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浮選藥劑的化學(xué)原理朱玉雙朱建光編著朱建光教授在中南大學(xué)工作,從20世紀(jì)50年代中期,開(kāi)始將有機(jī)化學(xué)原理用于浮選藥劑。朱建光教授一直從事選礦藥劑的合成與應(yīng)用研究工作,從1999年開(kāi)始幾乎每年都發(fā)表文章,介紹浮選藥劑的進(jìn)展。朱教授是我國(guó)選礦藥劑的元老之一,學(xué)術(shù)水平很高。本課程的主要參考書1、王淀佐、林強(qiáng)和蔣玉仁編著的“選礦與冶金藥劑分子設(shè)計(jì)”浮選藥劑的化學(xué)原理2、見(jiàn)百熙“浮選藥劑”3、張涇生、闕煊蘭“礦用藥劑”4、王淀佐、“浮選溶液化學(xué)”2、見(jiàn)百熙“浮選藥劑”浮選藥劑概論1、浮選和浮選藥劑的應(yīng)用
2、浮選藥劑的研究發(fā)展簡(jiǎn)史
3、浮選藥劑的分類
4、常見(jiàn)的浮選藥劑浮選藥劑概論1、浮選和浮選藥劑的應(yīng)用1、浮選和浮選藥劑的應(yīng)用
浮選是礦物分離工程中的一種重要方法。顧名思義浮選是通過(guò)氣泡將有用礦物選擇性富集。浮選需要浮選藥劑,浮選藥劑能改變礦物表面的物理化學(xué)性質(zhì)或使礦物有可浮性的藥劑。浮選需要有氣泡,產(chǎn)生氣泡需要起泡劑。選擇性富集需要捕收劑。調(diào)整酸堿度需要添加劑、抑制脈石礦物需要抑制劑、分散礦物需要分散劑。添加劑、抑制劑、分散劑等統(tǒng)稱為調(diào)整劑。浮選藥劑包含捕收劑、起泡劑和調(diào)整劑,在一般情況下浮選藥劑指的就是捕收劑。捕收劑是浮選藥劑中最關(guān)鍵的,研究最多的。幾乎開(kāi)采礦物都需要選礦,選礦包含浮選、磁選、重選等,其中浮選占絕大多數(shù)。1、浮選和浮選藥劑的應(yīng)用
世界范圍內(nèi)有數(shù)十億t礦石是經(jīng)過(guò)浮選處理的,全世界每年消耗的浮選藥劑可達(dá)數(shù)十億美元。成功的浮選分離取決于在液體介質(zhì)中固體顆粒與氣泡間的相互作用。
2、浮選藥劑的研究發(fā)展簡(jiǎn)史
浮選藥劑從工業(yè)應(yīng)用開(kāi)始距今已有100多年歷史,其發(fā)展過(guò)程可以分為3個(gè)階段,即油類捕收劑時(shí)期、離子型水溶性捕收劑時(shí)期、非離子特效捕收劑時(shí)期。
1860-1924年這段時(shí)期主要是油類捕收劑,油類捕收劑用于浮選硫化礦,浮選劑直接使用動(dòng)物油、植物油和礦物油。這段時(shí)期對(duì)浮選藥劑與礦物的作用機(jī)理研究較少,浮選藥劑的有效成分沒(méi)有研究清楚,浮選效果不理想。
世界范圍內(nèi)有數(shù)十億t礦石是經(jīng)過(guò)浮選處理的,全世界1925-1960年這段時(shí)期是離子型水溶性捕收劑,黃藥的發(fā)明和應(yīng)用是這一時(shí)期的標(biāo)志,泡沫浮選工藝也開(kāi)始得到應(yīng)用,浮選藥劑與礦物表面的作用機(jī)理也開(kāi)始研究,浮選藥劑的結(jié)構(gòu)和有效成分也逐步研究清楚。表現(xiàn)在浮選藥劑的用量大幅度減少、礦物回收率和精礦品位等選礦指標(biāo)大幅提升。黃藥、黑藥、羧酸和胺類等水溶性離子捕收劑得到廣泛使用。
1960年以后非離子型極性捕收劑開(kāi)始發(fā)展,這并不是說(shuō)前2類捕收劑不用了,而是又多了一類捕收劑。非離子型極性捕收劑的性能和選擇性比前兩類捕收劑進(jìn)一步提高,更適應(yīng)日漸貧、細(xì)、復(fù)雜化的礦石浮選。1925-1960年這段時(shí)期是離子型水溶性捕收劑,3、浮選藥劑的分類浮選藥劑的分類有多種形式,有根據(jù)礦物的地球化學(xué)分類、有軟硬酸堿分類、有根據(jù)礦物性質(zhì)分類等。這里重點(diǎn)討論根據(jù)礦物性質(zhì)對(duì)浮選藥劑的分類。根據(jù)礦物性質(zhì)可以簡(jiǎn)捷地把浮選藥劑劃分為4類:硫化礦浮選藥劑、介于硫化礦和氧化礦間的浮選藥劑、氧化礦浮選藥劑、天然可浮礦浮選藥劑。浮選藥劑的分類見(jiàn)下表:3、浮選藥劑的分類
浮選藥劑的分類類型與礦物作用鍵型典型礦物典型藥劑1、硫化礦浮選藥劑主要是共價(jià)鍵黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等黃藥、黑藥、Z-2002、硫化礦-氧化礦過(guò)渡浮選藥劑共價(jià)鍵-離子鍵赤鐵礦、鋯英石、錫石、黑鎢礦、金紅石羥肟酸3、氧化礦浮選藥劑主要是離子鍵方解石、重晶石、螢石油酸、磺酸4、天然可浮礦浮選藥劑范得華力或氫鍵石墨、輝鉬礦、硫磺、滑石煤油、煤焦油
4、常見(jiàn)的浮選藥劑常見(jiàn)的捕收劑黃藥:CH3CH2O-C(=S)-S-Na
黑藥:(CH3CH2CH2CH2-O)2-P(=S)-S-NH4Z-200(CH3)2CH-O-C(=S)-NH-CH2CH3
羥肟酸:C6H5-C(OH)=N-OH油酸:CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
常見(jiàn)的起泡劑
2號(hào)油:松醇油丁醇甲醚CH3-O-CH2CH2CH2CH2-OH4、常見(jiàn)的浮選藥劑常見(jiàn)的調(diào)整劑pH調(diào)節(jié)劑:石灰、碳酸鈉、硫酸活化劑:硫酸銅、硫化鈉抑制劑:石灰、水玻璃、淀粉、單寧、高分子聚合物常見(jiàn)的調(diào)整劑第一章
烴油捕收劑
1.1概述烴油捕收劑也可稱中性油捕收劑,簡(jiǎn)稱烴油。烴是指有機(jī)化學(xué)的命名、油是我們通常的名稱、油類沒(méi)有酸、堿性。為科學(xué)和通常的結(jié)合在浮選藥劑中成烴油。烴油主要是指煤油、柴油、焦油等,其中以煤油、柴油的應(yīng)用較為普遍。1.1.1烴油的主要成份及基本性質(zhì)
烴油的主要成分是脂肪烴、脂環(huán)烴、烯烴、炔烴及芳香烴等,通常用德烴油都是不同組成的烴類混合物。不同來(lái)源的烴油在組成上往往存在差別。烴油主要從石油中提取,其主要成分隨石油產(chǎn)地而不同。烴油的基本特點(diǎn)是由碳?xì)湓油ㄟ^(guò)共價(jià)鍵結(jié)合組成,化學(xué)活性很低,屬非極性化合物。烴油與極性水分子基本不發(fā)生作用,表現(xiàn)出明顯的疏水性和水不溶性,同時(shí)也不能電離為離子,通常稱烴油為中性油捕收劑,或稱為非極性油捕收劑。第一章烴油捕收劑1.1.2烴油在礦物浮選中的應(yīng)用與捕收機(jī)理烴油在浮選中的應(yīng)用:作為極性捕收劑的輔助性捕收劑或難溶性藥劑的溶劑;作為非極性礦物的主要捕收劑。烴油作為輔助性捕收劑,在國(guó)外較為普遍,并取得良好效果。將適量的烴油與極性捕收劑混合使用,可以增強(qiáng)極性捕收劑在礦物表面的吸附強(qiáng)度,增強(qiáng)礦物表面的疏水性,提高極性捕收劑的捕收能力??杉訌?qiáng)對(duì)粗礦粒的捕收,提高浮選的粒度上限,降低極性捕收劑的用量。對(duì)于微細(xì)粒礦物而言,加適量的烴油,有利于形成疏水性絮團(tuán),可加強(qiáng)對(duì)微細(xì)粒礦物的回收。當(dāng)浮選多孔性的細(xì)粒礦物時(shí),輔加適量的烴油使礦粒表面吸附形成油膜,既可堵塞孔洞降低極性捕收劑的消耗,又可降低礦漿中難溶離子的濃度,獲得較好效果。烴油作為礦物浮選的主要捕收劑,起始于浮選發(fā)展初期的“全油浮選”時(shí)期,當(dāng)時(shí)曾用焦油作為琉化礦物的捕收劑,焦油中含的少量極性化合物,是起捕收劑作用的有效成分。烴油的主要成分烴類僅起輔助性捕收作用,同時(shí)藥劑條件簡(jiǎn)單,用油量很大,后被人工合成的水溶性捕收劑,如黃藥等所取代。用烴油為主要捕收劑浮選的礦物不多,通常是用于浮迭非極性礦物,具有良好天然可浮性礦物:'如輝鉬礦、石墨、天然硫、滑石及煤等。以煤油或柴油浮選輝鉬礦的研究較多。對(duì)于天然可浮性較好的非極性礦物,烴油與礦物表面的作用過(guò)程,大體可分解成如下幾個(gè)步驟。1.1.2烴油在礦物浮選中的應(yīng)用與捕收機(jī)理1.油滴在礦物表面粘附2.油滴在礦物表面展開(kāi)3.形成疏水性油膜1.1.3烴油的組成對(duì)捕收性能的影響烴油的組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)與捕收性能的關(guān)系
