专利名称：一种无污染丁基铵黑药的制备方法
技术领域：
本发明属于黑药制备技术领域，尤其涉及一种无污染丁基铵黑药的制备方法。
背景技术：
随着社会的发展，需求的矿物资源越来越多，而矿产资源是不可再生的，因此提高矿产资源的利用率迫在眉睫。目前常用黑药和黄药作为矿石浮选药剂，矿物表面有物理吸附、化学吸附及表面化学反应等作用，浮选药剂吸附在矿物表面，增加矿物表面的疏水性， 浮选物附着在气泡上浮出，通过刮泡得到浮选产品。近些年，丁基铵黑药在铅锌矿、铜矿选矿生产中，取得了良好的结果，深受有关企业的欢迎。丁基铵黑药是一种白色粉末，在空气中潮解，能溶于水，化学性质稳定。但是，在生产丁基铵过程中，有毒性的硫化氢气体生成， 尽管目前各个生产企业对生成硫化氢进行处理，仍有部分硫化氢直接排放到大气中，造成环境污染，因此，随着对环境要求的提高，要求开发一种无污染丁基铵黑药成为研究焦点之
ο目前，国内生产丁基铵黑药企业有不少，但是这方面的研究报道却比较少。以正丁醇、烧碱、二硫化碳为原料(施先义，覃雪媚，邓仲燕.丁基钠黄药合成工艺的改进[J].化工技术与开发，2006，4 :47-48.)，以苯为溶剂，采用结晶法合成丁基钠黄药，其反应一步完成，最佳反应条件正丁醇氢氧化钠二硫化碳=1:1:1. 05，反应温度为25 30°C， 反应时间为lh。该工艺简单，成本低，产品质量高，收率达到83.5%。但是，由于该反应温度相对较低且为放热反应，温度控制难度较大，温度过低，反应极慢；温度过高，含量低，收率低，副反应多，二硫化碳损失大。辽宁某药剂厂研制的36号黑药(吕金玲，宋国顺，杨文柱，等.36号黑药的研制与开发[J].有色金属(选矿部分)，2003，4 :25-27.),其浮选对象主要是有色金属矿物，这是由于对这类金属起作用主要是捕收剂极性基中的硫原子，硫对有色金属有较强的键合能力，在水溶液中都能与金属离子形成溶度积很小的化合物，因此， 药剂的捕收性强。但是，在生产过程中有硫化氢气体生成，导致对环境造成污染，该产品的生产竞争力受到限制。
发明内容
本发明目的提供一种原料易得、操作简单、无污染丁基铵黑药的制备方法；用该方法制备的丁基铵黑药可用作铅锌矿、铜矿浮选剂，其选择性好，对铜、锌、铅、银、金金属元素等较好捕收性。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是将40 55wt %的五硫化二磷和 45 60wt %的正丁醇在反应釜中均勻混合，在70 80°C条件下保温0. 5 Mi，在反应过程中，生成的气体与外加惰性气体相混合，生成的气体与惰性气体混合气的摩尔比为0. 01 0. 1，该混合气从吸收塔底部进入，经过0. 5 3. Omol/L的可溶性铁盐溶液，出来的残余气体进入盛有1. 0 2. Omol/L碱液的洗气塔后再排放到大气中。再向反应釜中外加原料总质量10 30wt%的饱和氨水，反应0. 1 池后，过滤，得到丁基铵黑药。
其中惰性气体为氮气或为氩气；可溶性铁盐为硝酸铁或为氯化铁或为硫酸铁； 碱为氢氧化钠或为氢氧化钾。由于采用上述技术方案，本发明的原料五硫化二磷和氨水可以自制，也容易在市场上买到，其它试剂可以购买且成本较低。本发明所使用的五硫化二磷、正丁醇具有较好的浸润性和分散性，其反应产物容易与氨水反应，操作简单。生成的硫化氢与可溶性铁盐反应生成单质硫和亚铁盐，单质硫可以与磷反应生成原料五硫化二磷，亚铁盐电解生成铁盐可以循环使用，处理工艺简单，消耗组分价格低廉，节约成本，变废为宝。因此，本发明具有原料易得、反应温度低和操作简单的特点，在制备丁基铵黑药工艺过程中对生成产物硫化氢吸收完全，无污染环境。