[发明专利]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

说明书

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C₁₀—C₂₂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意义。

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：

式中：R是C₁₀—C₂₂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。

本发明同时公开一种沉积型硅钙质胶磷矿脱硅捕收剂的制备方法：

向三口瓶中一次性投入含C₁₀—C₂₂饱和和不饱和烃类的脂肪酸油脂、脂肪酸或脂肪酸甲酯、含二胺化合物和催化剂氢氧化钠或氢氧化钾，三者质量比1：（0.2～0.5）：（0.01～0.03），然后加入总物料质量15%的甲苯或二甲苯，缓慢升温至120℃，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。