在一定的分子量范圍內(nèi),烴油的分子量越大,捕收能力越大。烴油所含表面活性物質(zhì)對(duì)捕收性能的影響烴油的酸值增大,說(shuō)明烴油中所含酸性物質(zhì)增多,碘值增大說(shuō)明烴油的不飽和程度增大,含不飽和碳?xì)浠衔镌龆啵舱f(shuō)明烴油的表面活性物質(zhì)多。隨著烴油碘值和酸值的增大,輝鉬礦垂直斷裂面的接觸角亦隨之增大。面鱗片狀解理面上的接觸角數(shù)值,則與烴油碘值和酸值的變化無(wú)關(guān)。而垂直斷裂面呈現(xiàn)為共價(jià)鍵并暴露出鉬原子,與酸性表面活性物質(zhì)和不飽和烴雙鍵發(fā)生作用,使之在垂直斷裂面上吸附,增強(qiáng)疏水性使接觸角增大,而且烴油中所含酸性表面活性物質(zhì)和不飽和碳?xì)浠衔镌蕉?,接觸角數(shù)值的增大亦越顯著。3.烴油的粘度對(duì)捕收性能的影響
烴油粘度大,選擇性差、捕收能力強(qiáng),精礦品位低、回收率高。1.油滴在礦物表面粘附1.2煤油
煤油是烴油的一種,其沸點(diǎn)介于汽油和柴油的混合物。1.2.1煤油各餾分的捕收性能煤油的沸點(diǎn)越高,說(shuō)明其分子量越大,捕收性能越好。1.2.2同一沸程餾分煤油中正構(gòu)烷烴的捕收能力煤油正構(gòu)烷烴的含量高,其粗選回收率有少許增加。1.2.3煤油與松酵油不同配比的浮選結(jié)果松酵油是從松樹(shù)中提煉出的天然成份,有羥基和羧基,其極性比煤油大。煤油與松醇油的配比,如煤油比例增大,則輝鉬礦的回收率減少。但相對(duì)的,其鉬礦品位升高。1.2.4煤油與硫酸銅、黑藥混合的浮選結(jié)果對(duì)某種矽卡巖型鉬礦的浮選試驗(yàn)研究,將煤油與硫酸銅、黑藥混合使用與只有煤油和松醇油相比,其鉬精礦的浮選回收率提高4.5%,品位提高0.47%。為提高煤油在水溶液中的分散性,加入乳化劑有利于提高煤油在水中的分散性,也提高了其選礦的回收率。1.3選煤油
選煤油即是煤油的復(fù)配物,有利于提高浮選性能。1.2煤油第二章硫化礦捕收劑
硫化礦捕收劑的持點(diǎn)是分子中含有硫原子,對(duì)硫化礦物有捕收作用,而對(duì)脈石礦物,如石英和方解石則沒(méi)有捕收咋用。硫化礦捕收劑浮選硫化礦時(shí),易將石英和方解石等脈石分離除去。
離子型硫化礦捕收劑:在水中可電離出含有硫原子的陰離子,這種陰離子對(duì)硫化礦物有捕收作用,屬陰離子捕收劑,如黃藥、黑藥、硫氮等。
非離子型硫化礦捕收劑:在水中不能電離的極性較弱的含硫化合物,它們的捕收能力比離子型弱,但選擇性好,如雙黃藥、黃原酸酯、硫氨酯、雙黑藥、黑藥酯。
2.1黃藥黃藥的化學(xué)名稱黃原酸鹽,具有下面的結(jié)構(gòu)式:R-O-C(=S)-S-Me通常使用的是黃原酸鈉鹽,鈉鹽易溶于水、較便宜。也有用鉀鹽的,稱鉀黃藥。視分子中的R基不同而分別稱某基黃藥。如:乙黃藥、丙黃藥、丁黃藥、戊黃藥、辛黃藥等。第二章硫化礦捕收劑烷基R含有四個(gè)碳原子以上的稱高級(jí)黃藥。黃藥是應(yīng)用最廣的硫化礦捕收劑,黃藥類捕收劑的優(yōu)點(diǎn)是捕收性能強(qiáng)。低級(jí)黃藥無(wú)起泡性能,水溶性良好,易制造,價(jià)格不高,缺點(diǎn)是有一定的毒性和臭味,且性質(zhì)不大穩(wěn)定,用于硫化礦之間分選時(shí),其選擇性不夠理想,必須與適當(dāng)?shù)囊种苿┡浜鲜褂茫拍苓_(dá)到分選的目的。高級(jí)黃藥也可用作銅鉛等氧化礦的捕收劑,但在使用以前,必須用硫化鈉硫化劑將氧化礦硫化。使氧化礦顆粒表面生成硫化物薄膜,然后才可用高級(jí)黃藥浮選。由于黃藥的性質(zhì)不穩(wěn)定,儲(chǔ)存時(shí)宜放在通風(fēng),陰涼干燥的地方,防止分解。2.1.1黃藥的制法黃藥的制造原理比較簡(jiǎn)單。原料:醇、氫氧化鈉、二硫化碳發(fā)生化學(xué)作用即可生成。化學(xué)反應(yīng)式:ROH+NaOH≒RONa+H2O+QRONa+CS2≒ROC(=S)-SNa+Q
總反應(yīng)式:ROH+NaOH+CS2≒ROC(=S)-SNa+H2O+Q生成黃藥是一個(gè)放熱反應(yīng),反應(yīng)器要有散熱設(shè)備。選礦藥劑廠生產(chǎn)黃藥時(shí),有兩種配料比:其中一種采用ROH:NaOH:CS2=1:1:1的摩爾比。反應(yīng)在捏和機(jī)中進(jìn)行。烷基R含有四個(gè)碳原子以上的稱高級(jí)黃藥。先將醇和氫氧化鈉作用,在25~30℃溫度下使固體粉狀氫氧化鈉溶于醇中。在溶解過(guò)程中,開(kāi)動(dòng)捏和攪袢機(jī),充分?jǐn)嚢?,促使氫氧化鈉溶解。氫氧化鈉完全溶解后,在攪拌的同時(shí),加入二硫化碳,生成黃藥。利用加入二硫化碳的速度控制反應(yīng)溫度在30℃以下。加完二硫化碳后再充分?jǐn)嚢瑁允狗磻?yīng)完成。打開(kāi)捏和機(jī)即可得固體黃藥。另一個(gè)制法是先將醇與二硫化碳混合,再加入氫氧化鈉的反加料法,亦可制得黃藥。這樣制出的黃藥含有水分,干燥后即可得到優(yōu)質(zhì)黃藥。若不干燥,出廠后的產(chǎn)品穩(wěn)定性較差,不能存放過(guò)久。這種生產(chǎn)方法適用于制造低級(jí)黃藥,若用于生產(chǎn)六個(gè)碳原子以上的黃藥,往往形成糊狀產(chǎn)品。另一個(gè)配料比是采用醇過(guò)量2倍(或更多)的方法。反應(yīng)后所得產(chǎn)品是液體黃藥。反應(yīng)溫度及加藥次序與前面相同,可在反應(yīng)器中先加入二硫化碳和醇,然后加入固體粉末狀氫氧化鈉,同時(shí)控制反應(yīng)溫度,可得反應(yīng)產(chǎn)品液體黃藥。這種黃藥含有水和過(guò)量的醇,必須在減壓條件下,在干燥系統(tǒng)中噴霧干燥,即得優(yōu)質(zhì)黃藥。過(guò)量醇和水的混合物,利用分餾系統(tǒng)回收醇,可以循環(huán)使用。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品的質(zhì)量好、穩(wěn)定,但流程復(fù)雜,原料消耗多。
這里需要說(shuō)明,辛基黃藥捕收能力強(qiáng),可用于氧化礦的捕收。先將醇和氫氧化鈉作用,在25~30℃溫度下使固體粉狀氫氧化2.1.2黃藥的一般性質(zhì)
黃藥是淡黃色的粉狀物,因而得名。易溶子水,應(yīng)用時(shí)視選廠的具體情況.可配成1%-15%的溶液使用,用量一般為50~150g/t。黃藥的物理化學(xué)性質(zhì)為:1.電離、水解和分解黃藥是黃原酸鈉鹽或鉀鹽,在水中的溶解度較大,并且發(fā)生電離。黃原酸鹽是弱酸鹽,在水中易水解生成部分黃原酸,黃原酸在酸性介質(zhì)中容易分解。黃藥在水中電離、水解和分解的反應(yīng),可用下面的反應(yīng)式表示:黃藥電離為離子:ROCSSNa≒ROCSS-+Na+黃藥水解:ROCSS-+H2O≒ROCSSH+OH-
黃原酸分解:ROCSSH≒CS2+ROH黃原酸電離為離子:ROCSSH≒ROCSS-+H+2.1.2黃藥的一般性質(zhì)2黃藥的氧化在pH為7-12范圍內(nèi),黃藥在水中會(huì)被氧化為雙黃藥。4ROCSS-+2H2O+O2≒2ROCSS-SSOR+4OH-黃藥的氧化反應(yīng)很復(fù)雜,除上述反應(yīng)外,還會(huì)氧化為CO3-、HCO3-、HS-、CS3-等。4.黃藥在強(qiáng)酸性介質(zhì)中的情況:黃藥在強(qiáng)酸性介質(zhì)中,除分解生成醇和二硫化碳外,溶液中還有與質(zhì)子結(jié)合的黃原酸存在〖21。黃藥在強(qiáng)酸性介質(zhì)中的平衡可用下列式子表示:
ROCSS-+H+≒ROCSSHROCSSH+H+≒ROCSSH2+
