CN102806148A

CN102806148A - 一种高硫铜矿捕收剂

Info

Publication number: CN102806148A
Application number: CN201210327294XA
Authority: CN
Inventors: 李冠军; 余江鸿; 吴斌; 周涛; 张析; 张红; 张科峰
Original assignee: Northwest Research Institute of Mining and Metallurgy
Current assignee: Northwest Research Institute of Mining and Metallurgy
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2012-12-05

Abstract

本发明涉及铜矿的浮选药剂，是针对高硫铜矿的一种高效捕收剂，由以下重量份的物料组成：烃基二硫代磷酸硫醚酯30—40份,硫氮腈酯25—35份,烷基黄原酸丙腈酯10—20份，硫氮酯10-15份。该捕收剂具有捕收和起泡双重属性，选择性好，捕收能力强，适宜在低pH值（约为5）范围内可实现铜、硫的高效分离，有效降低浮选过程中石灰的用量，可有效提高精矿品位和回收率,是一种有着较宽适用范围的高硫铜矿捕收剂。

Description

一种高硫铜矿捕收剂

技术领域

本发明涉及铜矿的浮选药剂，特别是针对高硫铜矿的一种高效捕收剂。

背景技术

高硫铜矿石的铜、硫有效分离一直是选矿界面临的技术难题，国内大部分铜硫矿石浮选捕收剂是以降低其捕收能力来提高其选择性，且铜精矿的选别指标跟国外相比较低，也给冶炼方面带来了一系列问题。在目前的铜矿浮选工艺中占有主导地位的硫化铜矿捕收剂为黄原酸盐、硫代磷酸盐和硫醇等，这些捕收剂必须在pH值为10左右的碱性矿浆中作业，并用石灰来抑制黄铁矿，在较低PH值环境下浮选效果很不理想。后来经过不断的改进发展，产生了硫胺酯、黄原酸酯、黑药酯等浮选药剂，用于有色金属铜矿石选矿，取得了一定的突破。但对于高硫铜矿的浮选分离，实际的选矿结果不能达到设计的要求，铜、硫分离不理想，铜精矿产品中含硫超标，铜精矿回收率偏低，造成矿藏资源的浪费，给企业和社会带来损失。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种具有捕收和起泡双重属性，选择性好，捕收能力强，有着较宽适用范围的、尤其是在低PH值条件下使用效果良好的高硫铜矿捕收剂。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种高硫铜矿捕收剂，其特征在于：由以下重量份的物料组成：

烃基二硫代磷酸硫醚酯 30—40份

硫氮腈酯 25—35份

烷基黄原酸丙腈酯 10—20份

硫氮酯 10-15份。

在上述捕收剂组合物中，烃基二硫代磷酸硫醚酯的优选重量份为35份，硫氮腈酯的优选重量份为30份，烷基黄原酸丙腈酯的优选重量份为20份，硫氮酯的优选重量份为15份。

所述烃基二硫代磷酸硫醚酯选自是丙基二硫代磷酸硫醚酯、烯烃基二硫代磷酸硫醚酯、异丙基二硫代磷酸硫醚酯或异戊基二硫代磷酸硫醚酯。

所述烷基黄原酸丙腈酯选自是乙基黄原酸丙腈酯或丙基黄原酸丙腈酯。

所述的硫氮酯选自是芳香基N,N-二烷基二硫代氨基甲酸酯、脂肪基N,N-二烷基二硫代氨基甲酸酯或杂环基N,N-二烷基二硫代氨基甲酸酯。

所述的一种高硫铜矿捕收剂，其特征在于它是由下述方法制备的：

在常温常压下，将烃基二硫代磷酸硫醚酯、硫氮腈酯、硫氮酯和烷基黄原酸丙腈酯按上述重量份加入搅拌釜中，室温下搅拌混合0.5～1小时，即得所述高硫铜矿捕收剂。

在上述捕收剂组合物中，烃基二硫代磷酸硫醚酯的通式为:

