一種磷礦反浮選方解石的捕收劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種磷礦反浮選捕收劑，該捕收劑是由以下質(zhì)量百分比的組分組成：脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽40~80%、烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽14~50%、脂肪醇聚氧乙烯基醚5~20%、司盤(pán)20 1~10%。該捕收劑適用于磷礦反浮選方解石。該捕收劑與脂肪酸類捕收劑相比，具有很強(qiáng)的捕收能力和高選擇性；與α—胺基芳基磷酸類的捕收劑相比，價(jià)格低廉，用量小，取材方便。該捕收劑克服了傳統(tǒng)浮選處理磷礦中的方解石時(shí)，捕收能力不佳、回收率低、藥劑成本高等缺點(diǎn)，同時(shí)在選礦指標(biāo)上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性，取得新的突破。
【專利說(shuō)明】一種磷礦反浮選方解石的捕收劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于磷礦浮選領(lǐng)域，具體涉及磷礦中反浮選方解石的高選擇性的捕收劑。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，絕大部分的磷精礦粉是通過(guò)選礦得到。選礦的目的是脫除磷礦中的脈石礦物。在磷灰石的浮選中，含硅礦物和碳酸鹽礦物是最常見(jiàn)的脈石成分。含硅礦物主要是石英或方石英、粘土礦物及其它如長(zhǎng)石和云母等。粘土礦物在磷礦的選礦中用多采用擦洗、脫泥等方式脫除；石英、玉髓等在浮選中也表現(xiàn)出比磷灰石較差的可浮性，即使嵌布粒度微細(xì)，一般情況下仍比較好選，可以通過(guò)正浮選脫除。碳酸鹽脈石主要是方解石和白云石。白云山在磷礦選礦中一般采用反浮選，抑制磷酸鹽反浮選白云山脫鎂，因?yàn)榘自剖目筛⌒院糜诹姿猁}，尤其在酸性條件下。該工藝目前比較成熟，可以將含Mg04?5%的膠磷礦脫除到精礦含MgO0.8%以下。我國(guó)昆明?？凇矊?、湖北宜昌等地建成大規(guī)模的浮選廠，均采用該浮選工藝，效果顯著。
[0003]要從磷酸鹽礦物例如細(xì)晶磷灰石中分離出方解石總認(rèn)為是非常困難的。這兩種礦物屬于相同的陽(yáng)離子類型，均是Ca2+。這一點(diǎn)與白云石不同，白云石除含Ca2+，還有Mg2+。這兩種礦物均可用陰子捕收劑例如脂肪酸等使之浮起，并且在廣泛的PH范圍內(nèi)，具有非常相近的可浮性。磷灰石和方解石體系中，在一定條件下，方解石表面向磷灰石轉(zhuǎn)化，改變條件，磷灰石表面也可以轉(zhuǎn)化成方解石。這就導(dǎo)致從磷酸鹽礦中分離方解石比較困難。
[0004]胡岳華、王淀佐在《α —胺基芳基磷酸浮選磷灰石與方解石的研究》(《有色金屬》1992年2月第一期)表明:在堿性介質(zhì)中，α—胺基芳基磷酸在方解石表面的吸附量較大，對(duì)方解石有較強(qiáng)的浦收能力，在磷灰石表面吸附量較小，對(duì)磷灰石的捕收能力較弱。在α—胺基芳基磷酸溶液中，磷灰石與方解石表面負(fù)電電位增加。溶液平衡計(jì)算及紅外光譜數(shù)據(jù)表明，a —胺基芳基磷酸浮選起捕收作用的有效組分為(R1 R2N R3 CH P( O )0 2 H)_在方解石表面發(fā)生化學(xué)吸附。用α—胺基芳基磷酸選別膠磷礦石，可獲得含Ρ20523.06%，回收率89.9%的粗精礦，遠(yuǎn)比氧化石蠟皂的效果好。但是捕收劑α—胺基芳基磷酸價(jià)格非常昂貴，合成困難，顯然不合適作價(jià)格低廉的磷礦石的捕收劑。還有人用十二烷基磷酸二鈉鹽在方解石一磷灰石系統(tǒng)中做捕收劑，但效果不明顯，捕收劑對(duì)兩種礦物均有一定的捕收能力，選擇性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中磷礦中反浮選方解石，捕收劑選擇性差，捕收效果不好等問(wèn)題，提供一種高效的、選擇性好的、易溶于水的、生產(chǎn)成本低的磷礦中對(duì)反浮選方解石的捕收劑。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明是一種磷礦反浮選捕收劑，其特點(diǎn)是:該捕收劑是由以下重量百分比的原料制成:
脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽 40?80% ； 烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽14飛0% ；
脂肪醇聚氧乙烯基醚5?20% ；
司盤(pán)20 I?10%;
