CN1623674A - 一种重晶石浮选捕收剂的制备方法 - Google Patents

一种重晶石浮选捕收剂的制备方法 Download PDF

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本发明公开了一种重晶石浮选捕收剂的制备方法，以油酸为原料，其酸价为180～205mgKOH/g，碘价为100～140gl/100g，向其中加入重量为其3％～20％的硫酸化剂，控制反应温度在30℃～80℃，反应时间在10～90分钟，待硫酸化反应结束后，加入重量为油酸0.5～3倍的盐水洗涤，静置分层后，向分出酸水后的物料中加入碱液中和至pH值为6.5～7.5，再向生成物中加入重量为原料1％～5％的表面活性剂而成，其制备方法简单、易于操作，所制备的重晶石浮选捕收剂与一般氧化石腊皂相比，具有水溶性好、乳化能力优良、抗硬水能力较强，起泡性能较强、选择性较好，可在较低温度和硬水下使用，用量较少，浮选的重晶石精矿品位和回收率较高。

Description

一种重晶石浮选捕收剂的制备方法
技术领域  本发明涉及矿石浮选捕收剂的制备方法，尤其涉及一种重晶石浮选捕收剂的制备方法。
背景技术  目前，国内外重晶石浮选普遍采用的捕收剂是氧化石腊皂，氧化石腊皂是以石油加工提炼提出的C5～C20的石蜡为原料，在较高温度下经氧化、皂化分离、气化分离而成。氧化石腊皂的主要成分是饱和脂肪酸、含氧酸、二羧酸、不饱和酸、不皂化的的氧化产物和未氧化的烃类，在浮选中起捕收作用是饱和脂肪酸。国产的氧化石腊皂中，饱和脂肪酸的含量为80％以上，该饱和脂肪酸各组成部分含量如下：C5～C9为10％、C10为46％～50％、C20为23％～25％。饱和脂肪酸的烃链越长，氧化石腊皂捕收能力越强，用量就越少，但相对溶解度越低，浮选时要求的工作温度就越高，其中C5～C9在30℃时达到最好浮选指标；C10以上在40℃以上才达到最好浮选指标；C20以上在35℃时药剂分散性很差，。由于这些饱和脂肪酸在矿浆中的溶解度很小，分散性差，矿浆温度需保持在30℃以上，若温度较低，浮选效果将显著恶化，重晶石回收率很低。因此，氧化石腊皂尤其不适应在冬天的浮选作业中使用，并且对硬水的适应性差，在重晶石浮选生产过程中浮选捕收剂的药剂用量大、泡沫稳定性差、精矿泡沫粘度大、流动性差，影响着重晶石精矿品位和回收率。
发明内容  本发明的主要目的是提供一种药剂的捕收能力强，选择性能好，并且适用于低温和硬水下浮选重晶石的重晶石浮选捕收剂的制备方法。
为实现以上目的，本发明采用如下制备方法：以油酸为原料，其酸价为180～205mgKOH/g，碘价为100～140gl/100g，向其中加入重量为其3％～20％的硫酸化剂，控制反应温度在30℃～80℃，反应时间在10～90分钟，硫酸化反应结束后，加入重量为油酸0.5～3倍的盐水洗涤，静置分层后，向分出酸水后的物料中加入碱液中和至PH值为6.5～7.5，再向生成物中加入重量为生成物1％～5％的表面活性剂。
采用本发明制备重晶石浮选捕收剂，制备方法简单、易于操作，具有以下优点：1.采用硫酸化剂处理油酸，生成烃基硫酸、烃基硫酸酯，通过引入硫酸酯基团和硫酸基团，一方面在原有物理吸附的基础上，增加了捕收剂与矿物表面的半胶束共吸附以及化学吸附；另一方面，烃基硫酸是强电解质，在溶液中解离成阴离子状态，增加了药剂在矿浆中的乳化分散性和在矿物表面的覆盖率，可大幅度提高捕收剂的捕收能力。2.通过添加表面活性剂，优化和改善了重晶石浮选捕收剂的捕收能力和抗硬水能力。3.采用本发明制备的重晶石浮选捕收剂与氧化石腊皂相比，具有水溶性好、乳化能力优良、抗硬水能力较强，起泡性能较强、选择性较好的优点，可在较低温度和硬水下使用，用量较少，浮选的重晶石精矿品位和回收率较高。
具体实施方式  如图1所示，一种重晶石浮选捕收剂的制备方法，其工艺流程如下：能以油酸为原料，该油酸可以是动物油酸，混合油酸、棉油酸、豆油酸、菜油酸或米糠油油酸，其酸价为180～205mgKOH/g，碘价为100～140gl/100g，油酸中分别含有以下成分：十八碳一烯酸、十八碳二烯酸，并含有一定量的二十碳-烯酸、二十二碳-烯酸及少量饱和酸及不皂化物。再向油酸中加入硫酸化剂，该硫酸化剂可以是浓硫酸、发烟硫酸或氯磺酸，由于随着硫酸化剂用量的增加，不饱和脂肪酸分子结合的 一SO3H？？量亦不断增加，当用量加入过大时，反应物粘度大，搅拌分散困难，副反应多，捕收剂的捕获能力和选择性下降；当用量加入过小，则硫酸化反应不充分，其捕收力和选择性得不到改善，因此硫酸化剂的用量应控制在油酸重量的3％～20％之间。酸化反应温度控制为30℃～80℃，反应时间为10～90分钟，待硫酸化反应结束后，加入重量为油酸0.5～3倍的盐水洗涤，静置分层后，向分出酸水后的物料中加入碱液中和至PH值为6.5～7.5，中和的碱液可以为氢氧化钠、碳酸钠或氨水，最后向生成物中加入表面活性剂，由于加入的表面活性剂量过大，起泡能力强选择性差，量过小，起不到改善捕收能力的作用，因此所加入的表面活性剂最佳重量为生成物1％～5％，表面活性剂可以是阴离子表面活性剂OP、平平加、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基硫酸钠中的一种或者与上述几种具有相类似性质的其他表面活性剂。通过添加表面活性剂能优化和改善重晶石浮选捕收剂的捕收能力和抗硬水能力。
