一种磷石膏浮选捕收剂制备的方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开了一种利用异辛胺为原料制备磷石膏捕收剂的方法，属于化工、矿物 加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 磷石膏是湿法生产磷酸过程中用硫酸处理磷矿时产生的副产物，其主要成分为硫 酸钙，每制取1吨磷酸（以100 %P205计)产生4.8~5.0吨磷石膏。其主要成分硫、钙和石膏资 源具有多种潜在用途，又含有磷、氟、有机物、碱金属元素、硅、铁、铝、镁等对环境和综合利 用有害的杂质及放射性核素等。随着国内外对高浓度磷复肥需求的不断增长，促进了湿法 磷酸工业的发展，磷石膏的排放量呈逐年大幅递增的趋势。2014年全国年产排量已达7600 万吨，然而全国2014年利用的磷石膏仅为2300万吨。截至目前，全国累计堆放磷石膏超过3 亿吨，既给环境带来了巨大压力，同时也已成为制约高浓度磷复肥产业可持续发展的一大 瓶颈。
[0003] 因此，为取得经济效益和环境保护的双赢，有必要加快磷石膏的资源化合理利用 的步伐。磷石膏中的杂质成为影响其资源化合理利用的重要因素，需要通过浮选的技术手 段对磷石膏进行提质除杂。由于磷酸生产过程中渣坝回水低pH值，高金属离子的特性，已有 选矿技术采用烷基伯胺或醚胺等常规捕收剂进行浮选，所获得的选矿指标中尾矿中的二水 硫酸钙品位偏高达到30%~50%，影响了二水硫酸的回收率，同时捕收剂的用量也较大，加 大了浮选成本。
[0004] 本发明通过对原料的筛选，捕收剂合成条件的探索，得到了一种高效浮选磷石膏 的捕收剂，能有效的降低捕收剂用量，降低浮选尾矿品位，提高精矿二水硫酸钙回收率，降 低企业生产成本，具有较好的工业应用价值。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的针对目前常规捕收剂对磷石膏提质除杂的不足，通过捕收剂合成条 件的探索，提供一种高效浮选磷石膏的捕收剂。该捕收剂化学性能稳定，环境影响小，能有 效的降低浮选药剂的用量，降低浮选尾矿品位，提高浮选作业回收率，降低企业生产本，具 有较高的工业应用价值。
[0006] 本发明磷石膏浮选捕收剂制备方法是通过以下技术方案予以实现，其中包含以下 工艺流程：
[0007] (1)采用异辛胺、丙烯腈、氢气、双氧水原料直接合成磷石膏浮选捕收剂。
[0008] (2)将异辛胺加温到一定温度，在搅拌条件下缓慢加入丙烯腈，反应30~60min，得 到胺腈。
[0009] (3)在一定的反应压力、温度和搅拌速度条件下，加入氢气并控制反应时间为1~ 2h，获得加氢反应物。
[0010] ⑷在加氢反应物中缓慢加入双氧水，升温至60~75°C，控制反应时间4~6h，即获 得磷石膏浮选捕收剂。
[0011] 步骤2所述的一定温度为30~50°C，异辛胺与丙烯腈的质量比为2.23~2.45。
[0012] 步骤3所述的压力为1 · 5~3 · 5MPa，温度为130°C~170°C，搅拌转速为600~1000R/ min，氢气为胺腈物料量的2~5%。
[0013] 步骤4所述的双氧水质量浓度为30%，双氧水为加氢料液质量的0.1%~10%。
[0014] 由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：1)通过对异辛胺与丙烯腈的 亲核加氢反应，可生成拥有两个胺基的捕收剂，在浮选磷石膏的过程中能降低捕收剂的用 量;2)通过添加双氧水反应，使得部分捕收剂中的胺键进行过氧化，生成过氧化基，能提高 捕收剂的捕收能力，同时能减小捕收剂的气泡粘度小，具有较强的耐酸性和抗难免离子能 力。
【具体实施方式】
[0015] -种磷石膏浮选捕收剂制备方法，包含以下特征工艺：
[0016] (1)采用异辛胺、丙烯腈、氢气、双氧水原料直接合成磷石膏浮选捕收剂。
[0017] (2)将异辛胺加温到一定温度，在搅拌条件下缓慢加入丙烯腈，反应30~60min，得 到胺腈。
[0018] (3)在一定的反应压力、温度和搅拌速度条件下，加入氢气并控制反应时间为1~ 2h，获得加氢反应物。
[0019] ⑷在加氢反应物中缓慢加入双氧水，升温至60~75°C，控制反应时间4~6h，即获 得磷石膏浮选捕收剂。
[0020] 步骤2所述的一定温度为30~50°C，异辛胺与丙烯腈的质量比为2.23~2.45。
[0021] 步骤3所述的压力为1.5~3.5MPa，温度为130°C~170°C，搅拌转速为600~1000R/ min，氢气为胺腈物料量的2~5%。
[0022] 步骤4所述的双氧水浓度为30%，双氧水为加氢料液质量的0.1 %~10%。
[0023]下面通过具体实例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
[0024] 实施案例1.
