从含磷酸盐的矿石中富集磷酸盐制造技术

本发明专利技术涉及一种用于从含磷酸盐的矿石中富集磷酸盐的捕收剂组合物，其包含：至少一种组分A，至少一种组分B，和至少一种组分C，其中组分A包括具有12‑22个碳原子的不饱和脂肪酸，组分B包括作为非离子表面活性剂的包含两种不同类型的烷氧基结构部分的烷氧基化支化醇，并且其中组分C包括含硫表面活性剂。本发明专利技术进一步涉及所述捕收剂组合物在浮选方法中的用途，以及使用所述捕收剂组合物富集磷酸盐的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从含磷酸盐的矿石中富集磷酸盐本专利技术涉及一种用于从含磷酸盐的矿石中富集磷酸盐的捕收剂组合物、其在浮选方法中的用途以及一种使用所述捕收剂组合物富集磷酸盐的方法。专利技术背景大部分磷肥供应是通过处理沉积的磷酸盐矿石产生的。容易获得的高品位磷酸盐矿床的全球消耗导致在磷酸盐矿石处理中对富集技术的需求上升，以便使低品位磷酸盐岩可作为磷酸盐来源。原则上，将含磷酸盐的矿石处理以获得磷灰石精矿，将其进一步处理成磷酸，然后处理成肥料。通常，将浮选方法(直接和/或反浮选方法)应用于含磷酸盐的矿石的富集，并且通常需要数个浮选阶段。泡沫浮选作为分离技术原则上利用了有价值的所需材料和废脉石杂质之间疏水性的差异。对于磷酸盐矿石，磷酸盐矿床的类型影响浮选性能。对于磷酸盐矿石的沉积矿床，当脉石杂质基本上由硅质材料组成时，通过从细碎研磨的含磷酸盐矿石中浮选硅酸盐杂质(反浮选)可以获得所需的磷酸盐精矿。然而，对于具有高碳酸盐的沉积磷酸盐，通过碳酸盐与磷酸盐的分离来富集磷酸盐矿石存在特别的困难，因为这需要在两个化学上类似的表面(磷灰石相对于方解石)之间具有选择性的试剂(H.Sis等，MineralEngineering，16(2003)577-585)。直接磷灰石浮选(例如从火成矿中)和反浮选(浮选磷岩石中所含的碳酸盐和/或硅酸盐杂质)通常都使用基于脂肪酸的捕收剂体系作为试剂，以增加所需和非所需材料之间的疏水性差异。主要的主捕收剂基于部分不饱和的脂肪酸(C12-C18)，其在pH4-5下使用，其中使用磷酸作为抑制剂。由于脂肪酸在该pH下难溶于水，因此使用第二捕收剂，通常是阴离子或非离子表面活性剂，以提高选择性和回收率。表面活性剂是两亲界面活性化合物，其包含疏水分子结构部分以及亲水分子结构部分，此外，可具有带电和不带电的基团。表面活性剂定向地吸收在界面上，从而降低界面张力，以致于在溶液中，在高于临界胶束形成浓度时，这些表面活性剂可以形成缔合胶体，这意味着本身不溶于水的物质溶剂化。由于这些性质，使用表面活性剂来例如润湿纤维或硬表面。典型的应用领域是用于纺织品和皮革的洗涤剂和清洁剂，用作油漆和涂料的配制剂，以及例如用于非硫化物矿石的浮选方法中。尤其是在反浮选中，由于脂肪酸在低pH下的低溶解度和有限自乳化能力，第二捕收剂对浮选性能的影响是关键的，这又是实现碳酸盐和磷酸盐(例如方解石和磷灰石)之间的选择性所必需的。用于磷酸盐富集的一类常见的高效浮选添加剂是烷基酚乙氧基化物(APEO)，其是具有危险环境特征的强力乳化添加剂，其应用在许多管辖区域受到限制或禁止。其他合适的第二捕收剂是磺酸盐化合物。使用这些化合物，可以从含有约15-20重量％P2O5的典型沉积矿石开始获得高达30重量％的典型P2O5品位。然而，特别是在肥料工业中，通常要求P2O5含量大于30％。作为第二捕收剂的基于烷氧基化醇的非离子表面活性剂通常不能实现所需的选择性。US8657118公开了一种用于通过浮选非硫矿物，特别是磷岩石，优选磷灰石中所含的碳酸盐来分离磷酸盐的捕收剂。所述捕收剂包含磷酸酯。WO2016041916公开了基于支化脂肪醇的化合物及其具有至多为3的乙氧基化度的烷氧基化物作为非硫化物矿石泡沫浮选的第二捕收剂的用途，其与选自两性和阴离子表面活性化合物的主捕收剂组合，所述基于支化脂肪醇的化合物选自具有12-16个碳原子且具有1-3的支化度的脂肪醇。没有公开在反浮选中的用途。EP0270933公开了支化脂肪醇及其烷氧基化物的用途。EP0270933中所述的组合物仅适于获得低于31％的品位，这可能由于高剂量而引起问题。WO2017162563公开了一种第二捕收剂混合物，其包含至少一种选自具有12-16个碳原子且具有1-3.5支化度的支化脂肪醇及其乙氧基化度为至多4的烷氧基化物的化合物，和至少一种选自具有高于3的乙氧基化度的非离子烃化合物的烷氧基化物的化合物和基于碳水化合物的表面活性剂。仅公开了作为助捕收剂的非离子表面活性剂。US4789466公开了通过浮选从矿石中分离非硫化物矿物的方法，其中使矿石与(a)氧化乙烯和氧化丙烯与C8-C22脂肪醇的至少一种加合物和(b)至少一种阴离子、阳离子或两性表面活性剂的混合物接触。仅公开了二元捕收剂组合物。我们的较早申请PCT/EP2018/060455公开了一种用于从含磷酸盐的矿石中富集磷酸盐的捕收剂组合物，其在浮选方法中的用途，以及使用所述捕收剂组合物富集磷酸盐的方法，其中公开了一种三元混合物，其包含油酸、用3EO乙氧基化的异十三烷醇以及用10EO乙氧基化的异十三烷醇。此外，还公开了一种包含油酸、用3EO乙氧基化的异十三烷醇和磺基琥珀酸二辛酯的三元混合物。专利技术概述鉴于现有技术，本专利技术的技术问题是提供克服本领域已知的那些组合物的缺点的捕收剂组合物。本专利技术的捕收剂组合物至少为二元或三元组合物，其适用于直接和/或反浮选方法，显示出增加的选择性，提供剂量减少的可能性，并且可用于从含磷酸盐的矿石中富集磷酸盐。所述浮选方法能够缩短处理时间并克服本领域已知的缺点。该问题通过独立权利要求的特征来解决。本专利技术的优选实施方案由从属权利要求提供。因此，本专利技术涉及一种用于从含磷酸盐的矿石中富集磷酸盐的捕收剂组合物，其包含：I.至少一种组分A，II.至少一种组分B，和III.至少一种组分C，其中组分A包括具有12-22个碳原子的不饱和脂肪酸，其中组分B包括作为非离子表面活性剂的包含两种不同类型的烷氧基结构部分的烷氧基化支化醇，并且其中组分C包括含硫表面活性剂。在优选的实施方案中，组分A选自含有≥90％的不饱和度为0.5-3的C16-C18脂肪酸的脂肪酸掺混物、油酸、大豆脂肪酸、妥尔油、松香、式Cn-1H2n-1CO-NH-R的脂肪酸肽，其中R为天然或人工氨基酸的残基，包括甘氨酸、肌氨酸或牛磺酸。在优选的实施方案中，组分B为下式的烷氧基化醇：R1-O-(CH2-CH(R2)-O)k-(CH2-CH(R3)-O)l-(CH2-CH(R4)-O)m-R5其中：R1：为具有9-18个碳原子的支化烷基，R2：独立地为氢或具有1-10个碳原子的烃基，R3：独立地为氢或具有1-10个碳原子的烃基，R4：独立地为氢或具有1-10个碳原子的烃基，R5：为H或甲基k：为1-10的整数，L：为1-10的整数，m：为1-10的整数，且其中R2和R3或R3和R4不同。在优选的实施方案中，组分B的烷氧基化支化醇为乙氧基化和丙氧基化的支化醇，包括具有9-18个碳原子的醇。在优选的实施方案中，组分C选自磺化脂肪酸、磺基琥珀酸二烷基酯、二-或四烷基磺基琥珀酰胺酸酯、十二烷基硫酸钠、磺基琥珀酸二辛基酯、烷基醚硫酸盐、烷基苯磺酸盐、式CnH2n+1OSO3-的烷基硫酸盐，其中n＝12-22。在优选的实施方案中，组分B的乙氧基化度为2-10，丙氧基化度为1-10。在优选的实施方案中，组分B的烷氧基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于从含磷酸盐的矿石中富集磷酸盐的捕收剂组合物，其包含：/nI.至少一种组分A，/nII.至少一种组分B，和/nIII.至少一种组分C，/n其中组分A包括具有12-22个碳原子的不饱和脂肪酸，组分B包括作为非离子表面活性剂的包含两种不同类型的烷氧基结构部分的烷氧基化支化醇，并且其中组分C包括含硫表面活性剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180830 EP 18191801.21.用于从含磷酸盐的矿石中富集磷酸盐的捕收剂组合物，其包含：
I.至少一种组分A，
II.至少一种组分B，和
III.至少一种组分C，
其中组分A包括具有12-22个碳原子的不饱和脂肪酸，组分B包括作为非离子表面活性剂的包含两种不同类型的烷氧基结构部分的烷氧基化支化醇，并且其中组分C包括含硫表面活性剂。


