一種重晶石浮選捕收劑的製備方法
2023-10-30 07:53:37 1
專利名稱：一種重晶石浮選捕收劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及礦石浮選捕收劑的製備方法，尤其涉及一種重晶石浮選捕收劑的製備方法。
背景技術：
目前，國內外重晶石浮選普遍採用的捕收劑是氧化石臘皂，氧化石臘皂是以石油加工提煉提出的C5～C20的石蠟為原料，在較高溫度下經氧化、皂化分離、氣化分離而成。氧化石臘皂的主要成分是飽和脂肪酸、含氧酸、二羧酸、不飽和酸、不皂化的的氧化產物和未氧化的烴類，在浮選中起捕收作用是飽和脂肪酸。國產的氧化石臘皂中，飽和脂肪酸的含量為80％以上，該飽和脂肪酸各組成部分含量如下C5～C9為10％、C10為46％～50％、C20為23％～25％。飽和脂肪酸的烴鏈越長，氧化石臘皂捕收能力越強，用量就越少，但相對溶解度越低，浮選時要求的工作溫度就越高，其中C5～C9在30℃時達到最好浮選指標；C10以上在40℃以上才達到最好浮選指標；C20以上在35℃時藥劑分散性很差，。由於這些飽和脂肪酸在礦漿中的溶解度很小，分散性差，礦漿溫度需保持在30℃以上，若溫度較低，浮選效果將顯著惡化，重晶石回收率很低。因此，氧化石臘皂尤其不適應在冬天的浮選作業中使用，並且對硬水的適應性差，在重晶石浮選生產過程中浮選捕收劑的藥劑用量大、泡沫穩定性差、精礦泡沫粘度大、流動性差，影響著重晶石精礦品位和回收率。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種藥劑的捕收能力強，選擇性能好，並且適用於低溫和硬水下浮選重晶石的重晶石浮選捕收劑的製備方法。
為實現以上目的，本發明採用如下製備方法以油酸為原料，其酸價為180～205mgKOH/g，碘價為100～140gl/100g，向其中加入重量為其3％～20％的硫酸化劑，控制反應溫度在30℃～80℃，反應時間在10～90分鐘，硫酸化反應結束後，加入重量為油酸0.5～3倍的鹽水洗滌，靜置分層後，向分出酸水後的物料中加入鹼液中和至PH值為6.5～7.5，再向生成物中加入重量為生成物1％～5％的表面活性劑。
採用本發明製備重晶石浮選捕收劑，製備方法簡單、易於操作，具有以下優點1.採用硫酸化劑處理油酸，生成烴基硫酸、烴基硫酸酯，通過引入硫酸酯基團和硫酸基團，一方面在原有物理吸附的基礎上，增加了捕收劑與礦物表面的半膠束共吸附以及化學吸附；另一方面，烴基硫酸是強電解質，在溶液中解離成陰離子狀態，增加了藥劑在礦漿中的乳化分散性和在礦物表面的覆蓋率，可大幅度提高捕收劑的捕收能力。2.通過添加表面活性劑，優化和改善了重晶石浮選捕收劑的捕收能力和抗硬水能力。3.採用本發明製備的重晶石浮選捕收劑與氧化石臘皂相比，具有水溶性好、乳化能力優良、抗硬水能力較強，起泡性能較強、選擇性較好的優點，可在較低溫度和硬水下使用，用量較少，浮選的重晶石精礦品位和回收率較高。
具體實施例方式
如
圖1所示，一種重晶石浮選捕收劑的製備方法，其工藝流程如下能以油酸為原料，該油酸可以是動物油酸，混合油酸、棉油酸、豆油酸、菜油酸或米糠油油酸，其酸價為180～205mgKOH/g，碘價為100～140gl/100g，油酸中分別含有以下成分十八碳一烯酸、十八碳二烯酸，並含有一定量的二十碳-烯酸、二十二碳-烯酸及少量飽和酸及不皂化物。再向油酸中加入硫酸化劑，該硫酸化劑可以是濃硫酸、發煙硫酸或氯磺酸，由於隨著硫酸化劑用量的增加，不飽和脂肪酸分子結合的一SO3H？？量亦不斷增加，當用量加入過大時，反應物粘度大，攪拌分散困難，副反應多，捕收劑的捕獲能力和選擇性下降；當用量加入過小，則硫酸化反應不充分，其捕收力和選擇性得不到改善，因此硫酸化劑的用量應控制在油酸重量的3％～20％之間。酸化反應溫度控制為30℃～80℃，反應時間為10～90分鐘，待硫酸化反應結束後，加入重量為油酸0.5～3倍的鹽水洗滌，靜置分層後，向分出酸水後的物料中加入鹼液中和至PH值為6.5～7.5，中和的鹼液可以為氫氧化鈉、碳酸鈉或氨水，最後向生成物中加入表面活性劑，由於加入的表面活性劑量過大，起泡能力強選擇性差，量過小，起不到改善捕收能力的作用，因此所加入的表面活性劑最佳重量為生成物1％～5％，表面活性劑可以是陰離子表面活性劑OP、平平加、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基硫酸鈉中的一種或者與上述幾種具有相類似性質的其他表面活性劑。通過添加表面活性劑能優化和改善重晶石浮選捕收劑的捕收能力和抗硬水能力。
以下是本發明具體實施時的6個實施例實施例1是以混合油酸為原料，用量為100克，其酸價為195mgKOHg/g，碘價為100gl/100g，在不斷攪拌下，加入3克濃硫酸，採用冷卻水冷卻，控制反應溫度在35℃～45℃之間，加完濃硫酸後繼續攪拌，反應時間為50分鐘，之後加入50克的鹽水，攪拌洗滌3分鐘，靜置1～2小時，待良好分層後，向分出酸水後的物料中入1克氫氧化鈉進行中和，待PH值達到6.5時，加入2克十六烷基苯硫酸鈉，混合均勻即為產品。