ROCSSH≒CS2+ROH5.黃藥與重金屬離子的反應(yīng)黃藥與重金屬離子反應(yīng)生成難溶鹽例如,
2ROCSSNa+CuSO4→(ROCSS)2Cu↓+Na2SO4
2ROCSSNa+Pb(NO3)2→(ROCSS)2Pb↓+2NaNO36.過(guò)渡金屬離子對(duì)黃藥的分解有催化作用。2黃藥的氧化2.1.3黃藥類捕收劑的捕收機(jī)理黃藥是最常用的捕收劑,與硫化礦的作用機(jī)理,有一個(gè)逐步完善的過(guò)程。
50年代以前的作用機(jī)理:認(rèn)為黃藥與硫化礦表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物的溶度積愈小,反應(yīng)愈容易發(fā)生,對(duì)該礦物捕收力越強(qiáng)。也有提出吸附假說(shuō),認(rèn)為黃藥與礦物表面的作用主要是吸附。持這種觀點(diǎn)的有認(rèn)為“離子交換吸附”的,即黃藥的陰離子與礦物表面的陰離子交換吸附,亦有主張是分子吸附的,即黃原酸分子在礦物表面吸附。
從50年代開(kāi)始就認(rèn)識(shí)到氧化和氧化作用對(duì)黃藥捕收硫化礦的重要性,接著進(jìn)行了大量的研究工作,對(duì)作用機(jī)理的認(rèn)識(shí)不斷深入。1.硫化礦礦物表面適度氧化是進(jìn)行浮選的重要條件
在常壓下,1L水中溶解氧達(dá)9mg,硫化礦物的新鮮表面,不論是在空氣中或在水中,不可避免地要與氧接觸而被氧化。硫化礦物表面的氧化及其可浮性的影響,已研究多年,目前比較一致的看法是認(rèn)為硫化礦物表面適度氧化是浮選的重要條件之一。下面是一些有代表性的看法。
主要是在礦的表面發(fā)生了氧化,表現(xiàn)為電位升高。
方鉛礦的氧化反應(yīng):PbS+1/2O+H+≒Pb2++S+OH-
可以看出,正2價(jià)鉛離子有利于形成硫化鉛沉淀,硫分子的形成有利于形成表面疏水,這都有利于浮選。2.共吸附說(shuō)近年來(lái)帶傾向性的主張是離子交換吸附及雙黃藥分于共吸附的吸附說(shuō)。
應(yīng)該吸附和氧化同時(shí)存在,吸附有利于氧化。
2.1.3黃藥類捕收劑的捕收機(jī)理3.黃藥的作用機(jī)理隨礦物的性質(zhì)而異黃藥與各種硫化礦表面作用,在表面上生成MX或X2。取決于礦物和黃藥在礦漿中的電位。礦物的電位較X2十2e≒2X-
的平衡電位高,則生成X2,若平衡電位低,則表面生成MX或不反應(yīng)。2.2.雙黃藥雙黃藥是黃藥的氧化產(chǎn)物,文獻(xiàn)上亦有稱為復(fù)黃藥、二黃素、二黃原、二硫化物等名稱,化學(xué)式為:ROCSS-SSCOR生產(chǎn)上雙黃藥應(yīng)用比黃藥少,從分子結(jié)構(gòu)看雙黃藥在硫化礦表面以吸附為主,雙黃藥是一種良好的硫化礦捕收劑、其選擇性比黃藥強(qiáng)。2.2.1雙黃藥的制法雙黃藥的制法可直接用黃藥為原料氧化而成,也可以用醇,二硫化碳,氫氧化鈉先合成液體黃藥,再氧化成雙黃藥。2.2.2雙黃藥的性質(zhì)雙黃藥基本上不溶于水、是非離子型的捕收劑,在酸性介質(zhì)中比黃藥穩(wěn)定,在堿性溶液中,它會(huì)逐漸分解為黃藥。即進(jìn)行如下反應(yīng)的逆過(guò)程。4ROCSS-+O2+2H2O≒2ROCSS-SSCOR+4OH-
pH值低時(shí),OH離了濃度低,反應(yīng)向右進(jìn)行,生成雙黃藥。從化學(xué)平衡的觀點(diǎn)看,雙黃藥或黃藥溶液中都有黃藥和雙黃藥存在,只不過(guò)他們的含量隨溶液pH值不同而改變。3.黃藥的作用機(jī)理隨礦物的性質(zhì)而異2.2.3雙黃藥的捕收性質(zhì)銅鉛分離時(shí),用雙黃藥作捕收劑時(shí)的選擇性比用黃藥好。因?yàn)殡p黃藥對(duì)重鉻酸鹽抑制后的方鉛礦的捕收能力很差,從而能得到品位較高、含鉛較少的銅精礦。用雙黃藥浮選黃銅礦時(shí).選擇性比黃藥好。對(duì)沉淀銅的浮選,雙黃藥的捕收能力也比黃藥強(qiáng)3從雙黃藥的烴基長(zhǎng)短對(duì)捕收性能的影響來(lái)看,也與黃藥極為相似,即烴基增長(zhǎng),則捕收能力增強(qiáng)。2.2.4雙黃藥的捕收機(jī)理
由于黃藥在誰(shuí)溶液中有以下可逆反應(yīng):
4ROCSS-+O2+2H2O≒2ROCSS-SSCOR+4OH-
雙黃藥作捕收劑時(shí),在礦物表面往往先發(fā)生黃原酸鹽的化學(xué)吸附,雙黃藥在礦物表面再與化學(xué)吸附的黃原酸鹽發(fā)生物理的共吸附。
黃藥、雙黃藥、它們吸附在礦物表面的紅外光譜有區(qū)別。2.3.黃原酸酯類捕收劑黃原酸酯類捕收劑也是黃藥的衍生物,黃藥分子中的鈉(或鉀〉離子被烴基或烴基的取代物代替而成,有下面的結(jié)構(gòu)通式:ROCSSR'在通式中,R是烴基,R'是烴基或烴基的衍生物我國(guó)研制的這類藥劑有乙基黃原酸丙烯酯、正丁基黃原酸丙烯腈酯和正丁基黃原酸丙烯腈酯等。2.2.3雙黃藥的捕收性質(zhì)2.3.1黃原酸丙烯酯的制法和捕收性能在文獻(xiàn)上,黃原酸丙烯酯常以S-3302、AF-3302為代號(hào);丁基黃原酸丙烯酯常以AB-1為代號(hào),我國(guó)稱OS-43。黃原酸丙烯酯的制法
用相應(yīng)的黃藥與3~氯丙烯作用而得,反應(yīng)式如下:ROCSSNa+ClCH2CH=CH2→ROCSSCH2CH=CH2+NaCl黃原酸丙烯酯在生產(chǎn)上很容易進(jìn)行,因黃原酸丙烯酯不溶于水,容易分離得到產(chǎn)品。2.黃原酸丙烯酯的捕收性能
黃原酸丙烯酯多為油狀液體、分子具有極性、在水中不電離、水中的溶解度較小、是較好的硫化礦捕收劑,選擇性比黃藥強(qiáng)。從乙基至已基的各種烷基黃原酸丙烯酯,對(duì)黃銅礦、活化了的閃鋅礦及黃鐵礦的捕收能力,隨著烷基碳鏈的增長(zhǎng)而加強(qiáng),但它們稍弱于丁基黃藥,并且對(duì)于黃鐵礦只有極弱的捕收能力。黃原酸酯捕收劑對(duì)黃鐵礦的捕收能力甚至比黑藥還弱,即使被銅離子活化了的黃鐵礦,用它作為捕收劑時(shí),只要有少量氰化鈉即能發(fā)生強(qiáng)烈的抑制效果。黃原酸酯的選擇性比黃藥好。從浮鉛尾礦中浮鋅,異丙基黃原酸丙烯酯的選擇性比丁基黃藥強(qiáng)??傻玫狡肺惠^高的鋅精礦。黃原酸丙烯酯捕收劑主要用在銅鉬硫化礦的浮選。用丁基黃原酸丙烯酯及煤油浮銅鉬礦,
即使在較低pH值條件下,
也能獲得良好的選別結(jié)果,并能提高浮選速度,有助于提高輝鉬礦的回收率。用戊基黃原酸丙烯酯〔3-3302〉作硫化銅及輝鉬礦捕收劑時(shí),銅和鉬的回收率比用異丙基黃藥都有提高。將丁黃原酸丙烯酯與少量丁黃藥混合使用,浮選硫化銅礦可以得到良好的指標(biāo),可降低黃藥用量,減少藥劑費(fèi)用。2.3.1黃原酸丙烯酯的制法和捕收性能2.3.2黃原酸丙腈酯的制法和捕收性能黃原酸丙腈酯是黃藥的衍生物,它具有下面的結(jié)構(gòu)式:ROCSS-CH2CH2CN
黃原酸丙腈酯的制法
用相應(yīng)的黃藥與β-氯丙腈作用而得,反應(yīng)式如下:ROCSSNa+ClCH2CH2CN→ROCSS-CH2CH2CN+NaCl黃原酸丙腈酯在生產(chǎn)上很容易進(jìn)行,因黃原酸丙腈酯不溶于水,容易分離得到產(chǎn)品。也可用丙烯腈代替β-鹵代丙腈與相應(yīng)的黃藥作用制取黃原酸酯。2.黃原酸丙腈酯的捕收性能黃原酸丙腈酯是自然銅、金以及銅、鉛、鋅、鐵、汞、砷、鉬硫化礦的有效捕收劑。2.3.3黃原酸丙烯腈酯的制法和捕收性能黃原酸丙烯腈酯也是黃藥的衍生物,具有下面的結(jié)構(gòu)式:ROCSS-CH=CHCN黃原酸丙烯腈酯的制法
用相應(yīng)的黃藥與β-氯烯丙腈作用而得,反應(yīng)式如下:ROCSSNa+ClCH=CHCN→ROCSS-CH=CHCN+NaCl2.黃原酸丙烯腈酯的捕收性能在浮選條件及藥劑用量相同的情況下,黃原酸丙烯腈酯在同類黃原酸酯的捕收劑中,捕收能力最強(qiáng)。2.3.2黃原酸丙腈酯的制法和捕收性能2.3.4烷基黃原酸次甲基膦酸二甲酯烷基黃原酸次甲基膦酸二甲酯是黃藥的衍生物,屬黃原酸酯,為有色金屬硫化礦的捕收劑,它的結(jié)構(gòu)式如下:ROCSS-CH2-PO(OCH3)2.3.5烷基黃原酸甲酸酯烷基黃原酸甲酸酯也是黃藥的一種,它的結(jié)構(gòu)式如下:ROCSS-COOR2.4O
