十二烷基磷酸酯作为捕收剂浮选分离菱镁矿与白云石的探索

Vo1．6 N<23 M ay 1 997 中 国 矿 业 CHINA M INING M AGAZINE 总第 31期 SUM N<231 刀--／一 _ _ 。 l_000 摘 要 通过对菱镁矿及其主要伴生脉石矿物白云石性质的研究可知：探讨用阴离子 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面活性剂 — — 十二烷基磷酸醋作为捕收剂浮选分离菱镁矿和白云石的可能性很有意义。在本论支实验中t首先用 十二醇、三氯氧磷为主要原料台成了十二烷基磷酸酯t研究r 对菱镁矿和白云石的捕收作用；并探讨 了配台使用水玻璃作为抑制剂 ，用十二烷基磷酸脂作为捕收剂，浮选分离菱镁矿与白云石分离的可能性 和条件。 关键词 十二烷基磷酸酯 浮选 ． 堕 椭 f『 利 RESEARCH 0N SEPARAT10N 0F M AGNESITE AND D0L0M ITE BY FL,OTAT10N USING D0DECYL PH0SPH0RIC ACID ESTER AS A C0LLECT0R Li Xiaoan Chert Oonglun W ang Shaoyan Zhang Zhiqiang (Anshan Institute of lron 8'Steel Technology) Abstratl：lnth 口en t，an anionic surface active agent—dnd eeyI phosphoric acid e啦er synthe— sized with dodecano[．phosphorus oxychloride and the other materials．The co]lective power 0f dodecy[phos— phoric acid ester on rnagnesite and do]omite has been researched．and with help of water glad8 asa modifier the possib{lity and conditlonn of separating rnagnesite and do]omite using dnd ecy]phosphoric acid ester as a collector by flotation have been investigated． Keywords Dodecv1 phosphoric acid ester，Flotation，Magnesite，Dolomite 1 引 言 菱镁矿是一种重要的工业矿物+主要用作 生产碱性耐火材料的原料。在菱镁矿矿石中主 要伴生脉石矿物有硅酸盐类矿物、白云石、方 解石和各种铁矿物；这些杂质矿物的存在使其 耐火材料的抗高温性能降低，因此需要通过选 矿方法分离菱镁矿和伴生脉石矿物t提高菱镁 矿原料的纯度。 菱镁矿矿石选矿常用方法是重选和浮选。 重选 适用于处 理粗粒级菱 镁矿矿石 (d> 1mm)，对于细粒级菱镁矿石，特别是对精矿品 位 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 较高时，多采用浮选法。硅酸盐类杂质 矿物与菱镁矿的表面性质差异显著，利用浮选 法实现其相互闻分离比较容易“ ；但是，菱镁矿 与其最常见的伴生含钙杂质矿物白云石的晶格 结构和表面性质非常相近，以及两者的溶解度 都较大，利用浮选法实现其相互分离非常困难， 维普资讯 http://www.cqvip.com 6卷3期 李晓安等：十二烷基磷酸酯作为捕收荆浮选分离菱镁矿与白云石的探索 79 一 直是人们注意研究并有待解决的问题。 。 