯皂。

3)再称取菜籽油脂肪酸没食子酯皂25g与0.5g磷酸三丁酯在60℃下搅拌15min，冷却后获得的为菜籽油脂肪酸没食子酯皂复配捕收剂。

实施例2：

1)称取碘值120豆油脂肪酸36g和没食子酸2g(质量比36:2)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130℃，进行酯化反应，反应105min，得到豆油脂肪酸没食子酯，降温至80℃备用

2)再称取15％的氢氧化钠溶液24g，温度控制在80℃，将得到豆油脂肪酸没食子酯称取20g放入带磁力搅拌的恒温油浴锅中，开始搅拌并缓慢加入配好的氢氧化钠溶液，进行皂化反应，皂化反应温度控制在95℃，搅拌时间20min，冷却后获得的为豆油脂肪酸没食子酯皂。

3)再称取豆油脂肪酸没食子酯皂25g与1g磷酸三丁酯在60℃下搅拌15min，冷却后获得的为豆油脂肪酸没食子酯皂复配捕收剂。

实施例3：

1)称取碘值135棉油脂肪酸36g和没食子酸4g(质量比36:1)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100℃，进行酯化反应，反应45min，得到棉油脂肪酸没食子酯，降温至80℃备用。

2)再称取15％的氢氧化钠溶液24g，温度控制在80℃，将得到棉油脂肪酸没食子酯称取20g放入带磁力搅拌的恒温油浴锅中，开始搅拌并缓慢加入配好的氢氧化钠溶液，进行皂化反应，皂化反应温度控制在85℃，搅拌时间15min，冷却后获得的为棉油脂肪酸没食子酯皂。

3)再称取棉油脂肪酸没食子酯皂25g与2g磷酸三丁酯在60℃下搅拌15min，冷却后获得的为棉油脂肪酸没食子酯皂复配捕收剂。

充分了解本发明胶磷矿正浮选捕收剂的使用效果，本发明选择某胶磷矿(原矿品位22.10％左右)进行了一次粗选浮选对比试验，浮选温度为20℃，捕收剂用量为0.6kg/t，碳酸钠用量为4Kg/t、硅酸钠用量为2Kg/t、及磨矿细度-0.074mm含量为84.2％。胶磷矿化学组成如表1所示，结果如表所2示：

表1某胶磷矿石原矿化学组成表

项目	P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>	MgO	CaO	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	CO<sub>2</sub>	SiO<sub>2</sub>
								含量/％	22.06	3.61	38.09	6.10	2.18	3.99	17.14

表2某胶磷矿一次粗选浮选对比试验表

浮选结果表明由于捕收剂中引入酯基的同时引入一个个羧基(阴离子型表面活性剂)、若干个羟基(一个或两个)，极性基团的引入可以增加药剂的溶解度、离解度和耐盐性；磷酸三丁酯的复配使浮选过程中的泡沫流动性和矿化效果均有明显提高。与原料植物脂肪酸相比，阴离子型混合型植物脂肪酸没食子酯皂复配浮选捕收剂，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，泡沫流动性好。

Claims (5)

1.一种植物脂肪酸没食子酯捕收剂的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：

（1）将植物脂肪酸与没食子酸加热搅拌均匀后，加入氢氧化钠水溶液进行皂化反应，反应完成后即可得到植物脂肪酸没食子酯皂；

（2）将所得的植物脂肪酸没食子酯皂与磷酸三丁酯混合，搅拌均匀即得含植物脂肪酸没食子酯捕收剂。

2.根据权利要求1所述的植物脂肪酸没食子酯捕收剂的制备方法，其特征在于：所述的植物脂肪酸包括碘值为120的豆油脂肪酸、碘值为135的棉油脂肪酸、碘值为125的菜籽油脂肪酸中的一种。

3.根据权利要求1所述的植物脂肪酸没食子酯捕收剂的制备方法，其特征在于：植物脂肪酸与没食子酸的质量比为36:1-4，加热温度为90℃-130℃，搅拌反应时间45-105min。

4.根据权利要求1所述的植物脂肪酸没食子酯捕收剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的氢氧化钠水溶液的质量浓度为10-25%，添加量为植物脂肪酸与没食子酸总质量的1-1.5倍；所述皂化反应温度为75-95℃，皂化反应时间10-30min。

5.根据权利要求1所述的植物脂肪酸没食子酯捕收剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的植物脂肪酸没食子酯皂与磷酸三丁酯的质量比为50:1-4，搅拌时间10-20min。