一种硫氨酯浮选捕收剂、制备方法及应用

本发明涉及矿物加工处理，具体涉及一种硫氨酯浮选捕收剂，同时还涉及其制备方法和应用。

背景技术：

1、为提高金属矿如有色金属、稀有金属、贵金属等的选矿指标，使用捕收剂强化金属的表面疏水性十分重要。近年来，为了提高捕收剂的使用效果，国内外对捕收剂进行了深入的研究和改进，例如从捕收剂的结构、烃基碳链长度、饱和度、引入活性基制备衍生物等不同方面进行了尝试，并取得了很大进展。

2、近几年公开了一些硫氨酯类捕收剂，使用效果较好，针对特定的矿物表现出了强的捕收能力和较好的选择性。本发明主要是提供一种新的硫氨酯类浮选捕收剂，为矿物浮选提供更多、更好的药剂选择。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种硫氨酯浮选捕收剂，选择性强，捕收效果好。

2、同时，本发明还提供了一种硫氨酯浮选捕收剂的制备方法，并且，本发明还提供了一种硫氨酯浮选捕收剂的应用。

3、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案具体如下。

4、第一方面，本发明提供了一种硫氨酯浮选捕收剂，所述捕收剂为o-烷基-n-烷基硫逐氨基酸炔酯类化合物，结构如通式(i)所示：

5、

6、通式(i)中，

7、r1选自c1～c15的烷基、c3～c15的环烷基、c2～c15的烯基或c6～c15的芳香基；

8、r2、r4各自独立地选自c1～c4的亚烷基或c3～c4的亚环烷基；

9、r3选自c1～c8的烷基、c3～c8的环烷基、c2～c8的烯基、c2～c8的炔基或c6～c8的芳香基；

10、m代表1或大于1的整数，n代表0或大于0的整数。

11、作为本发明一种实施方案，所述通式(i)中，r1选自c1～c5的烷基、c3～c6的环烷基、c2～c4的烯基或c6～c12的芳香基；

12、r2、r4各自独立地选自c1～c4的亚烷基；

13、r3选自c1～c5的烷基、c3～c6的环烷基、c2～c4的烯基、c2～c4的炔基或c6～c8的芳香基；

14、m选自1～4的整数，n选自0～4的整数。

15、作为本发明一种优选的实施方案，所述通式(i)中，

16、r1选自c1～c5的烷基；c1～c5的烷基可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基中的任一种；

17、r2、r4各自独立地选自c1～c2的亚烷基；c1～c2的亚烷基可以是亚甲基或者亚乙基；

18、r3选自c1～c5的烷基、c3～c6的环烷基、c2～c4的烯基、c2～c4的炔基；

19、m选自1～4的整数，n选自0～4的整数。

20、作为本发明一种进一步优选的实施方案，所述捕收剂选自以下结构式所示化合物：

21、

22、第二方面，本发明提供了一种本发明所述捕收剂的制备方法，所述制备方法的反应式为：

23、

24、所述制备方法包括步骤：

25、s1：将式(2)所示化合物与氯乙酸钠进行酯化反应，生成式(4)所示化合物；

26、s2：式(4)所示化合物与式(3)所示脂肪胺进行氨解反应，生成通式(i)所示化合物：

27、其中，式(2)中，me为碱金属元素，优选me为k或na。

28、作为本发明一种实施方案，步骤s1中，所述式(2)所示化合物与所述氯乙酸钠的投料摩尔比为(0.8～2)∶1，酯化反应的反应温度为0～90℃，反应时间0.5～7小时。

29、作为本发明一种实施方案，步骤s2中，所述式(3)所示脂肪胺与所述式(4)所示化合物的投料摩尔比为(0.8～2)∶1，氨解反应的反应温度为0～90℃，反应时间为0.2～4小时。

30、作为本发明一种优选的实施方案，步骤s1中，所述式(2)所示化合物与所述氯乙酸钠的投料摩尔比为(1.0～1.8)∶1，酯化反应的反应温度为20～80℃，反应时间0.8～5小时。

