一种席夫碱类己酸盐矿物浮选捕收剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种席夫碱类己酸盐矿物浮选捕收剂及其制备方法和应用，属于矿物 浮选领域。
【背景技术】
[0002] 脂肪酸及其皂类由于含有活泼的羧基官能团，能够有效地将有用的矿物与脉石分 开，是一类优良的非硫化矿浮选捕收剂。由于高级脂肪酸在常温下是固体，难溶于水，使用 不方便，故常用油酸、亚油酸、亚麻酸、妥尔油脂肪酸及液体的饱和脂肪酸，在工业浮选工艺 中目前最常用的是油酸及其改性产品和氧化石蜡皂。中国专利（公开号为CN102921537A) 公开了一种用油酸浮选褐铁矿的方法；中国专利（公开号为CN102600985A)公开了一种由 油酸、氧化石蜡皂和脂肪酸按比例混合后再皂化而成的捕收剂用于钛铁矿、氧化铁矿浮选 的方法；中国专利（公开号为CN101585016)公开了一种用油酸作捕收剂，用淀粉、硫酸钠、 盐酸、六偏磷酸钠作为重晶石矿物的抑制剂，对低品位萤石重晶石浮选分离的方法；中国专 利（公开号为CN101712014A)公开了一种分别用碱性油酸、中性油酸和酸性油酸分段浮选 多种类杂质单一型萤石矿的方法；中国专利（公开号为CN103657860A)公开了一种用氧化 石蜡皂与十二烷基磺酸钠互配而成的捕收剂于酸性条件下浮选富集硅酸锌矿物的方法；中 国专利（公开号为CN101648157和CN101757983A)公开一种用包含油酸在内的混合脂肪酸 浮选黑、白钨矿的方法；中国专利（公开号为CN102302982A)公开了一种从片麻岩型矿石中 回收白鹤矿的选矿方法；中国专利（公开号为CN102716811A)公开了用棉油酸和菜油酸混 合酸浮选水溶性风化磷灰岩矿石的方法；中国专利（公开号为CN102962144A)公开了一种 用皂化程度约为50%的油酸浮选铝土矿的方法。
[0003] 油酸作为捕收剂由于捕收能力强、使用范围广而深受矿物浮选厂家的欢迎，但在 浮选中亦存在明显的缺点，即选择性不高、抗冻能力差、分散性不好等；而氧化石蜡皂作为 油酸的替代品虽具有价格便宜，浮选结果受矿浆温度影响小等优点，但也存在单用时浮选 性能不如油酸，选择性差，精矿品位低等缺点。针对不同的给矿性质、气候特征以及油酸、氧 化石蜡皂类捕收剂的不足，研制新型、高效的捕收剂成为选矿技术发展的热点之一。
[0004] 目前有氨基酸类席夫碱的报道，其主要是制成金属配合物，这些席夫碱金属配合 物具有较好的生物活性及催化活性，可用于生物医药领域或者化学催化领域。氨基酸类席 夫碱通常是由醛或酮与氨基酸反应而生成，特别容易水解，一般需要在无水条件下合成得 到。由脂肪醛或酮而得到的氨基酸席夫碱由于其稳定性差，很少有文献报道。欧洲专利（公 开号为WO 2008/127760A1)公开了一种由正辛醛和赖氨酸反应而得到的氨基酸席夫碱的 制备方法，但是发现，这种氨基酸不稳定，很快就会团聚成油状物。Samy B. Said报道了由 含芳香环的醛和叔丁基胺反应制备席夫碱的产率在80%以上，但是，当用脂肪醛（如2-乙 基-2-己烯醛）与叔丁基胺反应制备相应的席夫碱时，由于该席夫碱不稳定且容易被氧化， 得不到该席夫喊的纯品（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]
【主权项】
1. 一种席夫碱类己酸盐矿物浮选捕收剂，其特征在于，具有式1结构： 其中，
R为C3~C n的烷烃基或烯烃基； M 为 Na+或 K +。
2. 根据权利要求1所述的席夫碱类己酸盐矿物浮选捕收剂，其特征在于，R为C 7的烷 烃基或烯烃基。
3. 根据权利要求2所述的席夫碱类己酸盐矿物浮选捕收剂，其特征在于，R为正庚基、 1_乙基正戊基或1 _乙基_1，2_戊條基。
4. 制备权利要求1所述的席夫碱类己酸盐矿物浮选捕收剂的方法，其特征在于，己内 酰胺在温度为80~105°C的氢氧化钠和/或氢氧化钾溶液中进行水解开环反应，得到氨基 己酸盐；氨基己酸盐与具有式2结构的醛类化合物，在酸催化下，于90~120°C温度下进行 氨醛缩合反应，即得； 其中，
R为C3~C n的烷烃基或烯烃基。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的氢氧化钾和/或氢氧化钠溶液中氢 氧化钠和/或氢氧化钾与水的摩尔比为1:1~1:2 ;氢氧化钾和/或氢氧化钠与己内酰胺 的摩尔比为1:1。
6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的氨醛缩合反应加入带水剂或吸水 剂用来除去氨醛缩合反应生成的水。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的带水剂为苯、甲苯、氯仿中的至少 一种；所述的吸水剂为无水碳酸钾、无水硫酸镁、无水硫酸钠、无水氯化钙、4A分子筛中的 至少一种。
8. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的酸催化剂为浓硫酸、浓盐酸、冰醋 酸、对甲苯磺酸中的至少一种；所述的水解开环反应进行的时间为〇. 5~3h ;所述的氨醛缩 合反应进行的时间为2~5h。
9. 权利要求1~3任一项所述的席夫碱类己酸盐矿物浮选捕收剂的应用，其特征在于， 应用于铝土矿、钛铁矿、白钨矿、黑钨矿、稀土矿、锡矿、萤石矿或碳酸锰矿中有用矿物的浮 选分离。
10. 根据权利要求9所述的应用，其特征在于，在矿石进行磨矿过程中或磨矿后进入浮 选的过程中加入包括席夫碱类己酸盐矿物浮选捕收剂在内的浮选药剂进行调浆，通过泡沫 浮选法浮选分离出有用矿物；其中，席夫碱类己酸盐浮选捕收剂按50~1600g/t矿石的比 例加入。
【专利摘要】本发明公开了一种席夫碱类己酸盐矿物浮选捕收剂及其制备方法和应用，该席夫碱类己酸盐同时具有脂肪烃基及碳氮双键和羧基结构，是由己内酰胺水解后，与脂肪醛进行氨醛缩合反应制备得到，其具有水溶性好、分散性好，对目的矿物的选择性吸附能力强的特点，将其用作铝土矿、钛铁矿、白钨矿、黑钨矿、稀土矿、锡矿、萤石矿或碳酸锰矿的浮选捕收剂，可有效浮选分离出有用矿物；此外，席夫碱类己酸盐的制备方法流程简单、操作易控制、成本低，产品收率高，易于实现工业生产。
【IPC分类】B03D1-01, B03D101-02
【公开号】CN104801426
【申请号】CN201510226788
【发明人】钟宏, 许海峰, 王帅, 曹占芳, 刘广义
【申请人】中南大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年5月7日