一种无溶剂条件下液体黄药的合成工艺的制作方法

文档序号:13725249阅读:1209来源:国知局

本发明涉及一种硫化矿捕收剂的合成技术领域,具体的说是一种无溶剂条件下液体黄药的合成工艺。



背景技术:

丁基钠/丁基钾黄药是目前国内外矿山使用广泛的一种有色金属捕收剂,具有选择性好,捕收能力适中的特点,它是有机化工原料在选矿工业的重要应用。目前生产黄药的主要方法有:

(1)溶剂法:即二硫化碳和醇在大量苯、甲苯、二甲苯、乙苯、汽油、煤油、二氯乙烷等有机溶剂中反应,然后再加入碱作用,生成的黄药在溶液中结晶出来,经过滤再干燥而得到产品。用这种方法生产的黄药质量好,但引入了沸点较高的有机溶剂,有机溶剂回收处理比较困难,成本太高。

(2)直接合成法:该法直接将醇、苛性碱及二硫化碳作用,最大的优点是无需其它辅助原料,不用任何溶剂,生产过程简单,成本低;缺点是固体放热反应,对原料的充分混合,反应温度的控制都有较高的要求,如果处理不当,会导致产品纯度不高。



技术实现要素:

本发明的目的提供了一种无溶剂条件下液体黄药的合成工艺,可解决溶剂法中所用的有机溶剂不易回收处理,直接合成法反应温度控制要求高,生产成本高的问题。

为达到上述目的,本发明所采取的技术方案为:

一种无溶剂条件下液体黄药的合成工艺,本发明在不含有有机溶剂的条件下合成液体丁基钠/丁基钾黄药,其特征在于:它包括以下步骤:

步骤一、在装有温度计、搅拌器、滴液漏斗、冷凝管、水浴锅的三口烧瓶中,首先加入丁醇、二硫化碳溶液,丁醇与二硫化碳的摩尔比为1.0~2.0:1.0~1.5;搅拌混合溶液0.5~2h,然后加热升温至28~35℃;

步骤二、将苛性碱溶液缓慢滴入三口烧瓶内的混合溶液中,滴加速度控制在1~3ml/min,边滴加边搅拌,所滴加入的苛性碱溶液与二硫化碳的摩尔比为1:1.0~1.5;苛性碱溶液滴加过程中溶液的反应温度控制在20~30℃;

步骤三、待步骤二滴加结束之后,在22~28℃条件下保温并搅拌1~5h,制得液体丁基钠/丁基钾黄药,合成的液体丁基钠/丁基钾黄药的分子式为:,其中r为正丁基或异丁基其中的一种,me为钠离子或钾离子。

优选的,所述苛性碱溶液采用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中的任一种,苛性碱溶液的质量百分比浓度为35~40%。

优选的,所述丁醇为正丁醇或异丁醇的中的一种。

优选的,所述丁醇、二硫化碳、苛性碱溶液均为分析纯试剂。

本发明采用无溶剂法,首先将丁醇和二硫化碳在三口烧瓶中充分搅拌混匀,然后缓慢加入苛性碱溶液,一次完成反应过程,生成液体丁基钠/丁基钾黄药。本发明步骤一中,丁醇、二硫化碳和苛性碱溶液在上述条件下发生化学反应的方程式如下:

其中r分别为正丁基或异丁基其中的一种,me为钠离子或钾离子。此反应为放热反应。

本发明所述的液体黄药的制备方法在常压下操作,通过控制苛性碱溶液的滴加速度来控制反应温度,原料混合、反应充分。具有工艺简单、产率高、产品质量好、使用方便、生产成本低等优点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式,对本发明作进一步详细说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

一种液体丁基钠(钾)黄药的合成工艺,它包括以下步骤:

步骤一、在装有温度计、搅拌器、滴液漏斗、冷凝管、水浴锅的三口烧瓶中,加入正丁醇、二硫化碳,正丁醇与二硫化碳的摩尔比为1.0:1.5;搅拌混合溶液2h,然后加热升温至30~35℃;

