CN112371346A

CN112371346A - 一种白云石抑制剂及其应用方法

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Publication number: CN112371346A
Application number: CN202011469855.0A
Authority: CN
Inventors: 杨丙桥; 关智文; 曾梦媛; 贾菲菲
Original assignee: Wuhan Institute of Technology
Current assignee: Wuhan Institute of Technology
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2021-02-19
Anticipated expiration: 2040-12-15
Also published as: CN112371346B

Abstract

本发明涉及磷矿选矿技术领域，尤其涉及一种白云石抑制剂及其应用方法。本发明具体公开了一种白云石抑制剂的应用方法，包括以下步骤：S1：向磷灰石与白云石混合矿物中加水，得到矿浆；S2：调节矿浆pH值；S3：向经过pH调节的矿浆中加入亚氨基二琥珀酸盐；S4：充气浮选，得到泡沫产品和尾矿。本发明所提供抑制剂无毒；抑制剂溶解性好，选择性强，抑制效果好，使用pH范围广，易于大规模推广；本发明所提供抑制剂用量少，同时环保，添加安全，使用安全；本申请的抑制剂对白云石具有优良的抑制效果，可用于磷灰石与白云石的高效分离，在正浮选中即可完成磷灰石与主要含镁矿石白云石的分离，能够在磷矿浮选中实现浮选工艺流程的缩减，减少生产成本。

Description

一种白云石抑制剂及其应用方法

技术领域

本发明涉及磷矿选矿技术领域，尤其涉及一种白云石抑制剂及其应用方法。

背景技术

磷矿石作为一种重要的化工原料被广泛应用于农业、医药、食品、国防等各个领域，同时它也是不可再生资源。我国磷矿资源丰富，但中高品位富矿资源开采日趋衰竭，磷矿资源的开发利用正逐步从富矿转向中低品位磷矿石。对于中低品位的磷矿石，往往伴生大量含镁碳酸盐的脉石矿物，如白云石。在工业制酸、制肥过程中，含镁碳酸盐含量过高会急剧增加硫酸的消耗，并严重地恶化产品质量，显著地增加生产成本。由于磷灰石与含镁碳酸盐矿物表面性质相似，可浮性相近，导致在浮选流程中难以实现分离。

目前应用最普遍的方法是在弱酸条件下抑制磷酸盐类矿物，反浮选分离含镁碳酸盐矿物。这些方法都存在着浮选工艺复杂、选矿成本高、环境污染严重等问题。因此，开发新型高效、低毒环保白云石抑制剂，以选择性地从磷灰石中脱除白云石，对于提高分选效率、简化浮选工艺流程、降低选矿成本、减少环境污染等方面具有着十分重要的意义，有利于加强对中低品位磷矿资源的有效开发利用。

在磷矿与白云石分离方面，中国专利CN107159468A报道了“一种低品位胶磷矿反浮选工艺”该方法虽提高磷资源的利用率，但药剂制度严格，浮选流程复杂。中国专利CN107029896A报道了“一种分离富集磷矿中磷灰石、白云石和石英的浮选工艺”，该方法对常规正-反磷矿浮选工艺进行了改进，提高了浮选指标，但整个工艺流程所要控制调节的参数较多，流程复杂。在白云石抑制剂方面，中国专利CN87101820A报道了“一种用于磷矿浮选的新型白云石抑制剂木素磺酸钙磺甲基化衍生物的制备方法”，该方法以木素磺酸钙为原料，在硫酸存在下，经酸化脱钙后与甲醛、亚硫酸钠进行磺甲基化反应成功制得白云石抑制剂，但合成步骤繁琐，制备条件苛刻，难以批量生产。CN103691574A报道了“一种白云石抑制剂的制备方法及其应用”，该方法使用硫酸、盐酸、苯甲酸、硫酸盐等原料按一定比例成功制备白云石抑制剂，该方法制备成本高，易造成污染，不利于大规模生产使用。

