用于碳酸盐浮选的收集剂制造技术

本发明专利技术涉及一种通过浮选分离包含在无硫矿物，特别是磷灰岩中的碳酸盐的收集剂，包含至少一种式（Ⅰ）的含磷脂，其中，－Ｒ↓［１］代表Ｈ、ＣＨ↓［３］或Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］，－Ｒ↓［２］代表含有４－１０个碳原子的直链或支链的烷基或烯基基团，－Ｒ↓［３］代表Ｈ或适当的选自碱金属、碱土金属、铵、烷基铵、烷醇铵或葡糖铵的阳离子，－ｋ代表包含在１－２之间的数，且－ｎ代表包含在０－４之间的数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包含有特定含磷酯的用于碳酸盐浮选的收集剂。所 述收集剂尤其适用于磷灰岩的浮选工艺。
技术介绍
肥料是天然或工业化的化学产品，它们被施加给植物以便于优化其 生长和其遗传潜力或外形的发展；通常将它们施加到土壤中，以便将其 溶解在溶液中并通过根部结合到植物体系中；而且它们也能通过气孔 (stomata)来施力口。它们为植物生长提供了不同比例的三种必要养分(氮、磷和钾)、次 要养分(钙、硫和镁)、有时候还提供对植物养分来说同样重要的微量养 分(硼、锰、铁、锌、铜和钼)。磷灰岩为制造磷肥和磷酸盐化合物提供了主要资源。超过75%的磷 灰岩资源起源于海洋，10-15%具有火成起源，只有少部分能够在鸟粪石 矿床中找到。尽管最大的矿床集中在北非和中东(摩洛哥、突尼斯、约旦)以及 美国、中国和俄罗斯，但磷灰岩矿床广泛分布在全世界各地。最普通的磷酸盐是那些磷灰石系的钙的磷酸盐 (Ca5(P04)3(F,Cl,OH))。其他的磷酸盐包括来自于纤磷钙铝石系以及磷铝 石和红磷铁矿系的矿物，其包含有Al和Fe并对应于气象环境(二代磷酸 盐)，但是磷灰石是肥料生产用的磷和磷酸盐的主要来源。用于肥料生产的典型磷灰岩的成分包含< 1% MgO > 30% P205< 4% Si02磷灰石系的主要磷酸盐矿物是氟磷灰石、羟基磷灰石、碳酸盐-羟基 磷灰石和细晶磷灰石。浮选是通常用于制造原矿产品的选矿工艺，其中将有价值的矿物与 那些无价值的进行分离。通过浮选分离的无硫矿物的实例例如是磷灰石、 萤石、白钨矿、方解石及其他盐类矿物，锡石及其他金属氧化物、例如 钛和锆的氧化物，以及某些硅酸盐和铝硅酸盐。矿物可被干磨，但优选被湿磨，矿物预先被粉碎，并悬浮在水中以 进行浮选。通常，收集剂经常与起泡剂和适合的其他辅助试剂如调节剂、 抑制剂(去活化剂)及改进剂(活化剂)共同加入到矿物中，以在随后的浮选 中促进有价值的矿物与不想要的矿物矿渣组分分离。在将空气吹入悬浮 液(浮选)之前，通常要使这些试剂对细磨(已处理的)的矿物作用一 定的时间，以便在其表面产生泡沫。这种情况下，收集剂负责使矿物表 面疏水化，从而这些矿物粘附到空气吹入期间形成的气泡上。矿物组分 的疏水化选择性地进行，从而未被浮起的矿物组分不会粘附到气泡上。 随后分离并制造出含有矿物的泡沫。浮选的目的是从矿物中以最大可能 的产率获得有价值的矿物，并且在这种情况下同时获得最大可能的富集。几乎不溶的矿物如磷灰石、萤石、白钨矿、方解石和矿物硅酸盐的 分离是一个相对简单的过程。然而，由于它们相似的表面化学性质，这 些矿物彼此之间的分离是困难的。由于世界上的大部分磷酸盐矿床也是含有碳酸盐的矿床，磷酸盐矿 物与碳酸盐(方解石、白云石等)的选择性分离是已经被彻底研究的工 艺。在已知的工艺中，将非离子、阴离子和阳离子的表面活性剂用作收集剂来浮选磷灰石，如"Sis, H" Chander, S. (2003) Reagents used in the flotation of phosphate ores: a critical review. Minerals Engineering, 16(7), 577-585, Elsevier Science Ltd."中所述。已知的阴离子收集剂例如是饱和和不饱和的脂肪酸，尤其是妥尔 油和油酸脂肪酸；含磷的酯，尤其是源自脂肪醇或脂肪醇混合物的任意 烷氧基化的含磷酯；烷基硫酸盐，尤其是源自脂肪醇或脂肪醇混合物的 烷基硫酸盐；烷基芳基磺酸盐；烷基磺基丁二酸盐；垸基磺基succinimate 和酰基乳酸盐。已知的阳离子收集剂例如主要是脂肪胺，尤其是源自植物和动物油 的脂肪酸以及脂肪的脂肪胺，以及某些垸基取代和羟基烷基取代的烯二 胺和这些胺的水溶性酸加成盐。