CN110721818B - 一种用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂 - Google Patents

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Abstract

本发明属于胶磷矿反浮选脱硅技术领域，具体涉及一种胶磷矿脱镁后再反浮选脱硅的捕收剂。将碳链长度8‑18烷基卤素离子(F、Cl、Br、I)型单季铵盐的任意一种，或它们二者以上，与十二胺、醚胺、柴油、盐酸或醋酸和水按一定比例混合，常温搅拌，搅拌速度200‑1000转/分钟，搅拌时间10至30分钟。含碳8‑18的烷基卤素离子(F、Cl、Br、I)型单季铵盐是该捕收剂的核心成分。本发明的捕收剂不用改变原有脱镁磷矿浆的酸性pH值，可大大简化反浮选脱硅的药剂制度，节约反浮选脱硅过程的药剂成本；与现有脱硅捕收剂相比，该脱硅捕收剂pH适应性强（pH3～10），脱硅选择性好，不受矿泥的影响，浮选泡沫不发黏、易于消散。

Description

一种用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂
技术领域
本发明属于胶磷矿反浮选脱硅技术领域，具体为一种用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂。
背景技术
我国磷矿资源储量丰富，绝大部分需要进行选矿提纯才可共下游加工利用。尤其是大量分布的混合型胶磷矿——硅(钙)一钙(硅)质磷矿，该类矿石既需要脱除碳酸盐又需要脱除硅酸盐才可满足下游对磷精矿品质的要求。目前处理该类矿石的工艺有正—反浮选或反—正浮选、双反浮选等选矿工艺。正—反浮选或反—正浮选工艺均受到回水利用，药剂成本等问题的制约。双反浮选工艺技术符合“浮少抑多”的浮选原则，但是，由于受反浮选脱硅药剂性能的制约一直未有工业化的成功案例报道。
反浮选脱硅药剂在铁矿、铝土矿等矿种上应用广泛，主要是胺类、醚胺类捕收剂。但在磷矿脱硅上这些捕收剂却存在以下问题：捕收剂对矿泥敏感，需要在碱性条件下才具有捕收性能，浮选泡沫发黏、尾矿消泡难，药剂选择性较差等、成本高等。
上述胺类、醚胺类或其他混合胺类捕收剂均需要在碱性条件下才具有反浮选脱硅的效果，而目前广泛采用的磷精矿反浮选脱镁工艺均是在酸性条件下进行，因此需要大量的pH值调整剂，使药剂制度变得复杂的同时还抬高了浮选药剂成本。
中国专利CN201610760106.0公布了一种胶磷矿季铵盐阳离子捕收剂及其合成方法与应用，该捕收剂属于双季铵盐型结构，需要加入碳酸钠调整脱镁磷精矿矿浆pH值至碱性才具有脱硅效果。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，提供一种用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂，该捕收剂在脱镁磷矿浆酸性pH条件下不用添加任何调整剂和目的矿抑制剂即具有脱硅选择性强，浮选泡沫易于消散、不受矿泥影响等特点。
本发明的另一个目的是明确该脱硅捕收剂是用于脱镁磷精矿再反浮选脱硅的工艺流程。
本发明采用的技术方案如下：
所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂，其原料包括以下：按重量份计，将含碳链长度8-18烷基卤素离子(F、Cl、Br、I)型单季铵盐1～7份，十二胺0.1～5份，醚胺0.1～3份，柴油0.1～3份、盐酸或醋酸0.1～5份，水1～8份。含碳8-18的烷基卤素离子(F、Cl、Br、I)型单季铵盐是该捕收剂的核心成分。
进一步地，所述含碳链长度为8-18烷基卤素离子(F、Cl、Br、I)型单季铵盐，具体为R4NX中的任意一种或几种，其中结构通式R4NX四个烃基R可以相同，也可不同，X为卤素离子F、Cl、Br、I中任意一种；
进一步地，所述含碳链长度为8-18烷基卤素离子型单季铵盐，具体包括：八烷基三甲基氯化铵、十烷基三甲基氯化铵、十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基碘化铵、十四烷基三甲基氟化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基溴化铵、十八烷基二甲基氯化铵中的任意一种或几种。
所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂的制备方法，具体为：将原料按比例混合，常温搅拌，搅拌速度200-1000转/分钟，搅拌时间10至30分钟。
所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂的使用方法，将所得的捕收剂，在常温下加入水中配制成1wt％-10wt％的水溶液直接使用。
本发明的显著优点在于：
(1)本发明制备的脱镁磷精矿再反浮选脱硅捕收剂可发挥各种官能团的协同作用，大大提高了其捕收选择能力。
(2)本发明的脱硅捕收剂弥补了当前脱硅捕收剂在磷矿脱硅上仅在碱性条件下才具有脱硅效果的现状。
(3)本发明所述的脱硅捕收剂具有制备工艺简单，常压、常温即可制得，可操作性强，生产原料容易市场购买获得，生产过程中无三废产生，属绿色环保工艺。配制成的药剂常温即可溶于水直接使用。
(4)本发明制得的脱硅捕收剂pH使用范围为3～10。
附图说明
图1是脱镁磷精矿反浮选脱硅流程图。
具体实施方式
为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。
对比例1：
所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂，其原料包括以下：按重量份计，十二烷基三甲基氯化铵1份，分子式为C16H33(CH3)3NCl，水8份。
所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂的制备方法，具体为：十二烷基三甲基氯化铵1份加入8份水中，常温搅拌，搅拌速度500转/分，搅拌时间10分钟。
应用例1：
本应用例处理的对象是我国某大型国有磷矿选矿企业的脱镁磷精矿，其分析指标如下表所示：
Figure BDA0002285451230000031
脱镁磷精矿，P2O5含量较低，SiO2含量过高，加入对比例1制得的脱硅捕收剂400g/t，与脱镁磷精矿浆混合搅拌3分钟后充气浮选，浮选时间12分钟，获得最终精矿指标，如下表所示，浮选工艺流程如图1所示。
