一种硅钙质磷矿反浮选脱硅除杂组合捕收剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种硅钙质磷矿反浮选脱硅除杂组合捕收剂及其制备方法，按重量份计，该捕收剂包括：20~30份叔胺醋酸盐、30~40份季铵盐、15~30份十二烷基硫酸钠（SDS）、10~25份醇类泡沫调整剂。其制备方法包括步骤：1）按配比将原料混合；2）加入重量为步骤1）所得物总重49~99倍的水中，水浴充分搅拌，即得。本发明专利技术捕收剂原料来源广泛、价格低廉、捕收能力强、用量低、抗硬水能力强、选择性好、精矿产品指标好，适用于硅钙质磷矿的浮选脱硅。本发明专利技术捕收剂配制工艺简单，浮选脱硅泡沫脆且流动性好，可以在低温矿区环境下且矿浆溶液pH值在6~9之间实现高效浮选除杂。

A combined collector for desilication and impurity removal of silica-calcareous phosphate ore by reverse flotation and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种硅钙质磷矿反浮选脱硅除杂组合捕收剂及其制备方法和应用
本专利技术属于矿物浮选
，具体涉及一种硅钙质磷矿反浮选脱硅除杂捕收剂及其制备方法和应用。
技术介绍
磷矿是制取磷酸、磷肥等多种磷产品的重要化工矿物原料，也是精细磷化工的物质基础，在国民经济和社会发展中占有重要地位和作用，具有不可替代性、不可再生性。随着富矿和易选磷矿资源的不断开发殆尽，国内磷矿资源稀缺性日渐显现。加快对贫细化磷矿资源的充分合理利用，对我国磷矿资源的可持续发展具有深远意义。硅钙质磷矿石中石英等硅酸盐杂质大量存在，部分矿石中的磷灰石与白云石、粘土矿物等相互胶结，共生关系复杂，仅靠传统单一反浮选脱除碳酸盐难以满足下游磷酸及精细磷酸盐生产对磷精矿的要求。因此要获得满足制酸、制肥要求合格磷精矿，采用合适的选矿方法剔除硅酸盐是必要的。在磷矿浮选脱硅除杂工艺中，正浮选相对比较成熟且部分已经实现工业化，但工艺比较复杂，捕收剂以脂肪酸皂类为主，其种类多、泡沫多且用药量大，最终磷精矿难于沉降，后续作业难处理，环境温度较低时需要加温浮选，导致选矿成本升高。相较于正浮选，反浮选脱硅工艺简单，药剂用量省，符合“浮少抑多”原则，对温度的要求低，精矿易于后续处理。目前国内对磷矿反浮选脱硅捕收剂的研究主要以脂肪胺、醚胺类为主，但一直存在几个共性问题：1）对矿泥敏感，抗硬水能力差、消耗量大；2）浮选泡沫粘度大、选择性差；3）尾矿消泡难、流动性差，无法工业化；3）合成原料成本高，制备复杂，不够环保经济。如CN102205276A公布了一种酰胺类捕收剂，其浮选工艺流程复杂，药剂用量过大，成本较高，不易消泡；CN101088623A公布的一种醚胺类捕收剂，其合成条件苛刻，成本也不低，在磷矿脱硅实践上入选的磷矿杂质成分较低，普适性窄，也未涉及泡沫实际改善的情况。叔胺、季铵盐类等阳离子捕收剂在铁矿、铝土矿等脱硅实践上应用较多，而在磷矿反浮选脱硅应用上的研究也不断被该领域选矿技术人员所关注，如CN106238215A公布了一种季铵盐阳离子捕收剂的合成方法，并首次应用于磷矿浮选脱硅。但该专利未公布实际浮选泡沫的改善情况且在实施例中仅涉及P2O5品位为23.46%，SiO2品位24%的单一实际矿物，也未给出精矿SiO2指标及脱除效果。另外最新公开的阳离子脱硅捕收剂专利技术中，鲜有涉及对阳离子捕收剂与阴离子表面活性剂组合用药的实际应用。鉴于此，开发环保低廉、选择性好、捕收效果优良、泡沫性能好、来源广泛且易于实施使用的组合型脱硅捕收剂，更加符合“一矿一药”配方可据实调控的加工原则，是快速实现磷矿浮选脱硅工业化的有效途径，也是磷矿脱硅酸盐杂质亟待解决的核心问题。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术的一个目的在于提供一种硅钙质磷矿反浮选脱硅除杂捕收剂，按重量份计，该捕收剂包括：20~30份叔胺醋酸盐、30~40份季铵盐、15~30份十二烷基硫酸钠（SDS）、10~25份醇类泡沫调整剂。本专利技术提供的捕收剂捕收能力强、选择性好、抗泥化能力强、耐硬水、泡沫流动性好、环保低廉，可适用于低温浮选且可以弱酸性、中性或弱碱性下进行高效分选。在本专利技术捕收剂中，由于十二烷基硫酸钠（SDS）的存在，可以有效防止阴阳离子极性头之间结合过于紧密而形成的沉淀，即可减少阴、阳离子捕收剂共存时的沉淀，另外SDS的加入可以大幅度降低胺类阳离子在矿浆溶液体系中的表面张力，可强化叔胺醋酸盐与季铵盐之间的协同增效作用，使捕收剂具有优良的水溶性、捕收性和稳定的表面活性。本专利技术捕收剂由于阴阳离子中和而形成的特殊分子结构，具有很好的抗钙、镁离子的能力，即良好的耐硬水能力，同时表面性质对pH不敏感，可适用于较宽的矿浆溶液体系，一般可在6.0~-9.0之间。相比目前部分工业实践上经常使用的单一胺类捕收剂，本专利技术的捕收剂为阴阳离子混合捕收剂，其中醇类泡沫调整剂的适当添加，有效改善泡沫流动性的同时还可以进一步提升磷的回收率，提高药剂选择性，更重要的是脱硅泡沫比较脆不发粘，具有良好的工业化应用前景。