[0025] (1)将100g异辛胺加温到35°C，搅拌，缓缓加入丙烯腈44.44g，加完丙烯腈后反应 40分钟，停止加热，离心出胺腈。
[0026] (2)将离心出的胺腈置于高压反应釜中，加到2.0MPa的压力，开始搅拌，搅拌速度 为700R/min，升温至140°C后，加入氢气，氢气为胺腈物料量的3%，并保持压力稳定，反应 lh，冷却出料。
[0027] (3)将上述加氢气之后的料浆取50g，升温至60°C，缓慢加入0.25g双氧水，控制温 度为65°C，反应4个小时，即得到磷石膏浮选捕收剂。
[0028] 实施案例2.
[0029] (1)将100g异辛胺加温到45°C，搅拌，缓缓加入丙烯腈41.67g，加完丙烯腈后反应 50分钟，停止加热，离心出胺腈。
[0030] (2)将离心出的胺腈置于高压反应釜中，加到3.OMPa的压力，开始搅拌，搅拌速度 为800R/min，升温至150°C后，加入氢气，并保持压力稳定，反应1.5h，冷却出料。
[0031] (3)将上述加氢气之后的料浆取50g，升温至60°C，缓慢加入0.5g双氧水，控制温度 为70°C，反应5个小时，即得到磷石膏浮选捕收剂。
[0032] 实施案例3.
[0033]取云南天安化工有限公司的磷酸装置生产磷石膏200g，矿物化学成分为：
[0035]添加600g工艺水使得磷石膏矿浆浓度为25 %，将实施案例1的磷石膏浮选捕收剂 制成1%的水溶液作为本次试验的浮选捕收剂，实验步骤为一次粗选和一次精选，在粗选中 浮选捕收剂的用量为180g/t，精选不加药剂。所得精矿化学成分为：
[0037] 精矿回收率为98.33%。
[0038] 实施案例4。
[0039]取云南天安化工有限公司的磷酸装置生产磷石膏200g，矿物化学成分为： LUU41 j 添刀卩丄艺7K使得憐妇賞#泶浓
度艿，将头施菜例1的憐妇賞浮选瓶叹刑 制成1%的水溶液作为本次试验的浮选捕收剂，实验步骤为一次粗选和一次精选，在粗选中 浮选捕收剂的用量为160g/t，精选不加药剂。所得精矿化学成分为： L0043J 精石厂回收率为97.71 %。
[0044] 上述实施案例中的百分数均为质量百分数。
[0045] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种磷石膏浮选捕收剂制备的方法，其特征在于:包含以下特征工艺： (1) 采用异辛胺、丙烯腈、氢气、双氧水原料直接合成磷石膏浮选捕收剂； (2) 将异辛胺加温到一定温度，在搅拌条件下缓慢加入丙烯腈，反应30~60min，得到胺 臆； (3) 在一定的反应压力、温度和搅拌速度条件下，加入氢气并控制反应时间为1~2h，获 得加氢反应物； (4) 在加氢反应物中缓慢加入双氧水，升温至60~75°C，控制反应时间4~6h，即获得磷 石膏浮选捕收剂。2. 根据权利要求1所述的一种磷石膏浮选捕收剂制备的方法，其特征在于:步骤2所述 的一定温度为30~50°C，异辛胺与丙烯腈的质量比为2.23~2.45。3. 根据权利要求1所述的一种磷石膏浮选捕收剂制备的方法，其特征在于:步骤3所述 的压力为1.5~3.5MPa，温度为130°C~170°C，搅拌转速为600~1000R/min，氢气为胺腈物 料量的2 %~5 %。4. 根据权利要求1所述的一种磷石膏浮选捕收剂制备的方法，其特征在于:步骤4所述 的双氧水浓度为30%，双氧水为加氢料液质量的0.1 %~10%。
【专利摘要】本发明公开了一种磷石膏浮选捕收剂制备的方法，特别涉及一种利用异辛胺为原料制备磷石膏浮选捕收剂的方法。本发明由异辛胺、丙烯腈、催化剂、氢气、双氧水原料合成。属于化工、矿物加工技术领域。本发明的技术特征为：(1)化学性能稳定，水溶性好；(2)环境影响小，所产生的气泡粘度低，具有较强的耐酸性和抗难免离子能力；(3)可用于磷石膏的正浮选，有很强的选择性和捕收性，能明显缩短浮选时间，并提高精矿品位，降低尾矿品位。
【IPC分类】B03D1/018, B03D101/02
【公开号】CN105537004
【申请号】CN201510930935
【发明人】朱鹏程, 罗鸣坤, 王国栋, 刘文彪
【申请人】云南省化工研究院
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月15日