–烷基-N-烷基硫逐氨基甲酸酯一簡(jiǎn)稱“硫氨酯”“硫氨酯”也是硫化礦的捕收劑,黃原酸分子中的巰基被烷基氨基取代即成“硫氨酯”?!傲虬滨ァ鳖惒妒談┮彩屈S藥的衍生物:ROCSS-NaROCSS-HROCSS-NR'R'‘
鈉黃藥黃原酸“硫氨酯”
在硫氨酯分子中,與氧相連的R和與氮相連的R'可以是相同的烷基,也可以是不相同的烷基,,R''可以是氫原子.也可以是烷基。"硫氨酯”類捕收劑命名時(shí),首先將分子中與氧連接的烴基列出,然后把與氮連接的烴基列出,再加上硫逐氨基甲酸酯即得化學(xué)名稱。如表2-5:
其中Z-200號(hào)最有代表性,是指(異丙〉乙硫氨酯,也有用UTK符號(hào)代表的,其中TK代表“硫氨酯”類捕收劑。2.3.4烷基黃原酸次甲基膦酸二甲酯表2-5一些常見(jiàn)的硫氨酯
2.4.1“硫氨酯”類捕收劑的制法
“硫氨酯”類捕收劑的制法一般有2種。
1.鹵代烷酯化法
結(jié)構(gòu)式化學(xué)名稱國(guó)內(nèi)簡(jiǎn)稱C2H5OCS-NHC2H5(CH3)2CHOCS-NHC2H5C2H5OCS-NHC3H7C4H9OCS-NHC4H9O-乙基-N-乙基-硫逐氨基甲酸酯
O-異丙基-N-乙基-硫逐氨基甲酸酯
O-乙基-N-乙基-硫逐氨基甲酸酯O-丁基-N-丁基-硫逐氨基甲酸酯(乙)乙硫氨酯
(異丙)乙硫氨酯
(乙)丙硫氨酯(?。┒×虬滨ケ?-5一些常見(jiàn)的硫氨酯
結(jié)構(gòu)式化學(xué)名稱國(guó)內(nèi)簡(jiǎn)稱C2H5“硫氨酯”類捕收劑的基礎(chǔ)原料是黃藥,黃藥經(jīng)酯化后與低級(jí)烷基胺作用,很容易得到產(chǎn)品。反應(yīng)式如下:ROH+NaOH+CS2→ROC(=S)-SNa+H2OROC(=S)-SNa+CH3Cl→ROC(=S)-S-CH3+NaClROC(=S)-S-CH3+R'NH2→ROC(=S)-NHR'+CH3–SH2.氯乙酸酯化法
制備“硫氨酯”類捕收劑的另一種方法是以氯乙酸進(jìn)行酯化。反應(yīng)式為:ROC(=S)-SNa+ClCH2COONa→ROC(=S)-S-CH2COONa+NaClROC(=S)-S-CH2COONa+R'NH2→ROC(=S)-NHR'+HSCH2COONa3.含成“碇氨醋”的新方法
由黃藥與烷基胺在可溶性的鎳鹽或鈀鹽催化下直接合成:
催化劑ROC(=S)-SNa+R'NH2→→ROC(=S)-R'NH+NaHS這樣就省去了與鹵化物的中間反應(yīng),并提高了產(chǎn)量。所用的催化劑可以回收?!傲虬滨ァ鳖惒妒談┑幕A(chǔ)原料是黃藥,黃藥經(jīng)酯化后與低級(jí)烷基胺2.4.2“硫氨酯”類捕收劑的性質(zhì)
“硫氨酯”類捕收劑是油狀液體,具有特殊氣味,比重略低于水^在水中的溶解度較小,當(dāng)每噸礦用幾十克“硫氨酯”時(shí),該藥劑在礦漿中已有足夠好的分散性,可直接加入浮選槽或攪拌槽中使用。“硫氨酯”類捕收劑具有弱酸性2.4.3“硫氨酯”類捕收劑的捕收性能和捕收機(jī)理
“硫氨酯”是硫化礦的捕收劑,其特點(diǎn)是選擇性強(qiáng),用藥量少。特別是對(duì)黃鐵礦的捕收能力極弱,從而對(duì)含黃銅礦和黃鐵礦的礦石優(yōu)先浮選銅很有效,對(duì)鋅硫的分離也能得到較好的效果。“硫氨酯”在黃鐵礦表面上的吸附可以用水洗掉,
而黃藥卻牢固地留在礦物表面上。這就說(shuō)明硫氨酯對(duì)黃鐵礦的捕收能力低。試驗(yàn)還表明,黃藥和“硫氨酯”在黃銅礦表面上的吸附水洗4次僅有一小部分被洗掉,說(shuō)明在黃銅礦表面上的吸附很牢固。“硫氨酯”可用于分選黃銅礦和黃鐵礦?!傲虬滨ァ钡囊环N典型浮選藥劑即PACPAC由美國(guó)氰氨公司發(fā)明,國(guó)內(nèi)北礦院的欒和林教授進(jìn)行了改進(jìn)合成,并申請(qǐng)專利。其化學(xué)結(jié)構(gòu):CH2=CHCH2–N-CSOC4H9可有硫氰酸鈉、氯丙烯先酯化,再轉(zhuǎn)化與丁醇加成制得。NaSCN+ClCH2CH=CH2→CNSCH2CH=CH2+NaClCNSCH2CH=CH2+C4H9OH→CH2=CHCH2–N-CSOC4H9
2.4.2“硫氨酯”類捕收劑的性質(zhì)2.5.黑藥
黑藥在硫化礦的浮選中應(yīng)用很廣,僅次于黃藥。黑藥的化學(xué)名稱為二烷基二硫代磷酸鹽,有如下的通式:(RO)2PSS-Na(NH4)一些常見(jiàn)的黑藥都用代號(hào)表示。如15#黑藥、25#黑藥、31#黑藥、241#黑藥、226#黑藥、239#黑藥.2.5.1黑藥的制法
黑藥是用醇或酚和五硫化二磷作用而制得。
P2S5+4ROH→2(RO)2PSSH+H2S
反應(yīng)溫度過(guò)高時(shí),二分子酸式黑藥會(huì)失去一分子硫化氫而成為硫代磷酸酐衍生物。溫度達(dá)到250-300℃時(shí),會(huì)分解成疏酚。故制造黑藥時(shí),
要根據(jù)所制造黑藥的品種,采取適合的反應(yīng)條件。多數(shù)情況下,溫度是化學(xué)反應(yīng)最重要因素。丁銨黑藥是選礦中應(yīng)用較廣的常用藥劑,以下是丁銨黑藥的制法。
2.5.黑藥
丁銨黑藥的制法
先含成二丁基二硫代磷酸〈丁黑藥〉,再與氨作用生成丁按黑藥。二丁基二硫代磷酸的合成,將正丁醇放入反應(yīng)器中,在攪拌下于70~80℃加入五硫化二磷,丁醇與五硫化二瞵的配料比以4:1為宜,反應(yīng)過(guò)程中放出的硫化氫用氫氧化鈉吸收,原料加完后,在80—85*0保持2h,冷卻,靜置過(guò)濾,即得二丁基二硫代磷酸(丁黑藥)反應(yīng)式如下:P2S5+4C4H9OH→2(C4H9O)2PSSH+H2S
將二丁基二硫代磷酸溶于水中,在攪拌下保持一定溫度,
加氨水中和,中和后生成丁銨黑藥的水溶液,干燥即得丁銨黑藥。(C4H9O)2PSSH+NH3→(C4H9O)2PSSNH42.5.2黑藥的性質(zhì)
我國(guó)常用的甲酚黑藥是15#黑藥和25#黑藥,它們是黑綠色的油狀液體,故稱黑藥,但許多同類捕收劑,如乙基鈉黑藥是白色粉末,丁銨黑藥也不是黑色的,而是白色或灰色粉末狀,它們雖然顏色不黑,但習(xí)慣上也稱黑藥。酸性黑藥在水中的溶解度較小,銨黑藥或鈉黑藥在水中的溶解度較大。丁銨黑藥的制法黑藥還有下面三點(diǎn)主要化學(xué)性質(zhì)1.氧化成雙黑藥黑藥較黃藥穩(wěn)定,在酸性礦漿中不如黃藥那樣易于分解,也較難氧化,但亦能氧化成雙黑藥,例如,使碘與黑藥作用,能將黑藥氧化成雙黑藥:2(C4H9O)2PSS-+I2→(C4H9O)2PSS-SSP(C4H9O)2+2I-2.酸性黑藥呈弱酸性,在水溶液中有部分電離。
3.黑藥與一些金屬離子作用生成難溶鹽n(RO)2PSSH+Men+
→[(RO)2PSS]nMe↓+nH+2.5.3黑藥的捕收性能
黑藥的捕收性能與黃藥相似,但捕收能力弱于黃藥,而選擇性比黃藥強(qiáng),特別對(duì)黃鐵礦的捕收能力很弱,所以在分選含黃鐵礦的硫化銅礦或硫化鉛鋅礦時(shí),可用黑藥作捕收劑。黑藥的捕收性能還與烷基的碳鏈長(zhǎng)短有關(guān)。2.5.4苯胺黑藥由苯胺與五硫化二磷作用而成,結(jié)構(gòu)式為:(C6H5NH)2PSSH黑藥還有下面三點(diǎn)主要化學(xué)性質(zhì)
苯胺黑藥具有選擇性好,捕收力強(qiáng)的特點(diǎn),對(duì)細(xì)粒方鉛礦的捕收比甲酚黑藥和乙基黃藥更有效,特別是可在低pH值分選鉛鋅硫和銅硫。在凡口鉛鋅礦工業(yè)試驗(yàn)表明,在相同流程條件下,與甲酚黑藥、乙基黃藥相比,鉛精礦品位提高1.09%,回收率提高5.08%,鋅精礦質(zhì)量提高二級(jí)。柄霞山工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果,鉛鋅精礦品位與回收率均提高1%以上,硫回收率提高6%以上。大寶山銅礦工業(yè)實(shí)驗(yàn)表明,銅精礦品位提局1.28%,回收率提高8.96%,硫精礦品位提高5%左右,回收率提高2%~5%.
