磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑及其制備方法，屬于選礦技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]云南是一個(gè)磷礦資源豐富的地區(qū)，磷礦石主要用途之一是磷酸和高濃度磷肥的生產(chǎn)。然而，云南的磷礦石富礦少，以中低品位的膠磷礦居多，特別是隨著下游磷化工需求的增加，磷礦石不斷開(kāi)采，富礦越來(lái)越少，磷礦原礦品位不斷下降，所開(kāi)采的磷礦石必須經(jīng)過(guò)選礦富集后才能滿足高濃度磷酸及磷肥工業(yè)的原料質(zhì)量要求。
[0003]而現(xiàn)在磷礦浮選多采用反浮選脫鎂、正浮選富集磷的浮選工藝為主，這些浮選工藝都采用陰離子捕收劑。國(guó)內(nèi)外普遍采用氧化石蠟皂、塔爾油等脂肪酸及其皂類捕收劑回收磷酸鹽和碳酸鹽。由于其選擇性差，對(duì)硬水和低溫浮選的適應(yīng)性較差等特點(diǎn)，上世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外先后研制浮選作為選別磷礦的最有效手段之一。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)磷礦浮選的研宄主要包括浮選工藝和浮選藥劑。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有了以下的浮選藥劑，如:脂肪酸類捕收劑、酰胺羧酸類捕收劑、兩性捕收劑、磷酸酯及有機(jī)磷酸、陽(yáng)離子胺捕收劑、氧乙烯基化合物類捕收劑等。但是由于陰離子(脂肪酸類)捕收劑的選擇性差、不耐硬水，使用溫度要求較高及藥劑用量大，生產(chǎn)成本大，或有氣味，生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜等缺點(diǎn)，而陽(yáng)離子(胺類)捕收劑，選擇性較好，藥劑消耗小，但對(duì)泥質(zhì)較敏感，泡沫發(fā)粘，泡沫難以消泡，難以實(shí)現(xiàn)浮選泡沫輸送，陽(yáng)離子捕收劑在實(shí)際生產(chǎn)中很少使用。
[0004]因此開(kāi)發(fā)一種適用范圍廣、選擇性好、捕收能力強(qiáng)、浮選速度快的陽(yáng)離子捕收劑是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種捕收能力強(qiáng)、抗泥化能力強(qiáng)、生產(chǎn)成本低、耐硬水、性質(zhì)穩(wěn)定、藥劑用量小、選擇性好、環(huán)保安全且能適應(yīng)低溫的磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑，還提供一種操作方便、成本低的該捕收劑的制備方法。
[0006]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑，由下列質(zhì)量百分比的原料組成:
C12?C18脂肪酸15?30%、N-氯代丁二酰亞胺5?15%、醚胺20?50%、工業(yè)雜醇5?20%、乳化劑2?10%、柴油I?8%、水為余量，上述組分的總和為100%。
[0007]所述醚胺為烷基醚胺、酰基醚胺中的一種或兩種。
[0008]所述工業(yè)雜醇為異丙醇、正丁醇、戊醇、已醇、辛醇、十二烷基醇、十四烷基醇中的一種或任意兩種。
[0009]所述乳化劑為OP-1O、吐溫-80或聚醚。
[0010]本發(fā)明的另一目的在于提供一種磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑的制備方法，經(jīng)過(guò)下列各步驟:
(O按下列質(zhì)量百分比的原料備料: C12?C18脂肪酸15?30%、N-氯代丁二酰亞胺5?15%、醚胺20?50%、工業(yè)雜醇5?20%、乳化劑2?10%、柴油I?8%、水為余量，上述組分的總和為100% ；
(2)將步驟(I)中的C12?C18的脂肪酸和N-氯代丁二酰亞胺在溫度90?120°C下進(jìn)行氯代反應(yīng)3?5小時(shí)，再加入醚胺，并在溫度為80?120°C下反應(yīng)30?60分鐘，然后加入工業(yè)雜醇，并攪拌均勻，再加入乳化劑和柴油，經(jīng)攪拌均勻后加入水，得到微乳狀均相粘稠液體，即為磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑。
[0011]本發(fā)明提供的磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑使用時(shí)，先用水將該陽(yáng)離子捕收劑稀釋成質(zhì)量濃度為2?5%的捕收劑溶液，然后將捕收劑溶液用作磷礦石的除鐵、鋁的反浮選工藝中，且反浮選工藝中的浮選溫度控制在20?30°C。
