[发明专利]一种α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种α‑磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂及其制备方法和应用，该捕收剂通过先制备α‑磺基环氧脂肪酸，再将α‑磺基环氧脂肪酸皂化和开环制得。本发明所制捕收剂的亲水端具有2个可以离解成阴离子的基团，提高了所制捕收剂与矿物表面金属离子的静电作用力，从而提高了所制捕收剂的捕收能力和选择性，进而有利于提高其选矿综合效率，而疏水端两个疏水性较弱的羟基的引入可显著降低溶液的表面张力，提高了所制捕收剂的泡沫流动性。

技术领域

本发明涉及浮选捕收剂技术领域，特别涉及一种α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂及其制备方法和应用。

背景技术

磷矿是一种战略资源，是农业、工业和国防的基础原料，广泛用于国民经济的各个领域。我国的磷矿“丰而不富”，平均的品位仅有17％～18％左右。随着时间的推移，富矿和易选矿越来越少。目前，国内的入选胶磷矿已经达到17～20％P₂O₅，这些中低品位矿胶磷矿中，有用矿物和杂质矿物嵌壤关系复杂，因捕收能力、泡沫流动性的限制，现有常用的脂肪酸类浮选药剂已不能满足这类胶磷矿的选矿要求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂，以解决现有脂肪酸类浮选药剂的捕收能力、泡沫流动性差的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂，所述α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂的结构式为：

相对于现有技术，本发明所述的α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂具有以下优势：

本发明的α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂中脂肪酸羧基的α-位被磺酸基取代，使其亲水端形成2个可以离解成阴离子的基团，提高了所制捕收剂与矿物表面金属离子的静电作用力，增加了溶液的导电率，从而提高了所制捕收剂的捕收能力和选择性，进而有利于提高其选矿综合效率，而且本发明的α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂的羧基上的O原子和磺酸基上的O原子可发生协同作用与矿物表面的金属离子形成稳定的六元环螯合物，进一步提高了所制捕收剂的捕收能力。另外，本发明中α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂中亲水端两个阴离子基团的存在，以及疏水端两个疏水性较弱的羟基的引入可显著降低溶液的表面张力，提高了所制捕收剂的泡沫流动性，使其可用于低温浮选。且本发明对Ca²⁺、Mg²⁺离子有较好的分选性。

本发明的第二目的在于提出一种制备上述α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂的方法，以解决现有脂肪酸类浮选药剂的捕收能力、泡沫流动性差的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

制备上述α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂的方法，包括以下步骤：

1)α-磺基环氧脂肪酸的制备：向α-磺基油酸中加入过氧化物和催化剂，搅拌，加热，然后分液，并将分液后的有机相洗涤，得到α-磺基环氧脂肪酸；

2)α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂的制备：向所述α-磺基环氧脂肪酸中加入饱和脂肪酸、强碱、水和起泡剂，搅拌，加热，冷却，得到α-磺基双羟基脂肪酸皂捕收剂。

可选地，所述步骤1)中所述加热的加热温度为55～80℃，加热时间为4～8h。

可选地，所述步骤2)中所述加热的加热温度为80～120℃，加热时间为4～6h。

可选地，所述步骤1)中所述α-磺基油酸、所述过氧化物、所述催化剂的质量比为1～2∶0.25～0.50∶0.02～0.04。

可选地，所述步骤2)中所述α-磺基环氧脂肪酸、所述饱和脂肪酸、所述强碱、所述水、所述起泡剂的质量比为1～2∶0.4～0.8∶0.2～0.4∶0.75～1.5∶0.01～0.02。