專利名稱：沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑及其制備方法和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脫硅捕收劑，特別涉及一種沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑，本發(fā)明還涉及這種捕收劑的制備方法和使用方法。
背景技術(shù)：
硅鈣質(zhì)型磷塊巖礦石占我國整個磷塊巖礦石儲量的80%，是我國磷礦石的主體。沉積型硅鈣質(zhì)磷塊巖即膠磷礦是磷礦石中最難選的一種。這種磷灰石嵌布粒度很細，與脈石礦物的單體解離較困難，同時，脈石礦物不僅含有硅酸鹽礦物，還含有白云石、方解石等與磷灰石可浮性相近的雜質(zhì)礦物，使其分選變得復(fù)雜而困難。其中，白云石、方解石等碳酸鹽類脈石礦的脫除主要通過反浮選，在硫酸或磷酸的抑制作用下，脂肪酸類陰離子捕收劑反浮選捕收碳酸鹽礦物。碳酸鹽礦物的脫除研究較多，捕收劑效果好，工藝成熟。硅酸鹽脈石礦的脫除有正浮選和反浮選兩種方式，正浮選主要是用石灰、碳酸鈉、硅酸鈉抑制硅酸鹽類脈石礦，用陰離子捕收劑捕收磷酸鹽礦物；反浮選主要是在硫酸或磷酸的抑制作用下，陽離子捕收劑反浮選硅酸鹽類礦物。兩種方式都存在一定的不足，其中正浮選脫硅存在的不足是浮選精礦上浮量太大，藥劑消耗量大，且脂肪酸類陰離子捕收劑受溫度影響大。反浮選脫硅， 符合“浮少抑多”浮選原則，但缺乏高效、經(jīng)濟的捕收劑。相比之下，反浮選脫硅更具優(yōu)勢， 因此磷礦反浮選脫硅是磷礦浮選發(fā)展的方向。目前，磷礦反浮選脫硅藥劑研究報道的較少，鐵礦、鋁土礦等反浮選脫硅藥劑研究報道的較多，主要有多胺、醚胺、酰胺、伯胺、叔胺、季胺鹽類。這些脫硅捕收劑中的一部分也應(yīng)用于磷礦反浮選脫硅。雖然也能解決脫硅問題，但也存在不足，例如藥劑的選擇性較差， 成本高等問題。對于長鏈的雙酰胺類化合物目前主要用作潤滑劑、抗粘結(jié)劑、紙張柔軟劑等方面， 在膠磷礦反浮選脫硅方面未見報道，且雙酰胺合成流程較復(fù)雜，后處理較繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過一步法合成一種成本低、易生物降解、具有良好選擇性和捕收能力的雙酰胺類脫硅捕收劑配合適宜的浮選工藝解決貴州地區(qū)沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦的選礦問題。合成的雙酰胺類化合物無需進行脫臭、漂白處理，可直接用于反浮選脫硅。本發(fā)明以含C1(I_C^2飽和、不飽和碳鏈的脂肪酸甲酯、脂肪酸或脂肪酸油脂與二胺類化合物縮合成酰胺類脫硅捕收劑，該捕收劑選擇性好、成本低，應(yīng)用于貴州地區(qū)磷礦浮選，將入選品位P20525 26%的沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦富集為P20531. 5%以上的磷精礦，SiO2 含量在1 左右，MgO含量<1%，回收率在85%以上的優(yōu)良指標。該礦區(qū)磷礦屬于典型的沉積型硅鈣質(zhì)磷礦巖。對充分利用該地區(qū)沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦，延長礦山使用年限具有重要本發(fā)明是一種沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑，所述脫硅捕收劑LF是雙酰胺表面活性劑，分子式為
權(quán)利要求
1. 一種沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑，其特征是所述沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑為LF，其為雙酰胺表面活性劑，其分子式為式中R是C1(I_C^2飽和、不飽和烴類的混合物X 是-NHNH - ； - NHCH2CH2NH _ ； _ NH (CH2) 4NH _ ； - NH (CH2) 5NH _ ； _ NHCH2CH2CH2NH _ ；-NH(CH2)6NH -中任何一個可以與R形成雙酰胺結(jié)構(gòu)的胺基。
2.按照權(quán)利要求1所述一種沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑的制備方法，其特征在于向三口瓶中一次性投入含C1(I_C^2飽和或不飽和烴類的脂肪酸油脂、脂肪酸甲酯或脂肪酸、含二胺的化合物和催化劑氫氧化鈉或氫氧化鉀，三者質(zhì)量比1 (0. 1 0. 5) (0. 01 0. 03)，然后加入總物料質(zhì)量15%的溶劑甲苯或二甲苯，緩慢升溫至120°C，回流反應(yīng)6 8h，TLC跟蹤至脂肪酸甲酯點消失后停反應(yīng)，減壓蒸除溶劑得到淡黃色膏體即為所述捕收劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑的制備方法，其特征在于所述的脂肪酸甲酯為含有Cltl一C22飽和、不飽和碳鏈的菜籽油脂肪酸甲酯、麻瘋樹籽油脂肪酸甲酯、天仙子油脂肪酸甲酯、烏桕籽油脂肪酸甲酯、千金子油脂肪酸甲酯、酸化菜籽油脂肪酸甲酯、酸化大豆油脂肪酸甲酯或酸化花生油脂肪酸甲酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑的制備方法，其特征在于所述的脂肪酸油脂，為含有Cltl一C22飽和和不飽和碳鏈的菜籽油、麻瘋樹籽油、天仙子油、烏桕籽油、千金子油、酸化菜籽油、酸化大豆油或酸化花生油，所述的脂肪酸為含有Cltl一 C^2飽和和不飽和碳鏈的菜籽油脂肪酸、麻瘋樹籽油脂肪酸、天仙子油脂肪酸、烏桕籽油脂肪酸或千金子油脂肪酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑的制備方法，其特征在于含二胺的化合物為水和胼、乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺或己二胺。
