一種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑的制備方法，包括：a將摩爾比為1?3:1的油酸與濃硫酸混合均勻并加熱反應(yīng)得磺化油酸；b將摩爾比為1:2的磺化油酸與強(qiáng)堿溶液置于高壓反應(yīng)釜中混合均勻，升溫使其反應(yīng)，將產(chǎn)物pH調(diào)至中性后靜置分離得到中位羥基油酸；c按照4?7:1?4:0.5?2的重量比將中位羥基油酸、飽和高級(jí)脂肪酸、強(qiáng)堿加入到適量水中混合均勻，升溫并攪拌得到基本物質(zhì)；d將基本物質(zhì)配制成2wt％的溶液即得。本發(fā)明通過(guò)在油酸上引入特定的功能團(tuán)，對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性增強(qiáng)其捕收能力，同時(shí)將改性油酸、強(qiáng)堿溶液以及脂肪酸進(jìn)行復(fù)配優(yōu)化，得到的新型反浮選捕收劑具有常溫選擇性強(qiáng)、起泡性好、選礦效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于磷礦浮選技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑 的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 磷礦是指有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的磷酸鹽類礦物，為主要的化工原料。目前我國(guó)大部分磷礦 都屬于中低品位的膠磷礦，需要富集處理后便于工業(yè)加工使用。雜質(zhì)MgO含量較高的膠磷礦 通過(guò)反浮選才能得到有效利用，而捕收劑在浮選中起著至關(guān)重要的作用。
[0003] 脂肪酸類是最為常用的一類捕收劑。傳統(tǒng)的脂肪酸類捕收劑雖然具有來(lái)源廣、價(jià) 格低等優(yōu)勢(shì)，但是都存在選擇性差、適應(yīng)性差等缺點(diǎn)。這些使得脂肪酸類捕收劑的使用和推 廣都受到了一定程度的限制。針對(duì)這一現(xiàn)狀，在脂肪酸的基礎(chǔ)上引入特定的功能團(tuán)，對(duì)其進(jìn) 行化學(xué)改性增強(qiáng)其捕收能力，同時(shí)將改性脂肪酸、強(qiáng)堿溶液以及脂肪酸進(jìn)行復(fù)配優(yōu)化，得到 的新型反浮選捕收劑具有常溫選擇性強(qiáng)、起泡性好、選礦效率高等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有用于膠磷礦浮選的脂肪酸類捕收劑普遍存在的選擇 性差、適應(yīng)性差等缺點(diǎn)，提供一種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑的制備方法。該新型捕 收劑易于制備、操作簡(jiǎn)易、常溫下浮選效果好。
[0005] 本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：
[0006] -種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑的制備方法，包括以下步驟:a將一定量油 酸與濃硫酸混合均勻并加熱反應(yīng)得磺化油酸;b將一定量磺化油酸與強(qiáng)堿溶液置于高壓反 應(yīng)釜中混合均勻，升溫使其反應(yīng)，將產(chǎn)物pH調(diào)至中性后靜置分離得到中位羥基油酸;c將所 述中位羥基油酸、飽和高級(jí)脂肪酸、強(qiáng)堿按照一定比例加入到適量水中混合均勻，升溫并攪 拌得到基本物質(zhì);d向基本物質(zhì)中加水配制成一定濃度的反浮選捕收劑溶液。
[0007] 按照上述方案，步驟a中油酸與濃硫酸的摩爾比為1-3:1，加熱至80_90°C攪拌反應(yīng) 3-5h〇
[0008] 按照上述方案，步驟b中升溫至140-180°C反應(yīng)3-5h，所述強(qiáng)堿溶液為10-75wt%的 氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，采用硫酸調(diào)節(jié)產(chǎn)物pH，磺化油酸與強(qiáng)堿溶液中氫氧化鈉或氫氧 化鉀的摩爾比為1:2。
[0009]按照上述方案，步驟c中中位羥基油酸、飽和高級(jí)脂肪酸、強(qiáng)堿的重量份數(shù)比為4_ 7:1-4:0.5-2，所述強(qiáng)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，升溫至60-100 °C攪拌反應(yīng)2-6h。
[0010]按照上述方案，步驟d中加水配制成固含量為2wt %的反浮選捕收劑溶液。
[0011] 按照上述方案，所述飽和高級(jí)脂肪酸為月桂酸、硬脂酸、棕櫚酸中的一種。
[0012] 與傳統(tǒng)膠磷礦脂肪酸類浮選捕收劑相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0013] (1)本發(fā)明提供的捕收劑，對(duì)脂肪酸進(jìn)行改性，在油酸的C9~C1Q位引入極性基團(tuán)-OH，增強(qiáng)了對(duì)Ca 2+、Mg2+等離子的絡(luò)合能力，使其有較好的成鰲能力。