所述的脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽的通式如下:
R1COO (CH2CH2O)nM
其中=R1代表6?18碳原子的烷基，n=3?5，M為Ka或Na ;
所述的烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽的通式如下:
R2O(CH2CH2O)nP=O (OM)2
其中=R2代表6?12碳原子的烷基，n=3?5，M為Ka或Na。
[0007]所述的脂肪醇聚氧乙烯基醚的通式如下:
R3O (CH2CH2O)nH
其中=R3代表6?18碳原子的烷基，n=7?15。
[0008]本發(fā)明所述的一種磷礦反浮選捕收劑，進(jìn)一步地:各原料的優(yōu)選重量百分比為:
脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽 55?65%;
烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽2(Γ32% ；
脂肪醇聚氧乙烯基醚10?15% ；
司盤(pán)20 3?7%。
[0009]本發(fā)明所述的一種磷礦反浮選捕收劑，進(jìn)一步地:各原料的進(jìn)一步優(yōu)選重量百分比為:脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽 55% ；
烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽30% ；
脂肪醇聚氧乙烯基醚10% ；
司盤(pán)20 5%ο
[0010]本發(fā)明所述的一種磷礦反浮選捕收劑的制備方法是:在4(T80°C條件下簡(jiǎn)單混合即可。
[0011]本發(fā)明所述的一種磷礦反浮選方解石的捕收劑可以作為磷礦中方解石的反浮選中的捕收劑的用途。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的捕收劑具有以下優(yōu)點(diǎn):該混合捕收劑是以兩種陰離子捕收劑(脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽、烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽)為主，配以兩種非離子表面活性劑(脂肪醇聚氧乙烯基醚、司盤(pán)20)組成，基于陰離子捕收劑一非離子表面活性劑共吸附和穿插吸附的機(jī)理，經(jīng)過(guò)大量的藥劑篩選試驗(yàn)，以及實(shí)際礦石的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明陰離子捕收劑(脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽、烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽)中的聚氧乙烯基降低了極性基的靜電斥力，有利于兩種捕收劑之間的締合，配以脂肪醇聚氧乙烯基醚、司盤(pán)20非離子表面活性劑，形成捕收劑一非離子表面活性劑“共吸附”，由于“共吸附”的作用進(jìn)一步促進(jìn)了陰離子捕收劑薄膜的締合，且藥劑之間的穿插吸附明顯地提高了捕收劑的臨界膠束濃度，兩者的共同作用使得藥劑的表面活性得到顯著的提高，進(jìn)而表明組合的藥劑之間表現(xiàn)良好的協(xié)同作用。
[0013]本發(fā)明捕收劑中含有大量的氧乙烯基團(tuán)，水溶性好，抗硬水能力強(qiáng)，用量小。捕收劑具有良好的選擇性捕收能力，能夠高效的浮選方解石，對(duì)磷酸鹽捕收能力弱。本發(fā)明捕收劑與脂肪酸類捕收劑相比，具有很強(qiáng)的捕收能力和高選擇性；與α —胺基芳基磷酸類的捕收劑相比，價(jià)格低廉，用量小，取材方便。該捕收劑克服了傳統(tǒng)浮選處理磷礦中的方解石時(shí)，捕收能力不佳、回收率低、藥劑成本高等缺點(diǎn)，同時(shí)在選礦指標(biāo)上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性，取得新的突破。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為捕收劑用量和細(xì)晶磷灰石與方解石的回收率關(guān)系圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]以下進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。
[0016]實(shí)施例1，一種磷礦反浮選捕收劑，該捕收劑是由以下重量百分比的原料制成:
脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽 40%;
烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽50% ；
脂肪醇聚氧乙烯基醚5% ；
司盤(pán)20 5%；
所述的脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽的通式如下:
R1COO (CH2CH2O)nM
其中=R1代表6?18碳原子的烷基，n=5, M為Ka ;
所述的烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽的通式如下:
R2O(CH2CH2O)nP=O (OM)2
其中=R2代表6?12碳原子的烷基，n=3, M為Na。
[0017]所述的脂肪醇聚氧乙烯基醚的通式如下:
R3O (CH2CH2O)nH
其中=R3代表6?18碳原子的烷基，n=7。
[0018]實(shí)施例2，一種磷礦反浮選捕收劑，該捕收劑是由以下重量百分比的原料制成:
脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽 80%;
烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽14% ；
脂肪醇聚氧乙烯基醚5% ；
司盤(pán)20 1%；
所述的脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽的通式如下:
R1COO (CH2CH2O)nM
其中=R1代表6?18碳原子的烷基，n=3, M為Ka或Na ;
所述的烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽的通式如下:
R2O(CH2CH2O)nP=O (OM)2
其中=R2代表6?12碳原子的烷基，n=5, M為Ka或Na。
[0019]所述的脂肪醇聚氧乙烯基醚的通式如下:
R3O (CH2CH2O)nH
其中=R3代表6?18碳原子的烷基，n=15。
[0020]實(shí)施例3，一種磷礦反浮選捕收劑，該捕收劑是由以下重量百分比的原料制成: 脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽 55%;
烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽15% ；
脂肪醇聚氧乙烯基醚20% ；
司盤(pán)20 10% ；
所述的脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽的通式如下:
R1COO (CH2CH2O)nM
其中=R1代表6?18碳原子的烷基，n=4, M為Ka或Na ;
所述的烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽的通式如下:
R2O(CH2CH2O)nP=O (OM)2
其中=R2代表6?12碳原子的烷基，n=4, M為Ka或Na。
[0021]所述的脂肪醇聚氧乙烯基醚的通式如下:
R3O (CH2CH2O)nH
其中=R3代表6?18碳原子的烷基，n=7?15。
[0022]實(shí)施例4，一種磷礦反浮選捕收劑，該捕收劑是由以下重量百分比的原料制成:
脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽60%;
烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽27% ；
脂肪醇聚氧乙烯基醚10% ；
司盤(pán)20 3%ο
[0023]實(shí)施例5，一種磷礦反浮選捕收劑，該捕收劑是由以下重量百分比的原料制成:
脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽 55%;
烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽30% ；
脂肪醇聚氧乙烯基醚10% ；
司盤(pán)20 5%ο
[0024]實(shí)施例6，一種磷礦反浮選捕收劑浮選實(shí)驗(yàn)二:
人工混合礦浮選實(shí)驗(yàn)在XFG掛槽浮選機(jī)上進(jìn)行。稱取的2.0g原礦樣品為細(xì)晶憐灰石與方解石質(zhì)量按1:1配比的混合樣，放入50ml浮選槽中，加入40ml蒸懼水,調(diào)衆(zhòng)2min后，用硫酸調(diào)節(jié)PH=5后，加入本發(fā)明所述的捕收劑(質(zhì)量配比為:月桂酸聚氧乙烯基酯鈉鹽60%(聚合度n=3)、十二烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鈉鹽25% (聚合度n=3)、十二醇聚氧乙烯基醚10% (聚合度n=10)、司盤(pán)20 5%)攪拌3min，浮選5min，捕收劑用量和細(xì)晶磷灰石與方解石的回收率的關(guān)系見(jiàn)圖1。
