一种硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于胶磷矿浮选技术，具体涉及一种硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]浮选药剂是磷矿浮选最关键的因素。磷矿浮选药剂按其用途可分为:捕收剂、起泡剂、调整剂(包括抑制剂、活化剂、介质调整剂)、絮凝剂。其中受到广泛关注的是捕收剂。工业上已经应用的磷矿浮选捕收剂主要是油酸、氧化石蜡皂和塔尔皂等脂肪酸类捕收剂。这类捕收剂的问题是低温下在矿浆中难以溶解分散，对性质复杂的胶磷矿选择性差，浮选效率低，药剂用量大。近几年磷矿浮选捕收剂的主要发展趋向是多官能团化、官能团中心多样化、聚氧乙烯基化、异极性即两性化、弱解离或非离子化以及混合协同化等。
[0003]尽管胶磷矿正浮选浮选药剂的研宄取得了一些进展，但真正能在工业上成功应用的仍然有限。这除了药剂成本和环保方面的原因外，更主要是因为这些药剂的常温浮选效果不理想，浮选矿浆须加温处理以及捕收能力不强，药剂用量大。
[0004]例如公开号为CN102205276A，公开日为2013-10-09的中国发明专利文献，公开了“一种胶磷矿正浮选捕收剂及其制备方法”，具体涉及的是一种由脂肪酸等经改性、复配而成的胶磷矿新型正浮选捕收剂。该胶磷矿新型正浮选捕收剂的制备方法为:按重量百分比将20%~80%棉油残渣和10%~60%高级脂肪酸分别加入到反应釜中，缓慢加入任意浓度的强碱溶液，强碱用量为5%~20%，在60°C ~150°C范围内，经500~2500rad/min的速度搅拌均匀，冷却到60°C左右再加入0~20%氯代脂肪酸柠檬酸酯搅拌均匀，即得到胶磷矿正浮选捕收剂。
[0005]因此，针对这一困境，本发明的胶磷矿常温正浮选捕收剂很好的解决了目前胶磷矿的矿浆加温与捕收能力不强的问题，可有效降低现场生产成本。
【发明内容】
[0006]本发明旨在提供一种可溶性好、选择性强、捕收能力强的硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂的制备方法。
[0007]本发明的技术方案如下:
一种硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂，其特征在于:包括质量份配比如下的成分:植物脂肪酸90-100份，柠檬酸5-20份，氢氧化钠15-20份，0P-4表面活性剂3_8份，OP-7表面活性剂3-8份，OP-1O表面活性剂5-10份。
[0008]上述硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂的制备方法的步骤如下:
步骤I，按质量比称量如下成分:植物脂肪酸90-100份，柠檬酸5-20份，氢氧化钠15-20份，0P-4表面活性剂3-8份，OP-7表面活性剂3_8份，OP-1O表面活性剂5_10份；步骤2，表面活性剂复配:将步骤I称量的表面活性剂0P-4、0P-7、0P-10进行混合加热搅拌，得到一种混合型表面活性剂； 步骤3，药剂合成:将步骤I称量的柠檬酸进行搅拌并缓慢升温直至全部熔化为柠檬酸液体；同时加热步骤I称量的植物脂肪酸，再将加热的植物脂肪酸缓慢加入到液化的柠檬酸液体中，并继续搅拌加热，使植物脂肪酸与柠檬酸发生脱水酯化反应，通过脱水酯化反应得到含脂肪酸柠檬酸酯和未反应的脂肪酸的混合物；
步骤4，合成药剂皂化:将步骤I称取的氢氧化钠加入适量的水配成氢氧化钠溶液，再与步骤3所得的脂肪酸柠檬酸酯与脂肪酸的混合物进行皂化反应，获得皂化物；
步骤5，捕收剂复配:将步骤2得到的表面活性剂与步骤4得到的皂化物按一定比例复配，搅拌均匀，得到硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂。
[0009]该制备方法步骤2中进行加热搅拌的加热温度为70-80 0C ,搅拌时间为20_30mino
[0010]该制备方法步骤3中对柠檬酸搅拌升温熔化为液体的加热温度在150-175°c，搅拌时间为20-30min。
[0011]该制备方法步骤3中对植物脂肪酸进行加热时，加热温度为110-130°C。
[0012]该制备方法步骤3中将加热的脂肪酸加入到液化柠檬酸中搅拌加热进行脱水酯化反应的加热温度为110-150°C，搅拌时间为15-30min。
[0013]该制备方法步骤4中取氢氧化钠15-20份加入适量的水配成氢氧化钠溶液，该溶液重量与步骤3所得的脂肪酸柠檬酸酯与脂肪酸的混合物相同。然后将步骤3所得的混合物与氢氧化钠溶液进行皂化反应，反应的温度70-90 °C，皂化的反应时间20-30min。
[0014]该制备方法步骤5中所述的表面活性剂与皂化物的质量比为5-15%，搅拌时间15_20mino
[0015]本发明的有益效果如下:
