专利名称：沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂及其制备方法和使用方法
技术领域：
本发明涉及一种脱硅捕收剂，特别涉及一种沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂，本发明还涉及这种捕收剂的制备方法和使用方法。
背景技术：
硅钙质型磷块岩矿石占我国整个磷块岩矿石储量的80%，是我国磷矿石的主体。沉积型硅钙质磷块岩即胶磷矿是磷矿石中最难选的一种。这种磷灰石嵌布粒度很细，与脉石矿物的单体解离较困难，同时，脉石矿物不仅含有硅酸盐矿物，还含有白云石、方解石等与磷灰石可浮性相近的杂质矿物，使其分选变得复杂而困难。其中，白云石、方解石等碳酸盐类脉石矿的脱除主要通过反浮选，在硫酸或磷酸的抑制作用下，脂肪酸类阴离子捕收剂反浮选捕收碳酸盐矿物。碳酸盐矿物的脱除研究较多，捕收剂效果好，工艺成熟。硅酸盐脉石矿的脱除有正浮选和反浮选两种方式，正浮选主要是用石灰、碳酸钠、硅酸钠抑制硅酸盐类脉石矿，用阴离子捕收剂捕收磷酸盐矿物；反浮选主要是在硫酸或磷酸的抑制作用下，阳离子捕收剂反浮选硅酸盐类矿物。两种方式都存在一定的不足，其中正浮选脱硅存在的不足是浮选精矿上浮量太大，药剂消耗量大，且脂肪酸类阴离子捕收剂受温度影响大。反浮选脱硅， 符合“浮少抑多”浮选原则，但缺乏高效、经济的捕收剂。相比之下，反浮选脱硅更具优势， 因此磷矿反浮选脱硅是磷矿浮选发展的方向。目前，磷矿反浮选脱硅药剂研究报道的较少，铁矿、铝土矿等反浮选脱硅药剂研究报道的较多，主要有多胺、醚胺、酰胺、伯胺、叔胺、季胺盐类。这些脱硅捕收剂中的一部分也应用于磷矿反浮选脱硅。虽然也能解决脱硅问题，但也存在不足，例如药剂的选择性较差， 成本高等问题。对于长链的双酰胺类化合物目前主要用作润滑剂、抗粘结剂、纸张柔软剂等方面， 在胶磷矿反浮选脱硅方面未见报道，且双酰胺合成流程较复杂，后处理较繁琐。
发明内容
本发明要解决的技术问题是通过一步法合成一种成本低、易生物降解、具有良好选择性和捕收能力的双酰胺类脱硅捕收剂配合适宜的浮选工艺解决贵州地区沉积型硅钙质胶磷矿的选矿问题。合成的双酰胺类化合物无需进行脱臭、漂白处理，可直接用于反浮选脱硅。本发明以含C1(I_C^2饱和、不饱和碳链的脂肪酸甲酯、脂肪酸或脂肪酸油脂与二胺类化合物缩合成酰胺类脱硅捕收剂，该捕收剂选择性好、成本低，应用于贵州地区磷矿浮选，将入选品位P20525 26%的沉积型硅钙质胶磷矿富集为P20531. 5%以上的磷精矿，SiO2 含量在1 左右，MgO含量<1%，回收率在85%以上的优良指标。该矿区磷矿属于典型的沉积型硅钙质磷矿岩。对充分利用该地区沉积型硅钙质胶磷矿，延长矿山使用年限具有重要本发明是一种沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂，所述脱硅捕收剂LF是双酰胺表面活性剂，分子式为
权利要求
1. 一种沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂，其特征是所述沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂为LF，其为双酰胺表面活性剂，其分子式为式中R是C1(I_C^2饱和、不饱和烃类的混合物X 是-NHNH - ； - NHCH2CH2NH _ ； _ NH (CH2) 4NH _ ； - NH (CH2) 5NH _ ； _ NHCH2CH2CH2NH _ ；-NH(CH2)6NH -中任何一个可以与R形成双酰胺结构的胺基。
2.按照权利要求1所述一种沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂的制备方法，其特征在于向三口瓶中一次性投入含C1(I_C^2饱和或不饱和烃类的脂肪酸油脂、脂肪酸甲酯或脂肪酸、含二胺的化合物和催化剂氢氧化钠或氢氧化钾，三者质量比1 (0. 1 0. 5) (0. 01 0. 03)，然后加入总物料质量15%的溶剂甲苯或二甲苯，缓慢升温至120°C，回流反应6 8h，TLC跟踪至脂肪酸甲酯点消失后停反应，减压蒸除溶剂得到淡黄色膏体即为所述捕收剂。
3.根据权利要求2所述的一种沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂的制备方法，其特征在于所述的脂肪酸甲酯为含有Cltl一C22饱和、不饱和碳链的菜籽油脂肪酸甲酯、麻疯树籽油脂肪酸甲酯、天仙子油脂肪酸甲酯、乌桕籽油脂肪酸甲酯、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.根据权利要求2所述的一种沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂的制备方法，其特征在于所述的脂肪酸油脂，为含有Cltl一C22饱和和不饱和碳链的菜籽油、麻疯树籽油、天仙子油、乌桕籽油、千金子油、酸化菜籽油、酸化大豆油或酸化花生油，所述的脂肪酸为含有Cltl一 C^2饱和和不饱和碳链的菜籽油脂肪酸、麻疯树籽油脂肪酸、天仙子油脂肪酸、乌桕籽油脂肪酸或千金子油脂肪酸。