2.6.雙黑藥
雙黑藥捕收劑和黑藥相似,也是硫化礦的捕收劑,但其使用沒(méi)有黑藥廣泛。雙黑藥具有如下的通式:(RO)2PSS-SSP(RO)2
雙黑藥可作為黑藥的衍生物看待。黑藥和雙黑藥的主要不同在于黑藥是陰離子型-捕收劑,而雙黑藥是非離子型捕收劑。雙黑藥的特點(diǎn)是選擇性強(qiáng)。
2.6.1雙黑藥的制法先制成黑藥,黑藥用氯、溴、捵、亞硝酸或雙氧水將黑藥氧化成為雙黑藥。反應(yīng)通式如下:苯胺黑藥具有選擇性好,捕收力強(qiáng)的特點(diǎn),對(duì)細(xì)粒方
P2S5+4ROH→2(RO)2PSSH+H2S(RO)2PSSH+X2→(RO)2PS-SX+2HX(RO)2PS-SX+(RO)2PSSH→(RO)2PSS-SSP(RO)2+HX2(RO)2PSSH+H2O2→(RO)2PSS-SSP(RO)2+2H2O1.烷基黑藥的合成
在四頸瓶中加入五硫化二磷0.25mol及1mol醇,瓶上裝有溫度計(jì),密封攪拌器及回流冷凝器。冷凝器上接導(dǎo)管,導(dǎo)管引入氫氧化鈉溶液中吸收反應(yīng)時(shí)放出的硫化氫。氫氧化鈉溶液吸收瓶與冷凝器之間裝有一個(gè)空瓶,以防喊液回吸。保持反應(yīng)溫度在70~100℃之間2~3h。
甲醇,乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇、環(huán)巳醇及辛醇-(2)、多元醇均可用上述反應(yīng)條件制成醇黑藥。
酚類黑藥的反應(yīng)溫度在130~140℃之間.浮選藥劑的化學(xué)原理課件2.雙黑藥的合成
從雙黑藥的反應(yīng)式知道,反應(yīng)中需要加氫氧化鈉中和鹵化氫,溫度控制在較低溫度室溫以下。雙黑藥一般為液體或固體,固體可重結(jié)晶,液體可直接用水洗滌,靜止分相。2.6.2雙黑藥的性質(zhì)
雙黑藥是較難溶于水的非離子型捕收劑,純粹的低分子雙黑藥除R為甲基、異丙基、異丁基、苯基外,都是油狀液體。烴基越大越趨于粘稠,環(huán)已基雙黑藥是透明不流動(dòng)的膠液,在室溫間穩(wěn)定放置3?4個(gè)月不發(fā)生變化,但苯基雙黑藥性質(zhì)不穩(wěn)定,在室溫放置三天即開(kāi)始變質(zhì)。
雙黑藥與浮選有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。硫化鈉溶液與雙黑藥作用折出硫,生成鈉黑藥:(RO)2PSS-SSP(RO)2+Na2S→2(RO)2PSS-Na
+S↓2.雙黑藥在水中分解成黑藥
雙黑藥分解成黑藥的速度與pH值有關(guān),pH值小于8時(shí),乙基雙黑藥分解為乙基黑藥的速度較慢,當(dāng)pH值為10時(shí),分解很快。100ml水中含4mg乙基雙黑藥的溶液,在15min內(nèi)已基本上分解為乙基黑藥。反應(yīng)式可能是:(RO)2PSS-SSP(RO)2+2OH-?2(RO)2PSS-+1/2O2+H2O2.雙黑藥的合成從上述反應(yīng)式可知,黑藥和雙黑藥在一定條件下課相互轉(zhuǎn)換。黑藥在離子或黃鐵礦的催化下,可被溶解在水中的氧部分氧化為雙黑藥。當(dāng)pH值為10時(shí),雙黑藥很快分解成為黑藥。2.6.3雙黑藥的捕收性能
雙黑藥和雙黃藥相似,也是硫化礦的捕收劑,亦能用來(lái)浮選沉積金屬,但應(yīng)用不及黃藥廣泛。雙黑藥的選擇性強(qiáng)是其特點(diǎn)。以乙基雙黑藥浮選輝銅礦和黃鐵礦為例,
從黃鐵礦中分離輝銅礦,黃藥沒(méi)有選擇性,黑藥有選擇性(pH值為11.5時(shí),雙黑藥有選擇性。用68g/t乙基雙黑藥浮選天然礦時(shí),pH值為11.8?12時(shí),
鐵被抑制程度很大,而銅仍浮得比較好,雙黑藥的選擇性是較好的。
2.7.烴基二硫代磷酸硫醚酯一“黑藥酯”
烴基二硫代磷酸硫醚酯也是黑藥的衍生物,簡(jiǎn)稱黑藥酯,是硫化礦捕收劑,有如下通式:(RO)2PSS-(CHR')nSR'‘R‘為氫原子或甲基,R’‘為含碳原子數(shù)較少的烷基〔如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、烯烴基(如乙烯基和丙烯基)、芳香基〔如苯基、甲苯基、萘基等),n為小于3的正整數(shù);R為乙基或丙基,R'為氫原子,‘R‘為丙烯基,乙基、丙基及異丙基。從上述反應(yīng)式可知,黑藥和雙黑藥在一定條件下課相互轉(zhuǎn)換。黑藥在2.7.1“黑藥酯”的制法
含有活潑鹵原子的鹵代硫醚及其衍生物與鈉、鉀和銨黑藥作用,或在堿性物質(zhì)如吡啶、碳酸鈉存在下,與黑藥作用生成相應(yīng)的“黑藥酯'反應(yīng)通式如下:(RO)2PSSH+ClCH2CH2SR''→(RO)2PSSCH2CH2SR''+HCl
如用鉀、鈉或銨黑藥作原料時(shí),可在合適的有機(jī)溶劑中進(jìn)行,
生成的氯化鈉、不溶于有機(jī)溶劑,而沉淀析出,促使反應(yīng)向右進(jìn)行。2.7.2“黑藥酯”的捕收性能
黑藥酯的捕收特點(diǎn)是在低pH值條件下(pH值為5)對(duì)硫化礦的浮選也能保持很高的選擇性。離子型捕收劑浮選硫化礦時(shí),一般在pH值為9~11時(shí)進(jìn)行,對(duì)于許多自然pH值低的硫化礦,往往大量消耗石灰。若用黑藥酯浮選,在不加石灰的條件下,
也能得到石灰、黃藥浮選相似的結(jié)果。
如用乙基黑藥甲基乙基硫醚酯((C2H5O)2PSSCH2SC2H5)作捕收劑,用量在45g/t.
