[發明專利]季銨鹽羥肟酸磷礦浮選捕收劑及制備方法

有效

• 申請號: 201110143269.1
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102302983A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 潘志權;馮程;陳云峰
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: B03D1/018
• 分類號: B03D1/018;B03D101/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明涉及一類浮選劑，具體的是涉及一類季銨鹽羥肟酸浮選劑及其制備方法。

技術背景

我國磷礦資源豐富，但富礦少，多為中低品位磷礦，采選難度大，富集成本高；且雜質較多，主要表現為Ca²⁺、Mg²⁺含量較高。因此，對提高磷礦品位的技術研究迫在眉睫。浮選法作為最主要的選別磷礦石的方法能夠有效的提高磷礦品位，而目前磷酸鹽礦石的浮選多采用脂肪酸類及改性脂肪酸捕收劑。近幾年浮選藥劑的研究和方向主要趨向于多官能團化、官能團中心多樣化、聚氧乙烯基化、異極性即兩性化、弱解離或非離子化以及混合協同化。

發明內容

本發明所要解決的問題是針對上述現有技術提出的一類季銨鹽羥肟酸浮選劑，該類浮選藥劑為一種新型的陽離子胺鹽類化合物，其水溶性好，對Ca²⁺、Mg²⁺螯合能力強，且原料易得，價格便宜。

本發明的另外一個目的是提出季銨鹽羥肟酸捕收劑的制備方法。

本發明為解決上述提出的問題所采用解決方案為：季銨鹽羥肟酸浮選劑，其特征在于其主要由大豆油、強堿溶液、濃硫酸、氯氣、二氯亞砜、甲醇、叔胺和鹽酸羥胺制備而成，各原料的摩爾比為：大豆油：強堿溶液：濃硫酸：氯氣：二氯亞砜：甲醇：叔胺：鹽酸羥胺=1.0：11.8-15.0：4.8-5.6：8.2-12.5：2.2-3.6：0.8-1.4：1.0-2.0：1.0-1.4。

按上述方案，優選的各原料的摩爾比為：大豆油：強堿溶液：濃硫酸：氯氣：二氯亞砜：甲醇：叔胺：鹽酸羥胺=1.0：13.8：5.0：10.8：2.6：1.1：2.0：1.2。

按上述方案，所述的強堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。

季銨鹽羥肟酸浮選捕收劑的制備方法，包括有以下依次步驟：

1）按大豆油、強堿溶液、濃硫酸、氯氣、二氯亞砜、甲醇、叔胺、鹽酸羥胺=1.0：11.8-15.0：4.8-5.6：8.2-12.5：2.2-3.6：0.8-1.4：1.0-2.0：1.0-1.4，準備大豆油、強堿溶液、濃硫酸、氯氣、二氯亞砜、甲醇、叔胺、鹽酸羥胺備用；

2）在80~100℃下，用部分強堿溶液皂化大豆油，待反應結束后，將所得的皂化物加入NaCl進行鹽析，然后進行水洗，抽濾得皂化產物，所得的皂化產物在常溫下加入濃硫酸，在80~?100℃下機械攪拌1.5~3h，分液，熱水洗滌，干燥后得無水脂肪酸；

3）取步驟2）反應所得無水脂肪酸置于反應容器中，加入催化劑，在機械攪拌同時加熱，90~100℃通入氯氣8~12h后，得到α－氯代脂肪酸，再加入二氯亞砜，反應制得酰氯；

4）向步驟3）所得酰氯中緩慢滴加甲醇，滴加完后加熱回流6h，冷卻水洗，蒸去溶劑，制得α－氯代脂肪酸甲酯；

5）將步驟4）所得α－氯代脂肪酸甲酯置于反應容器中，以無水乙醇作為溶劑，緩慢滴加叔胺溶液，并在機械攪拌下加熱回流6h，蒸去溶劑，制得季銨鹽甲酯；

6）取步驟5）所得季銨鹽甲酯置于反應容器中，以無水乙醇作為溶劑，加入鹽酸羥胺溶液和剩余的強堿溶液，機械攪拌下加熱回流6h，蒸去溶劑，酸化，制得季銨鹽羥肟酸。

按上述方案，步驟3）所述的催化劑為二氯亞砜或五氯化磷。

按上述方案，所述的強堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，溶液的濃度為12—18mol/L。

按上述方案，所述的濃硫酸溶液的濃度為8~12mol/L。

本發明的產品季銨鹽羥肟酸的結構通式為：

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式中R為碳原子數為10~22的碳鏈，由于原料為大豆油，皂化酸解后得脂肪酸為混合脂肪酸，其碳鏈最短和最長的分別為花生酸和亞麻酸，所以R為碳原子數為10~22的碳鏈。

本發明與現有技術相比具有以下優點：由于羧酸的α位引入季銨鹽片段，這種改性增強了捕收劑陽離子性質，同時也提高浮選藥劑的水溶性，增加了化合物的導電率，降低了表面張力，增加了泡沫性能，改善了表面活性，羥肟酸片段部分增強了對有極化能力的金屬離子的選擇性，提高了對Ca⁺、Mg²⁺的螯合能力。