[0014] (2)將中位羥基油酸與強(qiáng)堿、飽和高級(jí)脂肪酸進(jìn)行復(fù)配，得到的捕收劑具有起泡性 好、常溫選擇性強(qiáng)、選礦效率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0015] (3)制備工藝流程簡(jiǎn)單，易于操作，對(duì)我國(guó)大部分中低品位的高鎂磷礦都有較好的 效果。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明 的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0017] -種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑的制備方法，具體可分為以下四個(gè)步驟：
[0018] A首先將摩爾比為1-3:1的油酸與濃硫酸(98wt%)混合均勻在80-90 °C攪拌反應(yīng)3-5h得磺化油酸。
[0019] B將摩爾比為1:2的磺化油酸與濃度為10_75wt%的氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液 置于高壓反應(yīng)釜中混合均勻，升溫至140_180°C使其反應(yīng)3-5h，用硫酸將產(chǎn)物pH調(diào)至中性后 靜置分離得到中位羥基油酸。
[0020] C按照4-7 :1-4:0.5-2的重量比將中位羥基油酸、飽和高級(jí)脂肪酸（月桂酸或硬脂 酸或棕櫚酸）、強(qiáng)堿(Κ0Η或NaOH)加入到適量水中混合均勻，升溫至60-100°C攪拌反應(yīng)2-6h 得到基本物質(zhì)。
[0021 ] D最后加水將基本物質(zhì)配制成2wt %的溶液即得。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 按1:1的摩爾比將98wt%的濃硫酸加入到油酸中，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度至90°C反應(yīng)3h冷 卻得到磺化油酸。再將摩爾比為1:2(磺化油酸與溶質(zhì)氫氧化鈉的摩爾比，下同）的磺化油酸 與濃度為15wt %的氫氧化鈉溶液置于高壓反應(yīng)爸中在140 °C反應(yīng)3h，將產(chǎn)物用硫酸酸化調(diào) 節(jié)pH至中性，靜置、分離得到中位羥基油酸。將0.4kg中位羥基油酸、0. lkg月桂酸、0.05kg氫 氧化鉀加入到少量水中，調(diào)節(jié)溫度至60°C機(jī)械攪拌4h得到基本物質(zhì)。向基本物質(zhì)中加水配 制成固含量為2wt%的水溶液，即得反浮選捕收劑。溶液固含量=除水之外所用原料的質(zhì) 量/捕收劑總質(zhì)量。
[0024] 實(shí)施例2
[0025] 按5: 3的摩爾比將98wt%的濃硫酸加入到油酸中，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度至80°C反應(yīng)3h冷 卻得到磺化油酸。再將摩爾比為1:2的磺化油酸與濃度為15wt %的氫氧化鈉溶液置于高壓 反應(yīng)釜中在160°C反應(yīng)4h，將產(chǎn)物用硫酸酸化調(diào)節(jié)pH至中性，靜置、分離得到中位羥基油酸。 將0.7kg中位羥基油酸、0.4kg棕櫚酸、0.2kg氫氧化鈉加入到少量水中，調(diào)節(jié)溫度至100°C機(jī) 械攪拌6h得到基本物質(zhì)。向基本物質(zhì)中加水配制成固含量為2wt %的水溶液，即得反浮選捕 收劑。
[0026]為了驗(yàn)證本發(fā)明實(shí)施例1-2制備的新型膠磷礦反浮選捕收劑對(duì)難選膠磷礦的實(shí)際 反浮選效果，我們選擇宜昌某膠磷礦進(jìn)行了試驗(yàn)。該膠磷礦原礦P2〇5品位為26.67%，MgO為 4.53% ;其中MgO品位相對(duì)較高，屬于典型的高鎂磷礦，需要通過(guò)反浮選脫除脈石礦物。試驗(yàn) 采用的反浮選的方法為:分別以無(wú)機(jī)酸作為調(diào)整劑和抑制劑，在弱酸性條件下，選出碳酸鹽 礦物，
[0027]將磷礦物作為精礦富集于槽內(nèi)。因此在常溫條件下，礦樣磨礦細(xì)度為85.77 %，依 次加入9kg/t硫酸，5. lkg/t磷酸，捕收劑1.08kg/t進(jìn)行浮選。在常溫下，經(jīng)過(guò)一次粗選試驗(yàn) 后，結(jié)果如下：
[0028]表1宜昌某膠磷礦反浮選試驗(yàn)結(jié)果
[0030] 通過(guò)以上數(shù)據(jù)我們看出，用所制得的捕收劑及單一反浮選工藝條件對(duì)宜昌某膠磷 礦進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)施例1獲得了P2〇5品位為32.55 %，選礦效率為16.78 %的良好浮選指標(biāo)。實(shí)施 例2達(dá)到精礦P205品位為33.78%，選礦效率為19.15%的優(yōu)良浮選指標(biāo)。
