一种硫氨酯捕收剂的合成方法与流程

本发明属于选矿药剂合成，具体涉及一种硫氨酯捕收剂的合成方法。

背景技术：

1、硫化铜矿捕收剂的种类繁多，包括黄药类、黄药酯类、硫氨酯类、黑药类、硫醇类、硫氮类等，常用的硫化铜矿捕收剂有丁基黄药、丁铵黑药、硫氨酯z-200(o-异丙基-n-乙基硫代氨基甲酸酯)等。其中，黄药的捕收能力较强，对硫化铜矿常见半生黄铁矿的捕收能力也较强，因此选择性较差；黑药的捕收能力也较强，选择性略好于黄药；硫氨酯z-200的选择性比黑药更优，对黄铁矿的捕收能力弱，对硫化铜矿的捕收能力有时比黄药和黑药还强，尤其是对细粒硫化铜矿和铜渣的捕收能力优于黄药和黑药。硫氨酯z-200(o-异丙基-n-乙基硫代氨基甲酸酯)因选择性能好、用量低、使用方便，其在全世界范围内得到了广泛的应用。硫氨酯类捕收剂的合成工艺一般包括以下三种。

2、第一种为卤代烷酯化法，基础原料是黄药，黄药经酯化后与低级烷基胺作用，从而得到产品硫氨酯。卤代烷酯化法的反应式如下：

3、roh+naoh+cs2→roc(＝s)-sna+h2o；

4、roc(＝s)-sna+ch3cl→roc(＝s)-s-ch3+nacl；

5、roc(＝s)-s-ch3+r′nh2→roc(＝s)-nhr′+ch3–sh。

6、但是，卤代烷酯化法对设备以及酯化温度的要求较高，产品不易提纯，并产生大量含有甲硫醇的工业废水和废气，对环境的污染大。

7、第二种为氯乙酸钠酯化法，以氯乙酸钠先对黄药进行酯化，再胺化，从而得到产品硫氨酯，副产品为巯基乙酸钠。氯乙酸钠酯化法的反应式如下：

8、roc(＝s)-sna+clch2coona→roc(＝s)-s-ch2coona+nacl；

9、roc(＝s)-s-ch2coona+r′nh2→roc(＝s)-nhr′+hsch2coona。

10、氯乙酸钠酯化法合成硫氨酯捕收剂的优点时产品的纯度以及收率均较高，可达90％以上，缺点是成本较高，导致产品的价格较高，限制了硫氨酯捕收剂的广泛应用，副产品巯基乙酸钠的回收利用受到限制，杂质多。

11、第三种为一步催化合成法，黄药与烷基胺在催化剂的作用下直接一步法合成硫氨酯，一步催化合成法的反应式为：roc(＝s)-sna+r′nh2→roc(＝s)-nhr′+nahs。实验表明：在物料摩尔比(黄药：低级烷基胺)为1:(1.12～2)，反应温度为70～80℃，反应时间为8～12h，催化剂用量为黄药的1％～2％(摩尔比)的条件下，可以得到纯度在98％以上的硫氨酯，其中，催化剂一般为可溶性钯盐、镍盐或者其他稀有金属的盐类，特别是以碳或者硅耐火材料为载体的钯铂合金催化剂具有优良的催化效果。因此，虽然本法工艺简单，但所用催化剂一般比较昂贵且难以回收。

12、因此，需要设计一种工艺简单、成本低、对环境污染小的硫氨酯合成路线。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种硫氨酯捕收剂的合成方法，以解决现有硫氨酯合成方法或是成本高或是对环境污染大的问题。

2、为了达到上述目的，本发明的方案为：一种硫氨酯捕收剂的合成方法，取双黄药酯和伯胺，在40～70℃下混合搅拌反应3～8h，搅拌过程中滴加碱性溶液，待反应结束后静置分层，得到的上层有机相即为硫氨酯捕收剂。