发明内容

针对以上的不足，本发明的目的在于提供一种对磷矿中主要含镁碳酸盐矿物白云石的抑制剂，该抑制剂选择性强、抑制效果好、用量少、生物可降解，对环境无污染。

本发明提供一种白云石抑制剂，所述抑制剂为亚氨基二琥珀酸盐。上述白云石抑制剂的应用，将其作为抑制剂用于磷灰石与白云石浮选分离。

一种白云石抑制剂的应用方法，包括以下步骤：

S1：矿物加水后搅拌，得到矿浆；

S2：调节矿浆pH值；

S3：向经过pH调节的矿浆中加入亚氨基二琥珀酸盐；

S4：充气浮选，得到泡沫产品和尾矿。

本发明中的抑制剂含有大量羧基基团，受空间位阻效应的影响，，抑制剂中所含的羧基基团易与白云石表面暴露的Ca²⁺离子形成螯合物，从而强烈地吸附在白云石表面，，阻碍脂肪酸类捕收剂在白云石表面的吸附，从而使得白云石表面亲水，达到抑制白云石的目的。

进一步地，S2中pH调节范围为7-12。

进一步地，S3中还需加入捕收剂。

进一步地，所述捕收剂选用脂肪酸类的至少一种或者与脂肪酸类复配的捕收剂。

进一步地，S3中加入亚氨基二琥珀酸盐的浓度为1-400mg/L。

进一步地，矿浆浓度为10%-50%。

本发明的有益效果：

1)本发明所提供抑制剂无毒；

2)本发明所述的抑制剂溶解性好，选择性强，抑制效果好，使用pH范围广，易于大规模推广；

3)本发明所提供的抑制剂其分离效果和分离成本优于现有白云石抑制剂；

4)本发明所提供抑制剂用量少，同时环保，添加安全，使用安全；

5)本发现的抑制剂对白云石具有优良的抑制效果，可用于磷灰石与白云石的高效分离，在正浮选中即可完成磷灰石与主要含镁矿石白云石的分离，能够在磷矿浮选中实现浮选工艺流程的缩减，减少生产成本。

附图说明

图1是浮选药剂制度及流程图；

图2是本发明中实施案例1的抑制剂浓度与上浮率的关系图；

图3是本发明中实施案例2的矿浆pH值与上浮率的关系图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可借鉴本发明内容，适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。

为了更好地解释本发明，以下结合具体实验室实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。

实施例1

取粒度为+38-74μm的白云石、磷灰石单矿物2g分别进行浮选，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

调节矿浆pH为9，按照图1所述的药剂制度添加药剂，添加药剂后依次搅拌3min，5min，抑制剂为亚氨基二琥珀酸四钠，浓度分别为0、50、70、100、150、250、300、350、400mg/L；捕收剂为油酸钠（91.3mg/L）搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，结果如图2所示。

由实施例可知，随着抑制剂浓度增加，磷灰石上浮几乎不受影响，白云石上浮率显著降低，在抑制剂浓度为100mg/L时，磷灰石上浮率高达92%，白云石上浮率仅为19%，表明该抑制对白云石有选择性抑制效果。

实施例2

取粒度为+38-74μm磷灰石、白云石单矿物2g分别进行浮选，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

所述的药剂添加顺序如图1所示，依次加入200mg/L抑制剂、捕收剂为油酸钠（91.3mg/L）添加药剂后依次搅3min，5min。加药剂前调节矿浆pH为6.8、7.6、8.7、9.8、10.7、11.7（0±0.2），搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，结果如图3所示。

由实施例可知，抑制剂在pH为6.8~11.7范围内，磷灰石上浮率基本保持在91%及以上，白云石上浮率保持在20%及以下，表明该抑制剂在较宽的pH值范围内对白云石都有较好的抑制效果，实用性强。

实施例3

将+38-74μm的磷灰石、白云石单矿物分别取1.4g、0.6g按照7：3比例均匀混合，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。

