磷矿浮选药剂的研究现状

浮选方法是磷矿选别的有效分选方法之一，在浮选工艺中浮选药剂对选矿的技术指标起到决定性的作用。因此，大量研究工作都集中在寻找选择性好、性能好且廉价的浮选药剂，以便更好地利用中低品位磷矿资源。

一、捕收剂

在磷矿浮选中，国内外普遍采用氧化石蜡皂、塔尔油等脂肪酸类捕收剂回收磷酸盐和碳酸盐。由于其选择性差，对硬水和低温浮选的适用性差，20世纪80年代以来，国内外先后研制了一些有效的磷矿捕收剂，如阳离子捕收剂、两性捕收剂等。

（一）阳离子捕收剂

阳离子捕收剂解离后，产生带有疏水烃基的胺基，是有色金属氧化矿、石英、长石等铝硅酸盐的有效捕收剂。80年代以来，许多研究者都报道应用阳离子捕收剂来捕收磷灰石和反浮脱硅，研究表明阳离子胺类捕收剂对硅质、钙质、硅钙质三类磷矿都具有分选性。曾小波采用阳离子捕收剂GE－609选别宜昌某地含P₂O₅27.27％、MgO2.25％、Fe₂O₃1.87％、Al₂O₃3.11％的磷矿，经双反浮浮选，综合精矿P₂O₅品位达32.87％，杂质含量明显降低：MgO 0.93％、Fe₂O₃ 1.1％、Al₂O₃1.45%。

（二）两性捕收剂

近年来，两性捕收剂用于浮选磷酸盐矿物取得了较大进步。据报道，芬兰成功地使用了两性捕收剂烷基－N－甲基甘胺酸，从方解石、白云石和云母中浮选磷灰石，对P2O54%、MgO14.7％的原矿，经三次精选获得含P₂O₅35.0％、MgO1.6％的精矿，药剂用量为32.5g/L。

Houot.R等人研究了各种两性捕收剂，发现该类捕收剂选择好，在一般情况下，选别过程中只需使用一种捕收剂。与脂肪酸捕收剂相比，它的适应性较强，尤其在硅钙质矿中，因去掉了传统双反浮选流程中的脱药过程等，工艺简单。另外，还有其它的新型捕收剂，例如：烷基磷酸脂（盐）、烷胺丙酸、烷胺丙胺丙酸、氧乙烯类捕收剂等。

（三）改性脂肪酸类捕收剂

将脂肪酸硫酸化改性，其水溶性、抗温能力、捕收性和选择性都能得到一定改善。例如，对聚乙烯烷基硫酸盐R(OCH₂CH₂)_n－O－SO₃－M^＋n，引入其它基团和异构化。有研究者对C12－16的异构酸，α－磺酸基羧酸与塔尔油进行了比较，发现前者表现出较强的浮选活性，和对硬水以及低温的矿浆较好的适应性。精制塔尔油是脂肪酸与松脂酸的混合物，它是酸法造纸的废液经过酸化后的产物。苏联采用LMR－25（轻塔尔油）来选别磷灰石，效果较普通药剂好，一般能得到36％以上的优质磷精矿。

（四）混合捕收剂

磷矿捕收剂混合使用的特点是：多以脂肪酸为主与其衍生物或其它药剂的组合，连云港化工设计研究院有很多相关报道。脂肪酸是磷矿浮选的经典捕收剂，很少单独便用，多与中性油等组合使用。早在20世纪40年代印度就报道了油酸与煤油的组合物作为磷矿浮选捕收剂，在选含硅磷矿时，获得了优质的磷精矿。

据报道，用油酸钠与油酸铵组合作为磷矿捕收剂，可以从含P₂O₅27.6％的矿石中，获得P₂O₅38.1％、回收率为85.2％的磷精矿。此外，还有不少关于磷矿捕收剂组合实例的报道，如石油磺酸与油酸钠组合，脂肪酸与六氟丁二烯组合，羟胺酸与烷基磺酸盐组合，脂肪酸与分馏已酸的残液组合，Acritol FA－18中性油组合，脂肪酸与胺组合等。

二、抑制剂

磷矿与方解石和白云石的分离是磷矿选矿的主要问题，由于它们是同一类盐类矿物，具有相似的物理化学性质，无论是阳离子捕收剂还是阴离子捕收剂，胶磷矿和白云石的可浮性都十分相近。因此，在一般的药剂制度下，不使用优良的抑制剂无法得到较好的浮选指标。

国内外对抑制剂的研究比较多，主要可以分为以下两类。

（一）无机酸抑制剂

无机酸抑制剂主要为磷酸、硫酸、硅氟酸、酸盐等。L.Xiao等认为，当pH＝9时，茜素红S是佛罗里达磷矿中白云石的有效抑制剂，因为此时茜素红S在白云石上的吸附比在细晶磷灰石多。研究表明，茜素红S与我国研制的S₈₀₈具有类似的结构，它在分选方解石体系、磷灰石－方解石体系时，分别抑制磷灰石、白云石。还有使用磷酸类、硫酸类作为反浮选抑制剂的报道。

（二）有机酸加金属盐配合抑制

以无机金属盐（钻、铜、铁、铝、铅、镍重金属无机盐）和草酸、酒石酸等有机络合物配合，利用磷酸盐矿物对这些金属盐吸附力比碳酸盐强这一原理，使磷酸盐矿物表面带正电，然后由有机络合物络合，而显示出亲水性，采用一般脂肪酸类捕收剂在自然pH条件下（近中性）就可以分选。

国内对抑制剂的研究较多，特别是碳酸盐类矿物的抑制剂，近年来，国内新型的抑制剂主要有：S系列、BS－33、L－339、硝基腐植酸钠等。这些药剂的性能都已在扩大试验或小型试验中得到了验证。其中S₈₀₈是目前公认效果较佳的抑制剂，已成功地用于王集磷矿的反浮选流程中。但该药剂毒性太大，导致废水处理费用高，难度大。现已推出了它的代用品S₇₁₁，并应用于选矿生产，获得与S₈₀₈相近的选矿指标，废水处理费用也较低。

BS－33都是以造纸废液为主要原料制成的，价格低廉，用BS－33代替木质素磺酸盐可获得与单独使用木质素磺酸盐相近的指标。BS－33的磺化度为16～12，pH为11～12。浮选金家沙磷矿可得到P₂O₅29.51％、回收率为85.41％的精矿，但它对白云石的抑制效果不及S₈₀₈。

L－339以酸法造纸副产品木素磺酸钙为原料，经酸化脱钙后，与甲醛及亚硫酸钠加成物羟基甲基磺酸钠反应制得。它是含镁矿物的有效抑制剂，用于沉积变质钙质磷灰岩矿石的浮选，可获得高品位高回收率的磷精矿。