以下是本发明具体实施时的6个实施例：
实施例1是以混合油酸为原料，用量为100克，其酸价为195mgKOHg/g，碘价为100gl/100g，在不断搅拌下，加入3克浓硫酸，采用冷却水冷却，控制反应温度在35℃～45℃之间，加完浓硫酸后继续搅拌，反应时间为50分钟，之后加入50克的盐水，搅拌洗涤3分钟，静置1～2小时，待良好分层后，向分出酸水后的物料中入1克氢氧化钠进行中和，待PH值达到6.5时，加入2克十六烷基苯硫酸钠，混合均匀即为产品。
实施例2是以动物油酸为原料，用量为100克，其酸价大于198mgKOHg/g，碘价110gl/100g，在不断搅拌下，加入8克浓硫酸，控制反应温度在30℃～35℃之间，反应时间为30分钟，之后加入200克的盐水，再加入3克氢氧化钠进行中和，待PH值达到6.5时，加入0.5克十六烷基苯硫酸钠，混合均匀即为产品。制备过程的其它控制条件同实施例1。
实施例3是以棉油酸为原料，用量为100克，其酸价大于200mgKOHg/g，碘价为130gl/100g，在不断搅拌下，加入5克浓硫酸，控制反应温度在60℃～65℃之间，反应时间为40分钟，之后加入100克的盐水，再加入2克氢氧化钠进行中和，待PH值达到6.5时，加入0.5克十六烷基苯硫酸钠，混合均匀即为产品。制备过程的其它控制条件同实施例1。
实施例4是以豆油酸为原料，用量为100克，其酸价大于195mgKOHg/g，碘价为105gl/100g在不断搅拌下，加入15克浓硫酸，控制反应温度在35℃～45℃之间，反应时间为15分钟，之后加入300克的盐水，再加入5克氢氧化钠进行中和，加入5克十六烷基苯硫酸钠，混合均匀即为产品。其它工艺步骤同实施例1
实施例5是以菜油酸为原料，用量为100克，其酸价为200mgKOHg/g，碘价为107gl/100g在不断搅拌下，加入3克浓硫酸，控制反应温度在70℃～80℃之间，反应时间为60分钟，之后加入250克的盐水，再加入1克NaOH进行中和，加入0.5克平平加，混合均匀即为产品。制备过程的其它控制条件同实施例1。
实施例6以混合脂肪酸为原料，用量为100克，其酸价为200mgKOHg/g左右，碘价为120gl/100g，加入表面活性剂为OP。制备过程的其它控制条件同实施例1。
采用本方法制备的重晶石浮选捕收剂，其凝固点在4～10℃，产品中的主要成分是硫酸化产物：烃基硫酸、烃基硫酸酯、表面活性剂以及未完全反应的部分脂肪酸，常温下反应产物为褐色或棕红色油状液体。本发明所采用的设备为本技术领域人员熟知的常规设备。
表1分别列出了采用本发明方法制备的重晶石浮选捕收剂和一般氧化石腊皂重晶石选矿的对比试验结果，重晶石原矿的硫酸钡(BaSO4)品位为79.13％。
表1
                                                                    最佳工作温度
                                所加药剂及用量(克/吨)                       选矿指标(％)
捕收剂名称     捕收剂     水玻璃     碳酸钠   BaSO4精矿品位   BaSO4回收率
氧化石腊皂     600     3000     750   98.24   75.65
实施例1     400     2100     750   98.36   77.98
实施例2     400     2100     750   98.20   78.96
实施例3     400     2100     750   98.24   79.79
实施例4     400     2100     750   98.00   79.31
实施例5     400     2100     750   97.59   84.04
实施例6     400     2100     750   97.67   83.30
                                                                          浮选温度15℃
氧化石腊皂     400     3000     750   97.34   65.03
实施例1     400     2100     750   97.21   85.16
从表1中可知：采用本发明制备的重晶石浮选捕收剂的捕收能力和选择性均高于一般的氧化石腊皂，所用的辅助原料水玻璃的用量则低于氧化石腊皂所需的用量，节约药剂费用；在低温浮选时，在药剂用量、重晶石原矿精矿品位基本相同的情况下，BaSO4回收率提高了20.13％。因此，本发明制备的重晶石浮选捕收剂捕收能力强，选择性能好，并且适用于低温和硬水。