6.按照權(quán)利要求1所述一種沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑的使用方法，其特征在于所述使用方法包括以下步驟(1)脫硅捕收劑的配制將干燥后的脫硅捕收劑加入到30 50°C溫水中，加入lmol/L 醋酸或鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH 5 7之間，配制成重量濃度1 5%的水溶液；(2)礦石處理將原礦破碎、濕法球磨至-200目占60 80%，磨礦濃度60 75%；(3)脫鎂段向礦漿中加水調(diào)漿至濃度20 30%，加入6 10kg/t抑制劑硫酸和0.5 0. 8kg/t WF-Ol (甕福集團使用的脫鎂捕收劑，下同)進行調(diào)漿，調(diào)漿時間1 3分鐘，充氣鼓泡反浮選脫除碳酸鹽脈石礦，浮選時間8 10分鐘；(4)脫硅1段向步驟3浮選后的礦槽內(nèi)加入1.0 3. Okg/t抑制劑硫酸和0. 5 0. Ag/t脫硅捕收劑LF進行調(diào)漿，調(diào)漿時間1 3分鐘，充氣鼓泡反浮選脫除硅酸鹽脈石礦，浮選時間4 6分鐘；(5)脫硅2段向步驟4浮選后的礦槽內(nèi)加入0.3 0. 7kg/t抑制劑硫酸和0. 3 0. 5kg/t脫硅捕收劑LF進行調(diào)漿，調(diào)漿時間1 3分鐘，充氣鼓泡反浮選脫除硅酸鹽脈石礦，浮選時間4 6分鐘；(6)脫硅3段向步驟5浮選后的礦槽內(nèi)加入0. 1 0. 6kg/t抑制劑硫酸和0. 1 0. 3kg/t脫硅捕收劑LF進行調(diào)漿，調(diào)漿時間1 3分鐘，充氣鼓泡反浮選脫除硅酸鹽脈石礦，浮選時間4 6分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑的使用方法，其特征在于，所述第(2)步礦石處理將原礦破碎、濕法球磨至-200目占70%,磨礦濃度70% ；所述第(3)步脫鎂1段向礦漿中加水調(diào)漿至濃度23%，加入8. 88kg/t抑制劑硫酸和0. 71kg/t WF-Ol進行調(diào)漿，調(diào)漿時間2分鐘，充氣鼓泡反浮選脫除碳酸鹽脈石礦，浮選時間11分鐘； 所述第(4)步脫硅1段向步驟4浮選后的礦槽內(nèi)加入1. 22kg/t抑制劑硫酸和0. 67kg/t脫硅捕收劑LF進行調(diào)漿，調(diào)漿時間2分鐘，充氣鼓泡反浮選脫除硅酸鹽脈石礦，浮選時間5分鐘；所述第(5)步脫硅2段向步驟5浮選后的礦槽內(nèi)加入0. 44kg/t抑制劑硫酸和0. 4kg/ t脫硅捕收劑LF進行調(diào)漿，調(diào)漿時間2分鐘，充氣鼓泡反浮選脫除硅酸鹽脈石礦，浮選時間5分鐘；所述第(6)步脫硅3段向步驟6浮選后的礦槽內(nèi)加入0. 22kg/t抑制劑硫酸和 0. 20kg/t脫硅捕收劑LF進行調(diào)漿，調(diào)漿時間2分鐘，充氣鼓泡反浮選脫除硅酸鹽脈石礦，浮選時間5分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述一種沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑的使用方法，其特征在于所述所述脫硅捕收劑LF用于膠磷礦反浮選脫硅。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦脫硅捕收劑及其制備方法和使用方法，所述脫硅捕收劑LF為雙酰胺表面活性劑，碳鏈長度C10—C22；制備方法碳鏈長度C10—C22脂肪酸甲酯、脂肪酸或脂肪酸油酯與含二胺化合物在甲苯或二甲苯作溶劑，KOH或NaOH作催化劑，回流反應(yīng)6～8h，減壓蒸出溶劑，冷卻得到淡黃色膏體即為所述脫硅捕收劑；使用方法為經(jīng)6步驟浮選，即為磷精礦。此脫硅捕收劑具有良好的捕收能力和選擇性，耐低溫，可以在10℃左右浮選。生物降解性優(yōu)，制備工藝簡單、易操作、成本低。將入選品位P2O525～26%的沉積型硅鈣質(zhì)膠磷礦富集為P2O531.5%以上的磷精礦，SiO2含量在12%左右，MgO含量≤1%，回收率在85%以上，解決了中低品位硅鈣質(zhì)膠磷礦難以利用的難題。
文檔編號B03D101/00GK102205276SQ20111012867
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者蘭豐, 盧平, 吳劍, 宋寶安, 徐偉, 楊松, 柏松, 胡德禹, 薛偉 申請人:貴州大學(xué)