一种矿物浮选起泡剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种矿物浮选起泡剂及其制备方法。以带支链的脂肪醇和环氧氯丙烷为原料通过环氧化、磺化制备得到。该起泡剂为一端带有-OH、-SO3H的极性基，另一端有不同碳原子的直链或支链烃基的非极性基的脂肪醇醚磺酸盐。其原料来源广泛，价廉，合成工艺简单，合成条件温和，反应易控制，易产业化。该起泡剂具备良好的亲气和亲水性能，起泡性能优异。比环状结构的松油醇降解速度快，有利于环境保护。与现有产品相比，矿物回收率高出0.5％～2％，而使用成本则降低10％～20％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于矿石浮选
，具体涉及一种矿物浮选起泡剂。同时，本专利技术还涉 及该起泡剂的制备方法。
技术介绍
起泡剂是矿石浮选的主要药剂之一。我国矿山目前大量使用的起泡剂是松油醇， 企业一般没有更多品种可供选择，因此，在考虑从药剂角度提高或改善选别指标时，人们往 往注重从捕收剂、调整剂等方面做工作，而忽略了起泡剂的能动作用。长期的研究表明，起 泡剂的性能对浮选指标的影响是显著的。起泡剂一般是异极性的表面活性物质。在分子 结构中含有极性基团，如羟基-0H，在分子的另一端是非极性基，如烃基-R。由于起泡剂分 子结构的不对称性，在有起泡剂的矿浆中充入大量空气后，起泡剂分子就会优先地吸附在 气-水界面上。疏水的非极性基力图离开水中移入水面，而亲水的极性基部分，则力图进入 水中。由于醇类的化学活性远不如羧酸类活泼，故这类起泡剂不具有捕收性而只有起泡 性。醇类起泡剂的溶解度一般较大，故起泡速度快，泡沫不粘，消泡容易，不具捕收性，不易 夹带脉石细泥到泡沫中去，利于提高矿石品位。起泡剂中如含有羟基、醚基(两类理想的极 性基团)，水化作用强，无捕收作用，PH值影响小，含有磺酸基，起泡能力强，亲固性强。合成 带支链的经磺化、醚化的脂肪醇浮选起泡剂具有较好的起泡性能。国外使用最广的一种浮选起泡剂是甲基异丁基甲醇，亦称甲基戊醇，代号MIBC。该 产品是以丙酮为原料经缩合而成，由于丙酮需要由粮食发酵并经异丙苯法生产得到，不仅 原料成本高，而且国内的生产技术也达不到要求。目前，MIBC浮选起泡剂在国内并无生产， 全部依靠进口，高昂的成本使其应用受到很大限制。现有技术中，中国专利CN1403206A曾 公开了 “一种矿物起泡剂及其制备”，以含带支链的醇与环氧乙烷或环氧丙烷反应制备起泡 剂。但该方法需要在高温、高压环境下进行，反应条件较为苛刻，且最终产品不带磺酸基，故 发泡性能并不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种反应条件温和、易于控制、转化 率高、起泡性能好的矿物浮选起泡剂。本专利技术的目的还在于提供一种制备所述矿物浮选起泡剂的方法。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现。除非另有说明，本专利技术所采用的百分数均为重量百分数。一种矿物浮选起泡剂，其特征在于所述的起泡剂为一端带有-OH(羟 基)、-S03H(磺酸基)的极性基，另一端有不同碳原子的直链或支链烃基的非极性基的脂肪 醇醚磺酸盐。所述矿物浮选起泡剂的制备方法，包括如下步骤1、将带支链的脂肪醇与环氧氯丙烷按照重量比1 1 4混合，加入占混合物料 重量0. 0.5%的三乙基苄基氯化铵或四丁基溴化铵作为催化剂，加入占混合物料重 量10% 35%的、浓度为重量百分数30% 60%的氢氧化钠溶液，在50 90°C条件下搅 拌反应2 5小时，冷却至室温，蒸馏去除未反应的环氧氯丙烷，得到氯代脂肪醇醚；所述的 带支链的脂肪醇为异丙醇、异丁醇或叔丁醇中的一种；2、将步骤(1)得到的氯代脂肪醇醚在室温下搅拌加入0. 5 2mol/L的氢氧化钠 溶液，氢氧化钠溶液加入量为氯代脂肪醇醚重量的10% 20%，搅拌0. 5 1小时，得到脂肪醇环氧基醚；3、将亚硫酸钠与亚硫酸氢钠按质量比5 1混合后制成饱和溶液，再按照重量比 1 1 3与步骤(2)得到的脂肪醇环氧基醚混合均勻，在50 80°C温度下反应0. 5 2 小时，冷却至室温，在压力为0. 06 0. 08MPa条件下减压蒸发0. 