采取本方法制备丁基铵黑药过程中硫化氢气体吸收率达到99. 5%以上。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明作进一步描述，并非对其保护范围的限制。实施例1一种无污染丁基铵黑药的制备方法。将40 50wt%的五硫化二磷和50 60wt% 的正丁醇在反应釜中均勻混合，在70 74°C条件下保温0. 5 2h，在反应过程中，生成的气体与外加氮气相混合，生成的气体与氮气混合气的摩尔比为0. 01 0. 05，该混合气从吸收塔底部进入，经过0. 5 1. Omol/L的硝酸铁溶液，出来的残余气体进入盛有1. 0 1. 5mol/L氢氧化钠溶液的洗气塔后再排放到大气中。再向反应釜中外加原料总质量10 15wt%的饱和氨水，反应0. 1 0.证后，过滤，得到丁基铵黑药。本实施例1所制备丁基铵黑药过程中硫化氢气体吸收率达到99. 5-99. 7%。实施例2一种无污染丁基铵黑药的制备方法。将48 55wt%的五硫化二磷和45 52wt% 的正丁醇在反应釜中均勻混合，在76 80°C条件下保温2 6h，在反应过程中，生成的气体与外氮气相混合，生成的气体与氮气混合气的摩尔比为0. 05 0. 1，该混合气从吸收塔底部进入，经过1. 5 3. Omol/L的硝酸铁溶液，出来的残余气体进入盛有1. 5 2. Omol/L 碱液的洗气塔后再排放到大气中。再向反应釜中外加原料总质量15 30wt%的饱和氨水， 反应1. 5 池后，过滤，得到丁基铵黑药。本实施例2所制备丁基铵黑药过程中硫化氢气体吸收率达到99. 6-99. 8%。实施例3一种无污染丁基铵黑药的制备方法。将42 48wt%的五硫化二磷和52 58wt% 的正丁醇在反应釜中均勻混合，在72 76°C条件下保温0. 5 3h，在反应过程中，生成的气体与外加氩气相混合，生成的气体与氩气混合气的摩尔比为0. 01 0. 04，该混合气从吸收塔底部进入，经过0. 5 1. 5mol/L的氯化铁溶液，出来的残余气体进入盛有1. 0 1.3mol/L氢氧化钾的洗气塔后再排放到大气中。再向反应釜中外加原料总质量10 15wt%的饱和氨水，反应0. 1 1. 后，过滤，得到丁基铵黑药。本实施例3所制备丁基铵黑药过程中硫化氢气体吸收率达到99. 5-99. 6%。实施例4一种无污染丁基铵黑药的制备方法。将46 53wt%的五硫化二磷和47 的正丁醇在反应釜中均勻混合，在75 80°C条件下保温2. 5 6h，在反应过程中，生成的气体与外加氩气相混合，生成的气体与氩气混合气的摩尔比为0. 04 0. 1，该混合气从吸收塔底部进入，经过2. 0 3. Omol/L的氯化铁溶液，出来的残余气体进入盛有1. 4 2. Omol/L氢氧化钾的洗气塔后再排放到大气中。再向反应釜中外加原料总质量21 的饱和氨水，反应1. 8 池后，过滤，得到丁基铵黑药。本实施例4所制备丁基铵黑药过程中硫化氢气体吸收率达到99. 7-99. 8%。实施例5一种无污染丁基铵黑药的制备方法。将40 45wt%的五硫化二磷和55 60wt% 的正丁醇在反应釜中均勻混合，在71 74°C条件下保温1. 5 2h，在反应过程中，生成的气体与外加氩气相混合，生成的气体与氩气混合气的摩尔比为0. 01 0. 07，该混合气从吸收塔底部进入，经过0. 8 1. 5mol/L的硫酸铁溶液，出来的残余气体进入盛有1. 2 1.5mol/L氢氧化钠的洗气塔后再排放到大气中。再向反应釜中外加原料总质量27 30wt%的饱和氨水，反应0. 