鋁土礦浮選機(jī)理研究概況

1、鋁土礦浮選機(jī)理研究概況8母基哇附對(duì)微細(xì)粒一水硬鋁石和髙嶺石的捕收能力較弱但其很低的用雖 就可以促進(jìn)以油酸鈉為捕收劑的水硬鋁石和高嶺石的浮選。人工混合礦分離結(jié) 果顯示，油酸鈉用量在較低水平，且8-輕甚嚎聊用量小于或等于油酸鈉的1/10時(shí), 8占圣嗤咻町以顯著炎高精礦的a12030收率，而其選擇性基本不變。空基哇 魅用址在（任5）xlo'm01/l范圍內(nèi)，在兩個(gè)不同的油酸鈉用雖下，髙嶺石的電位 均隨著卜輕基咋嚇用雖的增大而負(fù)移.而一水硬鋁石的電位卻不-樣，這說明8- 輕基哇謝在鋁硅礦物表面吸附的模式可能不同° 8缶基哇魅主要通過氫鍵作用及(3)丙二酸二異羥質(zhì)酸(mha)及其部分稀

2、土配合物(王喜梅等合成了丙二酰二異羥弱酸(mha及其部分稀土的二元和三元配 合，利用元素分析等方法確定了配合物的分子式re2(mha)3和 xh2ore2(mha)j,2phen,利用紅外、紫外和熒光等方法研究了兩類配合物的結(jié) 構(gòu)和配位性質(zhì)，得出配合物中金鳳離子與按基氧原了和輕厲去質(zhì)子氧原子鍵合 形成五元螯合環(huán)結(jié)構(gòu)。iionff c ch c- nik<l>圖|7丙二駛二異理肪戯(mha)與稀土作用機(jī)理figj-7 makwiyl two hydroxamic acid (mha) and the mechanism of rare earth(4)水楊輕腭酸它對(duì)稀土礦物的捕收作用

3、也是由于它和礦物表面的金屬陽離子形成onk 元壞螯合物而對(duì)稀土礦物具有很好的捕收作用【42握基3事甲羥廂酸出0嚴(yán)hiw捕收劑的化學(xué)名為2拜基3禁甲施厲酸，結(jié)構(gòu)式：與水楊輕肪酸有相同的官能團(tuán)，即oh和c(oh尸noh的位置相鄰，但是壊基比 水楊輕府酸的苯基的非極性更強(qiáng)，具有較大的疏水性，而且有更強(qiáng)的捕收能力。 (6)油酸鈉對(duì)一水理鋁石的浮選機(jī)理創(chuàng)蔣昊等用油酸鈉浮選一水硬鋁石時(shí)，發(fā)現(xiàn)，主耍足油酸根陰離子在一水彼鋁 石表面發(fā)生化學(xué)吸附，其浮選ph值范圍與一水硬鋁石的等電點(diǎn)無關(guān)當(dāng)油酸鈉 濃度為l.oxlomol/lw,其鼓佳浮選ph值為5.0-9.0-當(dāng)ph<50時(shí)，油酸鈉在溶液 中水解并生成油

4、酸分子，對(duì)浮選不利：ph>9.0w,礦物表面將會(huì)奇ai(ohb沉淀 產(chǎn)生而使礦物表面親水，浮選凹收率下降。油酸鈉左一水碩鋁石表面發(fā)生了化學(xué) 吸附。1.2羥防酸的合成方法評(píng)述羥肪酸也稱氧胳穀.有兩種遼變異構(gòu)體，即異於岳酸和羥肪酸，并11以異疑 厲酸為主要成分。輕虧酸能與cut co", n產(chǎn)，fe”，zn2+等多種離子形成穩(wěn) 定的金屬螯合物，因此，婭厲酸的鳧肪基能與礦物表面的金屬離子配合生成穩(wěn)定 的螯合物而吸附在礦物表面，是一種有機(jī)螯合捕收劑。輕厲戰(zhàn)最早由德國(guó)人波 帕勒提出應(yīng)用f選礦中而在德國(guó)獲得專利.20世紀(jì)60年代美田的彼得森等人 研究了用辛基艙胯酸浮選硅孔雀石和鐵礦的可能性

5、，1969年這兩方面的應(yīng)用均在 美國(guó)獲得專利【均。蘇聯(lián)的戈?duì)柭宸蛩够热恕厩性芯苛舜?hào)為hm50的總胯酸 以浮選黑磚礦、黃綠石及英它稀有金屬礦物和稀土金屬礦物。我國(guó)輕厲酸的研制丁作開始于20世紀(jì)60年代后期，70年代開始工業(yè)生產(chǎn)，應(yīng) 用于憐礦、錫石、氧化銅礦、氧化鋅礦、氧化鐵礦、鈦鐵礦、鋸鐵礦和鉉錠礦等 礦的浮選中，涇防酸取得了較好的浮選指標(biāo)c國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐表明：鳧胯酸是一種 離選擇性的氧化礦捕收劑，具有高效、低毒和選擇性好的優(yōu)點(diǎn)，在選礦領(lǐng)域中具 有較大的發(fā)展前途20ttt紀(jì)70年代中期，隨若輕肪酸合成技術(shù)的不斷完善及浮選 工藝的深入研究，首狀采用c9異駁肪酸作為稀土礦物捕收劑，從白云鄂博主東

