[发明专利]一种矿泥絮凝剂及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种矿泥絮凝剂，该絮凝剂是由氧化铝和磷酸在酸性条件下聚合而成酸式磷酸铝聚合物。本发明还公开了该絮凝剂的制备方法：在30~50℃条件下将氧化铝固体溶于磷酸溶液中搅拌反应，加入硫酸控制反应体系的pH在3~4的范围内，在50~80℃条件下搅拌反应，得到具有分支结构的酸式磷酸铝聚合物。本发明矿泥絮凝剂可以用在胶磷矿反浮选中作为絮凝剂进行选择性絮凝浮选，不仅可以改善浮选泡沫，使反浮选脱硅工艺顺利进行，而且对胶磷矿起到一定的抑制作用，可优化浮选指标。

技术领域

本发明涉及一种矿泥絮凝剂，主要用于硅钙质胶磷矿反浮选脱硅中；本发明还涉及该矿泥絮凝剂及其制备方法和用途。

背景技术

我国磷矿资源丰富，远景储量位居世界第二位，但我国磷矿在矿石质量和可选性等方面有较大的差异，我国磷矿资源丰而不富，中低品位矿多,在已探明的储量中85%的为中低品位沉积型胶磷矿。解决中低品位胶磷矿的浮选问题是磷矿开发利用的关键。对于这类的矿石利用在浮选过程中必须同时排出碳酸盐和硅酸盐脉石杂质，才能满足磷肥加工的要求。

在磷矿浮选工艺中，硅酸盐脉石的排除主要为正浮选脱硅和反浮选脱硅。正浮选脱硅工艺虽然在工业上使用，但是存在较多的缺点：浮选时矿浆酸碱性相差很大，回水难于处理利用，浮选受温度影响，药剂用量大等缺点。反浮选脱硅工艺符合浮少抑多的浮选原则，可在常温和较粗的粒度下进行浮选，药剂用量少，分选效率高，是胶磷矿最佳的脱硅工艺。但是胶磷矿的反浮选脱硅工艺一直未在工业上应用，其原因为反浮选脱硅阳离子捕收剂对矿泥特别敏感，在浮选时产生的泡沫过多且发粘，导致浮选工艺难以正常进行。为了解决这个问题，中国专利（公开号：CN102009001A）含原生矿泥胶磷矿的选择性絮凝反浮选脱硅工艺，针对目前难题提出的一个比较合理的工艺流程，通过添加絮凝剂，使细粒矿泥絮凝，消除细粒矿泥对浮选的影响，改善泡沫现象。目前，常用的无机絮凝剂有硫酸铝、六偏磷酸钠、焦磷酸钠等，有机絮凝剂有聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素等。但这些絮凝在反浮选脱硅中都存在着各种缺点，无机絮凝使用时絮凝效果比较有限，对泡沫改善不大，有机絮凝剂使用时药剂费用高，且有机絮凝剂使用时会降低捕收剂分选性，影响分选效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的无机聚合物矿泥絮凝剂。该絮凝剂用于胶磷矿反浮选脱硅中，不仅可以改善浮选泡沫，消除矿泥对浮选的影响，而且该絮凝剂可对胶磷矿起到一定的抑制效果，可提高分选性，优化浮选指标。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供了如上所述的絮凝剂的制备方法。

本发明所要解决的再一个技术问题是提供了如上所述的絮凝剂的用途。

本发明所需解决的技术问题是通过以下技术方案来实现。本发明是一种矿泥絮凝剂，其特点是，该絮凝剂是由氧化铝和磷酸在酸性条件下聚合而成酸式磷酸铝聚合物。

本发明所述的一种矿泥絮凝剂，其进一步优选的技术方案是：所述的酸式磷酸铝聚合物具有多分支结构。

本发明还公开了一种如以上技术方案所述的矿泥絮凝剂的制备方法，其特点是：在30~50℃条件下将氧化铝固体溶于磷酸溶液中进行一次搅拌反应，加入硫酸控制反应体系的pH在3~4的范围内，在50~80℃条件下进行二次搅拌反应，得所需絮凝剂。

本发明所述的一种矿泥絮凝剂的制备方法中：所述的固体氧化铝与磷酸溶液的质量比优选为1：1.5~2.5，进一步优选为1：2.1~2.3，再优选51：115。

本发明所述的一种矿泥絮凝剂的制备方法中：所述的磷酸溶液的质量浓度可以按需要进行调配成任何浓度，优选为分析纯浓度 85%。

本发明所述的一种矿泥絮凝剂的制备方法，进一步优选的技术方案或者技术特征是：一次搅拌反应的时间为1~2小时，二次搅拌反应的时间为3~5小时。