一種席夫堿類己酸鹽礦物浮選捕收劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種席夫堿類己酸鹽礦物浮選捕收劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于礦物 浮選領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 脂肪酸及其皂類由于含有活潑的羧基官能團(tuán)，能夠有效地將有用的礦物與脈石分 開，是一類優(yōu)良的非硫化礦浮選捕收劑。由于高級脂肪酸在常溫下是固體，難溶于水，使用 不方便，故常用油酸、亞油酸、亞麻酸、妥爾油脂肪酸及液體的飽和脂肪酸，在工業(yè)浮選工藝 中目前最常用的是油酸及其改性產(chǎn)品和氧化石蠟皂。中國專利（公開號為CN102921537A) 公開了一種用油酸浮選褐鐵礦的方法；中國專利（公開號為CN102600985A)公開了一種由 油酸、氧化石蠟皂和脂肪酸按比例混合后再皂化而成的捕收劑用于鈦鐵礦、氧化鐵礦浮選 的方法；中國專利（公開號為CN101585016)公開了一種用油酸作捕收劑，用淀粉、硫酸鈉、 鹽酸、六偏磷酸鈉作為重晶石礦物的抑制劑，對低品位螢石重晶石浮選分離的方法；中國專 利（公開號為CN101712014A)公開了一種分別用堿性油酸、中性油酸和酸性油酸分段浮選 多種類雜質(zhì)單一型螢石礦的方法；中國專利（公開號為CN103657860A)公開了一種用氧化 石蠟皂與十二烷基磺酸鈉互配而成的捕收劑于酸性條件下浮選富集硅酸鋅礦物的方法；中 國專利（公開號為CN101648157和CN101757983A)公開一種用包含油酸在內(nèi)的混合脂肪酸 浮選黑、白鎢礦的方法；中國專利（公開號為CN102302982A)公開了一種從片麻巖型礦石中 回收白鶴礦的選礦方法；中國專利（公開號為CN102716811A)公開了用棉油酸和菜油酸混 合酸浮選水溶性風(fēng)化磷灰?guī)r礦石的方法；中國專利（公開號為CN102962144A)公開了一種 用皂化程度約為50%的油酸浮選鋁土礦的方法。
[0003] 油酸作為捕收劑由于捕收能力強、使用范圍廣而深受礦物浮選廠家的歡迎，但在 浮選中亦存在明顯的缺點，即選擇性不高、抗凍能力差、分散性不好等；而氧化石蠟皂作為 油酸的替代品雖具有價格便宜，浮選結(jié)果受礦漿溫度影響小等優(yōu)點，但也存在單用時浮選 性能不如油酸，選擇性差，精礦品位低等缺點。針對不同的給礦性質(zhì)、氣候特征以及油酸、氧 化石蠟皂類捕收劑的不足，研制新型、高效的捕收劑成為選礦技術(shù)發(fā)展的熱點之一。
[0004] 目前有氨基酸類席夫堿的報道，其主要是制成金屬配合物，這些席夫堿金屬配合 物具有較好的生物活性及催化活性，可用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域或者化學(xué)催化領(lǐng)域。氨基酸類席 夫堿通常是由醛或酮與氨基酸反應(yīng)而生成，特別容易水解，一般需要在無水條件下合成得 到。由脂肪醛或酮而得到的氨基酸席夫堿由于其穩(wěn)定性差，很少有文獻(xiàn)報道。歐洲專利（公 開號為WO 2008/127760A1)公開了一種由正辛醛和賴氨酸反應(yīng)而得到的氨基酸席夫堿的 制備方法，但是發(fā)現(xiàn)，這種氨基酸不穩(wěn)定，很快就會團(tuán)聚成油狀物。Samy B. Said報道了由 含芳香環(huán)的醛和叔丁基胺反應(yīng)制備席夫堿的產(chǎn)率在80%以上，但是，當(dāng)用脂肪醛（如2-乙 基-2-己烯醛）與叔丁基胺反應(yīng)制備相應(yīng)的席夫堿時，由于該席夫堿不穩(wěn)定且容易被氧化， 得不到該席夫喊的純品（Samy B. Said, Jacek Mlochowski, Jacek Skariewski. Synthesis of 2-Alky1-3-vinyloxaziridines as Potential Antitumor Agents. Liebigs Annalen der Chemie，1990(5)，461-464.)。