3、可选地，所述双黄药酯的化学式为rocss-sscor，双黄药酯的烷基r为2～10个碳的烷基

4、可选地，所述伯胺的化学式为r′nh2，伯胺的烷基r′为2～6个碳的烷基。

5、可选地，所述双黄药酯与伯胺之间的摩尔比为1:1～1.5。

6、可选地，所述双黄药酯与伯胺之间的摩尔比为1:1.2。

7、可选地，所述碱性溶液为氢氧化钠或者氢氧化钾溶液。

8、可选地，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液。

9、可选地，所述双黄药酯与氢氧化钠之间的摩尔比为1:1～1.2。

10、可选地，所述双黄药酯与氢氧化钠之间的摩尔比为1:1。

11、可选地，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10～30％。

12、可选地，氢氧化钠溶液的质量浓度为10％。

13、本方案的工作原理及有益效果在于：本方案中的硫氨酯捕收剂由双黄药酯和伯胺一步法合成，加入氢氧化钠溶液中和反应生成的酸提高反应转化率，合成反应的反应式如下：

14、rocss-sscor+r′nh2→roc(＝s)-nhr′+roc(＝s)s-sh；

15、roc(＝s)s-sh+naoh→roc(＝s)s-na+s+h2o。

16、本方案工艺简单，反应条件温和，合成成本低，产品价格低廉；并且，本方案的产品纯度好，可达95％以上，而副产品过硫黄药分解产生硫磺和黄药，并非巯基乙酸、甲硫醇等，减少废水处理，对环境友好，黄药可用于选矿。

17、不仅如此，本方案的捕收剂硫氨酯，以下简称pl，通过有机结合非离子捕收剂和离子捕收剂的优点，同时具有较强的捕收性能和选择性，粗选、精选和扫选采用单一的捕收剂pl，可以同时获得较高的铜回收率和较高铜品位的铜精矿。而且，浮选过程采用单一种类的捕收剂，浮选过程不受生产回水循环利用的影响，生产指标稳定，工艺控制简单。再者，本方案的捕收剂pl相比丁铵黑药的用量少，另可降低石灰和起泡剂的用量，从而降低生产成本。

技术特征：

1.一种硫氨酯捕收剂的合成方法，其特征在于：取双黄药酯和伯胺，在40～70℃下混合搅拌反应3～8h，搅拌过程中滴加碱性溶液，待反应结束后静置分层，得到的上层有机相即为硫氨酯捕收剂。

2.根据权利要求1所述的硫氨酯捕收剂的合成方法，其特征在于：所述双黄药酯的化学式为rocss-sscor，双黄药酯的烷基r为2～10个碳的烷基。

3.根据权利要求1所述的硫氨酯捕收剂的合成方法，其特征在于：所述伯胺的化学式为r′nh2，伯胺的烷基r′为2～6个碳的烷基。

4.根据权利要求1所述的硫氨酯捕收剂的合成方法，其特征在于：所述双黄药酯与伯胺之间的摩尔比为1:1～1.5。

5.根据权利要求1所述的硫氨酯捕收剂的合成方法，其特征在于：所述碱性溶液为氢氧化钠或者氢氧化钾溶液。

6.根据权利要求5所述的硫氨酯捕收剂的合成方法，其特征在于：所述双黄药酯与氢氧化钠之间的摩尔比为1:1～1.2。

7.根据权利要求5所述的硫氨酯捕收剂的合成方法，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10～30％。

8.根据权利要求4所述的硫氨酯捕收剂的合成方法，其特征在于：所述双黄药酯与伯胺之间的摩尔比为1:1.2。

9.根据权利要求5所述的硫氨酯捕收剂的合成方法，其特征在于：所述碱性溶液为氢氧化钠溶液。

10.根据权利要求6所述的硫氨酯捕收剂的合成方法，其特征在于：所述双黄药酯与氢氧化钠之间的摩尔比为1:1。

技术总结
本发明属于选矿药剂合成技术领域，具体涉及一种硫氨酯捕收剂的合成方法，该合成方法为：取双黄药酯和伯胺，在40～70℃下混合搅拌反应3～8h，搅拌过程中滴加碱性溶液，待反应结束后静置分层，得到的上层有机相即为硫氨酯捕收剂。本发明无需使用催化剂，操作简单，反应条件温和，合成成本低，产品价格低廉，产品纯度好，不产生副产品巯基乙酸、甲硫醇等，对环境友好，并且，本发明的硫氨酯捕收剂具有较强的捕收性能和选择性，能够降低捕收剂、石灰和起泡剂的用量，从而降低生产成本。

技术研发人员：曹心茹,龙雪婷,佘承程,徐志刚,周艳红,何成垚,彭钦华,刘进,张冬梅,邹潜
受保护的技术使用者：重庆康普化学工业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21