本发明属于选矿药剂技术领域，具体涉及一种植物脂肪酸酰乳酯皂捕收剂及其制备方法。
背景技术：
磷矿是生产磷肥、精细磷化工产品的必不可少的基础原料，是我国重要的战略性矿产资源。我国磷矿资源储量丰富，但多为含磷量较低的中低品位磷矿，可直接利用的高品位磷矿石仅能维持十多年开采。中低品位胶磷矿由于各种矿物嵌镶关系复杂、嵌布粒度细、解离性差，同时硅酸盐、碳酸盐矿物含量高等特点，其开发利用属于世界性难题。
在磷矿浮选中，现有的捕收剂存在选择性低，低温浮选效果差，需要加温浮选及药剂用量大等缺点，导致选矿成本较高。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种低温性能优、可溶性好、选择性强、捕收能力强的胶磷矿常温正浮选捕收剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种植物脂肪酸酰乳酯皂捕收剂，它以碘值为120-135的棉油脂肪酸和乳酸为主要原料，依次进行酯化反应和皂化反应而成；所述碘值为120-135的棉油脂肪酸中各组成及其所占质量含量包括：c16:03-4％，c18:04-5％，c18:110-20％，c18:275-85％，c18:32-5％，c16以下含量不超过2％。
上述一种脂肪酸酰乳酯皂捕收剂的制备方法，包括如下步骤：
1)对棉油脂肪酸进行加热，然后将加热后的棉油脂肪酸加入乳酸中，搅拌条件下进行脱水酯化反应；
2)向步骤1)所得产物中加入碱液，然后加热进行皂化反应，得脂肪酸酰乳酯皂捕收剂。
上述方案中，所述棉油脂肪酸的碘值为120-135其中各组成及其所占质量含量包括：c16:03-4％，c18:04-5％，c18:110-20％，c18:275-85％，c18:32-5％，c16以下含量不超过2％。
上述方案中，所述棉油脂肪酸与乳酸的质量比为100:(10-40)。
上述方案中，所述碱液的ph值＞11.5。
上述方案中，所述碱液与步骤1)所得产物(以棉油脂肪酸和乳酸的总质量计)的质量比为1-3:1。
上述方案中，所述碱液可选用氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液等；
进一步地，所述碱液选用氢氧化钠溶液；棉油脂肪酸与引入氢氧化钠的质量比为100:(20-28)。
上述方案中，步骤1)所述加热温度为80-100℃。
上述方案中，步骤1)所述脱水酯化反应的温度为80-100℃，时间90-120min。
上述方案中，所述皂化反应温度为70-80℃，反应时间为20-30min。
本发明所涉及的化学反应方程式有：
脂肪酸和乳酸酯化反应：
rcooh+ch3ch(oh)cooh(乳酸)→rcooch(ch3)cooh+h2o
皂化反应：
rcooch(ch3)cooh+naoh→rcooch(ch3)coona+h2o
rcooh+naoh→rcoona+h2o
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)本发明利用乳酸与脂肪酸酯化生成脂肪酸酰乳酯，极性基团的引入可以提高药剂对温度、杂质离子等的适应性，降低药剂用量使其在较广的ph范围内表现出良好的化学稳定性、优异的分散、增溶、增稠及润滑作用；同时对脂肪酸皂捕收剂的增效作用，可明显提高对磷的选择性，降低浮选的温度等条件，表现出更高的浮选效率。
2)本发明涉及的原料来源简单，价格低廉，生产路线简单、生产过程安全、无刺激性气味，降低了选矿成本，为高效磷矿浮选工艺提供了一条新途径。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种植物脂肪酸酰乳酯皂捕收剂，其制备方法包括如下步骤：
1)称取100重量份碘值为120的棉油脂肪酸，将其加热至80℃；称量10重量份的乳酸在80℃下搅拌30min，在搅拌条件下将加热后的棉油脂肪酸加入乳酸中，并在80℃条件下酯化反应90min；
2)称取22重量份的氢氧化钠加入88重量份的水中，配成氢氧化钠溶液；然后加入步骤1)所得反应产物中，在80℃条件下皂化反应20min，冷却即得所述植物脂肪酸酰乳酯皂捕收剂。
实施例2
一种植物脂肪酸酰乳酯皂捕收剂，其制备方法包括如下步骤：
1)称取100重量份碘值为120的棉油脂肪酸，将其加热至100℃；称量20重量份的乳酸在100℃下搅拌30min，在搅拌条件下将加热后的棉油脂肪酸加入乳酸中，并在100℃条件下酯化反应105min；降温至80℃备用；
2)称取24重量份的氢氧化钠加入96重量份的水中，配成氢氧化钠溶液；然后加入步骤1)所得反应产物中，在80℃条件下皂化反应20min，冷却即得所述植物脂肪酸酰乳酯皂捕收剂。
实施例3
一种植物脂肪酸酰乳酯皂捕收剂，其制备方法包括如下步骤：
1)称取100重量份碘值为130的棉油脂肪酸，将其加热至100℃；称量30重量份的乳酸在100℃下搅拌30min，在搅拌条件下将加热后的棉油脂肪酸加入乳酸中，并在100℃条件下酯化反应120min；降温至80℃备用；
2)称取26重量份的氢氧化钠加入104重量份的水中，配成氢氧化钠溶液；然后加入步骤1)所得反应产物中，在80℃条件下皂化反应20min，冷却即得所述植物脂肪酸酰乳酯皂捕收剂。
将实施例1～3所得产物应用于四川磷矿浮选并进行对比试验，其中原矿的品位21.7％左右，浮选温度20℃，在相同药剂用量及磨矿细度下经过一次粗选；所得浮选结果见表1。
本发明所得植物脂肪酸酰乳酯皂捕收剂可溶性很好，在同等条件下比脂肪酸皂和植物脂肪酸二乙醇酰胺酯皂复配捕收剂更易溶解，进一步表现出更优的分散性、抗硬性和捕收性能，并可有效证明所得捕收剂产品中极性基团的引入。
表1实施例1～3所得捕收剂与现有脂肪酸皂捕收剂在相同条件下的浮选测试结果
试验结果表明由于捕收剂中引入酯基的同时引入羧基(阴离子型表面活性剂)，同时增长了碳链；极性基团的引入可以增加药剂的溶解度、离解度和耐盐性，碳链的增长使得目的矿物表面更加疏水，增强了药剂的捕收能力。在同等实验条件下与纯油酸及原料棉油酸相比，阴离子型混合型植物脂肪酸酰乳酯皂浮选剂，有较好的溶解性、分散性和抗硬性，常温浮选效果较好，捕收能力强，经过粗选所得磷精矿品位较高，回收率也较高，选矿效果有较大改善。对比植物脂肪酸二乙醇酰胺酯皂复配捕收剂而言，回收率可提高4.77％，选矿效率可提升3.75％(相当于植物脂肪酸二乙醇酰胺酯皂复配捕收剂选矿效率的52.2％，增长幅度达50％以上)。
综上所述，植物脂肪酸酰乳酯皂捕收剂有较好的溶解性、分散性和抗硬性，常温浮选效果较好，捕收能力强而且合成原料易购，价格低廉，生产路线简单、生产过程安全、无刺激性气味，降低了选矿成本，克服了现有技术的不足，对于磷矿选矿产业有一定的推广价值。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种修改和变化，凡在本发明的精神和原则内所做的任何修改，等同替换、改进等，均应在本发明的保护范围。