專利名稱：一種碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磷礦石浮選捕收劑，尤其涉及一種碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
磷礦是化肥、化工及其他相關(guān)工業(yè)的主要礦物原料，是國家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，對鞏固農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)地位和和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的作用。充分合理利用我國磷礦，對我國磷礦資源可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。碳酸鹽型磷礦中Mg0、Ca0和(X)2含量普遍偏高，MgO使酸法加工的物料粘度急劇增加，產(chǎn)品質(zhì)量變壞；CaO和(X)2在酸法加工時增加酸耗和產(chǎn)品泡沫，熱法加工時增加電耗，有時易引起噴料。因此要獲得滿足制酸、制肥要求合格磷精礦，采用合適的選礦方法剔除碳酸鹽礦物是必要的，而單一反浮選則是選別該類型礦物的最佳工藝。較正浮選工藝，反浮選具備兩個優(yōu)勢(1)礦石入選粒度粗，節(jié)約磨礦費用；(2)可實現(xiàn)常溫浮選，不用加溫，節(jié)省能耗。早期磷礦浮選的捕收劑常采用油酸及其皂、塔爾油、氧化石蠟皂等，這些脂肪酸及其鹽普遍都有捕收效果，但存在用量大、選擇性差、不耐硬水、對溫度敏感、在水中分散性不好等缺點。二十世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)外先后研制了一些比較有效的磷礦浮選捕收劑，如改性脂肪酸、醚胺、兩性捕收劑、酰胺羧酸類捕收劑、磷酸酯及有機(jī)磷酸、陽離子胺捕收劑。 由于各地磷礦的差異，即使是同一個礦區(qū)，隨著礦山的開采，磷礦特性和品位也會發(fā)生改變，因此，很難確定哪一類捕收劑是最好的，最合適的。大多數(shù)浮選廠均是根據(jù)實際情況自己配制浮選藥劑，由于磷礦的價值低、生產(chǎn)量大的特點，決定了捕收劑原料的來源和價格成為選用捕收劑的重要考慮因素。所以，長期以來在實際生產(chǎn)中，磷礦浮選捕收劑仍然采用來源廣泛的脂肪酸及其皂類為主要原料。用于磷礦浮選捕收劑的脂肪酸，一般是Cltl-C2tl的混合的飽和及不飽和的脂肪酸，其成分依原料及生產(chǎn)方法而定。單一種類的純脂肪酸工業(yè)上可以說沒有采用過，一方面分離提純困難，成本高，同時它的浮選性能甚至不如混合物。世界各地的磷礦越來越向著貧脊、細(xì)化趨勢發(fā)展，以前單一功能的藥劑已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在工業(yè)的需要。目前，磷礦浮選藥劑的研究，正朝兩個方向發(fā)展一是開發(fā)研制高效、 低毒(或無毒)、廉價、低耗、原料廣泛的新型捕收劑；另一個方向是對各種現(xiàn)有捕收劑進(jìn)行合理搭配、使用。前者一旦突破，將使選礦技術(shù)取得革命性進(jìn)展，但研制周期長、難度大；后者見效快，容易在選礦實踐中實現(xiàn)。因此，組合使用捕收劑已成為提高某些礦物浮選性能的重要途徑。所謂組合用藥，一般是指同類性質(zhì)的藥劑組合使用。根據(jù)要藥劑活性一選擇性原理，單一藥劑很難達(dá)到活性、選擇性兩全的效果，對現(xiàn)有藥劑解決這一問題的重要途徑之一就是混合用藥。利用藥劑組合的正協(xié)同效應(yīng)，可獲得比單一使用時更好的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益，這使之成為藥劑使用研究的一個重要趨勢。組合用藥在使用后產(chǎn)生的效果約有以下七個方面(1)提高分選指標(biāo)；(2)強(qiáng)化藥劑的適應(yīng)性；(3)降低藥劑消耗量和藥劑費用； (4)擴(kuò)大藥劑的品種來源，減少主藥的消耗量；(5)可促進(jìn)改性藥劑的研究；(6)有助于高效新藥的研究和在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用；(7)可取代部分有毒藥劑，改善生態(tài)環(huán)境。總之，組合藥劑不但有其微妙的增效作用，而且有很多獨特的功能，同時也被越來越廣泛的使用，時至今日，捕收劑混合使用在應(yīng)用上有了一定的規(guī)模，在磷礦的浮選研究和實踐中，已有不少藥劑混合使用的報道。陽離子捕收劑一陰離子捕收劑、陰離子捕收劑一陰離子捕收劑、非極性捕收劑一其他類型捕收劑、捕收劑一起泡劑等藥劑組合使用都有研究。