亦不能從硫化鉛礦的礦漿中浮選硫化鉛。2.8N,N二烷基二硫代氨基甲酸鹽一“硫氮”類捕收劑N,N-二烷基二硫代氨基甲酸鹽(或稱二烷基氨基酸鹽)類捕收劑我國(guó)習(xí)慣上稱為“硫氮”類捕收劑,有下面的通式:2.7.1“黑藥酯”的制法(RR1)
N-CSSMe(Me一般為Na+)
式中R、R1一般都是相同的烷基,R、R1也可以是芳香基、脂烷基、雜環(huán)基等;但一般用的是R=R1的兩個(gè)烷基,主要為二烷基二硫代氨基甲酸鹽。
“硫氮”類捕收劑命名的由來(lái):HCOOH甲酸HCSSH二硫代甲酸NHCSSH二硫代氨基氨基甲酸
(RR1)
N-CSSH
N,N-二烷基二硫代氨基甲酸(RR1)
N-CSSMe
N,N-二烷基二硫代氨基甲酸鹽
2.8.1乙硫氮-----SN9#的制法
“硫氮”類捕收劑是由胺(第一或第二胺)和氫氧化鈉,二硫化碳作用而成。以乙硫氮為例介紹如下:乙硫氮的學(xué)名是N,N-二乙基二硫代氨基甲酸鈉,用二乙胺、氫氧化鈉、二硫化碳合成,化學(xué)反應(yīng)如下:(C2H5)2NH+CS2
+NaOH+2H2O→(C2H5)2NHCSSNa﹒3H2O+Q配料比采用二乙胺:CS2:NaOH:2H2O=1.05:1:1:2的摩爾比,因合成反應(yīng)屬放熱過(guò)程,在合成過(guò)程屮,用冰鹽水冷卻,使反應(yīng)向生成乙硫氮的方向進(jìn)行。(RR1)N-CSSMe(Me一般為Na+)為了控制溫度,先將二乙胺和二硫化碳混合,然后在充分?jǐn)嚢柘乱苑勰溲趸c分批加入,反應(yīng)溫度控制在0?30℃,以10?20℃較好,溫度過(guò)高引起副反應(yīng),生成雜質(zhì)如硫代碳酸鹽、硫化物等,影響產(chǎn)品質(zhì)量。溫度過(guò)低,反應(yīng)速度太慢,影響單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。
2.8.2乙硫氮-----SN9#的性質(zhì)
乙硫氮是白色晶體,易溶于水。(35g/100mlH2O),在使用和保管時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)特性:1.在酸性介質(zhì)中分解乙硫氮在酸性介質(zhì)中生成N,N-二乙基二硫代氨基甲酸,是弱酸,在0℃時(shí)的電離常數(shù)為4.5×10-4(pK=3.35),很不穩(wěn)定,甚至在弱酸性介質(zhì)中也會(huì)發(fā)生分解,其分解速率與H+濃度成正比?!傲虻鳖惒妒談┰诔睗窨諝庵虚L(zhǎng)期放置時(shí),能吸水、分解變質(zhì),宜放在陰涼干燥處。
2.“硫氮”類捕收劑與某些金屬離子能生成絡(luò)合物
該絡(luò)合物的紅外光譜在頻率為1542?1480cm-1處出現(xiàn)強(qiáng)的吸收帶,這表明C—N鍵具有部分雙鍵的特點(diǎn),認(rèn)為絡(luò)合物具有如下結(jié)構(gòu):
R2N+=CSS→Me為了控制溫度,先將二乙胺和二硫化碳混合,然后在充分?jǐn)嚢柘乱詫?duì)于Ni(II)-硫氮鹽的分析:(a)四個(gè)S原子在Ni〔II〉周圍形成四邊形配位體;(b)C=S雙鍵在環(huán)中是均勻分布的;C-N和C-S鍵的距離都較相應(yīng)的單鍵的“鍵長(zhǎng)”短,即有部分雙鍵的性質(zhì)。
各種金屬離子與硫氮生成的鹽,按下列順序降低:Hg(II)、Cd(II)、Ag(I)、Cu(II)、Ti(III)、Ni(II)、Bi(III)、Pb(II)、Cd(II)、Ti(I)、Zn(II)、In(III)、Sb(III)、Fe(III)、Ti(VI)、Mn(II)
例如Cu(II)可以從相應(yīng)的金屬乙硫氮鹽中,將Ti(III)、Ni(II)、Bi(III)、Pb(II)、Cd(II)、Ti(I)、Zn(II)、In(III)、Sb(III)、Fe(III)、Ti(VI)及Mn(II)定量地置換出來(lái)。
2.8.3硫氮類捕收劑的捕收的性能硫氮類的捕收性能與黃藥相似,比黃藥為優(yōu)。捕收劑的浮選特性為:1.“硫氮”類捕收劑的烴基與其潤(rùn)濕接觸角的關(guān)系烷基的“硫氮”類捕收劑,烷基越長(zhǎng)則接觸角越大;芳基的“硫氮”類捕收劑,沒(méi)有明顯的規(guī)律。2.“硫氮”類捕收劑浮選閃鋅礦的臨界曲線
圖2-6是用幾種“硫氮”類捕收劑及戊基黃藥分別浮選閃鋅礦的浮選臨界曲線圖。從圖2-6的臨界曲線可看出,“硫氮”類捕收劑的烴基越長(zhǎng),越能在較高pH值條件浮選閃鋅礦。故在鉛鋅分離時(shí),以‘烴基較短的“硫氮”類捕收劑為佳。對(duì)于Ni(II)-硫氮鹽的分析:3.乙硫氮捕收能力較黃藥強(qiáng)乙硫氮的捕收能力較黃藥的捕收能力強(qiáng),用藥量比黃藥成倍、數(shù)十倍地降低。舉1例說(shuō)明:用乙硫氮和黃藥分別浮選某銅礦石,該礦石主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、赤鐵礦、輝銅礦等,主要脈石礦物為石英、白云母、綠泥石、方解石等,含銅品位0.731,氧化率13X。分別用乙硫氮和黃藥浮選時(shí),在指標(biāo)相近的情況下,乙硫氮的用量?jī)H為黃藥的二十分之一至三十分之一。4.浮選速度快以乙硫氮浮選鉛鋅礦的浮選速度為例,在兩分鐘內(nèi)取得很高的指標(biāo),隨著浮選時(shí)間的延長(zhǎng),鉛精礦中鋅的含量顯著增加,而鉛回收率無(wú)顯著提高。5.選擇性好
“硫氮”類捕收劑的選擇性好,在高堿度的條件下浮選,能改善鉛和鋅之間的分選效果,可以不用或少用氰化鈉。實(shí)踐證明,工業(yè)上使用乙硫氮為捕收劑浮鉛抑鋅時(shí),應(yīng)采用淺刮泡、勤刮泡、高堿度、低循環(huán)、低消耗等混合措施,對(duì)鉛鋅分離都有好處。2.9N,N-二烷基二硫代氨基甲酸酯一硫氮酯
N,N-二烷基二硫代氨基甲酸酯是“硫氮”類捕收劑的衍生物,將它的結(jié)構(gòu)通式與“硫氮”類捕收劑的結(jié)構(gòu)通式對(duì)比如下:(RR1)
N-CSS-R硫氮酯(RR1)
N-CSSMe“硫氮”鹽3.乙硫氮捕收能力較黃藥強(qiáng)硫氮酯捕收劑的命名,先將氮原子上所聯(lián)接的烷基列出,再加上二硫代氨基甲酸酯即可。2.9.1硫氮丙烯酯的制法和捕收性能可直接用相應(yīng)的“硫氮”類捕收劑與3–鹵代丙烯反應(yīng)生成;或先用胺、二硫化碳、氫氧化鈉作用生成“硫氮”類捕收劑,再與3~鹵代丙烯反應(yīng)制得,反應(yīng)式如下:(CH3CH2)2NCSS-Na+ClCH2CH=CH2
→CH3CH2)2NCSS-CH2CH=CH2+NaCl這類硫化礦捕收劑多為油狀非離子型化合物,使用時(shí)可莨接添加或經(jīng)乳化后加入,將這類捕收劑和水乳化時(shí),烷苯酚、環(huán)氧乙烷的聚合物、磺化琥珀酸酯等用作乳化劑。
結(jié)構(gòu)式化學(xué)名稱簡(jiǎn)易名稱(CH3CH2)2NCSS-CH2CH=CH2(CH3CH2)2NCSS-CH2CH2CN(CH3CH2)2NCSS-CH=CHCNN,N-二乙基二硫代氨基甲酸丙烯酯N,N-二乙基二硫代氨基甲酸丙腈酯N,N-二乙基二硫代氨基甲酸丙烯腈酯硫氮腈酯硫氮酯捕收劑的命名,先將氮原子上所聯(lián)接的烷基列出,再加上二硫1
硫氮丙烯酯浮選硫化銅礦用各種硫氮丙烯酯6.8~13.6g/t與異丙基黃藥混合使用浮選硫化銅礦取得良好結(jié)果。浮選條件是原礦含0.8%Cu,CaO1125g/t;異丙基黃藥為3.6g/t,聚丙二醇作起泡劑,用量22.5g/t,浮選6min.精礦品位8.38%?12.5Cu,回收率89.8%-92.29%,尾礦品位降到0.088%以下。硫氮酯與異丙基黃藥混合使用的確是硫化锏礦的有效捕收劑。2”硫氮”類捕收劑與相應(yīng)的硫氮丙烯酯對(duì)硫化銅礦捕收性能的比較原礦含浮選條件是石灰用量675g/t,氰化鈉用量13.68g/t,甲酚作起泡劑,用量36g/t,浮選6min,用N,N-乙基-二