在菱镁矿矿石浮选时，通常采用反浮选工 艺脱除含硅矿物，正浮选工艺除去含钙和铁的 矿物 反浮选使用阳离子胺类捕收剂，一般不 使用其它调整剂；正浮选常用的捕收剂是脂肪 酸、烷基磺酸盐和烷基硫酸盐，通常需配合使 用一些抑制剂来抑制脉石矿物。据资料 [3]报 道．在使用十二胺作为捕收剂进行菱镁矿反浮 选时，使用盐酸和磷酸钠作调整剂，可强化脱 硅效果，但只可除去少量的含钙和含铁矿物 总 而言之，目前菱镁矿浮选药剂 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 对脱硅已取 得成功的经验，但在降钙方面效果都不很理想， 而且钙的降低总是伴随着精矿产率的大幅度下 降。因此，要实现菱镁矿与白云石的有效分选， 寻找选择性更好的捕收剂是十分重要的 经过 对菱镁矿和白云石表面性质的研究，有理由认 为十二烷基磷酸酯有可能是一种比较理想的分 离菱镁矿和白云石的浮选捕收剂 由资料 (43可知，在水中磷酸钙的溶解度 3．2×10～moI／L．而磷酸镁不属于难溶盐，二 者的溶解度相差很大，这表明磷酸根对钙离子 的亲和力大于它对镁离子的亲和力。因此有理 由认为，含有磷酸根的磷酸脂在菱镁矿和白云 石的表面吸附可能具有选择性 此外，捕收剂 的捕收能力大小与碳链长度有关，碳链越长，疏 水能力越强，但烃链过长会使其溶解度下降、分 散不好，反而导致其捕收能力的下降 综合考 虑，我们采用十二烷基磷酸酯作为捕收剂，探 索浮选分离菱镁矿和白云石的可能性和条件 由于我们没能找到纯度较高、适于研究用 的十二烷基磷酸酯，我们利用十二醇与三氯氧 磷等原料，选择合成单烷基磷酸酯的工艺路线， 在实验室合成出十二烷基磷酸酯，供研究使用。 2 试验矿样、方法与药剂 2．1 试验矿样 试验用菱镁矿矿样取白海城镁矿，白云石 矿样取白大石桥白云石矿。矿样破碎后用瓷球 磨机干磨，经过振动筛分和人工筛分后得到以 下 各 粒 度 级 别：+ 0．1 49ram、 0．149+ 0．104mm 、 0．104— 0．074mm 、一 0．074ram+ o．053mm 以及 0．053ram级别。本试验使用 粒度级别为一0．149+0．104mm。矿样的多元 素化学分析结果见表 1。 矿样多元素化学分析结果 表 1 称 Jf圳㈤ J s_(1 ( J l F 2 ( ) l^2【b【“ 境赫( J 菱镁矿 47 35f 0 47 0 08 0 19 0 06 51．85 白云石 21．63 30 36 l 00 『 0，55 0】6 4B 30 2．2 试验方法 2．2．1 十二烷基磷酸酯的制备 利用十二醇和三氯氧磷为主要原料，通过 以下反应可得到纯度为 97 ～99 的单烷基 磷酸酯，可满足试验研究需要 合成工艺路线 及操作步骤见资料 [5] C】2H25OH+POC[ 一c ． ：H25OPOC[2+HC1十 C L2H 25OPOC[2+2H20 C 2H25OPO (OH)2十2HC]+ 2．2．2 菱镁矿与白云石单矿物可浮性试 验 菱镁矿和白云石的单矿物可浮性试验在容 积为 125ml的 Livshich浮选管中进行，试验每 次 用矿样 500mg、每次加 药的调浆时间为 3rain，浮选时问为3rain，全部试验均在蒸馏水 中进行 2．2．3 试验 药荆 试验中用来合成十二烷基磷酸脂的药剂均 为分析纯，使用的调整剂盐酸和氢氧化钠为分 析纯，水玻璃为高纯度的工业产品。 3 矿物可浮性试验结果及讨论 这部分试验主要有两个方面的研究内容， 一 是探讨十二烷基磷酸脂对菱镁矿和白云石的 捕收作用及其差异，二是探讨配合使用调整剂 扩大十二烷基磷酸脂对菱镁矿和白云石捕收作 用的差异和浮选分离两种矿物的可能性和条 件。试验的基本条件见 “试验方法 。 3．1 十二烷基磷酸脂的捕收作用 由于介质 pH值对矿物的可浮性具有重要 影响，我们首先考察了在不同十二烷基磷酸酯 用量时，矿浆 pH值对菱镁矿和白云石可浮性 的影响，其结果见图 l和图 2。 