一种具有巯基-异羟肟酸基结构的有色金属矿浮选捕收剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有巯基-异羟肟酸基结构的有色金属矿浮选捕收剂及其制备 方法和应用，属于金属矿物浮选技术领域。
【背景技术】
[0002] 浮选是从金属矿石中回收金属矿物的最主要方法，浮选捕收剂则是浮选法分离提 取有价矿物组分的关键技术之一。浮选捕收剂在矿物表面的吸附作用直接影响矿物表面的 疏水性和浮选过程。研发新型浮选捕收剂，改善矿物颗粒的疏水性，对于提高金属综合回收 率具有重要作用。
[0003] 巯基类化合物是硫化矿物的良好捕收剂，异羟肟酸基化合物对氧化矿物具有良好 捕收性能。常用的巯基类捕收剂有硫氮（二硫代氨基甲酸盐）、黄药（二硫代碳酸盐）、黑 药（二烃基二硫代磷酸盐），这些巯基捕收剂，特别是黄药，是金属硫化矿物的通用捕收剂， 具有捕收能力强、选择性好的特点。异羟肟酸基化合物是氧化铜矿、锡石、稀土矿、铁矿、铝 土矿、钨矿、钛铁矿、镍矿、锌矿等氧化矿物捕收剂。异羟肟酸基捕收剂与巯基捕收剂组合 使用，可提高金属矿，尤其是氧化-硫化混合矿中有价金属的浮选回收率。文献（K.Lee，D. Archibald, J. McLean, Μ· A. Reuter. Minerals Engineering, 2009, 22:395 ~401)中，Κ· Lee 等以辛基羟肟酸与黄药组合使用浮选硫化-氧化混合铜矿，取得了含铜33.9%，回收率 78. 5%的铜精矿；中国专利（公开号CN101190426，"一种硫化-氧化混合铜矿浮选方法"覃 文庆，何名飞，刘三军，张雁生，王军，公开日2008.06.04)公开了以戊基黄原酸甲酸乙酯和 壬基羟肟酸组合使用浮选硫化-氧化混合铜矿，减少了浮选设备与能耗，提高了铜回收率。
[0004] 现有技术中的绝大部分浮选捕收药剂是单独针对有色金属矿石中的硫化矿物或 者氧化矿物而研发的，不能同时有效捕收硫化矿物和氧化矿物，特别是对同时含有丰富硫 化和氧化矿物的混合有色金属矿石，虽然可以采用多种药剂进行配合使用来提高金属回收 率，但是提高能力有限，金属回收率低，造成资源浪费。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中的有色金属浮选捕收剂存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一 种同时具有巯基基团和异羟肟酸基基团的新型浮选捕收剂，该浮选捕收剂可同时高效浮选 分离有色金属矿石中的有色金属硫化矿物和氧化矿物，特别适用于同时含有硫化和氧化 铜、镍、锌等混合矿石中的有色金属的高效浮选回收。
[0006] 本发明的另一个目的是在于提供所述具有巯基-异羟肟酸基结构的有色金属矿 浮选捕收剂在有色金属矿石中浮选回收有色金属矿物的应用，特别适用于硫化和氧化有色 金属混合矿物中的有色金属的高效回收。
[0007] 本发明的第三个目的是在于提供一种操作简单、高效制备所述具有巯基-异羟肟 酸基结构的有色金属矿浮选捕收剂的方法。
[0008] 为了实现本发明的技术目的，本发明的技术方案是通过下述方式实现的：
[0009] 本发明提供了一种具有巯基-异羟肟酸基结构的有色金属矿浮选捕收剂，该浮选 捕收剂具有式I或式II或式III结构：
[0010]
【主权项】
其中，
1. 一种具有巯基-异羟肟酸基结构的有色金属矿浮选捕收剂，其特征在于，具有式I 或式II或式III结构：
1^、1?2、1?4、1?5和1?6各自独立地选自（： 2~(：12的烃基； R3为C广C 12的亚烃基； M 为 H+、Na+、K+或 NH4+。
2. 根据权利要求1所述的具有巯基-异羟肟酸基结构的有色金属矿浮选捕收剂，其特 征在于，V R2、R4、馬和R 6各自独立地选自C 2~C 12的烷烃基；R 3为C广C 12的亚烷烃基或 亚烯烃基。
3. 根据权利要求2所述的具有巯基-异羟肟酸基结构的有色金属矿浮选捕收剂，其特 征在于，Rp R2、R4、馬和R 6各自独立地选自乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、 异戊基、新戊基、正己基、异己基、正辛基、异辛基或仲辛基。
4. 根据权利要求2所述的具有巯基-异羟肟酸基结构的有色金属矿浮选捕收剂，其特 征在于，馬为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚正丁基或亚异丙基。
5. 权利要求1~4任一项所述的具有巯基-异羟肟酸基结构的有色金属矿浮选捕收 剂，其特征在于，应用于浮选捕收有色金属矿石中的有色金属矿物。
6. 根据权利要求5所述的应用，其特征在于，在有色金属矿石进行磨矿和/或浮选过程 中，加入包括具有巯基-异羟肟酸基结构的有色金属矿浮选捕收剂在内的浮选药剂进行调 浆后，再通过泡沫浮选法浮选出有色金属矿物。
7. 根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的有色金属矿石为氧化-硫化铜混合 矿、氧化-硫化锌混合矿或氧化-硫化镍混合矿。
8. 制备权利要求1~4任一项所述的具有巯基-异羟肟酸基结构的有色金属矿浮选捕 收剂的方法，其特征在于，将式IV结构的卤代异羟肟酸或卤代异羟肟盐与式V结构的二硫 代氨基甲酸盐或式VI结构的黄原酸盐或式W结构的二硫代磷酸盐进行取代反应，即得； 其中，
1^、1?2、1?4、1?5和1?6各自独立地选自（： 2~(：12的烃基； R3为C广C 12的亚烃基； M 为 H+、Na+、K+或 NH4+。 X 为 F_、Cl_、Br_或 1_。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，卤代羟肟酸或卤代异羟肟盐与二硫代氨 基甲酸盐或黄原酸盐或二硫代磷酸盐的物质的量之比为1:0. 8~2。
10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的取代反应是在温度为-KTC~ 50°C的条件下反应0. 5~8小时。
【专利摘要】本发明公开了一种具有巯基-异羟肟酸基结构的有色金属矿浮选捕收剂及其应用，该浮选捕收剂同时具有巯基和异羟肟酸基基团，将其作为有色金属矿捕收剂可通过浮选分离高效回收有色金属矿石中的有色金属矿物，实现了单种浮选药剂同时回收有色金属矿石中的硫化物和氧化物形式的矿物。该浮选捕收剂中的巯基官能团和异羟肟酸基官能团之间具有协同螯合金属离子的作用，可以同时增强对有色金属的硫化矿物和氧化矿物界面金属离子的吸附作用，大大增加了对有色金属矿石中的有色金属矿物的回收率，特别适用于同时含有有色金属的硫化矿物和氧化矿物的混合矿物的金属回收；有色金属回收过程简单、高效、切实可行，满足工业应用要求。
【IPC分类】B03D101-02, B03D1-014
【公开号】CN104741243
【申请号】CN201510202506
【发明人】刘广义, 刘胜, 黄耀国
【申请人】中南大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月24日