[发明专利]一种通过浮选法除杂提高磷石膏白度的浮选捕收剂及其应用

说明书

本申请公开一种通过浮选法除杂提高磷石膏白度的浮选捕收剂及其应用，具体由以下重量份的原料组成：乙烯基三甲氧基硅烷40‑60份，醚胺10‑20份，脂肪醇20‑25份，十二胺10‑15份，其中醚胺的化学通式为R‑O‑CH₂CH₂CH₂NH₂，式中R为C_10~16直链烷基，脂肪醇的化学通式为R‑OH，式中R为C_5~8直链烷基。该浮选捕收剂具有可同时捕获有机物质和石英等矿物杂质、兼具起泡剂性能、捕收能力强、浮选速度快、性能稳定和用量低等优点。可以显著提高浮选对磷酸二氢钙悬浮液中有色物质和矿物等杂质的去除效率，避免有色物质和杂质进入液相磷酸和副产物磷石膏中，从源头除杂和增加磷石膏白度。

技术领域

本发明属于磷化工固废处理技术领域，具体涉及一种通过浮选法除杂提高磷石膏白度的浮选捕收剂及其应用。

背景技术

磷石膏是磷化工的主要固体废弃物，一般生产1吨磷酸会产生4.5-5.5t磷石膏。目前全世界每年约产生2.8亿吨磷石膏，而磷石膏的综合利用率仅在40%左右。白度是影响磷石膏应用的一种重要因素。

磷石膏因含有磷酸及其盐、氟化物、有机物、石英及铁镁氧化物等杂质而成灰色或灰黑色，导致其只能应用于水泥、化工原料和土壤改良剂、路基等低附加值领域。对磷石膏进行除杂增白，可以极大的提高其利用价值，还可以替代储量有限的天然石膏，减少固废堆存对生态环境造成的破坏，提高资源利用率。专利CN111302377A公布了一种磷石膏除杂增白的方法，分别采用了酸浸-浮选-重选等，工艺流程长且复杂，涉及多段脱水，成本高。专利CN111792663A公布了一种采用煅烧-酸浸-洗涤提高磷石膏白度的方法，但是该方法加入煅烧助剂碳酸铵、碳酸氢铵、氯化钠等，能耗高且煅烧过程中可能会损害炉体。此外，采用硫酸酸浸和漂白法会产生大量废水需要处理。浮选法可以有效去除磷石膏中的有机物质和石英等杂质，使其白度大幅度提升。浮选捕收剂是决定浮选效果的关键。

综上所述，针对当前磷石膏增白技术流程长且复杂、成本高、环境污染严重，常规浮选药剂耐酸性和选择性差、捕收能力不强等问题，开发一种通过浮选法除杂提高磷石膏白度的浮选捕收剂具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过浮选法除杂提高磷石膏白度的浮选捕收剂及其应用，本发明的浮选捕收剂具有以下优点：（1）可同时捕获有机物和硅酸盐杂质；（2）兼具起泡剂性能；（3）性能稳定，捕收能力强；（4）浮选速度快，用量低。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种通过浮选法除杂提高磷石膏白度的浮选捕收剂，由以下重量份的原料组成：乙烯基三甲氧基硅烷40-60份，醚胺 10-20份，脂肪醇20-25份，十二胺10-15份。

进一步地，所述醚胺的化学通式为R-O-CH₂CH₂CH₂NH₂，式中R为C_10~16直链烷基。

进一步地，所述脂肪醇的化学通式为R-OH，式中R为C_5~8直链烷基。

上述浮选捕收剂在对磷矿进行浮选生产磷石膏中的应用，过程如下：

（1）将磷矿加入温度为50-90℃、浓度为22-32wt%磷酸溶液中，恒温反应0.5 h -6.0h得到磷酸二氢钙悬浮液；

（2）反应结束后，将磷酸二氢钙悬浮液直接转移到搅拌桶内，加入捕收剂搅拌调浆2 min -10min，捕收剂用量按磷矿质量计为50~150g/t；

（3）将调浆后的悬浮液转入浮选柱内，浮选柱充气量为20-200ml/min，浮选时间为5 min -20min；