Claims (5)

1.一种重晶石浮选捕收剂的制备方法，其特征在于：以油酸为原料，其酸价为180～205mgKOH/g，碘价为100～140gl/100g，向其中加入重量为其3％～20％的硫酸化剂，控制反应温度在30℃～80℃，反应时间在10～90分钟，待硫酸化反应结束后，加入重量为油酸0.5～3倍的盐水洗涤，静置分层后，向分出酸水后的物料中加入碱液中和至PH值为6.5～7.5，再向生成物中加入重量为生成物1％～5％的表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的一种重晶石浮选捕收剂的制备方法，其特征在于：硫酸化剂是浓硫酸、发烟硫酸或氯磺酸。
3.根据权利要求1所述的一种重晶石浮选捕收剂的制备方法，其特征在于：表面活性剂为阴离子表面活性剂OP、平平加、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基硫酸钠中的一种，或者与上述几种具有相类似性质的其他表面活性剂。
4.根据权利要求1所述的一种重晶石浮选捕收剂的制备方法，其特征在于：油酸为动物油酸、混合油酸、棉油酸、豆油酸、菜油酸或米糠油油酸，
5.根据权利要求1所述的一种重晶石浮选捕收剂的制备方法，其特征在于：碱液为氢氧化钠、碳酸钠或氨水。
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