本发明制备得到的捕收剂为脂肪酸与柠檬酸通过发生酯化反应合成的新产品，其捕收能力比传统改性复配捕收剂的捕收能力提高了 20%-50% ;同时，药剂的来源广泛，合成工艺简单，可溶性比较好，具备生产推广应用价值；
本发明的捕收剂特别适用于四川某沉积型硅钙质难选胶磷矿浮选试验，在原矿P2O5品位22.63%,MgO品位3.49%，Si02品位15.82%情况下，应用该捕收剂，在温度23- 25°C条件下，采用正反浮选工艺，获得了 P2O5BcMiT 32.46%，回收率83.52%，MgO含量0.54%的磷精矿
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【具体实施方式】
[0016]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
[0017]实施例1
一种硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂的制备方法，具体制备步骤如下:
步骤1，按质量比:植物脂肪酸100份，柠檬酸20份，氢氧化钠20份，0Ρ-4表面活性剂8份，0Ρ-7表面活性剂8份，0Ρ-10表面活性剂10份，分别称量各组分；
步骤2，将步骤I称量的表面活性剂ΟΡ-4、0Ρ-7、0Ρ-10在70-80 °C下进行加热搅拌，搅拌时间30min，得到一种混合型表面活性剂；
步骤3，将步骤I称量的植物脂肪酸加温至130°C，称量的柠檬酸在175°C下搅拌30min，将其全部熔化为液体。然后将加热的脂肪酸加入到搅拌的液化柠檬酸中进行酯化反应，温度维持在150°C，搅拌30min。得到含脂肪酸柠檬酸酯以及未反应的脂肪酸的混合物；步骤4，将步骤I称取的20份氢氧化钠加入100份的水配成氢氧化钠溶液，再与步骤3所得的脂肪酸柠檬酸酯与脂肪酸的混合物进行皂化反应，反应温度90°C，皂化时间30min，得到皂化物；
步骤5，将步骤2得到的表面活性剂与步骤4得到的皂化物按质量比为15%进行复配搅拌20min。得到硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂。
[0018]制得的硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂包括:植物脂肪酸100份，柠檬酸20份，氢氧化钠20份，0P-4表面活性剂8份，OP-7表面活性剂8份，OP-1O表面活性剂10份。
[0019]实施例2
一种硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂的制备方法，具体制备步骤如下:
步骤1，按质量比:植物脂肪酸90份，柠檬酸5份，氢氧化钠15份，0P-4表面活性剂3份，0P-7表面活性剂4份，0P-10表面活性剂6份，分别称量各组分；
步骤2，将步骤I称量的表面活性剂OP-4、0P-7、0P-10在70-80 °C下进行加热搅拌，搅拌时间25min，得到一种混合型表面活性剂；
步骤3，将步骤I称量的植物脂肪酸加温至110°C，称量的柠檬酸在150°C下搅拌25min，将其全部熔化为液体。然后将加热的脂肪酸加入到搅拌的液化柠檬酸中进行酯化反应，温度维持在110°C，搅拌30min。得到含脂肪酸柠檬酸酯以及未反应的脂肪酸的混合物；步骤4，将步骤I称取的15份氢氧化钠加入80份的水配成氢氧化钠溶液，再与步骤3所得的脂肪酸柠檬酸酯与脂肪酸的混合物进行皂化反应，反应温度90°C，皂化时间30min，得到皂化物；
步骤5，将步骤2得到的表面活性剂与步骤4得到的皂化物按质量比为6%进行复配搅拌15min。得到硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂。
[0020]制得的硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂包括:植物脂肪酸90份，柠檬酸5份，氢氧化钠15份，0P-4表面活性剂3份，0P-7表面活性剂4份，0P-10表面活性剂6份。
[0021]实施例3
一种硅钙质胶磷矿常温正浮选捕收剂的制备方法，具体制备步骤如下:
步骤1，按质量比:植物脂肪酸98份，柠檬酸16份，氢氧化钠18份，0P-4表面活性剂6份，0P-7表面活性剂6份，0P-10表面活性剂8份，分别称量各组分；
步骤2，将步骤I称量的表面活性剂OP-4、0P-7、0P-10在70-80 °C下进行加热搅拌，搅拌时间28min，得到一种混合型表面活性剂；
步骤3，将步骤I称量的植物脂肪酸加温至120°C，称量的柠檬酸在175°C下搅拌25min，将其全部熔化为液体。然后将加热的脂肪酸加入到搅拌的液化柠檬酸中进行酯化反应，温度维持在140°C，搅拌25min