[0012]本發(fā)明具備的優(yōu)點(diǎn)和效果:本發(fā)明提供的磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑中C12?C18脂肪酸烴鏈較長(zhǎng)，疏水性好，有較強(qiáng)的捕收力；N-氯代丁二酰亞胺能使脂肪酸中不飽和鍵轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的飽和鍵，從而增強(qiáng)其捕收性；醚胺為陽(yáng)離子表面活性劑，主要起捕收作用；工業(yè)雜醇起到起泡作用；乳化劑主要起融合作用，柴油能起到降低泡沫粘度的作用；本發(fā)明將幾種藥劑按特殊限定順序進(jìn)行混合均勾，能增強(qiáng)水溶性，更好地發(fā)揮藥效。相比常規(guī)的陽(yáng)離子捕收劑本發(fā)明提供的磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑的選擇性更好、抗泥化能力強(qiáng)、性質(zhì)穩(wěn)定，泡沫不發(fā)粘，泡沫易消散，且耐低溫，可實(shí)現(xiàn)常溫浮選，其藥劑消耗低，每噸原礦的藥劑消耗為100?250g/t，利用本發(fā)明的陽(yáng)離子捕收劑經(jīng)磷礦石浮選后磷回收率達(dá)85%以上，R2O3脫除率達(dá)60%以上(此處R2O3是倍半氧化物，指氧化鐵、氧化鋁)，能使浮選后所得磷精礦品位提高4%以上。相比于常規(guī)陰離子捕收劑應(yīng)用于磷礦石浮選，大幅降低了精礦中的民03，而且藥劑消耗低。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]實(shí)施例1
(O按下列質(zhì)量百分比的原料備料:
C12脂肪酸25%、N-氯代丁二酰亞胺15%、烷基醚胺20%、辛醇和十二烷基醇15%、乳化劑(0P-10) 6%、柴油8%、水為11% ；
(2)將步驟(I)中的C12的脂肪酸和N-氯代丁二酰亞胺放入反應(yīng)器內(nèi)在溫度120°C下進(jìn)行氯代反應(yīng)4小時(shí)，再加入醚胺，并在溫度為100°C下反應(yīng)45分鐘，然后加入工業(yè)雜醇，并攪拌均勻，再加入乳化劑和柴油，經(jīng)攪拌均勻后加入水，得到微乳狀均相粘稠液體，即為磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑。
[0015]所得磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑使用時(shí)，先用水將該陽(yáng)離子捕收劑稀釋成質(zhì)量濃度為3%的捕收劑溶液，然后將捕收劑溶液用作云南海口磷礦石的除鐵、鋁的反浮選工藝中脫出倍半氧化物從而提磷，且反浮選工藝中的浮選溫度控制在25°C。
[0016]結(jié)果如下，原礦品位為21.08%，R2O3為5.49%，經(jīng)浮選后得磷精礦品位為25.69%，R2O3為 2.46%，回收率 91.01%，R 203脫除率 61.75%。
[0017]實(shí)施例2
(O按下列質(zhì)量百分比的原料備料:
C16脂肪酸30%、N-氯代丁二酰亞胺5%、?；寻?5%、正丁醇和十四烷基醇20%、乳化劑(吐溫-80) 10%、柴油5%、水5% ；
(2)將步驟(I)中的C16的脂肪酸和N-氯代丁二酰亞胺放入反應(yīng)器內(nèi)在溫度90°C下進(jìn)行氯代反應(yīng)3小時(shí)，再加入醚胺，并在溫度為80°C下反應(yīng)30分鐘，然后加入工業(yè)雜醇，并攪拌均勻，再加入乳化劑和柴油，經(jīng)攪拌均勻后加入水，得到微乳狀均相粘稠液體，即為磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑。
[0018]所得磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑使用時(shí)，先用水將該陽(yáng)離子捕收劑稀釋成質(zhì)量濃度為2%的捕收劑溶液，然后將捕收劑溶液用作磷礦石的除鐵、鋁的反浮選工藝中，且反浮選工藝中的浮選溫度控制在20°C。
[0019]結(jié)果如下，原礦品位為20.47%，R2O3為5.78%，經(jīng)浮選后得磷精礦品位為24.19%，R2O3為 2.89%，回收率 90.15%，R 203脫除率 57.68%。
[0020]實(shí)施例3
(O按下列質(zhì)量百分比的原料備料:
C18脂肪酸15%、N-氯代丁二酰亞胺8%、醚胺50%、已醇5%、乳化劑(聚醚)2%、柴油1%、水為 19% ；
其中，醚胺為烷基醚胺和酰基醚胺；
(2)將步驟(I)中的C18的脂肪酸和N-氯代丁二酰亞胺放入反應(yīng)器內(nèi)在溫度100°C下進(jìn)行氯代反應(yīng)5小時(shí)，再加入醚胺，并在溫度為120°C下反應(yīng)60分鐘，然后加入工業(yè)雜醇，并攪拌均勻，再加入乳化劑和柴油，經(jīng)攪拌均勻后加入水，得到微乳狀均相粘稠液體，即為磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑。
[0021]所得磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑使用時(shí)，先用水將該陽(yáng)離子捕收劑稀釋成質(zhì)量濃度為5%的捕收劑溶液，然后將捕收劑溶液用作磷礦石的除鐵、鋁的反浮選工藝中，且反浮選工藝中的浮選溫度控制在30°C。
[0022]結(jié)果如下，原礦品位為18.86%，R2O3為6.75%，經(jīng)浮選后得磷精礦品位為24.69%，R2O3為 3.04%，回收率 85.18%，R 203脫除率 65.60%。
