专利名称：一种用于地浸采铀的复合型表面活性剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及复配型表面活性剂及其制备方法与应用，特别涉及到一种氟碳非离子 表面活性剂与碳氢非离子表面活性剂的复配方法及其在地浸采铀中的应用。
背景技术：
表面活性剂是能吸附在表(界)面上，加入很小量即可显著改变表(界)面的物 理化学性质，从而产生一系列具有应用功能的物质。表面活性剂几乎已在所有的工业领域 得到了应用，它作为重要的工业助剂常能极大地改进生产工艺和产品性能，被称为“工业味 Ib ο表面活性剂分子一端(极性部分)亲水，称为亲水基，另一端(非极性部分)亲油， 称为亲油基或疏水基。一般表面活性剂的疏水基是碳氢烃基，称为碳氢表面活性剂，若将碳 氢表面活性剂分子碳氢链中的氢原子部分或全部用氟原子取代，就称为氟碳表面活性剂。氟碳表面活性剂是一种特殊的表面活性剂，所具有的独特性能常被概括为“三 高”、“两憎”，“三高”是指高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性；“两憎”是指它的含氟 烃基既憎水又憎油。氟碳表面活性剂是目前所有表面活性剂中表面活性最高的一类，具有很多碳氢表 面活性剂无法取代的特殊用途。但是由于其合成困难，价格昂贵，实际应用受到很大的限 制。目前主要是应用于一般碳氢表面活性剂难以胜任或使用效果极差的领域。因此，寻找 如何降低氟碳表面活性剂的用量并保持其搞表面活性已成为迫切需要解决的问题。在所有表面活性混合体系中，正、负离子表面活性剂混合体系具有最强的协同效 应。但由于正、负离子表面活性剂混合溶液一般在很低浓度即形成沉淀，从而使其丧失表面 活性。对氟碳表面活性剂更是如此。因此首先必须选择结构适当的碳氢表面活性剂，而且 二者必须选择适当的配比才能达到最佳复配效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备容易、表面活性较高、有利于提高地浸采铀渗透性 能和铀浸出率的复合型表面活性剂。本发明所提供的复配型表面活性剂的制备过程为1)将0. lg/L的辛基苯酚聚氧乙烯(10)醚与0. 01g/L的全氟烷基硫酰氟按3 1 的比例复配，将各组分混合后，静置30min ；2)将步骤1)制备的溶液添加到铀矿石的浸出溶剂中。上述表面活性剂由于表面活性高可用于制备良好的渗透剂。本发明的复配型表面活性剂具有以下优点1)表面活性高其降低溶液表面张力的能力可达到16. 5mN/m ；2)原料易得，生产成本低所有原料均为国内市场普通的化工产品。本发明的复 配型表面活性剂大大降低了氟碳表面活性剂的用量，因而大大降低了氟碳表面活性剂的使用成本，而且本发明所有的复配方法是相反应混合物中直接添加氟碳表面活性剂，不需要 将全氟烷基磺酰氟首先制备成氟碳表面活性剂，因而减少了生产环节，进一步降低了生产 成本；3)生产过程无毒害，无污染，生产过程中无废气、废水的排放，对环境基本无危害。 且由于氟碳表面活性剂的使用剂量很小，一般为万分之几，因而使用过程中也不会对环境 造成污染；4)应用广泛，本发明可应用于一般氟碳表面活性剂可以使用的场合，特别是可以 直接配置水成为渗透剂，具有较高的实际应用价值及广阔的市场前景。
图1为氟碳表面活性剂水溶液的表面张力曲线
具体实施例方式实施例1、复配型表面活性的制备1)将0. lg/L的辛基苯酚聚氧乙烯(10)醚与0. 01g/L的全氟烷基硫酰氟按3 1 的比例复配，稳定30min，备用；2)将步骤1)制备的溶液添加到铀矿石的浸出溶剂中，静置备用。实施例2、本发明的复配型表面活性剂的理化性质及性能指标1、表面活性表面活性剂的表面活性的大小，在实际应用中常以其临界胶团浓度(cmc)和与 cmc相对应的表面张力Y cmc的大小衡量，前者表示表面活性剂形成胶团(或达到最低表面 张力)的最小浓度，也称为表面活性剂降低表面张力的效率，后者表示降低表面张力的能 力。cmc和Ycmc的值越小，表面活性剂的表面活性越大。以单一氟碳表面活性剂(FSO)为对照，用滴体积法测定实施例1获得复配型表面 活性剂的表面张力(Y)，并绘制出表面张力(Y)——浓度对数(Y-IogC)的曲线图，如图 1所示，30°C，C为氟碳表面活性剂的浓度眷复配型表面活性剂；·单一氟碳表面活性 剂FS0，图中转折点出的纵坐标表示复配型表面活性剂的最低表面张力Ycmc，转折点处的 横坐标值表示临界胶团浓度(cmc)。本发明的复配型表面活性剂有效地减少了氟碳表面活性的用量且提高了表面活 性。当氟碳表面活性剂浓度为0. 时，单一氟碳表面活性剂和复配表面活性剂水溶液的 表面张力分别为18. 1和16. 5mN/m,当氟碳表面活性剂浓度为0. 01wt%时，单一氟碳表面活 性和复配型表面活性剂水溶液的表面张力分别为41. 2和17. 9mN/m。表明本发明的复配型 表面活性剂与单一氟碳表面活性剂相比，表面活性显著提高。2、水溶液的稳定性将0. 复配型表面活性剂水溶液(表面张力Y = 16. 5mN/m,30°C )煮沸(回 流)1-2小时，冷却至30°C，测其表面张力Y = 16. 6mN/m.将0. 复配型表面活性剂水溶液(表面张力Y = 16. 5mN/m,30°C )_5°C放置 72-100小时，在将温度回复至30°C，测其表面张力Y = 16. 6mN/m.上述试验结果表明本发明的复配型表面活性剂溶液具有良好的稳定性，可长期存放。
起泡性能、泡沫稳定性及25％析液时间
表l复配表面活性剂水溶液的发泡倍数、泡沫稳定性及25％析液时间
权利要求
1. 一种用于地浸采铀的复合型表面活性剂的制备方法，其特征在于制备过程为1)将0.lg/L的辛基苯酚聚氧乙烯(10)醚与0.01g/L的全氟烷基硫酰氟按3 1的比 例复配，将各组分混合后，静置30min ；2)将步骤1)制备的溶液添加到铀矿石的浸出溶剂中。
全文摘要
本发明涉及一种用于地浸采铀的复合型表面活性剂的制备方法。制备过程为1)将0.1g/L的辛基苯酚聚氧乙烯(10)醚与0.01g/L的全氟烷基硫酰氟按3∶1的比例复配，将各组分混合后，静置30min；2)将步骤1)制备的溶液添加到铀矿石的浸出溶剂中。本发明的复配体系具有表面活性高，原料易得，生产成本低廉，工艺简单，生产过程中无毒害、无污染。
文档编号C09K8/88GK102071008SQ20111002396
公开日2011年5月25日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者刘江, 夏良树, 曾晟, 胡鄂明, 谢二举, 谭凯旋, 齐海珍 申请人:南华大学