硫代氨基甲酸鈉作捕收劑時(shí),精礦含9.7%Cu,回收率20.2%,而用4.5g/tN-乙基二硫代氨基甲酸丙烯酯作捕收劑時(shí),精礦品位14.1%Cu,回收率85.9%。可見(jiàn),硫氮丙烯酯對(duì)硫化銅礦的捕收性能比相應(yīng)的“硫氮”捕收性能強(qiáng),得到較好的浮選梠標(biāo)。3與Z-200,乙黃原酸酯類捕收劑比較無(wú)論單獨(dú)使用,或與水溶性離子型捕收劑混合使用,硫氮丙烯酯類捕收劑對(duì)黃銅礦一般都有較高的浮選活性。4.硫氮丙烯酯浮選閃鋅礦,也得到良好的結(jié)果浮選的條件是原礦含7%Zn,活化劑硫酸銅400g/t,硫氮丙烯酯的用量21.5?29.5g/t,聚乙二醇起泡劑27g/t,浮選時(shí)間5min,得含鋅57.29%-57.53%、回收率98.05%?98.30%的鋅精礦,尾礦含鋅0.20%?0.22%,效果較好。1硫氮丙烯酯浮選硫化銅礦2.9.2硫氮丙烯腈酯的制法和捕收性能硫氮丙烯腈酯的制法是用硫氮與3鹵代丙烯腈作用而制得。例如,22.50g乙硫氮溶于170ml丙酮中,1h內(nèi)加入8.8g順式的?-氯丙唏腈的丙酮溶液(25ml丙酮),加進(jìn)?-氯丙烯丙酮溶液時(shí),溫度保持在10℃以下,加完后在10℃放置1h,濾去氯化鈉,在減壓下蒸去溶劑,留下黑色油狀液體21.1g。將該黑色油狀液體溶于三氯甲烷中,用活性炭脫色,過(guò)濾除去活性炭,將濾液在80℃133.32Pa下加熱蒸去三氯甲烷,得17g乙硫氮丙烯腈酯:反應(yīng)式如下:(CH3CH2)2NCSS-Na+ClCH=CHCN
→(CH3CH2)2NCSS-CH=CHCN+NaCl
硫氮丙烯腈酯也是硫化礦的捕收劑,特別是對(duì)硫化銅礦的選擇性比較強(qiáng)。據(jù)文獻(xiàn)衩道,在氮原子上取代的二個(gè)烷基可以是相同的,也可以是不相同的,烷基的碳原子可以多至18個(gè),也可以是芳香基;分子中的氰基亦可用鹵原子、硝基、氨基或碳原子數(shù)少的烷基代替。2.9.3硫氮丙腈酯(酯-105)的制法和捕收性能
2.9.2硫氮丙烯腈酯的制法和捕收性能1.硫氮丙腈酯的制法硫氮丙腈酯,也稱酯-105,學(xué)名是N,N-二乙基二硫代氨基甲酸丙腈酯。制法是將2mol二乙胺加入反應(yīng)釜屮,開(kāi)動(dòng)攪拌器進(jìn)行攪拌,先后將2.4mol二硫化碳和2mol丙烯腈緩慢加入反應(yīng)釜中,為了減少二乙胺和二硫化碳的揮發(fā)損失,加入二硫化碳和丙埽腈的速度以反應(yīng)溫度不超過(guò)40℃為準(zhǔn),加料完畢,將反應(yīng)物放入保溫釜,在30?60℃保溫?cái)嚢?h,即得到硫氮丙腈酯產(chǎn)品,反應(yīng)式如下:(CH3CH2)2NH+CS2+CH2=CHCN
→(CH3CH2)2NCSS-CH2CH2CN2.硫氮丙腈酯性質(zhì)
工業(yè)產(chǎn)品呈棕色液體,有微弱的魚腥味,比重1.11左右,難溶于水,可溶于酒精,四氯化碳,乙醚等有機(jī)溶劑,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,主要成分含量70%以上,凝固點(diǎn)約22℃,由于它的凝固點(diǎn)較高,在浮選過(guò)程中添加藥劑時(shí),要采取加溫措施或配成乳液使用,通化銅礦將它與松醇油混合使用,降低其熔點(diǎn),雖在冬天亦得到春天一樣的浮選指標(biāo)。3.硫氮丙腈酯的捕收性能硫氮丙腈酯具有捕收兼起泡性能,在銅陵獅子山銅礦、白銀銅礦、德興銅礦等硫化銅礦工業(yè)試驗(yàn)表明,硫氮丙腈酯可代替黃藥和松醇油,其用量為黃藥和松醇油的四分之一至三分之一,可以顯著地降低選礦藥劑費(fèi)用,對(duì)選礦指標(biāo)有一定程度提高,很有推廣價(jià)值。2.9.4硫氮次甲基膦酸二烷基酯硫氮次甲基膦酸二烷基酯是硫氮的衍生物,屬硫氮酯,是硫化礦捕收劑,結(jié)構(gòu)式如下:1.硫氮丙腈酯的制法R2N-CSS-CH2-P=O(OR)
(OR′)
用來(lái)浮選銅鋅黃鐵礦多金屬硫化礦時(shí),烷基增長(zhǎng),捕收能力增加,而選擇性降低,式中R=乙基,R‘=甲基時(shí),對(duì)鐵和銅有最高的選擇性,用來(lái)浮選硫化銅礦,選擇性和丁黃藥相似,但用量比丁黃藥降低30%,對(duì)鋅和黃鐵礦的選擇性高于丁黃藥,在浮選過(guò)程中(銅、鋅、黃鐵礦),銅回收率增加3%,精礦品位亦有提高。2.9.5亞甲基雙硫氮兩個(gè)硫氮基通過(guò)亞甲基相連接、即構(gòu)成亞甲基雙硫氨.它的結(jié)構(gòu)式為:R2N-CSS-CH2-CSS-NR2合成方法是仲胺與氫氧化鈉、二硫化碳反應(yīng),生成硫氮,產(chǎn)品再與二氯甲烷等二鹵代烷反應(yīng),即生成亞甲基雙硫氮:反應(yīng)式如下:R2NH+CS2+NaOH
→R2NCSS-Na+H2O2R2NCSS-Na+Cl-CH2Cl→R2NCSS-CH2-CSS-NR2該捕收劑是非離子型油狀物,是硫化礦捕收劑。對(duì)金有很好的捕收性能。
R2N-CSS-CH2-P=O(OR)(OR′)2.10胺醇黃藥
胺醇黃藥有如下通式:R1R2N-R3-O-CSS-H(K,Na)式中R1為烴基,R2為烴基或H,R3為(CH2)n,一般n=
1或2。下面是一些胺醇黃藥的實(shí)例:
(CH3CH2)2N-CH2O-CSSNa二乙胺甲醇鈉黃藥(CH3CH2)2N—CH2CH2O-CSSK二乙胺乙醇鉀黃藥(CH3(CH2)3)2N—CH3CH2O-CSSK二丁胺乙醇鉀黃藥(CH3(CH2)7)2N—CH2CH2O-CSSK二辛胺乙醇鉀黃藥(CH2=
CH-CH2)2N—CH2CH2O-CSSK二丙烯胺乙醇鉀黃藥
2.10.1胺醇黃藥的制法胺醇黃藥有兩種制法:1.二烴基胺甲醇黃藥的制法例如,二乙胺甲醇黃藥可用二乙胺與甲醛縮合成二乙胺甲醇,再與二硫化碳和氫
2.10胺醇黃藥氧化鈉反應(yīng)生成,化學(xué)反應(yīng)式如下:(CH3CH2)2NH+CH2O→(CH3CH2)2N-CH2OH(CH3CH2)2N-CH2OH+CS2+NaOH
→(CH3CH2)2N-CH2OCSS-Na+H2O在實(shí)驗(yàn)室要制少量二乙胺甲醇黃藥時(shí),可取二乙胺5.12kg和5.25kg40%的甲醛水溶液,在60℃條件下混合攪拌。反應(yīng)完成后分出油層,水層用1kg食鹽鹽析,使溶于水的二乙胺甲醇((CH3CH2)2N-CH2OH)析出,總共可得二乙胺甲醇5.9kg,后者用4.33kg二硫化碳在低于40℃反應(yīng),得二乙胺甲基黃原酸,其分于式為:(CH3CH2)2N-CH2OCSS-H如果用二硫化碳和氫氧化鈉與二乙胺甲醇作用,則產(chǎn)品為二乙胺甲醇鈉黃藥:(CH3CH2)2N-CH2OCSS-Na2.二烴基胺乙醇黃藥的制法首先是合成二烴基胺乙醇,方法有二:(a)將氨基乙醇與鹵代烷作用制?。貉趸c反應(yīng)生成,化學(xué)反應(yīng)式如下:H2N-CH2CH2OH+2RX
→(R)2N-CH2CH2OH+2HX(b)或?qū)⒑线m的仲胺與鹵代乙醇作用:R2NH+Cl-CH2CH2OH→(R)2N-CH2CH2OH+2HCl2種合成二烴基胺基乙醇的方法,第2種方法較好,收率高、副反應(yīng)少。但受仲胺的限制。制得二烴基胺基乙醇后,與二硫化碳,氫氧化鈉反應(yīng),即得二烴基胺基乙醇黃藥。(CH3CH2)2N-CH2CH2OH+CS2+KOH
→(CH3CH2)2N-CH2CH2OCSS-K+H2O2.10.2胺醇黃藥的捕收性能
二乙胺甲酵黃藥[(CH3CH2)2N-CH2OCSS-Na]對(duì)銅及銅、鉛、鋅硫化礦浮選時(shí),捕收能力很強(qiáng)。其捕收能力是常規(guī)捕收劑的2?5倍。用來(lái)浮選大屯硫化礦取得比黃藥好的結(jié)果。這種藥劑用量少,能減少?gòu)U水的污染。前面所列的各種胺醇黃藥,經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果表明,二丁胺乙醇黃藥對(duì)含鎳磁黃鐵礦的捕收能力良好,其對(duì)鎳的捕收性能比丁基黃藥強(qiáng),是含鎳磁黃鐵礦的一種較強(qiáng)的捕收劑,不僅是鎳的回收率高,而且使用這種捕收劑時(shí),把脈石抑制劑(纖維素硫酸酯)的用量由250g/t增加至500g/t,鎳和銅的回收率也下降較少。H2N-CH2CH2OH+2RX→(R)22.11硫醇類捕收劑