步骤二、将质量百分比浓度为40%的氢氧化钠溶液缓慢滴入三口烧瓶内的混合溶液中,滴加速度控制在3ml/min,边滴加边搅拌,所滴加入的氢氧化钠溶液与二硫化碳的摩尔比为1:1.5;氢氧化钠溶液滴加过程中溶液的反应温度控制在25~30℃;

步骤三、待步骤二滴加结束之后,在28℃下保温并搅拌5h,制得液体正丁基钠黄药。

经检验分析,本实施例所制备的液体正丁基纳黄药的质量百分比含量为92.1%,反应收率为94.3%。

实施例2

一种液体丁基钠(钾)黄药的合成工艺,它包括以下步骤:

步骤一、在装有温度计、搅拌器、滴液漏斗、冷凝管、水浴锅的三口烧瓶中,加入正丁醇、二硫化碳,正丁醇与二硫化碳的摩尔比为2.0:1.5;搅拌混合溶液2h,然后加热升温至28~30℃;

步骤二、将质量百分比浓度为35%的氢氧化钾溶液缓慢滴入三口烧瓶内的混合溶液中,滴加速度控制在1ml/min,边滴加边搅拌,所滴加入的氢氧化钾溶液与二硫化碳的摩尔比为1:1;氢氧化钾溶液滴加过程中溶液的反应温度控制在20~30℃;

步骤三、待步骤二滴加结束之后,在22℃条件下保温并搅拌3h,制得液体正丁基钾黄药。

经检验分析,本实施例所制备的液体正丁基钾黄药的质量百分比含量为89.7%,反应收率为90.1%。

实施例3

一种液体丁基钠(钾)黄药的合成工艺,它包括以下步骤:

步骤一、在装有温度计、搅拌器、滴液漏斗、冷凝管、水浴锅的三口烧瓶中,加入异丁醇、二硫化碳,异丁醇与二硫化碳的摩尔比为1.5:1.0;搅拌混合溶液2h,然后加热升温至30~32℃;

步骤二、将质量百分比浓度为35%的氢氧化钠溶液缓慢滴入三口烧瓶内的混合溶液中,滴加速度控制在2.5ml/min,边滴加边搅拌,所滴加入的氢氧化钠溶液与二硫化碳的摩尔比为1:1.2;氢氧化钠溶液滴加过程中溶液的反应温度控制在25~30℃;

步骤三、待步骤二滴加结束之后,在25℃条件下保温并搅拌3h,制得液体异丁基钠黄药。

经检验分析,本实施例所制备的液体异丁基钠黄药的质量百分比含量为88.3%,反应收率为90.5%。

实施例4

一种液体丁基钠(钾)黄药的合成工艺,它包括以下步骤:

步骤一、在装有温度计、搅拌器、滴液漏斗、冷凝管、水浴锅的三口烧瓶中,加入异丁醇、二硫化碳,异丁醇与二硫化碳的摩尔比为2.0:1.0;搅拌混合溶液1.5h,然后加热升温至32℃;

步骤二、将质量百分比浓度为38%的氢氧化钾溶液缓慢滴入三口烧瓶内的混合溶液中,滴加速度控制在2ml/min,边滴加边搅拌,所滴加入的氢氧化钾溶液与二硫化碳的摩尔比为1:1.2;苛性碱溶液滴加过程中溶液的反应温度控制在20~30℃;

步骤三、待步骤二滴加结束之后,在28℃条件下保温并搅拌4h,制得液体异丁基钾黄药。

经检验分析,本实施例所制备的液体异丁基钾黄药的质量百分比含量为87.6%,反应收率为91.1%。

在上述实施例中,所述丁醇、二硫化碳、苛性碱溶液均为分析纯试剂。

本发明需要严格控制各步骤中的原料配比,反应温度、时间等工艺条件出现差异会有副反应发生,如:二硫化碳和苛性碱溶液作用,生成硫化物,硫代碳酸盐和碳酸盐等,这些副反应都会影响产品质量。

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