本专利技术的另一个目的在于提供制备上述捕收剂的方法，该方法包括如下步骤：1）按重量份计，20~30份叔胺醋酸盐、30~40份季铵盐、15~30份十二烷基硫酸钠（SDS）、10~25份醇类泡沫调整剂，混合；2）加入重量为步骤1）所得物总重49~99倍的水中，水浴充分搅拌，即得。需要指出的是，在制备本专利技术捕收剂时，对水浴温度、搅拌时间均无特殊要求，只需要将各组分溶于水即可。本专利技术的另一个目的在于提供上述捕收剂在浮选脱除石英等硅酸盐杂质上的应用。对于从硅钙质磷矿中选择性分离硅酸盐与磷酸盐而言，本专利技术的捕收剂的效果更为显著。本专利技术捕收剂可在10~25℃的条件下使用，适用于含泥量大的磷矿石，结合匹配的浮选工艺，捕收剂用量一般为300~500g/t原矿，可以获得高效选择性排除硅酸盐杂质的效果。本专利技术的有益效果：1）本专利技术的组合捕收剂原料来源广泛，经济环保；2）本专利技术的组合捕收剂选择性好、捕收能力强、耐硬水、泡沫流动性好；3）本专利技术的组合捕收剂配置简单，与阴离子表面活性剂配伍性好，适用范围广，可以在低温矿区环境下以及在较宽的矿浆溶液pH环境下高效脱除石英等硅酸盐杂质。4）本专利技术的组合捕收剂应用于某低品位硅钙质磷矿浮选时具有很好的浮选指标且达到上述浮选指标时所需精选次数仅为2次，本专利技术可节约三分之一的药剂用量。同时本专利技术捕收剂对浮选条件要求不高，易于实施控制。附图说明图1为本专利技术的浮选工艺流程图。具体实施方式下面参照图1通过实施例对本专利技术进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本专利技术进行进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述
技术实现思路
所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。实施例1将八烷基二甲基叔胺醋酸盐和十二烷基二甲基叔胺醋酸盐1:1（w/w）的混合物20份、十烷基二甲基苄基氯化铵30份、十二烷基硫酸钠（SDS）30份、正辛醇20份加入重量为上述物质总重49倍的水中，然后在50℃的水浴恒温条件下，搅拌20分钟后制得质量百分浓度为2.0%的脱硅用组合捕收剂。针对贵州某低品位硅钙质磷矿，原矿P2O5品位17.11%，MgO品位7.21%，SiO2品位16.16%。原矿破碎至-1mm再经棒磨至-0.074mm占70%，调浆至质量浓度为28%。一段粗选脱镁时，先用工业酸性废水WFS将矿浆溶液pH值调至5.0，再添加常规阴离子捕收剂WF-01用量400g/t，经一次粗选脱镁获得高硅粗精矿（P2O5品位24.87%，SiO2品位27.87%）；粗精矿经两段精选脱硅，先用碳酸钠将溶液调至pH=6.0，第一次精选脱硅添加本专利技术的组合捕收剂200g/t，第二次添加100g/t，整个体系温度维持在15℃。经一粗两精一扫的闭路流程，可以获得P2O5品位31.97%，MgO品位0.81%，SiO2品位12.63%，回收率77.43%的磷精矿。实施例2将十烷基二甲基叔胺醋酸盐和十四烷基二甲基叔胺醋酸盐1:1（w/w）的混合物25份、十二烷基二甲基苄基氯化铵35份、十二烷基硫酸钠（SDS）25份、十四醇15份加入重量为上述物质总重99倍的水中，然后在60℃的水浴恒温条件下，搅拌30分钟后制得质量百分浓度为1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅钙质磷矿反浮选脱硅除杂组合捕收剂，其特征在于，按重量份计，所述捕收剂包括20~30份叔胺醋酸盐、30~40份季铵盐、15~30份十二烷基硫酸钠（SDS）、10~25份醇类泡沫调整剂。

【技术特征摘要】
1.一种硅钙质磷矿反浮选脱硅除杂组合捕收剂，其特征在于，按重量份计，所述捕收剂包括20~30份叔胺醋酸盐、30~40份季铵盐、15~30份十二烷基硫酸钠（SDS）、10~25份醇类泡沫调整剂。2.根据权利要求1所述的捕收剂，其特征在于，所述叔胺醋酸盐为八烷基二甲基叔胺醋酸盐、十烷基二甲基叔胺醋酸盐、十二烷基二甲基叔胺醋酸盐、十四烷基二甲基叔胺醋酸盐中的任意两种。3.根据权利要求2所述的捕收剂，其特征在于，所述叔胺醋酸盐为八烷基二甲基叔胺醋酸盐、十烷基二甲基叔胺醋酸盐、十二烷基二甲基叔胺醋酸盐、十四烷基二甲基叔胺醋酸盐的任意两种物质，该任意两种物质的质量比为1:1。4.根据权利要求1所述的捕收剂，其特征在于，所述季铵盐为十烷基二甲基苄基氯化铵、或十二烷基二甲基苄基氯化铵、或十四烷基二甲基苄基氯化铵。5.根据权利要求1所述的捕收剂，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，田言，胡国涛，秦红，李会勇，陈跃，杨丽萍，解田，刘松林，
申请(专利权)人：瓮福集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52