1 0.证后，过滤，得到丁基铵黑药。本实施例5所制备丁基铵黑药过程中硫化氢气体吸收率达到99. 6-99. 8%。实施例6一种无污染丁基铵黑药的制备方法。将47 53wt%的五硫化二磷和47 53wt% 的正丁醇在反应釜中均勻混合，在75 77°C条件下保温2. 5 4h，在反应过程中，生成的气体与外加氮气相混合，生成的气体与氮气混合气的摩尔比为0. 06 0. 1，该混合气从吸收塔底部进入，经过2. 3 3. Omol/L的硫酸铁溶液溶液，出来的残余气体进入盛有1. 6 1.9mol/L氢氧化钾的洗气塔后再排放到大气中。再向反应釜中外加原料总质量13
的饱和氨水，反应0. 5 1.证后，过滤，得到丁基铵黑药。本实施例6所制备丁基铵黑药过程中硫化氢气体吸收率达到99. 5-99. 7%。本具体实施例中的原料五硫化二磷和氨水可以自制，也容易在市场上买到，其它试剂可以购买且成本较低。本发明所使用的五硫化二磷、正丁醇具有较好的浸润性和分散性，其反应产物容易与氨水反应，操作简单。生成的硫化氢与可溶性铁盐反应生成单质硫和亚铁盐，单质硫可以与磷反应生成原料五硫化二磷，亚铁盐电解生成铁盐可以循环使用，处理工艺简单，消耗组分价格低廉，节约成本，变废为宝。因此，本发明具有原料易得、反应温度低和操作简单的特点，在制备丁基铵黑药工艺过程中对生成产物硫化氢吸收完全，无污染环境。采取本方法制备丁基铵黑药过程中硫化氢气体吸收率达到99. 5%以上。
权利要求
1.一种无污染丁基铵黑药的制备方法。将40 55wt%的五硫化二磷和45 60wt% 的正丁醇在反应釜中均勻混合，在70 80°C条件下保温0. 5 6h，在反应过程中，生成的气体与外加惰性气体相混合，生成的气体与惰性气体混合气的摩尔比为0.01 0. 1，该混合气从吸收塔底部进入，经过0. 5 3. Omol/L的可溶性铁盐溶液，出来的残余气体进入盛有1. 0 2. Omol/L碱液的洗气塔后再排放到大气中。再向反应釜中外加原料总质量10 30wt%的饱和氨水，反应0. 1 池后，过滤，得到丁基铵黑药。
2.根据权利要求1所述的无污染丁基铵黑药的制备方法，其特征在于所述的惰性气体为氮气或为氩气。
3.根据权利要求1所述的无污染丁基铵黑药的制备方法，其特征在于所述的可溶性铁盐为硝酸铁或为氯化铁或为硫酸铁。
4.根据权利要求1所述的无污染丁基铵黑药的制备方法，其特征在于所述的碱为氢氧化钠或为氢氧化钾。
5.根据权利要求1所述的无污染丁基铵黑药的制备方法，其特征在于所制备的丁基铵黑药过程中对环境无污染。
全文摘要
本发明涉及一种无污染丁基铵黑药的制备方法。其技术方案是将40～55wt％的五硫化二磷和45～60wt％的正丁醇在反应釜中均匀混合，在70～80℃条件下保温0.5～6h，在反应过程中，生成的气体与外加惰性气体相混合，生成的气体与惰性气体混合气的摩尔比为0.01～0.1，该混合气从吸收塔底部进入，经过0.5～3.0mol/L的可溶性铁盐溶液，出来的残余气体进入盛有1.0～2.0mol/L碱液的洗气塔后再排放到大气中。再向反应釜中外加原料总质量10～30wt％的饱和氨水，反应0.1～2h后，过滤，得到丁基铵黑药。本发明具有原料易得、反应温度低和操作简单的特点，在制备丁基铵黑药工艺过程中对生成产物硫化氢吸收完全，无污染环境。
文档编号C07F9/17GK102260289SQ20101018332
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者张远见 申请人:阳新县晨光化工有限公司