基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收劑及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收劑及其制備方法和應(yīng)用，該捕收劑由植物瀝青、硫酸、強堿以及11號油或2號油反應(yīng)后按照1:50的重量比與水混合而成，其制備方法為：首先將硫酸滴加到植物瀝青中并攪拌均勻，在70?95℃反應(yīng)2.5?4h后冷卻至室溫，接著將中間產(chǎn)物靜置分離出油相產(chǎn)物，油相產(chǎn)物與強堿在110?150℃反應(yīng)2.5?5.5h后趁熱加入11號油或2號油，再加入水即得。該捕收劑浮選工藝包括先加入捕收劑進行浮選，再加入捕收劑精選5次。本發(fā)明具有原料來源廣泛、穩(wěn)定性好、制作工藝簡單、生產(chǎn)成本低廉、溫度對浮選效果影響小、不會對環(huán)境和人體造成傷害等優(yōu)點，屬于綠色環(huán)保工藝，有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】
基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收劑及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及螢石礦浮選技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收 劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 螢石是一種重要的戰(zhàn)略資源。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，螢石的應(yīng)用更為廣泛，這就決 定了螢石的需求會大幅度增加。我國的螢石礦資源大多為貧礦，礦床品位多在35%以下。隨 著螢石的開發(fā)利用，入選品位會越來越低，因此中低品位螢石的分選是今后研究和發(fā)展的 重要方向。作為螢石選礦的重要方法--浮選法，浮選藥劑的合成和選擇就尤為重要。
[0003] 工廠中螢石的浮選過程主要以脂肪酸(通常為油酸)作為捕收劑。油酸是非硫化礦 浮選的一種捕收劑，采用油酸作為捕收劑存在水溶性差、耐低溫性能差、選擇性差且很不耐 硬水、精礦品位低、用量大且指標(biāo)波動性大等缺點。尤其是在北方氣溫較低的環(huán)境下，待浮 選礦漿必須加熱到20°C以上才能保證有比較好的浮選效果，加熱使得螢石浮選需要浪費很 大能耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有螢石礦浮選中存在的捕收劑水溶性差、耐低溫性能 差、用量大且指標(biāo)波動性大等缺點，提供一種原料來源廣泛、制作工藝簡單、生產(chǎn)成本低廉、 溫度對浮選效果影響較小的螢石礦浮選捕收劑及其制備方法和應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] -種基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收劑，由基本物質(zhì)與水組成，所述基本物質(zhì)由 植物瀝青、硫酸、強堿、2號油或11號油按照1.2-2:1: 3.5-6.5:0.05-0.15的摩爾比制備而 成。
[0007] 所述植物瀝青來自植物油加工過程中的廢渣，所述強堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
[0008] 所述螢石礦浮選捕收劑中基本物質(zhì)與水的質(zhì)量比為1:50。
[0009] 上述基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收劑的制備方法，包括以下步驟:①將一定量 植物瀝青置于反應(yīng)器中，向其中緩慢滴加一定量濃硫酸并攪拌均勻進行反應(yīng)得中間產(chǎn)物植 物瀝青磺化物;②將中間產(chǎn)物植物瀝青磺化物靜置分層，分離出油相產(chǎn)物;③將油相產(chǎn)物轉(zhuǎn) 移至高壓反應(yīng)釜內(nèi)，再加入一定量強堿和水，攪拌并進行反應(yīng);④待步驟③反應(yīng)完成后，趁 熱向高壓反應(yīng)釜內(nèi)加入一定量11號油或2號油并攪拌均勻得基本物質(zhì);⑤將基本物質(zhì)與水 按一定比例混合均勻即得捕收劑。