许多收集剂由于其表面活性剂的特性而产生适合浮选的它们自己的 泡沫。然而，通过特殊的起泡剂来产生泡沬或者对它适当地改进也是必 需的。已知的用于浮选的起泡剂是具有4-10个碳原子的醇、聚丙二醇、 聚乙二醇醚或聚丙二醇醚、萜烯油(松树油)和teresilic酸。此外，形成的 泡沫有时侯是过量的并且太稳定，使浮选池中的浮选过程很困难，因为 过量的泡沫在随后的由矿物形成磷酸的步骤中可能是有损害的。然而， 由于在矿物浮选厂中水通常是要再循环的，所以消泡剂能够累积，从而 影响浮选过程。改性剂，例如pH调节剂、在泡沫中获得的矿物的活化剂或泡沫中不 想要的物质的去活化剂以及适当的分散剂，将被加入到悬浮液中以在必 要的范围内浮起。此外，含磷酯及其乙氧基化衍生物用于矿物(磷灰石及其他)浮选 是本
的技术人员所熟知的。因此，DE-A-1175623描述了一种无 硫矿物，优选磷块岩、磷灰石和/或铁氧化物的浮选工艺，其中使用脂肪醇含磷酯盐作为阴离子收集剂。然而，由于所述含磷的酯产生的泡沫不令人满意，所以为了最佳的浮选需要起泡剂(FlotanolF，聚丙二醇烷基 醚)。DE-A-1175623并未更具体地描述所述含磷酯的碳酸链的类型。US-A-4324653描述了一种借助直接浮选含有硅-碳酸盐杂质的磷酸 盐矿物的处理工艺，该工艺包括以下步骤a) 矿物的全面浮选，使用基本上包含含磷酯的收集剂进行，其用量 和条件能够使硅酸盐被收集在浮选精矿中，所述浮选步骤在矿浆的天然 pH值下(约7.8)进行，并回收含有磷酸盐和碳酸盐的浮选产物，b) 在无磷酸的酸性介质中处理浮选产物充分的时间，以促使碳酸盐 浮选，而磷酸盐保留在浮选精矿中。US-A-4324653中描述的方法涉及以CVC2()烷基磷酸酯类的含磷酯作 为适当的收集剂，优选包括4-12摩尔环氧乙垸的源自乙氧基醇的含磷酯。US-A-4425229描述了一种通过反向浮选含有碳酸盐或硅-碳酸盐杂 质的磷酸盐矿物的处理方法，所述方法包括以下步骤a) 形成悬浮液，用抑制剂(氟硅酸钠等)处理所述悬浮液以抑制矿 物中包含的磷酸盐的悬浮，b) 用包含数量足以促使碳酸盐浮选的含磷酯的收集剂处理先前步骤 中已处理过的悬浮液，并c) 通过浮选分离悬浮液中包含的碳酸盐，并从所述悬浮液中分离出 含有磷酸盐的浮选精矿。US-A-4425229描述的方法提及以C8-C2o烷基磷酸酯类含磷酯作为适 当的收集剂，优选包括4-12摩尔环氧乙烷的源自乙氧基化(:1()-(:15醇的含 磷酯。US-A-45142卯描述了一种通过从硅石、硅酸盐或铁矿物杂质中浮选 含有钙、钡或镁的磷灰石、白钨矿、菱镁矿、重晶石、方解石或萤石(氟 石)的处理方法，所述方法包括以下步骤1) 形成矿浆，2) 使用有效剂量的收集剂组合物处理所述浆料，收集剂组合物包括 以下组分a) 5-85wtn/。的脂肪酸或其盐，b) 10-75wt。/。的胺基羧酸和胺基磺酸或它们的盐，和c) 3-40wtn/。的磷酸部分酯化产物和至少一种垸氧基化的醇，以及3) 通过在高于6的pH下浮选，将磷灰石、白钩矿、重晶石、方解石 或萤石(氟石)与钙、钡或镁杂质分离，收集浮选产物并分离含有杂质的浮 选精矿。US-A-4514290的实例描述了a)磷酸单酯和磷酸二酯的混合物与硬脂酸醇，每摩尔的醇含有4摩尔 的环氧乙垸，1 )45%的磷酸单酯和55%的磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过浮选分离包含在磷灰岩中的碳酸盐的收集剂，包含有至少一种式（Ⅰ）的含磷酯：　［Ｒ↓［２］－Ｏ－（ＣＨ↓［２］－＊Ｈ－Ｏ）↓［ｎ］］↓［ｋ］－＊－（ＯＲ↓［３］）↓［３－ｋ］　（Ⅰ）　其中，　－Ｒ↓［１］代表Ｈ、Ｃ Ｈ↓［３］或Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］，　－Ｒ↓［２］代表含有４－１０个碳原子的直链或支链的烷基或烯基基团，　－Ｒ↓［３］代表Ｈ或适当的选自碱金属、碱土金属、铵、烷基铵、烷醇铵或葡糖铵的阳离子，　－ｋ代表包含在１－２之间的数，且 　－ｎ代表包含在０－４之间的数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克罗卡富利法哈多，琼安东尼里亚萨马丁内斯，米克尔蒙多布兰克，哈穆乌米莫恩，穆莱卜拉欣约蒂，贾马尔马格诺伊，
申请(专利权)人：花王有限公司，磷酸盐矿物研究中心，
类型：发明
国别省市：ES[西班牙]