[發明專利]一種羥基硫氨酯化合物及其制備方法和應用、其衍生物及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011403885.1
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112676045B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 鐘宏;林奇陽;王帥;馬鑫
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C07C333/04
• 分類號: C07C333/04;B03D1/012;B03D101/02;B03D103/02
• 代理公司: 長沙伊柏專利代理事務所(普通合伙) 43265
• 代理人: 丁敏;羅莎

本發明提供一種羥基硫氨酯化合物及其制備方法和應用、該羥基硫氨酯化合物的衍生物及其制備方法和應用，所述羥基硫氨酯化合物結構具有式I所述結構：所述羥基硫氨酯化合物衍生物具有式II或式III所示結構：本發明提供的羥基硫氨酯化合物及其衍生物，在浮選過程中具有良好的分散效果，而且可與硫氨酯基共同與礦物作用，實現分子內的協同，提高捕收能力和對礦物的選擇性。

技術領域

本發明涉及礦物捕收劑技術領域，更具體地，涉及一種羥基硫氨酯化合物及其制備方法和應用、該羥基硫氨酯化合物的衍生物及該衍生物的制備方法和應用。

背景技術

硫氨酯是硫化銅、鉛、鋅等礦物的優良捕收劑，因高效無毒、選擇性好，得到了廣泛的應用，卻存在水溶性較差、分散效果不好、捕收能力不強的問題。黃原酸也是一種優良的硫化礦捕收劑，自1925年由Keller引入到浮選領域后，對選礦技術進步起到了極大的推動作用，現在已經成為用量最大的硫化礦捕收劑，但是其仍存在選擇性差的問題，此外，工業現用的烷基黃原酸鹽產品具有刺激性臭味，對黃原酸鹽生產廠和選礦廠環境造成了嚴重的污染。

中國專利CN104056725A通過在硫氨酯分子中引入醚基，提高了捕收劑的分散效果，提高浮選效率和金屬回收率。中國專利?CN109225647A通過在黃原酸鹽結構中引入叔丁基和醚鍵獲得了一種氣味較小且捕收能力和選擇性較強的新型黃原酸鹽捕收劑卞硫基乙基黃原酸鈉(Xiaoping?Huang,Yun?Jia,Shuai?Wang,Xin?Ma,Zhanfang?Cao,and?HongZhong.Novel?Sodium?O-Benzythioethyl?Xanthate?Surfactant:Synthesis,DFTCalculation?and?Adsorption?Mechanism?on?Chalcopyrite?Surface[J].Langmuir,2019,?35(47):15106-15113.)。中國專利CN1138031A以甲基異丁基甲醇為原料，合成了1,3-二甲基丁基黃原酸鹽，提高了銅金礦的品位。

目前工業上使用的諸多硫氨酯和黃原酸鹽產品分別具有水溶性差、分散效果不好、有強烈的刺激性氣味或選擇性不佳的問題，給提高浮選指標和治理周邊環境帶來了巨大的壓力，因此，開發具有分散效果更好、氣味更小、捕收能力更強和選擇性更好的新型硫化礦捕收劑，對礦物的有效浮選分離，提高經濟效益和社會效益具有重要的意義。

發明內容

針對現有技術中存在的硫氨酯類捕收劑水溶性差、分散效果不好、捕收能力不強的問題，以及黃原酸鹽類捕收劑具有刺激性氣味、選擇性差的問題，本發明的目的之一在于提供一種羥基硫氨酯化合物，該羥基硫氨酯化合物具有式I所示的結構：

其中，R¹為C₁～C₁₆烷基或環烷基，R²為亞烷基、亞環烷基或亞芳基；

或R¹為芳基，R²為亞烷基或亞環烷基且所述亞環烷基不包括亞六環烷基；

所述的烷基、芳基、環烷基允許在環或鏈中帶有雜原子，所述雜原子包括氧、氮、硫中的至少一種。

優選的，所述所述R¹選自乙基、異丙基、正丁基、異丁基、異戊基、己基、芐基或烷氧基烷基中的一種；R²選自1,2-亞乙基、1,2-亞異丙基、1,3-亞丙基、1,4-亞丁基、1,5-亞戊基、1,4-亞苯基中的一種。

本發明的目的之二在于提供一種上述的羥基硫氨酯的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

S1、黃原酸酯的制備：具有式IV結構的黃原酸鹽與氯乙酸鈉進行取代反應，得到具有式V結構的黃原酸乙酸鈉酯；

S2、羥基硫氨酯的制備：將步驟S1制成的黃原酸乙酸鈉酯與具有式VI結構的醇胺進行氨解反應，得到具有式I結構的所述羥基硫氨酯化合物；