[0010]步驟①中使用的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，反應(yīng)溫度為70-95°C，反應(yīng)時間為2.5-4h〇
[0011] 步驟③所述強堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，反應(yīng)溫度為110_150°C，反應(yīng)時間為2.5-5.5h〇
[0012] 上述制備方法中，植物瀝青、硫酸、強堿、2號油或11號油的摩爾比1.2-2 :1: 3.5- 6.5:0.05-0.15，基本物質(zhì)與水混合時的質(zhì)量比為1:50。
[0013] 上述基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收劑的應(yīng)用，包括以下步驟:a.將原礦粉碎，加 水并攪拌均勻得漿料;b.向漿料中加入一定量的碳酸鈉、水玻璃和所述螢石礦浮選捕收劑 進行浮選;c.浮選所得粗產(chǎn)物采用一定量水玻璃和所述螢石礦浮選捕收劑精選多次。
[0014] 步驟b中碳酸鈉的加入量為1.1-1.3Kg/t，水玻璃的加入量為4.8-5Kg/t，所述螢石 礦浮選捕收劑的加入量為〇. 6-0.7Kg/t。
[0015]步驟c中水玻璃的加入量為0.24-0.28Kg/t，所述螢石礦浮選捕收劑的加入量為 0 · 12-0 · 15Kg/t，精選次數(shù)為5次。
[0016] 與傳統(tǒng)螢石礦浮選捕收劑相比，本發(fā)明提供的基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收劑 具有以下有益效果：（1)采用來源廣泛、成本低廉的植物瀝青作為原料，不會對環(huán)境和人體 造成傷害，屬于綠色環(huán)保工藝，有廣闊的應(yīng)用前景；（2)該浮選捕收劑制作工藝簡單，易于操 作，易于實現(xiàn)工業(yè)化；（3)該捕收劑選擇性高，載礦能力強，在常溫下有比較好的分選效果， 可以達到優(yōu)良的指標(biāo)。
【具體實施方式】
[0017] 為了進一步描述本發(fā)明，下面結(jié)合實施例闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但是本發(fā)明的內(nèi)容 不僅僅只局限于下面的實施例。
[0018] 本發(fā)明所使用的原料植物瀝青來源于植物油加工過程中的廢渣，其中含有約10 % 的甾醇、5%的維生素 E和大量高級脂肪酸;使用的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，使用的氫氧化鈉 固體或氫氧化鉀固體為分析純;使用的2號油為復(fù)合高級醇，分子式為R0H(R-烷烴基）；使用 的11號油為C8-C12的正異構(gòu)一元醇或二元醇。
[0019] 實施例1
[0020] 取植物瀝青336g(約1.2mol)，濃硫酸100g(lmol)。先將植物瀝青加入到三口燒瓶 中，再向其中緩慢滴加濃硫酸，在機械攪拌下控制反應(yīng)溫度為70 °C，反應(yīng)2.5h，冷卻得到植 物瀝青磺化物。將植物瀝青磺化物靜置分層，分離出油相產(chǎn)物。將油相產(chǎn)物置于高壓反應(yīng)釜 內(nèi)，再加入140g Na0H(3.5mol)和750g水，中速攪拌，設(shè)置反應(yīng)溫度150°C，反應(yīng)2.5h后取出。 趁熱向所得產(chǎn)物中加入〇. 〇5mo 1 11號油，在機械攪拌下混合均勻。將反應(yīng)產(chǎn)物與水按1: 50 的質(zhì)量比混合均勻得到螢石礦浮選捕收劑。
[0021] 以湖北廣水某螢石礦為礦樣，其原礦主要成分的化學(xué)組成為：