式中：R为至少6个碳原子的烷基，R^′为H原子或甲基，R^〞为1-4个碳原子的烷基。

在上述捕收剂组合物中，硫氮酯的通式为：

Figure 201210327294X100002DEST_PATH_IMAGE002

式中：R、R₁一般为相同的烷基，R也可以是H。R、R₁也可以是芳香基、脂环基、杂环基等；R₂一般为卤代丙烯或卤代丙腈。

它是一种选择性能良好的硫化矿捕收剂，具有起泡性能，它不浮黄铁矿，对黄铜矿、辉铜矿的捕收作用较强，用来浮选含铜、铁硫化物时，能显著提高黄铜矿与黄铁矿及脉石的分选效率；硫氮腈酯是一种硫化矿捕收剂，兼有起泡性能，主要用于铜、镍等硫化矿、多金属硫化矿石及伴生金银浮选；烷基黄原酸丙腈酯主要作为铜、铅、锌、钼矿等硫化矿的捕收剂，具有微弱起泡性，对黄铁矿的捕收能力较弱，是一种选择性较高的硫化矿浮选捕收剂，即使在pH为6～7的条件下也能浮选某些硫化矿，其与水溶性的捕收剂混合使用，可以改善分选效果；乙硫氮是一种对黄铜矿、辉铜矿捕收能力较强的捕收剂，用药量相对黄药有大幅度降低的优势；烷基二硫代磷酸硫醚酯能够在低PH值条件下（PH=5）对硫化矿也能保证较高的选择性，同时大量降低浮选时石灰的用量。这些组分的组合以及各组分的上述重量份范围，是通过大量试验确定的，上述组合及重量份范围能充分发挥各组分的协同效应，选择性好，捕收能力强，尤其对铜矿物有较强的捕收作用，在pH值6～11范围内，均可实现铜、硫的高效分离，可有效提高精矿品位和回收率。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

在以下实施例中，只是原料的重量份变化，制备所述捕收剂的方法不变。为了更直观的描述不同实施例中原料重量份变化对选矿指标的影响，在相同条件下选用单一铜矿石进行选矿试验，分别列出铜粗精矿的产率、品位及回收率，通过铜粗精矿选矿指标的变化反映不同原料重量份合成的捕收剂的性能。铜粗精矿的产率大，说明所述捕收剂捕收性能强；铜粗精矿品位高，说明捕收剂的选择性能强。

实施例1：

a、制备烷基二硫代磷酸硫醚酯

将市售的氯乙基苯甲基硫醚38Kg缓慢滴加到溶有41Kg乙基铵黑药的60Kg的丁醇溶液中，开始滴加至加料结束为2小时。在吡啶或碳酸钠形成的碱性环境中，在90℃条件下搅拌保温20分钟，冷却到室温，即有氯化铵析出，过滤除去氯化铵，将反应釜减压，蒸去丁醇，得到油状乙基二硫代磷酸硫醚酯，灌装至衬塑铁桶中，该反应乙基二硫代磷酸硫醚酯有效含量可达75%，产率85%左右。

b、制备硫氮腈酯

将17Kg的二硫化碳加入反应釜中进行搅拌并通冷却盐水，先后将16.3Kg的二乙胺和12Kg的丙烯腈缓慢加入反应釜中，为了减少二乙胺和二硫化碳的挥发损失，加入二乙胺的速度以反应温度不超过20℃为准，加入丙烯腈的速度以反应温度不超过30℃为准，加料完毕，在50℃保温搅拌1h，即得到硫氮腈酯产品，该反应硫氮腈酯有效含量可达90%，产率为98%以上。

c、制备乙基黄原酸丙腈酯

将9.6Kg乙醇、13Kg二硫化碳加入到反应釜中，开始滴加丙烯腈，滴加量为8.2Kg，控制滴加速度，以反应温度不超过45℃为准，然后在40～65℃下保温搅拌1～3h，静止过夜，次日分去底部的杂质和废水，即得油状黄棕色透明液体，将该产物灌装入铁桶中，在室温条件下放置1～2周，使反应完全，即得乙基黄原酸丙腈酯，该反应乙基黄原酸丙腈酯有效含量可达73%，产率为98%以上。

d、制备硫氮酯

硫氮酯的学名是N,N-二烷基二硫代氨基甲酸酯，是先用二乙胺、二硫化碳和氢氧化钠为原料合成乙硫氮，配料比采用二乙胺：二硫化碳：氢氧化钠：水=1.07:1:1:2，在捏合机中充分搅拌，在10—30℃条件下混合2小时，得到学名是N,N-二烷基二硫代氨基甲酸钠的固体结晶物即为乙硫氮，将乙硫氮中的钠离子用卤代丙烯或卤代丙腈取代，即可得到油状硫氮酯。产品纯度达到80%，产率可达到85%左右。