从图 1和图 2可见t当十二烷基磷酸脂用 量一定时，菱镁矿和白云石在酸性介质中的可 浮性比较好，随着介质的pH值增高，其上浮率 下降。随着捕收剂用量的增大 菱镁矿和白云 石的上浮率均增大。当十二烷基磷酸脂用量较 维普资讯 http://www.cqvip.com 80 中 国 矿 业 I 997董 l O 9 ～ ， 7 至 0 0 】0 I 4 U )0 0 l u 图 1 介质 pH值对菱镁矿可浮性的影响 图 3 介质pH值对菱镁矿和 自云石可浮性的影响 图 2 介质 pH值对自云石可浮性的影响 低时，介质pH值的影响较明显；当捕收剂用量 较高时．例如，当溶液浓度为 100ppm时，介质 pH值对菱镁矿和 白云石的上浮率影响较小， 并且在整个试验的介质 pH值范围内两者的上 浮率都大于 95 。 尽管从图 1和图2给出的结果来看十二烷 基磷酸酯对菱镁矿和白云石的捕收能力比较接 近．但对实际试验过程的观察表明十二烷基磷 酸脂与菱镁矿和白云石之阃的作用还是存在明 显的差别，主要表现在其它浮选条件相同时，白 云石的上浮速率远大于菱镁矿的上浮速率。试 验结果表明 (图略)，在十二烷基磷酸脂的溶液 浓度为 100ppm时，白云石在 0．5rain内的上浮 率即可达到 98％t而菱镁矿在浮选 3min后才 能达到相同的上浮率，这证明了十二烷基磷酸 酯对钙镁碳酸盐复盐矿物白云石的作用确实要 强于它对仅含镁的碳酸盐矿物菱镁矿的作用， 但进一步的研究结果表明这种差异还不足以达 到较理想地浮选分离菱镁矿和白云石的目的。 3．2 水玻璃作用的影响 为了达到强化利用十二烷基磷酸酯作为捕 收剂浮进分离菱镁矿和白云石的目的，应该配 合使用具有选择性的抑制剂。通过对多种抑制 剂，如六偏磷酸钠、淀粉、水玻璃等药剂的试 验表明，水玻璃能有效抑制菱镁矿上浮．而对 白云石的抑制能力则较弱，因而可有效地扩大 十二烷基磷酸脂对菱镁矿和白云石捕收作用的 差异。 图 3给 出十二烷基磷酸脂 溶液浓度为 100ppm和水玻璃浓度为 75ppm时菱镁矿和白 云石上浮率随介质pH值变化的情况。实验结 果表明，在碱性介质中水玻璃对菱镁矿和白云 石的抑制作用都很强烈，但酸性介质中其抑制 作用存在着一定的差异，特别当介质 pH值为 5．5左右时，这种差异最为明显。 图 4给出在介质 pH值为 5 5左右，溶液 中十二烷基磷酸酯浓度为 100ppm时，菱镁矿 和白云石上浮率随水玻璃用量的变化结果。从 图4可见，随着水玻璃用量的增大，对菱镁矿 的抑制作用增强，并且其上浮率下降得很快，即 使在水玻璃用量很小时对菱镁矿也有较强的抑 图4 水玻璃用量对菱镁矿和自云石可浮性的影响 上 聿 " ! { ● } 上 荐 卓 ” 维普资讯 http://www.cqvip.com 6卷 3期 李晓安等：十=烷基磷酸酯作为捕收剂浮选分 离菱镁矿与白云石的探索 8l 。但当水玻璃用量较小，其溶液浓度小于50ppm 时，对白云石基本没有抑制作用，即使当其用 量进一步增大时，对白云石的抑制作用也远小 于对菱镁矿的抑制作用，白云石的上浮率下降 较慢。当水玻璃的溶液浓度在50~80ppm之间 时．十二烷基磷酸脂对菱镁矿和白云石的捕收 作用具有很好的选择性。例如，当水玻璃的溶 液浓度为 70ppm 时，白云石 的上 浮率大于 85 ，而菱镁矿产率小于 20 。 综合上述实验结果可见，利用十二烷基磷 酸脂作为捕收剂浮选分离菱镁矿和白云石是可 能的。 4 结 论 根据以上实验结果可以得到以下结论： (1)十二烷基磷酸酯对菱镁矿和白云石的 捕收作用具有一定的选择性。 (2)使用水玻璃作抑制剂可有效地增强十 二烷基磷酸脂对菱镁矿和白云石作用的选择 性；在实验条件下，当介质pH值为5 5左右， 溶液中十二烷基磷酸脂浓度为lOOppm，水玻璃 浓度为70ppm时，菱镁矿和白云石的上浮率的 差异最显著。 