實施例2是以動物油酸為原料，用量為100克，其酸價大於198mgKOHg/g，碘價110gl/100g，在不斷攪拌下，加入8克濃硫酸，控制反應溫度在30℃～35℃之間，反應時間為30分鐘，之後加入200克的鹽水，再加入3克氫氧化鈉進行中和，待PH值達到6.5時，加入0.5克十六烷基苯硫酸鈉，混合均勻即為產品。製備過程的其它控制條件同實施例1。
實施例3是以棉油酸為原料，用量為100克，其酸價大於200mgKOHg/g，碘價為130gl/100g，在不斷攪拌下，加入5克濃硫酸，控制反應溫度在60℃～65℃之間，反應時間為40分鐘，之後加入100克的鹽水，再加入2克氫氧化鈉進行中和，待PH值達到6.5時，加入0.5克十六烷基苯硫酸鈉，混合均勻即為產品。製備過程的其它控制條件同實施例1。
實施例4是以豆油酸為原料，用量為100克，其酸價大於195mgKOHg/g，碘價為105gl/100g在不斷攪拌下，加入15克濃硫酸，控制反應溫度在35℃～45℃之間，反應時間為15分鐘，之後加入300克的鹽水，再加入5克氫氧化鈉進行中和，加入5克十六烷基苯硫酸鈉，混合均勻即為產品。其它工藝步驟同實施例1實施例5是以菜油酸為原料，用量為100克，其酸價為200mgKOHg/g，碘價為107gl/100g在不斷攪拌下，加入3克濃硫酸，控制反應溫度在70℃～80℃之間，反應時間為60分鐘，之後加入250克的鹽水，再加入1克NaOH進行中和，加入0.5克平平加，混合均勻即為產品。製備過程的其它控制條件同實施例1。
實施例6以混合脂肪酸為原料，用量為100克，其酸價為200mgKOHg/g左右，碘價為120gl/100g，加入表面活性劑為OP。製備過程的其它控制條件同實施例1。
採用本方法製備的重晶石浮選捕收劑，其凝固點在4～10℃，產品中的主要成分是硫酸化產物烴基硫酸、烴基硫酸酯、表面活性劑以及未完全反應的部分脂肪酸，常溫下反應產物為褐色或棕紅色油狀液體。本發明所採用的設備為本技術領域人員熟知的常規設備。
表1分別列出了採用本發明方法製備的重晶石浮選捕收劑和一般氧化石臘皂重晶石選礦的對比試驗結果，重晶石原礦的硫酸鋇(BaSO4)品位為79.13％。
表1
從表1中可知採用本發明製備的重晶石浮選捕收劑的捕收能力和選擇性均高於一般的氧化石臘皂，所用的輔助原料水玻璃的用量則低於氧化石臘皂所需的用量，節約藥劑費用；在低溫浮選時，在藥劑用量、重晶石原礦精礦品位基本相同的情況下，BaSO4回收率提高了20.13％。因此，本發明製備的重晶石浮選捕收劑捕收能力強，選擇性能好，並且適用於低溫和硬水。
權利要求
1.一種重晶石浮選捕收劑的製備方法，其特徵在於以油酸為原料，其酸價為180～205mgKOH/g，碘價為100～140gl/100g，向其中加入重量為其3％～20％的硫酸化劑，控制反應溫度在30℃～80℃，反應時間在10～90分鐘，待硫酸化反應結束後，加入重量為油酸0.5～3倍的鹽水洗滌，靜置分層後，向分出酸水後的物料中加入鹼液中和至PH值為6.5～7.5，再向生成物中加入重量為生成物1％～5％的表面活性劑。
2.根據權利要求1所述的一種重晶石浮選捕收劑的製備方法，其特徵在於硫酸化劑是濃硫酸、發煙硫酸或氯磺酸。
3.根據權利要求1所述的一種重晶石浮選捕收劑的製備方法，其特徵在於表面活性劑為陰離子表面活性劑OP、平平加、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基硫酸鈉中的一種，或者與上述幾種具有相類似性質的其他表面活性劑。
4.根據權利要求1所述的一種重晶石浮選捕收劑的製備方法，其特徵在於油酸為動物油酸、混合油酸、棉油酸、豆油酸、菜油酸或米糠油油酸，
5.根據權利要求1所述的一種重晶石浮選捕收劑的製備方法，其特徵在於鹼液為氫氧化鈉、碳酸鈉或氨水。
全文摘要
本發明公開了一種重晶石浮選捕收劑的製備方法，以油酸為原料，其酸價為180～205mgKOH/g，碘價為100～140gl/100g，向其中加入重量為其3％～20％的硫酸化劑，控制反應溫度在30℃～80℃，反應時間在10～90分鐘，待硫酸化反應結束後，加入重量為油酸0.5～3倍的鹽水洗滌，靜置分層後，向分出酸水後的物料中加入鹼液中和至pH值為6.5～7.5，再向生成物中加入重量為原料1％～5％的表面活性劑而成，其製備方法簡單、易於操作，所製備的重晶石浮選捕收劑與一般氧化石臘皂相比，具有水溶性好、乳化能力優良、抗硬水能力較強，起泡性能較強、選擇性較好，可在較低溫度和硬水下使用，用量較少，浮選的重晶石精礦品位和回收率較高。
文檔編號B03D1/012GK1623674SQ20031010658
公開日2005年6月8日 申請日期2003年12月5日 優先權日2003年12月5日
發明者那瓊 申請人:福州大學