一种含苄基酰胺型季铵盐的表面活性剂及其应用的制作方法

本申请涉及矿物筛选，尤其涉及一种含苄基酰胺型季铵盐的表面活性剂及其应用。

背景技术：

1、目前国内铝土矿主要为高岭石、伊利石型铝土矿，而在铝土矿反浮选脱硅捕收剂中，常用的大多为胺类阳离子捕收剂，常用的胺类阳离子捕收剂主要有十二胺、十二烷基三甲基季铵盐和十二烷基二甲基苄基季铵盐等化合物，其中研究较多的为季铵盐类捕收剂，而季铵盐类化合物主要为烷基季铵盐，而烷基季铵盐中十二烷基三甲基氯化铵对铝土矿反浮选脱硅的效果优于十二铵；研究表明十二烷基三甲基氯化铵对铝硅酸盐矿物的作用主要是静电作用。

2、目前有关阳离子捕收剂在钾盐矿、锂云母矿石浮选或铁矿石、铝土矿反浮选脱硅除杂中的应用各有特点，但尚存一定的不足，主要表现为捕收剂生物降解性能差，容易对环境造成污染；对矿泥敏感，选择性较差；浮选效率远低于正浮选脱硅。而现有阳离子捕收剂主要是十二胺或其他长碳链脂肪胺为主，虽然经过多年研究已经开发出了多元胺、多元醚胺、叔胺类、季铵盐、烷基胍等，极大的推动了阳离子捕收剂的发展，但其在反浮选脱硅工艺发展依旧相对缓慢，而且现有捕收剂在浮选过程中存在药剂配置不便、泡沫黏性大、选择性差等缺点。

3、目前对于阳离子捕收剂的研究主要集中于醚胺和季铵盐这两个方向，而这些方向仍具有合成困难、成本高等缺点，严重阻碍了铝土矿反浮选脱硅的推广和应用，因此如何提供一种新型、高效的阳离子捕收剂，以完善阳离子反浮选脱硅工艺，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种含苄基酰胺型季铵盐的表面活性剂及其应用，以解决现有技术中阳离子捕收剂的合成困难以及成本高的技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种含苄基酰胺型季铵盐的表面活性剂，所述表面活性剂包括胺类阳离子，所述胺类阳离子的结构式如式1所示：

3、

4、其中，r1基团为直链烷烃基。

5、可选的，所述直链烷烃基的碳链长度为11～17。

6、可选的，所述胺类阳离子的主链包括苄基、酰胺基和季铵基中的至少一种。

7、可选的，所述胺类阳离子的支链包括苄基、酰胺基和季铵基中的至少一种。

8、可选的，所述表面活性剂还包括卤离子。

9、可选的，所述卤离子包括cl-或br-。

10、第二方面，本申请提供了一种制备第一方面所述的表面活性剂的方法，所述方法包括：

11、将烷基叔胺和卤代烷基进行季铵化反应，得到中间体；

12、向所述中间体加入催化剂进行催化，后加入烷基苄胺进行酰胺化反应，得到含苄基酰胺型季铵盐的表面活性剂。

13、可选的，所述烷基叔胺包括碳链长度为12～18的烷基叔胺；和/或，

14、所述卤代烷基包括氯乙酸钠和/或溴乙酸钠；和/或，

15、所述烷基苄胺为苄氧胺盐酸盐。

16、可选的，所述烷基叔胺包括月桂酰胺丙基二甲基叔胺和/或十八酰胺丙基二甲胺叔胺。

17、第三方面，本申请提供了一种含苄基酰胺型季铵盐的表面活性剂的应用，所述应用包括：

18、将第一方面所述的表面活性剂作为铝土矿反浮选脱硅中捕收剂使用；

19、其中，所述铝土矿反浮选脱硅的酸碱度为5～6。

20、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

21、本申请实施例提供的一种含苄基酰胺型季铵盐的表面活性剂，通过设计的胺类阳离子，由于其中含有与矿物表面基团亲和的季铵基，季铵基可以与硅质矿物颗粒表面产生静电相互作用，从而吸附在矿物颗粒表面，使得硅质矿物颗粒被浮选出来，使得该胺类阳离子对矿物具有更好的选择性，再引入苄基和烷烃基，由于两者为疏水性基团，因此可以增加表面活性剂的疏水能力，从而能够更有利于对矿物的捕收，相对常规的反浮选脱硅捕收剂能有效提高浮选效率和硅的回收率，再引入酰胺基，由于酰胺基具有良好的亲水性，同时可以提高表面活性剂的降解性，因此使得表面活性剂更具有环保性，从而得到了新型、高效的阳离子捕收剂。

技术特征：

1.一种含苄基酰胺型季铵盐的表面活性剂，其特征在于，所述表面活性剂包括胺类阳离子，所述胺类阳离子的结构式如式1所示：

2.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，所述直链烷烃基的碳链长度为11～17。

3.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，所述胺类阳离子的主链包括苄基、酰胺基和季铵基中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，所述胺类阳离子的支链包括苄基、酰胺基和季铵基中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，所述表面活性剂还包括卤离子。

6.根据权利要求5所述的表面活性剂，其特征在于，所述卤离子包括cl-或br-。

7.一种制备权利要求1-6任一项所述的表面活性剂的方法，其特征在于，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述烷基叔胺包括碳链长度为12～18的烷基叔胺；和/或，

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述烷基叔胺包括月桂酰胺丙基二甲基叔胺和/或十八酰胺丙基二甲胺叔胺。

10.一种含苄基酰胺型季铵盐的表面活性剂的应用，其特征在于，所述应用包括：

技术总结
本申请涉及矿物筛选技术领域，尤其涉及一种含苄基酰胺型季铵盐的表面活性剂及其应用；所述表面活性剂包括胺类阳离子，所述胺类阳离子的结构式如式1所示：其中，R<subgt;1</subgt;基团为直链烷烃基；由于该表面活性剂含有苄基、酰胺基、烷烃基和季铵基，不仅对矿物具有更好的选择性，且增加表面活性剂的疏水能力，从而能够更有利于对矿物的捕收，还可以提高表面活性剂的降解性，因此使得表面活性剂更具有环保性，从而得到了新型、高效的阳离子捕收剂。

技术研发人员：康泽双,苏欢欢,闫琨,张建强,刘中凯,李花霞,马俊伟,田应忠,张站云,曹瑞雪
受保护的技术使用者：中铝郑州有色金属研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14