I 参考文献 [1 Doeruer，H A and Dwight，I H．，“con~ntration of low grade MagnesitE Ores by Flotation”． 《US Bureau of M ines，Bull ，P 1 30．1938 C29 H㈣ ，H S and SD⋯ nda～ ．p ． Ftotmi on oI Sa Lt— type Mineraks”．(Flotation》 edited by M C．Fuerstenau． Pl36—194，冶金工业出版杜，198I 63 J t．i Xiac~n and Sab~tie．D．，”InfLuence of Snd iumdihydre,gen Phosphate on the C~lecting Selectivity of I~~lecy lamineaeetate for Magnesite and Dolomite"，fProceed s of the Second W orld Cougress o0．Non—metallic Minerals ， edited by Gu Jiexiang et at，P786—789．1989 C43 印永嘉，《大学化学手册》．P261，山东科学技术出版社， 】985． C53 李宗石，徐明新，《表面恬性剂台成与工艺；．P137．中 国轻工业出版社，1993． (收稿 日期 1997年 1月25日) [作者简介] 李晓安 鞍山钢铁学院教授 博士 陈公伦 鞍山钢铁学院硕士生 王绍艳 鞍山钢铁学院讲师 硕士 张志强 鞍山钢铁学院讲师 硕士 CI-接 77页] 们的极大关注。 6 结束语 高压辊磨是一种新的粉碎工艺，它利用 (准)静压使物料粉碎和损伤，使后续球磨容易， 从而节省总的粉碎能耗，提高产量 目前该工 艺已在建材行业的水泥生、熟料粉碎中得到了 成功的应用。可以相信随着焊接材料性能、堆 焊技术的提高和辊面结构形式的改进，高压辊 磨这一高效、节能粉碎技术将在铁矿石等坚硬 物料的粉碎中得到应用和推广。 I 参考文献 ：1] 兰海-高压粉碎技术的发展现状，《中国建材装备》，】995 (2 ， 】0～ 】2 [2] 马玉聪，高压辊磨新技术的进展，《金属矿山》，l991 (】0)，％ ～ 58 ：3] K、~ oDert，A First S~vey Grinding with High-Corn— prmsmn Roller M iik~，International J0㈣ 】0f Mineral Pro— cessmg， 1988 (22)，401～ 12 ：4] D．Sehw~hten．Experieoe~ in Dry Grinding with High Compression Roller Mills for End Product Qua Lity Be]ow 20 Micro~， Minera]~Engin~ring．Vot 3．1990 (1 2)，23～ 24 653 李坤山-谱孝良-辊压机在山东水泥行业的使用，《水 泥技术》，】995(1)-19～21 ：6] 徐小荷-高压辊磨的岩石力学基础，粉碎 (第二届粉碎 工程前景研讨告论文集)，1995．7．∞～38 [7j 杨晓明t高航，徐小荷，辊压机用于粉碎矿岩的工业试 验，E矿山机械》，1996({)。8～l1 C83 KHD公司 (德国)，辊压机技术的现状，’94南京国际 水泥新技术研讨会论文集，1994．fi0～B5 (收稿 日期 -1996年 12月 18日) [作者简介： 高 航 博士 东北大学副 教授 扬晓明 硕士 东北大学讲师 徐小荷 东北大学教授 博士生导师 国 务院学位委员会评议组成员 维普资讯 http://www.cqvip.com