5.根据权利要求2所述的一种沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂的制备方法，其特征在于含二胺的化合物为水和胼、乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺或己二胺。
6.按照权利要求1所述一种沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂的使用方法，其特征在于所述使用方法包括以下步骤(1)脱硅捕收剂的配制将干燥后的脱硅捕收剂加入到30 50°C温水中，加入lmol/L 醋酸或盐酸溶液调节pH 5 7之间，配制成重量浓度1 5%的水溶液；(2)矿石处理将原矿破碎、湿法球磨至-200目占60 80%，磨矿浓度60 75%；(3)脱镁段向矿浆中加水调浆至浓度20 30%，加入6 10kg/t抑制剂硫酸和0.5 0. 8kg/t WF-Ol (瓮福集团使用的脱镁捕收剂，下同)进行调浆，调浆时间1 3分钟，充气鼓泡反浮选脱除碳酸盐脉石矿，浮选时间8 10分钟；(4)脱硅1段向步骤3浮选后的矿槽内加入1.0 3. Okg/t抑制剂硫酸和0. 5 0. Ag/t脱硅捕收剂LF进行调浆，调浆时间1 3分钟，充气鼓泡反浮选脱除硅酸盐脉石矿，浮选时间4 6分钟；(5)脱硅2段向步骤4浮选后的矿槽内加入0.3 0. 7kg/t抑制剂硫酸和0. 3 0. 5kg/t脱硅捕收剂LF进行调浆，调浆时间1 3分钟，充气鼓泡反浮选脱除硅酸盐脉石矿，浮选时间4 6分钟；(6)脱硅3段向步骤5浮选后的矿槽内加入0. 1 0. 6kg/t抑制剂硫酸和0. 1 0. 3kg/t脱硅捕收剂LF进行调浆，调浆时间1 3分钟，充气鼓泡反浮选脱除硅酸盐脉石矿，浮选时间4 6分钟。
7.根据权利要求6所述一种沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂的使用方法，其特征在于，所述第(2)步矿石处理将原矿破碎、湿法球磨至-200目占70%,磨矿浓度70% ；所述第(3)步脱镁1段向矿浆中加水调浆至浓度23%，加入8. 88kg/t抑制剂硫酸和0. 71kg/t WF-Ol进行调浆，调浆时间2分钟，充气鼓泡反浮选脱除碳酸盐脉石矿，浮选时间11分钟； 所述第(4)步脱硅1段向步骤4浮选后的矿槽内加入1. 22kg/t抑制剂硫酸和0. 67kg/t脱硅捕收剂LF进行调浆，调浆时间2分钟，充气鼓泡反浮选脱除硅酸盐脉石矿，浮选时间5分钟；所述第(5)步脱硅2段向步骤5浮选后的矿槽内加入0. 44kg/t抑制剂硫酸和0. 4kg/ t脱硅捕收剂LF进行调浆，调浆时间2分钟，充气鼓泡反浮选脱除硅酸盐脉石矿，浮选时间5分钟；所述第(6)步脱硅3段向步骤6浮选后的矿槽内加入0. 22kg/t抑制剂硫酸和 0. 20kg/t脱硅捕收剂LF进行调浆，调浆时间2分钟，充气鼓泡反浮选脱除硅酸盐脉石矿，浮选时间5分钟。
8.根据权利要求6或7所述一种沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂的使用方法，其特征在于所述所述脱硅捕收剂LF用于胶磷矿反浮选脱硅。
全文摘要
本发明公开了一种沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂及其制备方法和使用方法，所述脱硅捕收剂LF为双酰胺表面活性剂，碳链长度C10—C22；制备方法碳链长度C10—C22脂肪酸甲酯、脂肪酸或脂肪酸油酯与含二胺化合物在甲苯或二甲苯作溶剂，KOH或NaOH作催化剂，回流反应6～8h，减压蒸出溶剂，冷却得到淡黄色膏体即为所述脱硅捕收剂；使用方法为经6步骤浮选，即为磷精矿。此脱硅捕收剂具有良好的捕收能力和选择性，耐低温，可以在10℃左右浮选。生物降解性优，制备工艺简单、易操作、成本低。将入选品位P2O525～26%的沉积型硅钙质胶磷矿富集为P2O531.5%以上的磷精矿，SiO2含量在12%左右，MgO含量≤1%，回收率在85%以上，解决了中低品位硅钙质胶磷矿难以利用的难题。
文档编号B03D101/00GK102205276SQ20111012867
公开日2011年10月5日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者兰丰, 卢平, 吴剑, 宋宝安, 徐伟, 杨松, 柏松, 胡德禹, 薛伟 申请人:贵州大学