[0023]利用該捕收劑對礦樣進行浮選，浮選工藝如下：
[0024] (1)礦石前處理：對原礦碎礦，磨礦時間15min，其中磨礦細度小于-200目的占 96% 〇
[0025] (2)浮選：向浮選槽中加入166g原礦，加一定量的自來水調(diào)衆(zhòng)，充分?jǐn)嚬春蟀凑?1.2kg/t的比例（It原礦中加入1.2kg碳酸鈉，下同）加入碳酸鈉，攪拌2min;然后按4.8kg/t 的比例加入水玻璃，再攪拌2min;最后按照0.6kg/t的比例加入上述已制得的捕收劑，攪拌 5min，充氣鼓泡后常溫浮選，刮板時間為4min。第一次浮選后的粗產(chǎn)物還需要精選5次，每次 精選需加入水玻璃〇.24kg/t和已制得的捕收劑0.12kg/t。
[0026] 經(jīng)過以上浮選工藝之后，精礦品位為98.26 %，產(chǎn)率為20.5 %，回收率達到67.1 % 的良好浮選指標(biāo)。
[0027] 實施例2
[0028] 取植物瀝青420g(約1.5mol)，濃硫酸lOOg(lmol)。先將植物瀝青加入到三口燒瓶 中，再緩慢滴加濃硫酸，在機械攪拌下控制反應(yīng)溫度為80 °C，反應(yīng)3.5h，冷卻得到植物瀝青 磺化物。將植物瀝青磺化物靜置分層，分離出油相產(chǎn)物。將油相產(chǎn)物置于高壓反應(yīng)釜內(nèi)，再 加入180gNa0H(4.5mol)和770g水，中速攪拌，設(shè)置反應(yīng)溫度130°C，反應(yīng)4h后取出。趁熱向所 得產(chǎn)物中加入〇. lmol 2號油，在機械攪拌下混合均勻。將反應(yīng)產(chǎn)物與水按1:50的質(zhì)量比混 合均勻得到螢石礦浮選捕收劑。
[0029]以河南某螢石礦為礦樣，其原礦主要成分化學(xué)組成為：
[0031 ]利用該捕收劑對礦樣進行浮選，浮選工藝如下：
[0032] (1)礦石前處理：對原礦碎礦，磨礦時間15min，其中磨礦細度小于-200目的占 95.3%〇
[0033] (2)浮選：向浮選槽中加入166g原礦，加一定量的自來水調(diào)衆(zhòng)，充分?jǐn)嚬春蟀凑?1. lkg/t的比例加入碳酸鈉，攪拌2min;然后按5. Okg/t的比例加入水玻璃，再攪拌2min;最 后按照0.65kg/t的比例加入上述已制得的捕收劑，攪拌5min，充氣鼓泡后常溫浮選，刮板時 間為4min。第一次浮選后的粗產(chǎn)物還需要精選5次，每次精選需加入水玻璃0.25kg/t和已制 得的捕收劑〇.15kg/t。
[0034] 經(jīng)過以上浮選工藝之后，精礦品位為98.05 %，產(chǎn)率為18.9 %，回收率達到66.2 % 的良好浮選指標(biāo)。
[0035] 實施例3
[0036] 取植物瀝青560g(約2mol)，濃硫酸100g(lm〇l)。先將植物瀝青加入到三口燒瓶中， 再緩慢滴加濃硫酸，在機械攪拌下控制反應(yīng)溫度為95°C，反應(yīng)4h，冷卻得到植物瀝青磺化 物。將植物瀝青磺化物靜置分層，分離出油相產(chǎn)物。將油相產(chǎn)物置于高壓反應(yīng)釜內(nèi)，再加入 260gNa0H(6.5mol)和800g水，中速攪拌，設(shè)置反應(yīng)溫度110°C，反應(yīng)5.5h后取出。趁熱向所得 產(chǎn)物中加入0.15mo 1 2號油，在機械攪拌下混合均勻。將反應(yīng)產(chǎn)物與水按1:50的質(zhì)量比混合 均勻得到螢石礦浮選捕收劑。
[0037]以河北某螢石礦為礦樣，其原礦主要成分化學(xué)組成為：
[0039] 利用該捕收劑對礦樣進行浮選，浮選工藝如下：
[0040] (1)礦石前處理：對原礦碎礦，磨礦時間15min，其中磨礦細度小于-200目的占 96·5%〇
[0041] (2)浮選：向浮選槽中加入166g原礦，加一定量的自來水調(diào)衆(zhòng)，充分?jǐn)嚬春蟀凑?1.3kg/t的比例加入碳酸鈉，攪拌2min;然后按5kg/t的比例加入水玻璃，再攪拌2min;最后 按照〇.7kg/t的比例加入上述已制得的捕收劑，攪拌5min，充氣鼓泡后常溫浮選，刮板時間 為4min。第一次浮選后的粗產(chǎn)物還需要精選5次，每次精選需加入水玻璃0.28kg/t和已制得 的捕收劑〇.15kg/t。