31、作为本发明一种优选的实施方案，步骤s2中，所述式(3)所示脂肪胺与所述式(4)所示化合物的投料摩尔比为(0.9～1.7)∶1，氨解反应的反应温度为20～70℃，反应时间为0.4～3.5小时。

32、第三方面，本发明提供了一种矿物浮选药剂，所述矿物浮选药剂包括本发明所述的硫氨酯浮选捕收剂。

33、或者，本发明提供了一种矿物浮选药剂，所述矿物浮选药剂包括本发明所述的硫氨酯浮选捕收剂，以及起泡剂。其中，所述起泡剂选自松醇油类起泡剂、c5～c9的醇类起泡剂。

34、或者，本发明提供了一种矿物浮选药剂，所述矿物浮选药剂包括本发明所述的硫氨酯浮选捕收剂，起泡剂以及其他捕收剂。其中，所述起泡剂选自松醇油类起泡剂、c5～c9的醇类起泡剂；所述其他捕收剂选自黄原酸类捕收剂、硫氮类捕收剂、黑药类捕收剂、c12～c20脂肪酸类捕收剂。

35、优选地，所述起泡剂选自2#油、正辛醇、甲基异丁基甲醇。

36、优选地，所述其他捕收剂选自乙基黄原酸钠、异丁基黄原酸钠、乙硫氮、丁铵黑药、c13～c18的脂肪酸。

37、也即，本发明提供的硫氨酯浮选捕收剂可以单独作为矿物浮选药剂使用；也可以与起泡剂配合，作为矿物浮选药剂使用；还可以与起泡剂及其他捕收剂配合，作为矿物浮选药剂使用。

38、第四方面，本发明还提供了一种矿物浮选药剂的应用，可以用于矿物浮选，所述矿物包括有色金属硫化矿、稀有金属硫化矿、贵金属矿、金属氧化矿、伴生贵金属(如金银)的金属硫化矿。例如所述矿物可以为铜金矿石或铜金银矿石。

39、作为优选，所述的应用中，本发明提供的硫氨酯浮选捕收剂即o-烷基-n-烷基硫逐氨基酸炔酯类化合物相对浮选矿物的用量为5～500g/t；进一步优选为10～300g/t。

40、作为本发明一种实施方案，采用本发明所述矿物浮选药剂进行浮选包括步骤：将矿物原矿破碎、研磨制成矿浆，向所述矿浆中加入本发明所述的矿物浮选药剂，之后选矿获得精矿产品。其中选矿的工艺操作包括粗选、精选和扫选等本领域的常规操作。

41、作为本发明一种实施方案，所述矿浆中还添加调整剂，所述调整剂选自硫酸、盐酸、氢氟酸、磷酸、石灰、碳酸钠、氢氧化钠、硫酸铜、硫酸锌、亚硫酸钠、硫酸亚铁、氯化铁、硫酸铝、硫酸铵、氯化钡、硫化钠、硫氢化钠、硝酸铅、高锰酸钾、重铬酸钾、氰化物、氟化钠、氟硅酸钠、氟硅酸钾、水玻璃、六偏磷酸钠、淀粉、柠檬酸、草酸、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。

42、本发明提供的硫氨酯浮选捕收剂即o-烷基-n-烷基硫逐氨基酸炔酯类化合物中炔基基团除能同金属离子作用形成乙炔盐类外，还可以通过三键与金属离子形成络合物，协同s＝c-nh基团作用，对金属矿表现出良好的选择性和捕收能力。本发明提供的硫氨酯浮选捕收剂选择性好，具有优良的捕收性能，尤其对有色金属硫化矿、稀有金属硫化矿、贵金属矿、金属氧化矿、伴生贵金属(如金银)的金属硫化矿表现出更佳的浮选效果。

43、经试验发现，本发明的硫氨酯浮选捕收剂用于铜金矿石浮选时，对铜、金均具有良好的选择性，可以显著提高铜、金的回收率，尤其是金的回收率，且得到的精矿品位高。同样，在铜金银矿石选矿中，也获得了良好的选矿指标。

44、本发明提供的硫氨酯浮选捕收剂的制备方法反应条件温和、工艺简单、环保安全、后处理简单，有利于工业生产，有利于环境保护。