可見，組合藥劑在改善現(xiàn)有藥劑的性能、提高生產(chǎn)指標(biāo)、降低成本、解決生產(chǎn)實際問題等方面意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新的碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑。該捕收劑可以從含I32O5 25-26%的原礦石中，獲得P2O5含量大于34%的磷精礦，而且精礦P2O5 回收率高；MgO含量低，選礦成本低。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案
本發(fā)明提供的碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑，由基本物質(zhì)與水混合而成。其中基本物質(zhì)主要由下述重量份的組份構(gòu)成含不飽和脂肪酸的高級脂肪酸硫酸化皂0. 2-0. 5份、月旨肪酸含量不小于50%的高級脂肪酸皂化物0. 5-0. 8份、起泡劑0. 01-0. 1份，基本物質(zhì)與水的重量份配比為1 :20-70。上述的碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑中，所述的基本物質(zhì)與水的重量份配比是1 : 50。上述的碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑中，所述的高級脂肪酸硫酸化皂是按照以下工藝和步驟進(jìn)行以天然麻瘋樹籽油脂肪酸為原料，向其加入重量為脂肪酸重量15-20% 的濃硫酸，控制反應(yīng)溫度在20-40°C、反應(yīng)時間為30-90min ；待硫酸酸化反應(yīng)完畢后，在 50-60°C下加入飽和碳酸氫鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至6. 7-7. 2，即得產(chǎn)品。上述的碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑中，所述的高級脂肪酸皂化物是工業(yè)皂片、 或工業(yè)皂粒、或日用肥皂。上述的碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑中，所述的起泡劑是吐溫系列起泡劑吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80中的任意一種。本發(fā)明提供的捕收劑及其制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點主要有
本發(fā)明提供的捕收劑采用了新的原料組份，拓展了脂肪酸及其皂類捕收劑的品種，且該捕收劑具有捕收能力強(qiáng)、選擇性高、用量少和耐低溫等優(yōu)點，采用常溫一次粗選流程，所得到的精礦I32O5品位超過34%，MgO含量小于1. 2%，而且精礦P2O5回收率在90%以上，適用于碳酸鹽磷礦和各種磷礦石的選礦生產(chǎn)。本發(fā)明提供的捕收劑，其以天然麻瘋樹籽油、工業(yè)皂片或工業(yè)皂粒或日用肥皂、吐溫系列起泡劑為主要原料制成，這些原料來源廣、易得，制備工藝流程簡單，易于操作，生產(chǎn)成本低，且精礦I32O5回收率高、精礦中的MgO含量低、選礦成本低。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進(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施例。
實施例1
取天然麻瘋樹籽油脂肪酸硫酸化皂0. 5 kg、脂肪酸含量大于78%的工業(yè)皂片0.5 kg、 吐溫-20 0. 02 kg，加水50 kg混勻后得組合捕收劑，利用此捕收劑對鈣(鎂)質(zhì)磷塊巖進(jìn)行反浮選，浮選工藝條件如下
(1)礦石前處理入選品位為25-26%的礦石經(jīng)破碎、濕法球磨至-200目占70%，礦漿濃度為75% ；
(2)—次粗選脫鎂向0.5L浮選槽中加入200g原礦，加0. 5L自來水調(diào)漿^iin ；先加抑制劑硫酸16. 00kg/t，攪拌!Bmin ；再加入組合捕收劑0. 40kg/t，攪拌!Bmin ；充氣鼓泡后，常溫一次反浮選脫除碳酸鹽脈石礦物，刮板時間為細(xì)in。用實施例1所配置的反浮選脫鎂捕收劑及浮選工藝可將原礦I32O5品位為25. 31% 的碳酸鹽磷礦富集到精礦P2O5品位為34. 53%，Mg0含量為1. 10%，精礦P2O5回收率為90. 34% 的優(yōu)良指標(biāo)。實施例2:
