一种磷矿石浮选捕收剂及其制备方法.pdf

本发明公开了一种磷矿石浮选捕收剂，由以下重量比的组分制备：Y 20～70，S 80～30，所述的Y由以下重量比的组分构成：十二胺 60～30，混合胺 20～40，盐酸 20～30，所述的S由以下重量比的组分构成：油酸 40～20，苯甲基羟肟酸 20～40，苛性钠 30～20，硫酸 10～20。还公开了该磷矿石浮选捕收剂的制备方法。本发明的有益效果是：选择性捕收性能强，浮选时间短，受矿浆中其它离子干扰小，工艺操作简单，经济效益显著，可以将P2O5品位提高5%左右，磷综合回收率提高10%左右；无毒副作用，不会对环境产生污染；原料来源渠道方便，制备方法简单。

权利要求书
1.  一种磷矿石浮选捕收剂，其特征在于，由以下重量比的组分制备：
Y 20～70，
S 80～30；
所述的Y由以下重量比的组分构成：
十二胺 60～30，
混合胺 20～40，
盐酸 20～30；
所述的S由以下重量比的组分构成：
油酸 40～20，
苯甲基羟肟酸 20～40，
苛性钠 30～20，
硫酸 10～20。

2.  如权利要求1所述的一种磷矿石浮选捕收剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；
S1、配制组分Y，按上述重量比称取十二胺、混合胺和盐酸，然后将三者混合，并充分搅拌均匀，即得组分Y；
S2、配制组分S，按上述重量比称取油酸、苯甲基羟肟酸、苛性钠和硫酸，先将称取的油酸、苯甲基羟肟酸和苛性钠混合，并搅拌均匀，再向该混合物中加入称取的硫酸，并充分搅拌均匀，即得组分S；
S3、按上述重量比称取组分Y和组分S，然后将两者混合，并充分搅拌均匀，待混合物温度降低至常温，装入容器包装即得成品。