[0031] 實(shí)施例3
[0032] 按2:1的摩爾比將98wt%的濃硫酸加入到油酸中，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度至90°C反應(yīng)4h冷 卻得到磺化油酸。再將摩爾比為1:2的磺化油酸與濃度為15wt %的氫氧化鈉溶液置于高壓 反應(yīng)釜在170°C反應(yīng)5h，將產(chǎn)物用硫酸酸化調(diào)節(jié)pH至中性，靜置、分離得到中位羥基油酸。將 0.5kg中位羥基油酸、0.3kg硬脂酸、0. lkg氫氧化鉀加入到少量水中，調(diào)節(jié)溫度至85°C機(jī)械 攪拌3h得到基本物質(zhì)。向基本物質(zhì)中加水配制成固含量為2wt %的水溶液，即得反浮選捕收 劑。
[0033] 實(shí)施例4
[0034] 按3:1的摩爾比將98wt%的濃硫酸加入到油酸中，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度至85°C反應(yīng)5h冷 卻得到磺化油酸。再將摩爾比為1:2的磺化油酸與濃度為15wt %的氫氧化鈉溶液置于高壓 反應(yīng)釜在180°C反應(yīng)3h，將產(chǎn)物用硫酸酸化調(diào)節(jié)pH至中性，靜置、分離得到中位羥基油酸。將 0.4kg中位羥基油酸、0. lkg月桂酸、0.05kg氫氧化鈉加入到少量水中，調(diào)節(jié)溫度至80°C機(jī)械 攪拌4h得到基本物質(zhì)。向基本物質(zhì)中加水配制成固含量為2wt %的水溶液，即得反浮選捕收 劑。
[0035] 采用上述試驗(yàn)方法以四川馬邊磷礦（原礦P2〇5品位為23.15%、MgO為5.80%)為試 驗(yàn)對(duì)象，對(duì)實(shí)施例3和4制備的反浮選捕收劑進(jìn)行一次常溫粗選試驗(yàn)，結(jié)果如下：
[0036]表2四川馬邊磷礦反浮選試驗(yàn)結(jié)果
[0038] 通過(guò)以上數(shù)據(jù)我們出：實(shí)施例3得到精礦P205品位為34.01%，選礦效率為21.50% 的良好浮選指標(biāo)。實(shí)施例4達(dá)到精礦P205品位為34.01 %，選礦效率為21.50%的良好浮選指 標(biāo)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟:a將 一定量油酸與濃硫酸混合均勻并加熱反應(yīng)得磺化油酸;b將一定量磺化油酸與強(qiáng)堿溶液置 于高壓反應(yīng)釜中混合均勻，升溫使其反應(yīng)，將產(chǎn)物pH調(diào)至中性后靜置分離得到中位羥基油 酸;c將所述中位羥基油酸、飽和高級(jí)脂肪酸、強(qiáng)堿按照一定比例加入到適量水中混合均勻， 升溫并攪拌得到基本物質(zhì);d向基本物質(zhì)中加水配制成一定濃度的反浮選捕收劑溶液。2. 如權(quán)利要求1所述的一種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑的制備方法，其特征在 于:步驟a中油酸與濃硫酸的摩爾比為1 -3:1，加熱至80-90 °C攪拌反應(yīng)3-5h。3. 如權(quán)利要求1所述的一種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑的制備方法，其特征在 于:步驟b中升溫至140-180°C反應(yīng)3-5h，所述強(qiáng)堿溶液為10-75wt%的氫氧化鈉或氫氧化鉀 溶液，采用硫酸調(diào)節(jié)產(chǎn)物pH，磺化油酸與強(qiáng)堿溶液中氫氧化鈉或氫氧化鉀的摩爾比為1:2。4. 如權(quán)利要求1所述的一種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑的制備方法，其特征在 于:步驟c中中位羥基油酸、飽和高級(jí)脂肪酸、強(qiáng)堿的重量份數(shù)比為4-7:1-4:0.5-2,所述強(qiáng) 堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，升溫至60-100 °C攪拌反應(yīng)2-6h。5. 如權(quán)利要求1所述的一種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑的制備方法，其特征在 于:步驟d中加水配制成固含量為2wt%的反浮選捕收劑溶液。6. 如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種改性脂肪酸型膠磷礦反浮選捕收劑的制備方法， 其特征在于:所述飽和高級(jí)脂肪酸為月桂酸、硬脂酸、棕櫚酸中的一種。
【文檔編號(hào)】B03D103/06GK106076653SQ201610488923
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】黃齊茂, 李歡, 陳明祥, 馮瑾瑾, 盛先芳
【申請(qǐng)人】武漢工程大學(xué), 武漢強(qiáng)盛科技有限公司