• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.性质
  • 4.氧化石蜡皂的生产
  • 5.主要生产条件
  • 6.生产工艺特点
  • 6.1.原料的选择
  • 6.2.反应工艺条件
  • 6.3.氧化石蜡的皂化
  • 6.4.产品的热处理
  • 7.用途
  • 8.其他相关

氧化石蜡皂

氧化石蜡皂作为氧化矿的捕收剂在国内已有近60年的应用历史,由于其高强的捕收能力,当前仍是许多矿物浮的主要剂型。

基本信息

  • 中文名

    氧化石蜡皂

  • 外文名

    paraffin soap oxidated

  • 性质

    红褐色膏状物粉状物溶于水

  • 作用

    混凝土发泡剂

性质

红褐色,膏状物或粉状物溶于水,主要用有色金属矿和黑色金属矿及非金属矿做为捕收剂、起泡剂使用,适用于磷矿(火山岩、胶磷矿)、钨矿(黒钨、白钨)、萤石矿、锂辉石矿、辉钼石矿、赤铁矿、铝土矿等。还可用做混凝土发泡剂使用。

氧化石蜡皂因含有长链脂肪酸,能与多种矿物金属表面生成络合物,可大幅度提高矿表面的疏水性,同时也兼备起泡性,因而能取代多种脂肪酸皂类的阴离子捕收剂,用于多种矿产品的浮选工艺。

氧化石蜡皂的生产

主要化学反应式为:RH+O2→RCOOH

一部分为:RH+O2→RCHOHCOOH及RCHO等,就是说石油腊经氧化作用生成脂肪酸,其中一部分可生产成羟基脂酸酸及脂肪酸酮、醛等。在反应过程中,石油腊的长链会断裂变短。

主要生产条件

1.氧化:开始用较高的温度进行激发,并加入一定量的imageimage促进反应,然后在150℃下通空气,至酸值达一定值时为止,(例如酸值到70左右)产率可在95%左右。2.皂化分离:将氧化石腊皂的溶液打入皂化釜中,加入image,温度90-95℃,皂化后,加入稀释、分离、得出第一不皂化物(上层),产率约为25-30%,主要成份是醛、酮及未反应的腊。3.气化分离:将皂液置于气化炉中(可用管式炉),温度为360℃-400℃,分出每二不皂化物,产率为20%左右,主要成份是醇类,最后得到较为纯的氧化石蜡皂)。

生产工艺特点

原料的选择

(1)直链烷烃的碳链长度分布

一般说来,作为捕收剂的脂肪酸,碳链越长捕收能力越强,反之则弱。但过长的碳链会使它的水溶性降低,容易形成胶束,而使活性尽失,大量的实践表明,最适宜选矿的碳链长度为16~18个碳原子,但如果考虑到磨矿时的不平均性(在实际生产上,球磨机的工作结果,不可能把所有的矿物都磨成同一尺寸粘度的颗粒)氧化石蜡皂分子碳链分布应更宽一些,所以在选择原料时,40℃的皂蜡与蜡下油的混合物为首选,这不仅适应选矿要求,且还会降低原料成本。

(2)含油量的控制

对于石蜡来说,含油量的概念,一般是指正构烷烃以外的成份。在炼油厂,石蜡的生产一般有发汗、压榨和溶剂脱除等方法。但无论哪种方法,都不可避免的将一些非蜡成份残留其中,这些物质对石蜡氧化反应影响随着含量的增加而增大,对于合成脂肪酸来说,含油量越低的原料,氧化时间越短,成品酸的收率越高,而对于氧化石蜡皂而言,虽然氧化过程要受到一些影响,但考虑到产品应用特性这些所谓有”油”,在氧化反应过程中分子上也会有一些含氧官能团生成。在选矿过程中,这些含氧化合物会起到一些提高选矿速度,增强药剂的协同效应等积极作用。因此在氧化石蜡皂的生产上,原料的”含油量”指标应该控制在一个合理的范围内,根据实践,一般为10%~20%较好。

反应工艺条件

(1)反应温度

在整个石蜡氧化的过程中,反应温度决定氧化产品质量。一般而言,石蜡的氧化反应在110-170℃都能进行。但由于产品目的不同,可选择不同的温度范围。对于合成脂肪酸的生产,要求产品中最大可能都是一元正构酸,所以温度控制低些,在实际生产中反应温度为120~130℃;作为选矿用的氧化石蜡皂,羟基酸或其它带含氧官能团的羧酸,会提高选矿性能,所以应该提高反应温度使反应朝着这一方向进行,实践中把正常氧化反应温度控制在140~145℃,收到了很好效果。

(2)风量

在石蜡的氧化反应中,氧气量决定氧化反应进行的先决条件。在工业上,用纯氧氧化,从成本角度考虑是不可行的,一般都利用空气直接氧化。在已固定的反应器中,通入空气量的大小会直接影响反应的进行速度和最终产品质量、空气量越大,反应速度越快,形成羟基酸的机会增多,对于氧化石蜡皂的生产是有利的,但空气中氧气的含量仅为21%左右,大部分是氮气等惰性气体(对氧化反应而言),这些气体从液相中通过,会有一个“气提”效应,即带出一些石蜡分子,如果是在较高温度下生产,这种损失是明显的,所以风量的确定要综合考虑。