[发明专利]一种耐低温中低品位胶磷矿浮选捕收剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐低温中低品位胶磷矿浮选捕收剂的制备方法，属于磷矿浮选捕收剂制备技术领域。

背景技术

磷矿是主要的化工原料，用途极广，是制造磷肥、磷酸盐及磷系列添加剂等产品的主要磷来源。我国磷矿主要分布在27个省、自治区，其中湖北、湖南、四川、贵州和云南是磷矿富集区，这5个省份已查明磷矿资源储量约占全国3/4。我国磷矿资源丰而不富，与世界相关国家相比，我国磷矿在矿石质量和可选性方面有较大差异。我国磷矿富矿少，中低品位矿多，绝大部分磷矿必须经过选矿富集后才能满足磷酸和高浓度磷复肥生产的要求。在已探明的储量中，沉积型磷块岩(胶磷矿)占我国总储量的85％，且绝大部分为中低品味矿石，矿物颗粒细，嵌布紧密，有害杂质多，选矿难度非常大，给我国磷矿的开发利用带来了一定的困难。特别是今年来，随着磷矿资源的不断开发利用，富磷矿和易选磷矿资源日益减少。解决地中品味磷矿的浮选，尤其是中低品位难选胶磷矿的浮选已迫在眉睫。

浮选是提纯胶磷矿主要方法，浮选捕收剂采用的是油酸及其皂、塔尔油、氧化石蜡皂等，这些传统的捕收剂对难选胶磷矿选择性较低、低温浮选效果较差，需要加温浮选以及浮选药剂用量大等缺点，导致选矿成本较高，因此，有必要开发新型高效、耐低温浮选捕收剂来解决这类低品位难选胶磷矿浮选富集问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前传统的捕收剂对中低品位胶磷矿选择性低、低温浮选效果差，需要加温浮选以及浮选药剂用量大的缺陷，提供了一种以苹果酸为原料，经酯化后与乙醇胺反应得到苹果酸烷醇酰胺，然后再经氨基磺酸作用后生成含有胺基和磺酸基的苹果酸烷醇酰胺硫酸酯，再向苹果酸烷醇酰胺硫酸酯上引入阳离子季铵盐来制备耐低温中低品位胶磷矿浮选捕收剂的方法，本发明首先将苹果酸溶解后，在固体酸作用下与甲醇酯化，再与乙醇胺反应生成苹果酸烷醇酰胺，然后再经氨基磺酸作用引入磺酸基，再将其在碱性条件下引入季铵盐结构，得到两性苹果酸衍生物，两性苹果酸衍生物中含有亲水基磺酸基、季铵盐和酰胺基，使其极易溶于水，能在水中稳定分散，且能吸附于磷矿表面进行浮选，最后与烷基磺酸钠等混合即可得到耐低温中低品位胶磷矿浮选捕收剂，本发明制备的浮选捕收剂可在5～35℃下对磷矿进行浮选，且对中低品位磷矿的选择性好，捕收能力强，使用量小，P₂O₅的回收率均达到了93～96％，同时浮选泡沫良好不粘，低温条件稳定。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

((1)称取15～20g苹果酸加入到盛有200～250mL无水甲醇的烧杯中，将烧杯移入数显测速恒温搅拌器中，于温度为60～70℃，转速为450～500r/min下搅拌溶解15～20min，得到苹果酸甲醇溶液；

(2)量取100～120mL苹果酸甲醇溶液加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于油浴锅中，控制温度在130～140℃，再向烧瓶中加入0.3～0.5g磷钨酸，搅拌反应60～90min后，降温至80～90℃，并向烧瓶中加入10～15mL乙醇胺，继续搅拌反应90～120min后，向烧瓶中加入5～8g氨基磺酸，搅拌反应50～70min，反应结束，收集产物并过滤，收集滤液，将滤液置于旋转蒸发仪中，旋转浓缩至原体积的1/3，得到浓缩液；

(3)取15～20mL上述浓缩液加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在50～60℃，再向烧瓶中加入50～80mL质量分数为15％氢氧化钠溶液和8～12g3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵，搅拌反应30～40min后，升温至75～85℃，继续搅拌反应60～90min，反应结束，收集产物，将产物静置分层，收集下层有机相，得到两性苹果酸衍生物；

(4)按重量份数计，称取25～30份上述两性苹果酸衍生物、5～8份十二烷基磺酸钠、1～3份失水山梨醇月桂酸酯和40～50份水加入到烧杯中，并对其加热至60～70℃，搅拌混合15～20min后，停止加热，待其自然冷却至室温，即可得到耐低温中低品位胶磷矿浮选捕收剂。