[0042] 經(jīng)過以上浮選工藝之后，精礦品位為98.3%，產(chǎn)率為19.5%，回收率達到65.7%的 良好浮選指標(biāo)。
【主權(quán)項】
1. 一種基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收劑，其特征在于由基本物質(zhì)和水組成，所述基 本物質(zhì)由植物瀝青、硫酸、強堿、2號油或11號油按照1.2-2:1:3.5-6.5:0.05-0.15的摩爾比 制備而成。2. 如權(quán)利要求1所述的螢石礦浮選捕收劑，其特征在于:所述植物瀝青來自植物油加工 過程中的廢渣，所述強堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。3. 如權(quán)利要求1所述的螢石礦浮選捕收劑，其特征在于:所述螢石礦浮選捕收劑中基本 物質(zhì)與水的質(zhì)量比為1:50。4. 權(quán)利要求1所述基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收劑的制備方法，其特征在于包括以 下步驟:①將植物瀝青置于反應(yīng)器中，向其中緩慢滴加一定量濃硫酸并攪拌均勻得中間產(chǎn) 物植物瀝青磺化物;②將植物瀝青磺化物靜置分層，分離出油相產(chǎn)物;③將油相產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至 高壓反應(yīng)釜內(nèi)，再加入一定量強堿和水，攪拌進行反應(yīng);④待步驟③反應(yīng)完成后，趁熱加入 一定量11號油或2號油并攪拌均勻得基本物質(zhì)；⑤將基本物質(zhì)與水按一定比例混合均勻即 得捕收劑。5. 如權(quán)利要求4所述的螢石礦浮選捕收劑的制備方法，其特征在于:步驟①中使用的濃 硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，反應(yīng)溫度為70-95°C，反應(yīng)時間為2.5-4h。6. 如權(quán)利要求4所述的螢石礦浮選捕收劑的制備方法，其特征在于:步驟③所述強堿為 氫氧化鈉或氫氧化鉀，反應(yīng)溫度為110-150°C，反應(yīng)時間為2.5-5.5h。7. 如權(quán)利要求4所述的螢石礦浮選捕收劑的制備方法，其特征在于:植物瀝青、硫酸、強 堿、2號油或11號油的摩爾比為1.2-2:1:3.5-6.5:0.05-0.15,基本物質(zhì)與水混合時的質(zhì)量 比為1:50。8. 權(quán)利要求1所述的基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收劑的應(yīng)用，其特征在于包括以下 步驟:a.將原礦粉碎，加水并攪拌均勻得漿料;b.向漿料中加入一定量的碳酸鈉、水玻璃和 螢石礦浮選捕收劑進行浮選;c.浮選所得粗產(chǎn)物采用一定量水玻璃和螢石礦浮選捕收劑精 選多次。9. 如權(quán)利要求8所述的基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收劑的應(yīng)用，其特征在于：步驟b 中碳酸鈉的加入量為1.1-1.3Kg/t，水玻璃的加入量為4.8-5Kg/t，所述螢石礦浮選捕收劑 的加入量為0.6-0.7Kg/t。10. 如權(quán)利要求8所述的基于植物瀝青的螢石礦浮選捕收劑的應(yīng)用，其特征在于:步驟c 中水玻璃的加入量為〇. 24-0.28Kg/t，所述螢石礦浮選捕收劑的加入量為0.12-0.15Kg/t， 精選次數(shù)為5次。
【文檔編號】B03D1/016GK106076652SQ201610424880
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】黃齊茂, 劉寶貴, 周澤富, 馮瑾瑾
【申請人】武漢工程大學(xué)