脂族异羟肟酸与油混合的矿物浮选促集剂组合物及其制备方法技术

公开了Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２２］脂族异羟肟酸和油的混合物的浮选促集剂组合物，用于通过泡沫浮选法从矿物矿中除去杂质。该浮选促集剂如下制得：在油和水的存在下，使Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２２］脂肪酸的酯与羟胺盐和碱反应，制得烷基异羟肟酸盐；然后酸化该烷基异羟肟酸盐，形成有机层和水层，其中有机层含有Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２２］脂族异羟肟酸，基本上不含原料酯和酯的水解和酯交换产物；分离有机层与水层，得到Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２２］脂族异羟肟酸和油的浮选促集剂组合物。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
烷基或烷芳基异羟肟酸及其盐是用于氧化物矿物泡沫浮选法的已知浮选促集剂。苏联研究人员已经发现这类烷基异羟肟酸的多种用途，例如描述于Pradip和Fuerstenau的“使用异羟肟酸盐(酯)浮选促集剂的矿物浮选”，矿物工业中的试剂(Reagents in the Minerals Industry),Ed.M.J.Jones和R.Oblatt,Inst.Min.Met.,伦敦，1984,页161-168，该文献回顾总结了烷基异羟肟酸的浮选法应用。异羟肟酸被用于金属或矿物的浮选，如烧绿石、荧石、钨锰矿、黑钨矿、锡石、白云母、磷钙石、赤铁矿、软锰矿、蔷薇辉石、硅孔雀石、孔雀石、重晶石、方解石和稀土。异羟肟酸通常比常规的脂肪酸、脂肪族胺、石油磺酸盐和烷基硫酸盐更强力且更有选择性。然而，从工业生产角度来看，用来制备烷基或烷芳基异羟肟酸或其盐的常用方法是冗长且不安全的。用于制备烷基异羟肟酸钾的方法揭示于有机合成，卷Ⅱ，页67。在所揭示的方法中，混合KOH在甲醇中的溶液和NH2OH·HCl在甲醇中的溶液。在过滤除去KCl副产物之后，将滤液与辛酸甲酯和癸酸甲酯的液体混合物进行混合，之后静置24小时，过滤出产物晶体。该方法的主要缺点包括产率低，使用了大量的有毒和易燃性的甲醇，并使用了成本高于氢氧化钠的氢氧化钾。此外，从安全性角度考虑，对甲醇的反应混合物进行工业规模的过滤显然是不合适的。授予Hartlage的美国专利No.3,922,872提出了制备脂肪族异羟肟酸盐的改进方法的权利要求。该方法是在无水的低级醇浆液中在二甲胺的存在下使羟胺硫酸盐和脂肪酸的甲酯反应。用二甲胺或碱性金属碱与所形成的游离异羟肟酸中和，得到铵或碱金属盐，所得物质发生沉淀，对其进行过滤和干燥。然而，所揭示的方法还使用了易燃性的低级醇，如甲醇、乙醇或异丙醇，需要对危险性的最终异羟肟酸系产物进行过滤。此外，因为反应的非均相性质，所以反应速率非常低，例如在甲醇中反应时间为15个小时数量级，在异丙醇中反应时间是5天数量级，并且产率也较低，即在约75％的数量级。许多俄罗斯研究人员报道了用于在碱性水介质中制备烷基异羟肟酸及其盐的方法。Gorlovski等，Vses.Soveshcn.po Sintetich.Zhirozamenitelyam,Poverkhnostnoaktivn,Veschestvam i Moyushchim Sredstvam，第三版，Sb.Shebekino,1965,297-9化学文摘66,4983h,1967报道了使C7,9羧酸的甲酯与羟胺硫酸盐水溶液和NaOH以1∶1.22∶2.2的摩尔比于55℃或更低的温度下反应，制得烷基异羟肟酸钠。Shchukina等，Khim.Prom.莫斯科，1970 49(3)220，报道了将甲酯、羟胺硫酸盐和氢氧化钠于20-25℃反应2小时，并于55-60℃反应1小时，接着在低于40℃的温度酸化至pH 4-5，制得游离的C7,9异羟肟酸，产率仅为72-78％。Shchukina等，在Sin.Primen.Novykh Proverkh.Veshchestv,1973,123-31中，和在C.A.80,1974,95199K中均报道了用来由C7-9酯制备被定名为IM-50试剂的简单实验室方法。俄罗斯研究人员，在俄罗斯专利No.390,074、化学文摘79,115162C(1973)中，和在Zh.Prikl,Khim.(Leningrad)1972 45(8),1895-7，化学文摘78,29193m1973中报道了在碱性水介质中使用3-5％阴离子乳化剂得到改进的产率。