所述的药剂添加顺序如图1所示，添加药剂前调节矿浆pH为7.1，添加药剂后依次搅拌3min，5min，抑制剂浓度为0、400mg/L，捕收剂为油酸钠（91.3mg/L）。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿。将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重并化验精矿中P₂O₅、MgO品位，计算精矿中P₂O₅、MgO的回收率。结果如表1所示。在不加抑制剂条件，磷灰石和白云石的上浮率分别为89%、84%。在添加400mg/L条件下，白云石上浮率仅为13%，而磷灰石上浮率高达80%，说明在单独使用捕收剂的情况下，白云石与磷灰石难以分离，加入抑制剂后，该抑制剂对白云石具有较好的选择性抑制效果。

实施例4

所述的药剂添加顺序如图1所示，添加药剂前调节矿浆pH为8.73、11.19，添加药剂后依次搅拌3min，5min，抑制剂浓度为150mg/L，捕收剂为油酸钠（91.3mg/L）。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿。将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重并化验精矿中P₂O₅、MgO品位，计算精矿中P₂O₅、MgO的回收率。结果如表2所示。

由实施例可知，在抑制剂浓度为150mg/L时，在保证较高的磷灰石回收率和品位的条件下，精矿中的MgO的品位下降到1.31%以下。

实施例5

将+38-74μm的磷灰石、白云石单矿物分别取1.6g、0.4g按照8：2比例均匀混合，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。

所述的药剂添加顺序如图1所示，添加药剂前调节矿浆pH为9.84、11.87，添加药剂后依次搅拌3min，5min，抑制剂浓度为300mg/L，捕收剂为油酸钠（91.3mg/L）。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿。将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重并化验精矿中P₂O₅、MgO品位，计算精矿中P₂O₅、MgO的回收率。结果如表3所示。

由实施例可知，在抑制剂浓度为300mg/L时，在保证较高的磷灰石回收率和品位的条件下，精矿中的MgO的品位下降到0.64%以下。

实施例6

所述的药剂添加顺序如图1所示，添加药剂前调节矿浆pH为9.9，添加药剂后依次搅拌3min，5min，抑制剂浓度为200mg/L、400 mg/L，捕收剂为油酸钠（91.3mg/L）。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿。将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重并化验精矿中P₂O₅、MgO品位，计算精矿中P₂O₅、MgO的回收率。结果如表4所示。磷灰石上浮率分别为86%、80%，白云石上浮率分别为16%、12%，表明该抑制对白云石有选择性抑制效果。

实施例7

所述的药剂添加顺序如图1所示，添加药剂前调节矿浆pH为7.2，添加药剂后依次搅拌3min，5min，抑制剂浓度为100mg/L、200mg/L，捕收剂为油酸钠（91.3mg/L）。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿。将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重并化验精矿中P₂O₅、MgO品位，计算精矿中P₂O₅、MgO的回收率。结果如表5所示。磷灰石上浮率分别为81%、81%，白云石上浮率分别为20%、19%，表明该抑制对白云石有选择性抑制效果。

以上对本发明的实施例进行了示例性说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依据本发明申请范围的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种白云石抑制剂，其特征在于：所述抑制剂为亚氨基二琥珀四钠。

2.如权利要求1所述的一种白云石抑制剂，其特征在于，将上述抑制剂用作磷灰石和白云石分离。

3.如权利要求1所述的一种白云石抑制剂的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：矿物加水后搅拌，得到矿浆；

S2：调节矿浆pH值；

S3：向经过pH调节的矿浆中加入亚氨基二琥珀酸盐；

S4：充气浮选，得到泡沫产品和尾矿。

4.如权利要求2所述的一种白云石抑制剂的应用方法，其特征在于：S2中pH调节范围为7-12。

5.如权利要求2所述的一种白云石抑制剂的应用方法，其特征在于：S3中还需加入捕收剂。

6.如权利要求4所述的一种白云石抑制剂的应用方法，其特征在于：所述捕收剂选用脂肪酸类中的至少一种或者与脂肪酸类复配的捕收剂。

7.如权利要求2所述的一种白云石抑制剂的应用方法，其特征在于：S3中加入亚氨基二琥珀酸盐的浓度为1-400mg/L。

8.如权利要求2所述的一种白云石抑制剂的应用方法，其特征在于：矿浆浓度为10%-50%。