[0023]實(shí)施例4
(O按下列質(zhì)量百分比的原料備料:
C15脂肪酸20%、N-氯代丁二酰亞胺12%、烷基醚胺35%、異丙醇和戊醇10%、乳化劑(0P-10) 5%、柴油 3%、水為 5% ;
(2)將步驟(I)中的C15的脂肪酸和N-氯代丁二酰亞胺放入反應(yīng)器內(nèi)在溫度120°C下進(jìn)行氯代反應(yīng)4小時(shí)，再加入醚胺，并在溫度為100°C下反應(yīng)45分鐘，然后加入工業(yè)雜醇，并攪拌均勻，再加入乳化劑和柴油，經(jīng)攪拌均勻后加入水，得到微乳狀均相粘稠液體，即為磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑。
[0024]所得磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑使用時(shí)，先用水將該陽(yáng)離子捕收劑稀釋成質(zhì)量濃度為3%的捕收劑溶液，然后將捕收劑溶液用作云南海口磷礦石的除鐵、鋁的反浮選工藝中脫出倍半氧化物從而提磷，且反浮選工藝中的浮選溫度控制在25°C。
[0025]結(jié)果如下，原礦品位為20.34%，R2O3為5.52%，經(jīng)浮選后得磷精礦品位為25.14%，R2O3為 2.88%，回收率 91.01%，R 203脫除率 57.77%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑，其特征在于由下列質(zhì)量百分比的原料組成:C12?C18脂肪酸15?30%、N-氯代丁二酰亞胺5?15%、醚胺20?50%、工業(yè)雜醇5?20%、乳化劑2?10%、柴油I?8%、水為余量，上述組分的總和為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑，其特征在于:所述醚胺為烷基醚胺、?；寻分械囊环N或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑，其特征在于:所述工業(yè)雜醇為異丙醇、正丁醇、戊醇、已醇、辛醇、十二烷基醇、十四烷基醇中的一種或任意兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑，其特征在于:所述乳化劑為OP-1O、吐溫-80或聚醚。
5.一種磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑的制備方法，其特征在于經(jīng)過(guò)下列各步驟: (O按下列質(zhì)量百分比的原料備料: C12?C18脂肪酸15?30%、N-氯代丁二酰亞胺5?15%、醚胺20?50%、工業(yè)雜醇5?20%、乳化劑2?10%、柴油I?8%、水為余量，上述組分的總和為100% ； (2)將步驟(I)中的C12?C18的脂肪酸和N-氯代丁二酰亞胺在溫度90?120°C下進(jìn)行氯代反應(yīng)3?5小時(shí)，再加入醚胺，并在溫度為80?120°C下反應(yīng)30?60分鐘，然后加入工業(yè)雜醇，并攪拌均勻，再加入乳化劑和柴油，經(jīng)攪拌均勻后加入水，即為磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于:所得磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑在使用時(shí)，先用水將該陽(yáng)離子捕收劑稀釋成質(zhì)量濃度為2?5%的捕收劑溶液，然后將捕收劑溶液用作磷礦石的除鐵、鋁的反浮選工藝中，且反浮選工藝中的浮選溫度控制在20?30°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑及其制備方法，屬于選礦技術(shù)領(lǐng)域。由下列質(zhì)量百分比的原料組成：C12～C18脂肪酸15～30%、N-氯代丁二酰亞胺5～15%、醚胺20～50%、工業(yè)雜醇 5～20%、乳化劑2～10%、柴油1～8%、水為余量，上述組分的總和為100%。將C12～C18的脂肪酸和N-氯代丁二酰亞胺進(jìn)行氯代反應(yīng)后加入醚胺，再加入工業(yè)雜醇、乳化劑和柴油，經(jīng)攪拌均勻后加入水，即為磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑。相比常規(guī)的捕收劑發(fā)明提供的磷礦石浮選陽(yáng)離子捕收劑的選擇性更好、抗泥化能力強(qiáng)、性質(zhì)穩(wěn)定，泡沫不發(fā)粘，泡沫易消散，且耐低溫，可實(shí)現(xiàn)常溫浮選，其藥劑消耗低，大幅降低精礦中的R2O3。
【IPC分類】B03D101-02, B03D1-018, B03D103-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104549768
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510051045
【發(fā)明人】楊興, 周桂民, 趙家榮, 劉述福, 趙磊
【申請(qǐng)人】云南銅業(yè)勝威化工有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年2月2日