硫醇類捕收劑,包括硫醇、硫酚、白藥、巰基苯駢噻唑(簡(jiǎn)稱噻唑),N-苯基-2-巰基-苯駢咪唑(簡(jiǎn)稱咪唑硫醇)等巰基化合物。這類化合物大都用作硫化礦的捕收劑。在一般浮選教科書上都有介紹。這類化合物的制備,除白藥、噻唑、咪唑硫醇等有特殊的制法外,硫醇和硫酚都可以用下面介紹的方法制得。2.11.1硫酵和硫酚的制法硫醇制法:
用硫氫化鉀與任何烴基化劑加熱蒸餾制得,例如,CH3CH2Cl+KSH→CH3CH2SH+KCl(CH3CH2)2SO4+KSH→2CH3CH2SH+K2SO42.—鹵化烷與硫脲加成
硫脲的特性反應(yīng)之一是與鹵代烷加成,加成產(chǎn)物在減性介質(zhì)中水解得硫醇。(NH2)2CS+RX→RSC(=NH)NH2HX
RSC(=NH)NH2HX+OH+H2O→RSH+CO2+2NH3
這個(gè)合成較好。2.11硫醇類捕收劑3.烴基磺酰氯還原法
利用這個(gè)方法可以制備硫醇或硫酚,烷基磺酰氯用鋅粉和6mol硫酸還原,得到硫醇:芳基磺酰氯用鋅粉和6mol/L硫酸還原,得到硫酚。反應(yīng)式為:RSO2Cl+H2→RSHArSO2Cl+H2→ArSH2.11.2硫醇和硫酚的性質(zhì)
硫醇為易揮發(fā)物質(zhì),其沸點(diǎn)比同碳原子數(shù)的醇低,因硫醇中的巰基的締合能力較醇中羥基的締合能力差的緣故:
分子量小的硫醇或硫酚都具有特珠的臭呋,不適宜用作浮選藥劑,以免影響工作人員的健康。旦隨著分子堡增大,其揮發(fā)性減少,臭味減弱,故分子量大的硫醇沒(méi)有什么難聞的氣味,宜用作捕收劑。
硫醇和硫酚都是弱酸性物質(zhì),在水中電離出少量的氫離子,與稀堿生成鹽溶于水中。
與Hg、Pb等金屬離子反應(yīng)生成極難溶解的金屬鹽,例如硫醇與HgO或醋酸汞作用,生成無(wú)色的難溶解的硫醇汞,與醋酸鉛作用生成黃色的硫醇鉛。巰基化合物與這些金屬能生成難溶鹽與它的捕收性能有密切的關(guān)系。巰基化合物經(jīng)緩和的氧化劑或與空氣作用,則慢慢地被氧化。如硫醇氧化為二烴基二硫化合物。R—S—S—R3.烴基磺酰氯還原法2.11.3巰基化合物的捕收性能
1.巰基化合物與礦物表面的接觸角:
測(cè)定乙硫醇、正丁硫醇、硫酚等多種巰基化合物與方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等多種礦物的接觸角。試驗(yàn)表明,除乙基硫醇的平均接觸角較小外,
其他的平均接觸角都在70℃左右??梢?jiàn),巰基化合物使硫化礦有一定的疏水性。
2.巰基化合物的電離度對(duì)閃鋅礦浮選的影響
實(shí)際上在捕收劑濃度為1.5×10-4mol/L時(shí),乙基黃原酸、戊基黃原酸、二乙基二硫代氨基甲酸等在任何pH值范圍內(nèi),對(duì)閃鋅礦不發(fā)生浮選作用,它們的pKa都在6以下;巰基苯駢噻唑在很窄pH值范圍內(nèi)發(fā)生很少的浮選;其他捕收劑在1min內(nèi)浮選結(jié)果見(jiàn)圖2-7,辛硫醇在適當(dāng)pH值時(shí),浮選速度最快,在曲線的高臺(tái)部分回收率達(dá)90%,比其他捕收劑得到較好的效果。
五種酸性較弱的捕收劑(pKa較大,都在6以上〕,浮選閃鋅礦有一pH值范圍,在高酸度和高喊度都不發(fā)生浮選。pH值從低逐步向高上升時(shí),離子濃度逐漸增大,達(dá)到低的臨界pH值,開(kāi)始出現(xiàn)浮選現(xiàn)象,這個(gè)低的臨界pH值各種捕收劑是不同的;pH值進(jìn)一步增加,在一分鐘內(nèi)浮選回收率達(dá)到一個(gè)最大值,對(duì)各種捕收劑來(lái)說(shuō),也是不相同的。pH值再增加,回收率降低,直到不浮選,到達(dá)高臨界pH值對(duì)各種捕收劑也是不相同的。
這類捕收劑的酸性電離常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)pKa(6以上的五種)與1min浮選的最大回收率成直線關(guān)系。pKa越大,即酸性越弱,對(duì)閃鋅礦的捕收能力越強(qiáng),回收率越高。pKa越小,酸性越強(qiáng),對(duì)閃鋅礦的捕收能力越小,回收能力越低。2.11.3巰基化合物的捕收性能浮選藥劑的化學(xué)原理課件
2.11.3.
巰基捕收劑與閃鋅礦的捕收機(jī)理
巰基類捕收劑對(duì)閃鋅礦的捕收機(jī)理一般認(rèn)為閃鋅礦表面的鋅離子先與礦漿中的水作用,生成羥基化鋅井游離出離子,-]ZnOH代表礦物表面的羥基化鋅。礦物表面的羥基化鋅吸附中性的RSH分子,并發(fā)生取代作用,-]ZnSR,R基疏水使閃鋅礦能上浮。在很低pH值時(shí),這類捕收劑不發(fā)生浮選作用。因pH值低,,水中H+濃度大,閃鋅礦表面的-]ZnOH太少,與RSH不發(fā)生捕收作用;隨pH值升髙,礦漿中的OH-離子濃度逐步增大,H+離子濃度逐步減少,閃鋅礦表面就形成足夠的-]ZnOH,與RSH作用并使RSH能與OH置換而吸附在閃鋅礦表面,發(fā)生浮選作用。因?yàn)閹€基化合物都是弱酸性化合物,只有在較低pH值的礦漿中才能成為分子狀態(tài)存在,pH值達(dá)到一定高度時(shí),RSH已有相當(dāng)一部分成為離子狀態(tài)存在。pKa較大的巰基化合物,其酸性較弱,在較高pH值時(shí),仍為分子狀態(tài),故能在較高pH值時(shí)捕收閃鋅礦。上述的捕收機(jī)理有一定道理。
2.11.4白藥
白藥的學(xué)名二苯硫脲,由苯胺與二硫化碳按理論量混合,在90—100℃回流4?6h即得固體白藥,并有硫化氫放出。反應(yīng)式如下:2C6H5NH2+CS2→(C6H5NH)2C=S+H2S2.11.3.巰基捕收劑與閃鋅礦的捕收機(jī)理
如將二硫化碳和苯胺先溶子酒精溶液中,再加入固體氫氧化鉀粉末作催化劑,則產(chǎn)量更好。白藥為白色片狀晶體,熔點(diǎn)150℃、分子能重排生成硫氫基--巰基,故對(duì)硫化礦有捕收作用。
白藥對(duì)黃鐵礦的捕收能力很弱,適用于金屬硫化礦的優(yōu)先浮選。因其難溶,
多添加于球磨機(jī)中,或以苯胺、甲苯溶劑,配成濃度為10%~20%的溶液(稱為TA及TT混合劑〉使用,這些溶劑本身亦有起泡作用,由于白藥較黃藥貴,應(yīng)用不宜,目前使用者較少。2.11.5巰基苯駢噻唑
巰基苯駢噻唑具有如下的結(jié)構(gòu)式:C6H5NSCSH
在橡膠工業(yè)中用作硫化促進(jìn)劑,在浮選工業(yè)可用作硫化礦或某些氧化礦的捕收劑,
文
獻(xiàn)中常用MBT為代號(hào)。巰基苯駢噻唑的制法
由苯胺、二硫化碳、硫在高壓釜中加熱到250℃,即生成巰基苯駢噻唑,反應(yīng)式如下:如將二硫化碳和苯胺先溶子酒精溶液中,再加入固體氫2.巰基苯駢噻唑的性質(zhì)
純的.巰基苯駢噻唑是白色晶體,熔點(diǎn)179℃,難溶于水,因具有微弱酸性,故溶于氫氧化鉀、碳酸鈉中,
也能溶于醇或醚中,不純者為黃色粉末。
在有機(jī)化學(xué)的教科書中,
認(rèn)為巰基苯駢噻唑有互變異構(gòu)現(xiàn)象:即硫醇式和硫酮式同時(shí)存在,若在堿性溶液中,硫醇式與堿作用而溶解,可全部轉(zhuǎn)變?yōu)榱虼际?所以它能溶于堿溶液中。3.巰基苯駢噻唑的捕收性能
據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,巰基苯駢噻唑作為白鉛礦的捕收劑時(shí),不需要預(yù)先硫化;氧化銅礦硫化之后,用巰基苯駢噻唑浮選也是有效的;對(duì)金和含金黃鐵礦是非常優(yōu)越的捕收劑,用巰基苯駢噻唑代替黃藥浮選黃鐵礦,能使捕收劑的用量減少,硫的回收率增加,硫的成本下降,這一點(diǎn)希望讀者能重視。
4.巰基苯駢鐿唑的衍生物
用作捕收劑
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