取天然麻瘋樹籽油脂肪酸硫酸化皂0. 4 kg、脂肪酸含量大于78%的工業(yè)皂粒0.6 kg、 吐溫-40 0. 04 kg，加水50 kg混勻后得組合捕收劑，利用此捕收劑對鈣(鎂)質(zhì)磷塊巖進(jìn)行反浮選，浮選工藝條件按實施例1中(1)和(2)進(jìn)行。用實施例2所配置的反浮選脫鎂捕收劑及浮選工藝可將原礦I32O5品位為25. 19% 的碳酸鹽磷礦富集到精礦P2O5品位為34. 79%, MgO含量為1. 02%,精礦P2O5回收率為91. 23% 的優(yōu)良指標(biāo)。實施例3
取天然麻瘋樹籽油脂肪酸硫酸化皂0. 3 kg、脂肪酸含量不小于50%的日用肥皂0. 7 kg、吐溫-60 0. 06 kg，加水50 kg混勻后得組合捕收劑，利用此捕收劑對鈣(鎂)質(zhì)磷塊巖進(jìn)行反浮選，浮選工藝條件按實施例1中(1)和(2)進(jìn)行。用實施例3所配置的反浮選脫鎂捕收劑及浮選工藝可將原礦P2O5品位為25. 13% 的碳酸鹽磷礦富集到精礦P2O5品位為34. 87%, MgO含量為1. 04%,精礦P2O5回收率為91. 87% 的優(yōu)良指標(biāo)。實施例4
取天然麻瘋樹籽油脂肪酸硫酸化皂0. 2 kg、脂肪酸含量不小于50%的工業(yè)皂片0. 8 kg、吐溫-80 0. 08 kg，加水50 kg混勻后得組合捕收劑，利用此捕收劑對鈣(鎂)質(zhì)磷塊巖進(jìn)行反浮選，浮選工藝條件按實施例1中(1)和(2)進(jìn)行。用實施例4所配置的反浮選脫鎂捕收劑及浮選工藝可將原礦I32O5品位為25. 34% 的碳酸鹽磷礦富集到精礦P2O5品位為34. 69%, MgO含量為1. 08%,精礦P2O5回收率為90. 63% 的優(yōu)良指標(biāo)。
權(quán)利要求
1.一種碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑，其特征是捕收劑由基本物質(zhì)與水混合而成，其中基本物質(zhì)是由下述重量份的組份構(gòu)成含不飽和脂肪酸的高級脂肪酸硫酸化皂 0. 2-0. 5份、脂肪酸含量不小于50%的高級脂肪酸皂化物0. 5-0. 8份和起泡劑0. 01-0. 1份， 基本物質(zhì)與水的重量份配比為ι :20-70。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑，其特征是所述的基本物質(zhì)與水的重量份配比為1 :50。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑，其特征是所述的高級脂肪酸硫酸化皂是按照以下工藝和步驟進(jìn)行以天然麻瘋樹籽油脂肪酸為原料，向其加入重量為脂肪酸重量15-20%的濃硫酸，控制反應(yīng)溫度在20-40°C、反應(yīng)時間為30-90min ；待硫酸化反應(yīng)完畢后，在50-60°C下加入飽和碳酸氫鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至6. 7-7. 2，即得產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑，其特征是所述的高級脂肪酸皂化物是工業(yè)皂片、或工業(yè)皂粒、或日用肥皂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑，其特征是所述的起泡劑是吐溫系列起泡劑吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碳酸鹽磷礦反浮選組合捕收劑及其制備方法。該捕收劑為一種復(fù)合陰離子捕收劑，由基本物質(zhì)與水混合而成。其中基本物質(zhì)主要由下述重量份的組份構(gòu)成含不飽和脂肪酸的高級脂肪酸硫酸化皂0.2-0.5份、脂肪酸含量不小于50%的高級脂肪酸皂化物0.5-0.8份、起泡劑0.01-0.1份，基本物質(zhì)與水的重量份配比為120-70。該組合捕收劑具有捕收能力強(qiáng)、選擇性高、用量少和耐低溫等優(yōu)點，用于P2O5品位為25-26%的碳酸鹽磷礦反浮選中，得到的精礦P2O5品位超過34%，MgO含量小于1.2%，精礦P2O5回收率在90%以上。本發(fā)明具有制備工藝簡單、易于操作、精礦P2O5回收率高、精礦中的MgO含量低、選礦成本低的特點，適用于碳酸鹽磷礦和各種磷礦石的選礦生產(chǎn)。
文檔編號B03D1/018GK102513221SQ20121000577
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者蘭豐, 宋寶安, 張仁忠, 徐偉, 楊松, 胡德禹, 薛偉, 解田, 陳躍 申請人:貴州大學(xué)