样品名称 P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>％ MgO％ Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>％ Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>％ SiO<sub>2</sub>％
脱硅磷精矿 28.52 1.13 0.97 1.52 16.12
脱镁脱硅P2O5总回收率86.75％。SiO2含量降低了2.9个百分点，P2O5含量升高了1.09个百分点，达到了“酸法加工用磷矿石”(HG/T 2673-1995)标准中“一等品”的指标要求，较单纯反浮选脱镁工艺磷精矿指标有了一定的提升。
实施例1
所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂，其原料包括以下：按重量份计，十二烷基三甲基氯化铵5份，十二胺0.2份，醚胺0.5份，柴油0.3份、盐酸1份。
所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂的制备方法，具体为：将原料按上述比例随机加入5份水中，常温搅拌，搅拌速度400转/分，搅拌时间20分钟。
应用例2
本应用例处理的对象是我国某大型国有磷矿选矿企业的脱镁磷精矿，其分析指标如下表所示：
Figure BDA0002285451230000041
该脱镁磷精矿，P2O5含量较低，SiO2含量过高，加入实施例1制得的脱硅捕收剂300g/t，与脱镁磷精矿浆混合搅拌3分钟后充气浮选，浮选时间12分钟，获得最终精矿指标，如下表所示，浮选工艺流程如图1所示。
样品名称 P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>％ MgO％ Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>％ Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>％ SiO<sub>2</sub>％
脱硅磷精矿 28.93 1.17 0.92 1.32 15.02
脱镁脱硅P2O5总回收率84.75％。SiO2含量降低了4个百分点，P2O5含量升高了1.5个百分点，达到了“酸法加工用磷矿石”(HG/T 2673-1995)标准中“一等品”的指标要求，较单纯反浮选脱镁工艺磷精矿指标有了大幅度的提升，且较对比例1药剂用量更低，最终精矿指标更优。
实施例2
所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂，其原料包括以下：按重量份计，十二烷基三甲基溴化铵5份，十二胺0.4份，醚胺1份，柴油0.1份、醋酸1份。
所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂的制备方法，具体为：将原料按上述比例随机加入6份水中，常温搅拌，搅拌速度300转/分，搅拌时间20分钟。
应用例3
本应用例处理的对象是我国某大型国有磷矿选矿企业的脱镁磷精矿，其分析指标如下表所示：
Figure BDA0002285451230000051
脱镁磷精矿，P2O5含量较低，SiO2含量过高，加入实施例2制得的脱硅捕收剂300g/t，与脱镁磷精矿浆混合搅拌3分钟后充气浮选，浮选时间12分钟，获得最终精矿指标，如下表所示，浮选工艺流程如图1所示。
样品名称 P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>％ MgO％ Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>％ Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>％ SiO<sub>2</sub>％
脱硅磷精矿 29.12 1.27 0.94 1.12 14.71
脱镁脱硅P2O5总回收率83.16％。SiO2含量从19.02下降至14.7％，下降了4.31个百分点。P2O5含量升高了1.69个百分点，达到了“酸法加工用磷矿石”(HG/T2673-1995)标准中“一等品”的指标要求，较单纯反浮选脱镁工艺磷精矿指标有了大幅度的提升，且较对比例1药剂用量更低，最终精矿指标更优。与实施例1相比较结果相当。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂，其特征在于：原料包括以下组分：按重量份计，含碳链长度为8-18的烷基卤素离子型单季铵盐1～7份，十二胺0.1～5份，醚胺0.1～3份，柴油0.1～3份、盐酸或醋酸0.1～5份，水1～8份，所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂的pH使用范围为3~10；
所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂的应用方法为：向脱镁磷精矿中加入所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂，与脱镁磷精矿浆混合搅拌后充气浮选。
2.根据权利要求1所述的一种用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂，其特征在于：所述含碳链长度为8-18烷基卤素离子型单季铵盐，具体为R4NX中的任意一种或几种，其中结构通式R4NX中R为相同烃基或者不同烃基，X为卤素离子F、Cl、Br、I中任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂，其特征在于：所述含碳链长度为8-18烷基卤素离子型单季铵盐，具体包括：八烷基三甲基氯化铵、十烷基三甲基氯化铵、十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基碘化铵、十四烷基三甲基氟化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基溴化铵、十八烷基二甲基氯化铵中的任意一种或几种。
4.一种制备如权利要求1~3任一项所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂的方法，其特征在于：具体为：将原料按比例混合，常温搅拌，搅拌速度200-1000转/分钟，搅拌时间10至30分钟。
5.一种如权利要求1~3任一项所述用于脱镁磷精矿反浮选再脱硅的捕收剂的使用方法，其特征在于：将所得的捕收剂在常温下加入水中配制成1wt%-10wt%的水溶液直接使用。
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