据报道，使用诸如月桂基硫酸钠的阴离子表面活性剂(3-5％，以甲酯的重量计)能得到改进的产率戊异羟肟酸为61.2％，癸异羟肟酸为89％。然而，为了获得要求的产率，需要40％(摩尔)过量的羟胺盐酸盐或者硫酸盐。此外，回收的钠盐和游离的异羟肟酸是固体，难以处理和加工。俄罗斯专利No.513,970,1976年5月15日,化学文摘85,66277g,1976揭示了形成混合的游离C3-C11异羟肟酸在烃中的溶液，用作浮选剂。所揭示的异羟肟酸如下形成在碱性介质中用羟胺的硫酸盐处理羧酸酯，然后在100-250％(重量)的烃(含低于20％极性有机组分(如高级醇或酯))的存在下用无机酸处理所得的烷基异羟肟酸钠。含有NaCl或Na2SO4的含水层作为废水除去。因为原料酯的不完全反应，该方法是效率低的，制得含有显著量未反应原料酯的产物。美国专利No.4,629,556揭示了使用烷基、芳基或烷基芳基异羟肟酸盐作为浮选促集剂从高岭土中除去多种有色杂质。所揭示的异羟肟酸盐通过类似于上述方法的方式，使游离羟胺与有机酸的甲酯在非水性介质(如甲醇)中反应而制得，所述有机酸的甲酯具有合适长度的烃链和构型。美国专利4,871,466揭示了用于制备烷基或烷芳基异羟肟酸和/或盐的方法。在所揭示的方法中，在水、C8-C22醇和较好还有非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂的混合物的存在下使含6-22个碳原子的脂肪酸的甲酯或乙酯与羟胺盐和氢氧化碱金属反应。所揭示的反应能够形成异羟肟酸盐溶液，它无需进一步加工即可用于非硫化物矿物的泡沫浮选，或者在用于浮选法之前进行酸化以形成酸的液态醇溶液。所揭示的方法无需使用危险性和昂贵的回收步骤，如过滤，该方法较迅速，只需3-5小时即可完成，得到较高的转化成异羟肟酸盐的转化率。然而，所揭示方法的最终产物含有一些未反应的原料酯。仍然需要对烷基异羟肟酸盐浮选促集剂的工业生产和性能加以改进。例如，在大规模生产中难以处理固体产物，会增加制造的复杂性和成本。尽管这一问题可通过在醇的存在下进行反应加以克服(如美国专利No.4,871,466中所述)，如上所述，但是使用C8-C22醇会使得由于甲酯(如羧酸甲酯)和其它得自原料酯的羰基组分的酯交换和水解的竞争反应而降低产率。此外，当异羟肟酸浮选促集剂被用于浮选法时，链长较短的醇(如C8)会产生不可控制的泡沫，或者产生不希望有的泡沫性能，提高了对不需要矿物的回收，链长较长的醇(如C10或更长)可显著减少泡沫，这是必需有一定量经控制的泡沫相的柱浮选法中重要的问题。此外，在一些应用中(这取决于被浮选的有价值的矿物)，高级醇可以反向构型(reverse configuration)吸附在有价值的矿物上，即它们可以以处于水相的极性基团进行吸附，从而降低了由烷基异羟肟酸赋予有价值矿物的疏水性，使得有价值矿物的回收率降低。商用醇可能较昂贵，也会具有非常强烈的气味、有时是臭气，这会随链长变化。因此，需要有克服上述问题的烷基异羟肟酸浮选促集剂和制备该浮选促集剂的方法。本专利技术提供了这样的浮选促集剂及其制备方法。专利技术概述本专利技术涉及从矿物矿中除去杂质的浮选促集剂组合物，以及制备和使用这类浮选促集剂组合物的方法。一般来说，本专利技术的浮选促集剂组合物包含C6-C22脂族异羟肟酸和油的混合物，其中所述油较好是选自烃油、植物油、作物油和动物油，最好是脂族甘油三酯油。较佳的烃油包含，但不限于脂族烃、芳族烃，以及它们的混合物，如苯、二甲苯、甲苯、矿物油馏分、煤油、石脑油(naphthas)和石油馏分。较好的是，异羟肟酸在本专利技术组合物中所占本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浮选促集剂组合物，包含Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２２］脂族异羟肟酸、油和含量少于Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２２］脂族异羟肟酸的原料Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２２］酯的混合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AS罗滕伯格，LG马利奥科，
申请(专利权)人：CYTEC技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]