在常温常压下将按上述方法制备的烷基二硫代磷酸硫醚酯、硫氮腈酯、乙基黄原酸丙腈酯、硫氮酯，按以下表1 中指定的重量加入搅拌釜中，室温下搅拌混合1小时，即得本发明捕收剂组合物。然后用该捕收剂对铜矿石进行选矿试验，在表1 中列出了测试结果。

实施例2：

在常温常压下将按实施例1方法制备的烷基二硫代磷酸硫醚酯、硫氮腈酯、乙基黄原酸丙腈酯、硫氮酯，按以下表1 中指定的各组分含量加入搅拌釜中，室温下搅拌混合50分钟，即得本发明捕收剂组合物。然后用该捕收剂对铜矿石进行选矿试验，在表1 中列出了测试结果。

实施例3：

在常温常压下将按实施例1方法制备的烷基二硫代磷酸硫醚酯、硫氮腈酯、乙基黄原酸丙腈酯、硫氮酯，按以下表1 中指定的各组分含量加入搅拌釜中，室温下搅拌混合45分钟，即得本发明捕收剂组合物。然后用该捕收剂对铜矿石进行选矿试验，在表1 中列出了测试结果。

实施例4：

实施例5：

在常温常压下将按实施例1方法制备的烷基二硫代磷酸硫醚酯、硫氮腈酯、乙基黄原酸丙腈酯、硫氮酯，按以下表1 中指定的各组分含量加入搅拌釜中，室温下搅拌混合40分钟，即得本发明捕收剂组合物。然后用该捕收剂对铜矿石进行选矿试验，在表1 中列出了测试结果。

从下表中各实施例的测试数据说明，该捕收剂能够有效实现高硫铜矿石的铜、硫分离，改善目的矿物的选别指标,显著提高有色金属矿产资源的综合利用效率，同时减少药剂消耗，减轻药剂对环境的污染，最终获得良好的经济与环境综合效益。

表 1

实施例6：

在常温常压下将按实施例1方法制备的烷基二硫代磷酸硫醚酯、硫氮腈酯、乙基黄原酸丙腈酯、硫氮酯，按以下表2中指定的重量加入搅拌釜中，室温下搅拌混合1小时，即得本发明捕收剂组合物。然后用该捕收剂对铜矿石进行选矿试验，在表2中列出了测试结果。

表2

Figure 201210327294X100002DEST_PATH_IMAGE004

Claims

1.一种高硫铜矿捕收剂，其特征在于：由以下重量份的物料组成：

烃基二硫代磷酸硫醚酯 30—40份

硫氮腈酯 25—35份

烷基黄原酸丙腈酯 10—20份

硫氮酯 10-15份。

2.根据权利要求1所述的一种高硫铜矿捕收剂，其特征在于：由以下重量份的物料组成：

烃基二硫代磷酸硫醚酯 35份

硫氮腈酯 30份

烷基黄原酸丙腈酯 20份

硫氮酯 15份。

3.根据权利要求1或2所述的一种高硫铜矿捕收剂，其特征在于所述烃基二硫代磷酸硫醚酯选自是丙基二硫代磷酸硫醚酯、烯烃基二硫代磷酸硫醚酯、异丙基二硫代磷酸硫醚酯或异戊基二硫代磷酸硫醚酯中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的一种高硫铜矿捕收剂，其特征在于所述烷基黄原酸丙腈酯选自是乙基黄原酸丙腈酯或丙基黄原酸丙腈酯中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的一种高硫铜矿捕收剂，其特征在于所述的硫氮酯为芳香基N,N-二烷基二硫代氨基甲酸酯、脂肪基N,N-二烷基二硫代氨基甲酸酯或杂环基N,N-二烷基二硫代氨基甲酸酯中的一种。

6.根据权利要求1或2所述的一种高硫铜矿捕收剂，其特征在于它是由下述方法制备的：

在常温常压下，将烃基二硫代磷酸硫醚酯、硫氮腈酯、烷基黄原酸丙腈酯、硫氮酯按上述重量份加入搅拌釜中，室温下搅拌混合0.5～1小时，即得所述高硫铜矿捕收剂。