5 1小时，加入10 15ml 异丙醇，静置18 30小时，滤出沉淀出来的无机盐，即得到所需的矿物浮选起泡剂。同现有技术相比，本专利技术具有以下优点1、虽然现有技术中有一些以化工原料为基础合成的浮选起泡剂的报道，但真正实 现产业化和市场化的少之又少，原因要么是生产成本高，要么是生产工艺难控制、反应条件 苛刻，或是原料受限等。本专利技术以带支链的脂肪醇和环氧氯丙烷为原料通过环氧化、磺化制 备得到一种高效的浮选起泡剂，其原料来源广泛，价廉，合成工艺简单，合成条件温和，反应 易控制，易产业化。2、本专利技术的浮选起泡剂一端带有烃基的非极性基，另一端带有羟基、醚基和磺酸 基的极性基团，使起泡剂具备良好的亲气和亲水性能，是一种性能优异、高效的浮选起泡 剂。3、该起泡剂是以脂肪醇为原料合成的，为链状结构，比环状结构的松油醇降解速 度快，有利于环境保护。4、由于该起泡剂的优异起泡性能，在矿物浮选中比一般起泡剂用量低，矿物回收 率高出0. 5% 2% ；5、由于原料价格、生产工艺、产品性能等方面的优势，在矿物得到相同回收率情况 下，本专利技术的浮选起泡剂比同类产品的使用成本低10% 20%。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于 此。实施例1取异丙醇IOg和环氧氯丙烷30g置150ml的圆底烧瓶中，搅拌混勻，依次加入三乙 基苄基氯化铵0. IOg和质量浓度为40%的氢氧化钠溶液12ml，加热到60 65°C，继续搅 拌3小时，反应结束将反应产物冷却至室温。而后将反应产物置于旋转蒸发仪减压蒸馏出 未反应完的环氧氯丙烷，得产物氯代脂肪醇醚。取氯代脂肪醇醚30g置IOOml的圆底烧瓶 中，搅拌并缓慢加入1. Omol/L的氢氧化钠溶液5g，室温下搅拌反应50min，得到脂肪醇环氧 基醚。将亚硫酸钠与亚硫酸氢钠按质量比5 1混合后制成饱和溶液。取脂肪醇环氧基 醚10g、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠饱和溶液20g依次加入到IOOml的圆底烧瓶中，搅拌加热至455 60°C，继续搅拌1小时，反应完后冷却至室温，并把反应产物置于旋转蒸发仪中，在压 力为0. 08ΜΙ^条件下减压蒸发40min，蒸出75% 85%的水分。浓缩产物加入IOml异丙醇 搅拌，静置M小时，过滤除去沉淀物，即得脂肪醇醚磺酸盐起泡剂产品。该产品起泡性能稳 定，适用于于一般的硫化铜矿、铜尾矿的浮选。实施例2取异丁醇12g和环氧氯丙烷30g置150ml的圆底烧瓶中，搅拌混勻，依次加入四丁 基溴化铵0. IOg和质量浓度为50%的氢氧化钠溶液15ml，加热到70 75°C，继续搅拌4 小时，反应结束将反应产物冷却至室温。而后将反应产物置于旋转蒸发仪减压蒸馏出未反 应完的环氧氯丙烷，得产物氯代脂肪醇醚。取氯代脂肪醇醚30g置IOOml的圆底烧瓶中，搅 拌并缓慢加入0. 8mol/L的氢氧化钠溶液6g，室温下搅拌反应60min，得到脂肪醇环氧基醚。 将亚硫酸钠与亚硫酸氢钠按质量比5 1混合后制成饱和溶液。取脂肪醇环氧基醚10g、 亚硫酸钠与亚硫酸氢钠饱和溶液25g依次加入到IOOml的圆底烧瓶中，搅拌加热至60 65°C，继续搅拌1.5小时，反应完后冷却至室温，并把反应产物至旋转蒸发仪中，在压力为0.07ΜΙ^条件下减压蒸发50min，蒸出75% 85%的水分；浓缩产物加入12ml异丙醇搅拌， 静置18小时，过滤除去沉淀物，即得脂肪醇醚磺酸盐起泡剂产品。该产品微细气泡较多，起 泡高度高，适用于铅锌矿、铜精矿的浮选。实施例3取叔丁醇IOg和环氧氯丙烷25g置150ml的圆底烧瓶中，搅拌混勻，依次加入四丁 基溴化铵0. 15g和质量浓度为60%的氢氧化钠溶液15ml，加热到80 85°C，继续搅拌5小 时，反应结束将反应产物冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种矿物浮选起泡剂，其特征在于：所述的起泡剂为一端带有羟基、磺酸基的极性基，另一端有不同碳原子的直链或支链烃基的非极性基的脂肪醇醚磺酸盐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑伟，郑天宇，杨亚玲，刘谋盛，
申请(专利权)人：昆明孚锐特经贸有限公司，
类型：发明
国别省市：53