说明书一种磷矿石浮选捕收剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及矿物加工工程用的选矿药剂技术领域，具体地，涉及一种磷矿石浮选捕收剂及其制备方法。
背景技术
目前，对于磷矿石的捕收剂种类比较少，目前磷矿的浮选捕收剂主要分为：脂肪酸捕收剂、脂肪酸类混合型捕收剂、阳离子胺类捕收剂、醚胺类捕收剂、两性捕收剂、代号型捕收剂等。
（1）脂肪酸作为一类非常经典的浮选捕收剂广泛应用于磷矿的浮选。 由于其来源广、价格低等优势而备受青睐，例如氧化石蜡皂、塔尔油等脂肪酸及其皂类捕收剂在国内外磷矿的浮选中具有重要的地位。
（2）脂肪酸类混合型捕收剂，在脂肪酸捕收剂的使用过程中，单一的脂肪酸捕收剂往往较难达到预期的浮选效果。为了提高浮选效果和效率，常将两种或多种脂肪酸衍生物混合使用，或者在脂肪酸衍生物中加入其它活性成分以提高脂肪酸捕收剂的浮选性能。早在1954年就有人提出将油酸和磺酸盐混台使用，1955年印度也曾报道用油酸铵与油酸钠（1:1）的混合物作为捕收剂，并在磷矿浮选中达到了很好的浮选效果。C14～18 混合脂肪酸下脚与松香按1 :1组合制成钠皂浮选磷矿，可获得约含P2O5 30 %，磷回收率为78 %的磷精矿分选指标。在国内，刘长聚等人研制的H907 磷矿捕收剂，属于聚-复型捕收剂，它是由聚乙烯醋酸酯(PVAC) 与磺化甲酯盐混合得到的复合物。该捕收剂已经成功用于莱州磷矿选矿生产，在较低温度（6℃～20℃）和中性介质（pH≈7）的条件下分选磷灰石型磷矿，取得了令人满意的结果，为我国磷灰岩的浮选开辟了一条新路。捕收剂Y901是植物油的皂化产品，另以混合羧酸作添加剂，成品为黄色疏松状固体，易溶于水，该捕收剂对黄麦岭磷矿石中最难选的B类矿具有较好的效果。
（3）阳离子胺类捕收剂，从上世纪80 年代起，陆续有利用阳离子胺类捕收剂反浮选磷矿的例子。尤其是针对硅质、钙质以及硅钙质含量较高的磷矿，反浮选性能较好，例如十二胺就是一种典型的反浮选脱硅磷矿捕收剂。同时环烷胺、塔尔油胺、聚氧乙烯基胺、烷氧基二胺、烷酰胺基二羟乙基乙胺、烷酰胺基聚胺、烷基苯醚胺等也可用于磷矿的反浮选。此外，叔胺氧化物可作为磷酸盐的捕收剂。 寇珏等人利用Georgia Pacific 化学公司开发的系列阳离子胺类捕收剂605G83、605G91和605G94，在磷矿脱硅反浮选中有较强的优势。
（4）醚胺是一类阳离子型捕收剂，与一般的脂肪族胺类捕收剂不同的是醚胺因醚键氧的存在，分子性质发生了较大的变化。醚胺类捕收剂对硅质物的捕获能力非常强，通常用于反浮选工艺来捕收硅质物，用醚胺反浮选石英以提高磷精矿的品位，其效果比脂肪胺类捕收剂好。
（5）两性捕收剂，法国和瑞典也有利用氨基酸以及氨基磺酸作为捕收剂的例子。在我国，如前所述,黄齐茂等人设计研发的a2氨基脂肪酸捕收剂具有很强的应用优势。同时，十二烷基亚氨基二次甲基膦酸是磷灰石和方解石的良好捕收剂。另外，还有其它的新型捕收剂，例如：烷基磷酸酯(盐)、烷胺丙酸、氧乙烯类捕收剂等。
（6）代号型捕收剂 设计化工连云港研究院研制的反浮选碳酸盐捕收剂PA23以及脱硅浮选剂SL220为阳离子捕收剂，对于碳酸盐以及硅酸盐高的磷矿具有较理想的分选效果。同时，他们研制的PA28042 磷矿捕收剂，经辽宁某磷矿以及江苏锦屏磷矿生产应用，发现其优于常规脂肪酸类捕收剂。
常规捕收剂的缺点主要表现在以下几个方面：
（1）对矿浆温度比较敏感，尤其温度过低捕收性能急剧下降，矿浆温度一般在18～25℃比较合适；
（2）容易将矿石中的非目的矿物带入浮选精矿中，导致精矿产品质量下降。矿浆的pH值对其捕受性能的影响比较大；
（3）精矿产品的品位较难提高，所得磷矿精矿含P2O5在22～38%；
（4）精矿回收率比较低一般在50～70%；
（5）浮选泡沫比较多，容易产生“跑槽”现象，精矿消泡困难，过滤脱水的难度均提高，操作起来难度较大，很难得以实际的运用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对目前还没有一种浮选磷矿的适用范围广的高效选择性磷矿物捕收剂，同时常规磷矿浮选的捕收剂存在较大的缺陷，尤其是低品位磷矿石的浮选效果不理想的状况下，提供一种选择性好、受矿浆中其它离子干扰小、捕收性能强、有一定的起泡性能的磷矿石浮选捕收剂及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
一种磷矿石浮选捕收剂，由以下重量比的组分制备：
Y 20～70，
S 80～30，
所述的Y由以下重量比的组分构成：
十二胺 60～30，
混合胺 20～40，
盐酸 20～30，
所述的S由以下重量比的组分构成：
油酸 40～20，
苯甲基羟肟酸 20～40，
苛性钠 30～20，
硫酸 10～20，
上述原料中，十二胺｛CH3—（CH2）10—CH2NH2｝，混合胺｛R—NH2｝，R为C17～20的烷基，油酸｛C17H33COOH｝，苯甲基羟肟酸｛C7H7NO2｝，盐酸｛HCl｝，苛性钠｛NaOH｝，硫酸均为市售产品。
且优选的，所述的十二胺的纯度≥95%，所述的混合胺的纯度≥95%，所述的盐酸的质量百分浓度≥35%，所述的油酸的纯度≥95%，所述的苯甲基羟肟酸的纯度≥96%，所述的苛性钠的纯度≥98%，所述的硫酸的质量百分浓度≥95%。
所述的一种磷矿石浮选捕收剂的制备方法，包括以下步骤；
S1、配制组分Y，按上述重量比称取十二胺、混合胺和盐酸，然后将三者混合，并充分搅拌均匀，即得组分Y；
S2、配制组分S，按上述重量比称取油酸、苯甲基羟肟酸、苛性钠和硫酸，先将称取的油酸、苯甲基羟肟酸和苛性钠混合，并搅拌均匀，使之成为混合物，再向该混合物中加入称取的硫酸，并充分搅拌均匀，即得组分S；
S3、按上述重量比称取组分Y和组分S，然后将两者混合，并充分搅拌均匀，待混合物温度降低至常温，装入容器包装即得成品。
优选的，上述原料中，十二胺、混合胺分别干燥（温度低于30℃）后密封，为防止十二胺、混合胺的潮解，需要现干燥后现用，油酸直接使用，苯甲基羟肟酸直接使用，盐酸密封防止挥发现配现用，苛性钠（固体）直接使用，硫酸直接使用。
综上，本发明的有益效果是：
本发明选择性好，受矿浆中其它离子干扰小，捕收性能强，有一定的起泡性能。不仅能提高磷矿的精矿品位，而且可以大大提高磷的回收率，可使磷的综合回收率提高至85%以上，由于该捕收剂有一定起泡性能，可以降低在浮选工艺中常用的2#油的用量，可以降低一部分选矿成本，相应的经济效益有所提高。
本发明提供的药剂，以全浮选工艺为主，尤其以磷灰石、胶磷矿为主的磷矿石浮选，或者是以磷灰石和胶磷矿的混合矿石的浮选。该捕收剂有一定的起泡性能，比重约为1.312 g/cm3，呈半透明状，性质比较稳定，外观呈乳白色或乳黄色糕状物质。特别适用于磷矿的浮选，对脉石矿物的捕收作用较弱，采用该捕收剂进行浮选，可以大大提高精矿品位和回收率。与现有的磷矿浮选药剂相比较，本发明提供的药剂具有以下优点：
（1）选择性捕收性能强，浮选时间短，浮选泡沫丰富而不粘，泡沫细小而脆，有利于提高精矿品位及综合回收率；
（2）适用较宽的pH范围，操作性更强，对浮选设备要求不高，可以大大降低或者降低一部分调整剂的用量，有利于整个工艺的进行；
（3）药剂种类少，可以减少加药点，用量少，有利于整个工艺的操作，简化加药流程；
（4）经济效益显著，选矿指标稳定，与目前磷矿物捕收剂相比较，可以将P2O5品位提高5%左右，磷综合回收率提高10%左右；
（5）该复合捕收剂无毒副作用，不会对环境产生污染；
（6）药剂所需要的原料来源渠道方便，可以充分满足以后实际生产的需要。
本发明的药剂是一种有机物和无机物的复合药剂，是由三种有机物和三种无机物的按照一定的比例配置而成的，针对不同类型的磷矿石可以调整药剂的比例，从而达到最佳的选矿指标，且配制方法简便易操作。
附图说明
图1是本发明的磷矿石浮选捕收剂制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
一种磷矿石浮选捕收剂，由以下重量比的组分制备：
Y 20，
S 80，
所述的Y由以下重量比的组分构成：
十二胺 60，
混合胺 20，
盐酸 20，
所述的S由以下重量比的组分构成：
油酸 40，
苯甲基羟肟酸 20，
苛性钠 30，
硫酸 10，
上述原料中，十二胺｛CH3—（CH2）10—CH2NH2｝，混合胺｛R—NH2｝，R为C17～20的烷基，油酸｛C17H33COOH｝，苯甲基羟肟酸｛C7H7NO2｝，盐酸｛HCl｝，苛性钠｛NaOH｝，硫酸均为市售产品。
优选的，所述的十二胺的纯度≥95%，所述的混合胺的纯度≥95%，所述的盐酸的质量百分浓度≥35%，所述的油酸的纯度≥95%，所述的苯甲基羟肟酸的纯度≥96%，所述的苛性钠的纯度≥98%，所述的硫酸的质量百分浓度≥95%。本实施中十二胺的纯度为95%，混合胺的纯度为95%，盐酸的质量百分浓度为35%，所述的油酸的纯度为95%，所述的苯甲基羟肟酸的纯度为96%，所述的苛性钠的纯度为98%，所述的硫酸的质量百分浓度为95%。
所述的一种磷矿石浮选捕收剂的制备方法，如图1所示，包括以下步骤；
S1、配制组分Y，按上述重量比称取十二胺、混合胺和盐酸，然后将三者混合，并充分搅拌均匀，本实施例中将上述混合物搅拌20min；
S2、配制组分S，按上述重量比称取油酸、苯甲基羟肟酸、苛性钠和硫酸，先将称取的油酸、苯甲基羟肟酸和苛性钠混合，并搅拌均匀，本实施例中搅拌20min，使之成为混合物，再向该混合物中加入称取的硫酸，并充分搅拌均匀，本实施例中搅拌20min；
S3、按上述重量比称取组分Y和组分S，然后将两者混合，并充分搅拌均匀，本实施例中搅拌30min，由于药剂混合会发生化学反应而放热，因此，待混合物温度降低至常温，再装入容器包装即得成品，本实施例中待混合物温度降低至20℃左右后，将成品装入塑料或者玻璃容器中。
优选的，上述原料中，十二胺、混合胺分别干燥（温度低于30℃）后密封，为防止十二胺、混合胺的潮解，需要现干燥后现用，油酸直接使用，苯甲基羟肟酸直接使用，盐酸密封防止挥发现配现用，苛性钠（固体）直接使用，硫酸直接使用。
用上述方法制备的药剂替代现有药剂制度，浮选云南某地区的低品位磷矿石，原矿P2O5的含量为12%～16%，属于磷灰石型磷矿石，原矿化学分析结果见表1，与传统捕收剂选矿指标对比结果见表2。
表1 原矿化学分析结果