[0005]
【主權(quán)項】
1. 一種席夫堿類己酸鹽礦物浮選捕收劑，其特征在于，具有式1結(jié)構(gòu)： 其中，
R為C3~C n的烷烴基或烯烴基； M 為 Na+或 K +。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的席夫堿類己酸鹽礦物浮選捕收劑，其特征在于，R為C 7的烷 烴基或烯烴基。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的席夫堿類己酸鹽礦物浮選捕收劑，其特征在于，R為正庚基、 1_乙基正戊基或1 _乙基_1，2_戊條基。
4. 制備權(quán)利要求1所述的席夫堿類己酸鹽礦物浮選捕收劑的方法，其特征在于，己內(nèi) 酰胺在溫度為80~105°C的氫氧化鈉和/或氫氧化鉀溶液中進(jìn)行水解開環(huán)反應(yīng)，得到氨基 己酸鹽；氨基己酸鹽與具有式2結(jié)構(gòu)的醛類化合物，在酸催化下，于90~120°C溫度下進(jìn)行 氨醛縮合反應(yīng)，即得； 其中，
R為C3~C n的烷烴基或烯烴基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的氫氧化鉀和/或氫氧化鈉溶液中氫 氧化鈉和/或氫氧化鉀與水的摩爾比為1:1~1:2 ;氫氧化鉀和/或氫氧化鈉與己內(nèi)酰胺 的摩爾比為1:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的氨醛縮合反應(yīng)加入帶水劑或吸水 劑用來除去氨醛縮合反應(yīng)生成的水。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的帶水劑為苯、甲苯、氯仿中的至少 一種；所述的吸水劑為無水碳酸鉀、無水硫酸鎂、無水硫酸鈉、無水氯化鈣、4A分子篩中的 至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的酸催化劑為濃硫酸、濃鹽酸、冰醋 酸、對甲苯磺酸中的至少一種；所述的水解開環(huán)反應(yīng)進(jìn)行的時間為〇. 5~3h ;所述的氨醛縮 合反應(yīng)進(jìn)行的時間為2~5h。
9. 權(quán)利要求1~3任一項所述的席夫堿類己酸鹽礦物浮選捕收劑的應(yīng)用，其特征在于， 應(yīng)用于鋁土礦、鈦鐵礦、白鎢礦、黑鎢礦、稀土礦、錫礦、螢石礦或碳酸錳礦中有用礦物的浮 選分離。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，在礦石進(jìn)行磨礦過程中或磨礦后進(jìn)入浮 選的過程中加入包括席夫堿類己酸鹽礦物浮選捕收劑在內(nèi)的浮選藥劑進(jìn)行調(diào)漿，通過泡沫 浮選法浮選分離出有用礦物；其中，席夫堿類己酸鹽浮選捕收劑按50~1600g/t礦石的比 例加入。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種席夫堿類己酸鹽礦物浮選捕收劑及其制備方法和應(yīng)用，該席夫堿類己酸鹽同時具有脂肪烴基及碳氮雙鍵和羧基結(jié)構(gòu)，是由己內(nèi)酰胺水解后，與脂肪醛進(jìn)行氨醛縮合反應(yīng)制備得到，其具有水溶性好、分散性好，對目的礦物的選擇性吸附能力強的特點，將其用作鋁土礦、鈦鐵礦、白鎢礦、黑鎢礦、稀土礦、錫礦、螢石礦或碳酸錳礦的浮選捕收劑，可有效浮選分離出有用礦物；此外，席夫堿類己酸鹽的制備方法流程簡單、操作易控制、成本低，產(chǎn)品收率高，易于實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。
【IPC分類】B03D1-01, B03D101-02
【公開號】CN104801426
【申請?zhí)枴緾N201510226788
【發(fā)明人】鐘宏, 許海峰, 王帥, 曹占芳, 劉廣義
【申請人】中南大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月7日