2.根据权利要求1所述的捕收剂组合物，其中组分A选自具有≥90％的C16-C18脂肪酸且具有0.5-3的不饱和度的脂肪酸掺混物、油酸、大豆脂肪酸、妥尔油、松香、通式Cn-1H2n-1CO-NH-R的脂肪酸肽，其中R为天然或人工氨基酸的残基，包括甘氨酸、肌氨酸或牛磺酸。


3.根据权利要求1或2所述的捕收剂组合物，其中组分B的烷氧基化支化醇为乙氧基化和丙氧基化支化醇，其中所述醇包括具有9-18个碳原子的醇。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的捕收剂组合物，其中组分C选自磺化脂肪酸、磺基琥珀酸二烷基酯、二-或四烷基磺基琥珀酰胺酸酯、十二烷基硫酸钠、磺基琥珀酸二辛酯、烷基醚硫酸盐、烷基苯磺酸盐、式CnH2n+1OSO3-的烷基硫酸盐，其中n＝12-22。


5.根据前述权利要求中任一项所述的捕收剂组合物，其中组分B的乙氧基化度为2-10，并且组分B的丙氧基化度为1-10。


6.根据前述权利要求中任一项所述的捕收剂组合物，其中组分B的烷氧基化支化醇的支化度平均为1-5。


7.捕收剂组合物用于从含磷酸盐的矿石中富集磷酸盐的用途，其中所述捕收剂组合物包含：
I.至少一种组分A，
II.至少一种组分B，和
I...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·米哈伊洛夫斯基，A·M·维拉努埃瓦布林多格，S·冯克罗格，T·库尔泽，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE