一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法
【專利摘要】本發明提供一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法，涉及選礦藥劑制備【技術領域】。具體工藝為：向裝有冷凝裝置的三口燒瓶中加入正己胺的鹽酸溶液，在加熱條件下滴加亞磷酸溶液，待反應物加熱至105℃后再滴加甲醛溶液，滴加完畢后保持回流溫度反應3-6小時，得到的正己胺雙次甲基膦酸溶液與一定量的十二烷基硫酸鈉溶液混合攪拌，制得磷礦中低溫捕收劑。本發明的捕收劑具有合成簡便，成本低廉，用量小的特點。針對磷礦的中低溫浮選，可獲得不低于傳統捕收劑在加溫條件下的選別指標。
【專利說明】 一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及選礦藥劑制備【技術領域】，特別是指一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法。
【背景技術】
[0002]現有的磷礦浮選捕收劑多為脂肪酸類藥劑，該類藥劑在加溫條件(30°C以上)下具有良好的捕收性和選擇性，但在常溫或低溫條件下(10-25°C )，由于其在礦漿中的溶解度和分散性大幅度下降，使得脂肪酸類捕收劑浮選性能變差。表現出精礦產率下降，P2O5回收率不高等問題。為保證選別指標，磷礦選廠在秋冬季需要對礦漿進行加溫，尤其是在北方，礦漿加溫消耗大量熱能，不僅增加了選礦成本，而且增加了碳、硫的排放，造成了環境污染。
[0003]現有的磷礦中低溫捕收劑的實現原理多為在常規的脂肪酸類藥劑中加入一定量的表面活性劑(如十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、吐溫系列、醇類等)，常規脂肪酸類捕收劑和表面活性劑組合使用在一定程度上可以提高脂肪酸類捕收劑在低溫條件下的分散性，從而使回收率有所提高，但隨之帶來的精礦產量增加(此時需對流程進行調整甚至更換設備)，且精礦品位下降等問題較為嚴重。因此，從捕收劑分子層面進行重新設計，開發適合低溫條件下應用，并具有良好選別指標的全新的磷礦浮選捕收劑具有重要意義。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法，其目的在于:針對上述現有技術的不足和存在的弊端，提供一種磷礦中低溫捕收劑及其合成制備方法，該捕收劑制備過程簡單，成本低廉，在中低溫條件下對磷礦的浮選指標不低于常規磷礦捕收劑加溫條件下的浮選指標。
[0005]磷礦中低溫捕收劑的具體步驟如下:
[0006](I)將裝有冷凝管、溫度計、滴液漏斗的100毫升三口燒瓶置于球形加熱器中，在150°C?200V加熱條件下向三口燒瓶中加入一定量的正己胺鹽酸溶液；再由滴液漏斗向三口燒瓶中逐滴滴加質量濃度為33.9 %的亞磷酸溶液，10-20分鐘內滴加完畢，此時三口燒瓶內溫度為80-90°C ；
[0007](2)繼續加熱三口燒瓶內的反應物至105°C，向三口燒瓶中逐滴滴加一定量質量濃度為35.0 %的甲醛溶液，每100毫升燒瓶中滴加12?15g，10-20分鐘滴加完畢，保持反應物溫度為105-110°C并繼續加熱回流3-6小時，得到正己胺雙次甲基膦酸的水溶液，冷卻后得到白色絮狀固體；
[0008](3)將步驟(2)中得到的正己胺雙次甲基膦酸水溶液與質量濃度為0.2%的十二烷基硫酸鈉溶液按(95?99): (5?I)的質量比混合，以磁力攪拌器60轉/分攪拌3?10分鐘，制得磷礦中低溫捕收劑。
[0009]其中，步驟⑴中的正己胺鹽酸溶液由化學純正己胺與質量濃度為36.5%的鹽酸溶液按1:2.0?1:2.8的質量比混合制得，化學純正己胺的加入量為每100毫升燒瓶中加入 6.0 ?8.0g ;
[0010]步驟(2)中正己胺雙次甲基膦酸合成所需的鹽酸、正己胺、亞磷酸、甲醛的最佳配比為:14.7:6.31:30.25:12.81。
[0011]本發明的上述技術方案的有益效果如下:
[0012]上述方案中，所述的磷礦中低溫捕收劑以正己胺雙次甲基膦酸和十二烷基硫酸鈉為主要有效成分，能夠在中低溫高效浮選磷礦；對溫度適應性強(10-35°C)，無需加入pH值調整劑，藥劑成本低廉，用量小，能大幅降低選礦成本。
【具體實施方式】
[0013]為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合具體實施例進行詳細描述。
[0014]實施例1
[0015]將0.0625摩爾(6.31克)化學純正己胺與14.70克質量濃度36.5%的鹽酸溶液混合得到正己胺鹽酸溶液，將該溶液加入裝有冷凝管、溫度計、滴液漏斗的100毫升三口燒瓶中，三口燒瓶置于球形加熱器中加熱；加熱溫度150°C?200°C ;再由滴液漏斗向三口燒瓶中逐滴滴加30.25克質量濃度33.90%的亞磷酸溶液，10-20分鐘內滴加完畢，此時反應物溫度約為80-90°C ;繼續加熱反應物至105°C，向三口燒瓶中逐滴滴加12.81克質量濃度35.0%的甲醛溶液，10-20分鐘滴加完畢，并保持反應物溫度為105-110°C加熱回流3_6小時，得到正己胺雙次甲基膦酸水溶液60.10克(冷卻后為白色絮狀固體)，產率為93.80%。將所得的正己胺雙次甲基膦酸水溶液與610毫升質量濃度0.2%的十二烷基硫酸鈉水溶液混合，以磁力攪拌器在60轉/分的轉速下攪拌3分鐘，制得磷礦中低溫捕收劑。
[0016]采用該磷礦中低溫捕收劑，對P2O5含量7.62 %的低品位磷礦，在-0.074mm占37.5%的磨礦細度下，溫度20°C時進行泡沫浮選，按粗選作業2.0千克/噸原礦，掃選作業
0.2千克/噸原礦用量加入到礦漿中，經過一次粗選、一次掃選、兩次精選的閉路試驗，可獲得品位為35.93%、回收率90.82%的磷精礦。
[0017]實施例2
[0018]將0.0625摩爾(6.31克)化學純正己胺與14.70克質量濃度36.5%的鹽酸溶液混合得到正己胺鹽酸溶液，將該溶液加入裝有冷凝管、溫度計、滴液漏斗的100毫升三口燒瓶中，三口燒瓶置于球形加熱器中加熱；再由滴液漏斗向三口燒瓶中逐滴滴加40.5克質量濃度33.90%的亞磷酸溶液，10-20分鐘內滴加完畢，此時反應物溫度約為80-90°C ;繼續加熱反應物至105°C，向三口燒瓶中逐滴滴加12.81克質量濃度35.0%的甲醛溶液，10-20分鐘滴加完畢，并保持反應物溫度為105-110°C加熱回流3-6小時，得到正己胺雙次甲基膦酸水溶液69.08克(冷卻后為白色絮狀固體)，產率為92.95%。將所得的正己胺雙次甲基膦酸水溶液與610毫升質量濃度0.2%的十二烷基硫酸鈉水溶液混合，以磁力攪拌器在60轉/分的轉速下攪拌3分鐘，制得磷礦中低溫捕收劑。
[0019]采用該磷礦中低溫捕收劑，對P2O5含量7.62 %的低品位磷礦，在-0.074mm占37.5%的磨礦細度下，溫度20°C時進行泡沫浮選，按粗選作業2.0千克/噸原礦，掃選作業
0.2千克/噸原礦用量加入到礦漿中，經過一次粗選、一次掃選、兩次精選的閉路試驗，可獲得品位為36.25%、回收率90.05%的磷精礦。
[0020]對比例I
[0021]磷礦原礦含P2057.62%，磨礦細度-0.074mm占37.5%，以氧化石蠟皂為捕收劑，粗選用量1.4千克/噸原礦，掃選用量0.2千克/噸原礦，在20°C溫度下進行泡沫浮選，經過一次粗選、一次掃選、兩次精選的閉路試驗，可獲得品位為35.88%、回收率86.25%的磷精礦。
[0022]對比例2
[0023]磷礦原礦含P2057.62%，磨礦細度-0.074mm占37.5%，以H9tl7為捕收劑，粗選用量
1.4千克/噸原礦，掃選用量0.2千克/噸原礦，在30-35°C溫度下進行泡沫浮選，經過一次粗選、一次掃選、兩次精選的閉路試驗，可獲得品位為34.38%、回收率90.45%的磷精礦。
[0024]以上【具體實施方式】進一步表明:本發明磷礦中低溫捕收劑合成簡便，產率高；本發明方法合成制備所得的捕收劑在中低溫條件下較其他常規藥劑分選效果更佳，所得選別指標不低于其他常規藥劑在加溫條件下所獲得的選別指標。
[0025]以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法，其特征在于:具體步驟如下: (1)將裝有冷凝管、溫度計、滴液漏斗的100毫升三口燒瓶置于球形加熱器中，在加熱條件下向三口燒瓶中加入一定量的正己胺鹽酸溶液；再由滴液漏斗向三口燒瓶中逐滴滴加一定濃度的亞磷酸溶液，10-20分鐘內滴加完畢，此時三口燒瓶內溫度為80-90°C ； (2)繼續加熱三口燒瓶內的反應物至105°C，向三口燒瓶中逐滴滴加一定量的甲醛溶液，10-20分鐘滴加完畢，保持反應物溫度為105-110°C并繼續加熱回流3-6小時，得到正己胺雙次甲基膦酸的水溶液，冷卻后得到白色絮狀固體； (3)將步驟(2)中得到的正己胺雙次甲基膦酸水溶液與一定量的十二烷基硫酸鈉溶液混合，以磁力攪拌器60轉/分攪拌3-10分鐘，制得磷礦中低溫捕收劑。
2.如權利要求1所述的一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中正己胺鹽酸溶液由化學純正己胺與質量濃度為36.5%的鹽酸溶液混合制得，其中，化學純正己胺與鹽酸溶液的質量比為:1:2.0?1:2.8，化學純正己胺的加入量為每100毫升燒瓶中加入6.0?8.0g。
3.如權利要求1所述的一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中加熱的溫度為150°C?200°C。
4.如權利要求1所述的一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中亞磷酸溶液質量濃度為33.9%。
5.如權利要求1所述的一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中甲醛溶液質量濃度為35.0%，加入量為每100毫升燒瓶中滴加12?15g。
6.如權利要求1所述的一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中正己胺雙次甲基膦酸合成所需的鹽酸、正己胺、亞磷酸、甲醛的最佳配比為:14.7:6.31:30.25:12.81。
7.如權利要求1所述的一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中十二烷基硫酸鈉水溶液質量濃度為0.2%。
8.如權利要求1所述的一種磷礦中低溫捕收劑的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中正己胺雙次甲基膦酸水溶液與十二烷基硫酸鈉質量比為(95?99): (5?I)。
【文檔編號】B03D1/014GK104384028SQ201410575180
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月24日 優先權日:2014年10月24日
【發明者】董穎博, 林海, 張悅, 周閃閃 申請人:北京科技大學