改型氧化石蜡皂的物化性能及在磷矿浮选中的应用
来源：网络 作者：网络转载 2019-10-14 阅读：144
河北省矾山磷矿选矿厂设计规摸120万t/a，浮选作业采用一次粗选、两次精选、一次扫选、中矿顺序返回的工艺流程。浮选药剂采用混合型药剂。其中氧化石蜡皂作为主要成份起关键作用。但传统的氧化石蜡皂存在溶解度小、分散性差、泡沫粘而韧的问题，增加了产品脱水作业的难度。大的试验研究和生产实践表明，采用改型氧化石蜡皂既能改善脱水作业效果，又能保证浮选指标稳定，提高产品质量。 1 矿石性质 矾山磷矿矿体产于碱性超基性杂岩体中，属磁铁磷灰石型岩浆晚期堆积矿床，主要有用矿物为氟磷灰石和磁铁矿，脉石矿物有辉石、黑云母，其次为正长石、方解石、绢云母、钛榴石等。 2 传统氧化石蜡皂使用现状 矾山磷矿自投产以来一直采用以传统氧化石蜡皂为主的混合浮选药剂，虽然该混合药剂在浮选作业中捕收能力较强，但存在选择性差，精矿产品杂质含量较高，在产品脱水作业中泡沫产品不易消泡，过滤脱水效率低等问题。 3 改型氧化石蜡皂的物化性能 3.1 原料选择与氧化深度 传统731氧化石蜡皂一般采用熔点在40℃以下的石蜡为原料。在浮选性能上，平均分子量较大的氧化石蜡皂捕收能力较强，但耐低温和分散性能较差，我们采用熔点在40℃ 以上的 软蜡为原料，适当提高氧化温度和深度，终点酸值控制在90以上。产品分子量分布有所变宽，羟基酸含量增加，碳链上活性基团生成的机会增加。这种条件下生产的氧化石蜡皂与混合药剂中其他成份的相溶性增强，因此其捕收能力和选择性都有所提高。 3.2 皂化与热处理 氧化石蜡皂的生产工艺最早来源于合成脂肪酸，其中氧化石蜡的皂化过程是不可缺少的，但与合成脂肪酸生产不同的是，选矿用氧化石蜡皂侧重的是分子的活性，而非正构酸的纯度，这就要求在生产过程中最大限度地将分子碳链上已形成的活性基团以物理状态存在于产品中，因此我们采用直接高压蒸汽充分搅拌，保持较高的温度与较高的pH值，且对皂化反应的设备几何形状也进行改进，使皂化生产更趋于合理。氧化石蜡皂生产的最后一道工序是热处理，类似于合成脂肪酸的生产。合成脂肪酸生产热处理的目的是把所有非羧酸类物质最大可能闪蒸出来，以提高脂肪酸的纯度，实际上这些被蒸出的中性氧化物在选矿上一般都具有一定的捕收能力和起泡作用，而且，它们也是脂肪酸类捕收剂与其他增效剂相溶和的促进剂，同时由于这些物质具有疏水性，它们的存在也会在一定程度上提高浮选速度。因此，为适应选矿的要求，在氧化石蜡皂生产的这一环节，我们采用小进料量和低温出料，在使酯类充分皂化的同时，也使具有一定分子量的中性氧化物不会被损失掉。实践证明，这种调整是有效的。 4 小型试验 2002年矾山磷矿选矿厂多次进行了改型氧化石蜡皂的小型试验室试验。针对小型试验存在 的问题，药剂厂对其生产工艺进行了调整和完善。试验表明，改型氧化石蜡皂与传统氧化石蜡皂相比，在浮选指标、产品质薰、沉降速度等方面都有显著改善(见表1)。 表1 小型试验结果 序号 氧化石蜡皂类型 原矿品位 精矿品位 回收率 产品杂质含量 沉降速度 P2O5/% P2O5/% /% Fe2O3/%MgO/% /(mm.s-1) 1传统石蜡皂 11.34 36.25 93.43 1.87 0.75 0.086 改型石蜡皂 11.29 36.27 93.51 1.69 0.70 0.110 2传统石蜡皂 10.30 36.31 92.98 1.89 0.77 0.082 改型石蜡皂 10.33 36.43 93.04 1.73 0.74 0.105 5 生产实践 选矿厂从2002年底开始正式使用改型氧化石蜡皂，实践证明该药剂用于矾山磷矿成效显著。 5.1 生产指标稳定，产品杂质含量降低 使用该药剂，浮选泡沫大小均匀、脆性增强、易于消泡，同时泡沫流动性好，使浮选泡沫冲洗水用量大幅度减少，很好地实现了高质量分数浮选，降低了药剂单耗，提高了浮选指标。采用该药剂，使得磷精矿质量进一步提高，精矿品位稳定在36%以上，杂质含量Fe2O3降低至1.8% 以下，MgO降低至0.8%以下(见表2)。 表2 生产指标对比 时间 氧化石蜡皂类型 原矿品位 精矿品位 回收率 产品杂质含量 P2O5/% P2O5/% /% Fe2O3/%MgO/% 2002年 传统石蜡皂 10.74 36.44 91.89 1.98 0.82 2003年 改型石蜡皂 10.30 36.58 92.87 1.74 0.71 2004年 改型石蜡皂 10.03 36.08 92.07 1.78 0.72 5.2 解决了脱水作业存在的问题，提高了过滤脱水效率使用该药剂降低了泡沫产品的粘度，加快了泡沫产品的沉降速度，减少了浓密机溢流量，提高了过滤脱水效率，过滤产量由9t/h提高到14t/h，同时降低了滤饼水分，节约了干燥精矿的燃料费用。 5.3 降低了选矿成本 使用该药剂的直接经济效益表现为：药剂单耗降低0 15kg/t原矿，单价降低100元/t。间接效益表现为：由于过滤效率的提高和产品水分的降低，减少了矿浆输送砂泵的运行台数和过滤机的运行机台，大大节约了电费和燃料费用。另外，由于精矿浓密机溢流量的减少，再次减少了不合格产品的产量。 6 结语 改型氧化石蜡皂对矾山磷矿选磷工艺具有较强的适应性，能稳定提高生产指标和产品质量，并 能有效地降低选矿成本，大大改善脱水作业效果。
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