表2 磷灰石型磷矿石选矿指标对比

实施例2：
一种磷矿石浮选捕收剂，由以下重量比的组分制备：
Y 70，
S 30，
所述的Y由以下重量比的组分构成：
十二胺 30，
混合胺 40，
盐酸 30，
所述的S由以下重量比的组分构成：
油酸 20，
苯甲基羟肟酸 40，
苛性钠 20，
硫酸 20，
上述原料中，十二胺｛CH3—（CH2）10—CH2NH2｝，混合胺｛R—NH2｝，R为C17～20的烷基，油酸｛C17H33COOH｝，苯甲基羟肟酸｛C7H7NO2｝，盐酸｛HCl｝，苛性钠｛NaOH｝，硫酸均为市售产品。
优选的，所述的十二胺的纯度≥95%，所述的混合胺的纯度≥95%，所述的盐酸的质量百分浓度≥35%，所述的油酸的纯度≥95%，所述的苯甲基羟肟酸的纯度≥96%，所述的苛性钠的纯度≥98%，所述的硫酸的质量百分浓度≥95%。本实施中十二胺的纯度为96%，混合胺的纯度为97%，盐酸的质量百分浓度为38%，所述的油酸的纯度为97%，所述的苯甲基羟肟酸的纯度为97%，所述的苛性钠的纯度为99%，所述的硫酸的质量百分浓度为97%。
所述的一种磷矿石浮选捕收剂的制备方法同实施例1。
用上述方法制备的药剂替代现有药剂制度，浮选贵州某地区的中等品位磷矿石，原矿P2O5的含量为18%～22%，属于胶磷矿型磷矿石，原矿化学分析结果见表3，与传统捕收剂选矿指标对比结果见表4。
表3 原矿化学分析结果

表4 胶磷矿型磷矿石选矿指标对比

实施例3：
一种磷矿石浮选捕收剂，由以下重量比的组分制备：
Y 40，
S 60，
所述的Y由以下重量比的组分构成：
十二胺 45，
混合胺 35，
盐酸 25，
所述的S由以下重量比的组分构成：
油酸 30，
苯甲基羟肟酸 30，
苛性钠 25，
硫酸 15，
上述原料中，十二胺｛CH3—（CH2）10—CH2NH2｝，混合胺｛R—NH2｝，R为C17～20的烷基，油酸｛C17H33COOH｝，苯甲基羟肟酸｛C7H7NO2｝，盐酸｛HCl｝，苛性钠｛NaOH｝，硫酸均为市售产品。
优选的，所述的十二胺的纯度≥95%，所述的混合胺的纯度≥95%，所述的盐酸的质量百分浓度≥35%，所述的油酸的纯度≥95%，所述的苯甲基羟肟酸的纯度≥96%，所述的苛性钠的纯度≥98%，所述的硫酸的质量百分浓度≥95%。本实施中十二胺的纯度为98%，混合胺的纯度为98%，盐酸的质量百分浓度为45%，所述的油酸的纯度为98%，所述的苯甲基羟肟酸的纯度为98%，所述的苛性钠的纯度为98.5%，所述的硫酸的质量百分浓度为98%。
所述的一种磷矿石浮选捕收剂的制备方法同实施例1。
用上述方法制备的药剂替代现有药剂制度，浮选四川某地区的高品位磷矿石，原矿P2O5的含量为23%～25%，属于磷灰石和胶磷矿混合型磷矿石，原矿化学分析结果见表5，与传统捕收剂选矿指标对比结果见表6。
表5 原矿化学分析结果

表6 混合型磷矿石选矿指标对比

通过具体的实施例可以看出，本发明针对不同类型磷矿石的浮选指标具有明显的效果，主要表现在以下几个方面：
（1）本发明处理能够获得磷品位大于30%，磷综合回收率大于85%的磷精矿产品指标。
（2）本发明针对不同类型磷矿石，均具有良好的处理效果，适应范围比较广。
（3）本发明采用浮选药剂来源比较广泛，有较大推广前景。
（4）本发明制备工艺易操作，实际实施较容易。
如上所述，可较好的实现本发明。