[0025]實(shí)施例7，一種磷礦反浮選捕收劑浮選實(shí)驗(yàn)三:
云南某地磷塊巖礦石，主要礦物含量為細(xì)晶磷灰石、方解石、石英和少量的白云石。原礦含Ρ20525.67%、MgO0.83%，將原礦經(jīng)磨到-200目含量70%后，添加硫酸2500g/t原礦調(diào)pH后，再加入六偏磷酸鈉300g/t做抑制劑，加入本發(fā)明所述的混合捕收劑1200g/t原礦(質(zhì)量配比為:軟脂酸聚氧乙烯基酯鈉鹽70% (聚合度n=5)、十二烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鉀鹽20%(聚合度n=5)、十四醇聚氧乙烯基醚(聚合度n=7)5%、司盤(pán)20 5%)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室浮選試驗(yàn)，在常溫下經(jīng)過(guò)采用一粗一精后可獲得磷精礦含P20531.22%、MgO0.90%，浮選回收率86.43%。
[0026]實(shí)施例8，一種磷礦反浮選捕收劑浮選實(shí)驗(yàn)四:
國(guó)外某砂質(zhì)細(xì)晶磷灰石礦，主要脈石礦物為方解石。原礦含P20527.52%、MgO0.66%，將原礦經(jīng)磨到-200目含量50%后，添加硫酸1500g/t原礦調(diào)pH后，再加入六偏磷酸鈉450g/t做抑制劑，加入本發(fā)明所述的混合捕收劑1500g/t原礦(質(zhì)量配比為:硬脂酸聚氧乙烯基酯鉀鹽(聚合度n=3) 40%、辛基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鈉鹽(聚合度n=5)40%、十二醇聚氧乙烯基醚(聚合度n=10)10%、司盤(pán)20 10%)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室浮選試驗(yàn)，在常溫下經(jīng)過(guò)采用一粗一精后可獲得磷精礦含P20533.58%、MgO0.79%，浮選回收率90.50%。
【權(quán)利要求】
1.一種磷礦反浮選捕收劑，其特征在于:該捕收劑是由以下重量百分比的原料制成: 脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽 40?80% ； 烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽14飛0% ； 脂肪醇聚氧乙烯基醚5?20% ； 司盤(pán)20 1?10%; 所述的脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽的通式如下:
RiCOO (CH2CH20)nM 其中代表6?18碳原子的烷基，n=3?5，Μ為Ka或Na ; 所述的烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽的通式如下:
R20(CH2CH20)nP=0 (0M)2 其中:R2代表6?12碳原子的烷基，n=3?5，Μ為Ka或Na ; 所述的脂肪醇聚氧乙烯基醚的通式如下:
R30 (CH2CH20)nH 其中:?代表6?18碳原子的烷基，n=7?15。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷礦反浮選捕收劑，其特征在于:各原料的重量百分比為: 脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽 55?65%; 烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽2(Γ32% ； 脂肪醇聚氧乙烯基醚10?15% ； 司盤(pán)20 3?7%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷礦反浮選捕收劑，其特征在于:各原料的重量百分比為: 脂肪酸聚氧乙烯基酯鹽 55%; 烷基聚氧乙烯基醚磷酸單酯鹽30% ； 脂肪醇聚氧乙烯基醚10% ； 司盤(pán)20 5%。
4.權(quán)利要求1或2或3所述的一種磷礦反浮選方解石的捕收劑作為磷礦中方解石的反浮選中的捕收劑的用途。
【文檔編號(hào)】B03D1/006GK104307640SQ201410622082
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】楊勇, 劉云濤, 劉養(yǎng)春 申請(qǐng)人:中藍(lán)連海設(shè)計(jì)研究院