6、 礦體及包鋼選礦廠電選橋土祖精礦中，分選出高品位（reo>60%）稀土將礦（徹， 80年代開始用于四川耗牛坪稀土和山東微山稀七礦中分選氛碳鐘礦稀土特礦 1481.同時(shí)在異輕肪酸合成技術(shù)不斷完?duì)幍幕A(chǔ)上，對(duì)苴非極性基和與之對(duì)應(yīng)的 稀土礦物浮選藥劑制度方面又進(jìn)行了大雖的研究，并且被廣泛地應(yīng)用于選礦實(shí) 驗(yàn).對(duì)發(fā)展我國(guó)稀土工業(yè)趕到了很好的推動(dòng)作用。輕弱酸的制備方法很多，由輕胺和竣酸酣、醜胺和釀肝以及?；然镒饔?， 都能生成輕弱酸.目前國(guó)內(nèi)外的工業(yè)生產(chǎn)仍以傳統(tǒng)的竣酸酯疑胺合成法或醸氯 輕胺合成法為主，但是這兩種合成法都需要價(jià)格昂貴的輕胺為原料，合成過程中 消耗大量的酸減，造成生產(chǎn)成本商；同時(shí)，這

7、兩種合成法疑d虧酸的轉(zhuǎn)化率不髙， 彫響產(chǎn)品的浮選性能，使得疑府酸的推廣應(yīng)用工作難以進(jìn)行。為了克服上述合成 法的弊端，近年來相繼研究開發(fā)了多種輕防酸的合成法.1.2j從胺合成的介質(zhì)貯肪酸量早的制備方法是將koh與nh2ohhci在甲醇介質(zhì)中先進(jìn)行中和 反應(yīng)，過濾除去kc1后，將濾液與投酸甲酯混合，靜置24 h即得到結(jié)晶產(chǎn)品。該 法主要缺點(diǎn)是產(chǎn)率低，便用了大fit的有毒和易燃的甲醇作為溶劑，并使用價(jià)格比 氫氧化鈉高的氫氧化鉀。為了得到更純的疑防酸產(chǎn)品，hartlage1491提出了一種改 進(jìn)方法：用無水低級(jí)醇（如甲醇、乙醇或異丙醇）作為介質(zhì)，在二甲胺的存在下便 輕胺硫酸鹽和脂肪戰(zhàn)甲酯反應(yīng)，生成的輕

8、厲酸經(jīng)中和（二甲胺或無機(jī)堿）反應(yīng)，得 到羥岳酸鞍或堿金図鹽沉淀，將其過濾干燥，即可徊到較純的軽厲酸產(chǎn)品。低級(jí) 醇介質(zhì)法因反應(yīng)的非均相性使得反應(yīng)的速率和產(chǎn)率非常低,如在甲醇介質(zhì)中反應(yīng) 15 h,兄肪酸的產(chǎn)率不到75 %.生產(chǎn)過程中醇的回收與否均會(huì)造成生產(chǎn)成本的增 加，同時(shí)大量醉的存在還會(huì)引起酯交換等副反應(yīng)的發(fā)生。1.2.2堿性水溶液介質(zhì)法20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了在堿性水溶液介質(zhì)中合成強(qiáng)肪酸的方法。gorlovski嚴(yán)】 以g.g竣酸甲酯、底酸輕胺水溶液和naoh（摩爾比為1:1.22:2.2）為原料，在55 "c 制得了羥脖酸的鈉鹽。shchukina等人采用分段反應(yīng)法制得了游離c“軽府

9、幾 其產(chǎn)品名為im-50u劑，具體工藝條件見表表1亠長(zhǎng)胺法分段反應(yīng)的工藝條件table 1-lreaciion condition of iwo-step hydroxylamine methodn（甲一段二段酸化條件產(chǎn)率酯）:n（nh2oh）:n（naoh）溫度/匸時(shí)何/ h混度/c時(shí)間/ h溫度/ c ph / % 1.0:1.3:2.32025255601<40 45 7278得的亦酸鈉鹽靜置分層后可得到c刖鳧胯酸的婭溶液，產(chǎn)品可克接用作 浮選藥劑。該法由于原料酯反應(yīng)不完全，產(chǎn)品難以提純，且產(chǎn)率不高.減性水溶 液介質(zhì)法雖然避免了使用低級(jí)醇作為反應(yīng)介質(zhì)，但仍未解決反應(yīng)均相性問題，該

10、法的主要缺點(diǎn)仍是產(chǎn)率不髙。1.2.3輕胺法輕胺法合成方法主要有兩種，即鴿與脛胺反應(yīng)法和戲氯與艙胺反應(yīng)法（1）脂肪酸酯疑胺合成法rcooh 4ch3oh 上!空rcoochjrefluxrcooch3 * nh2oh.hci +nioh rconhoh chjoh >nbci hho各55七這是丁業(yè)上呆常用的一種方法切，通常是先將適當(dāng)長(zhǎng)度燒鏈的脂肪酸與甲 薛在濃硫酸催化下酯化生成脂肪酸齬，再與輕胺（鹽酸兄胺或硫酸脛胺）在堿性條 件下厲化，將它酸化后即得異羥府酸，其配料比大約是酯、鹽酸拜胺和氫氧化鈉 的摩爾比為1 : 1.2 : 2.2。用無水酒精作介質(zhì)，可在室溫f進(jìn)行反應(yīng)，特別是當(dāng)有 等分

11、子呈的乙醇鈉存在時(shí)，反應(yīng)更快。反應(yīng)中如果沒有緘存在，反應(yīng)時(shí)何就很慢。 這個(gè)反應(yīng)也可以在水介質(zhì)中進(jìn)行特別長(zhǎng)前蘇聯(lián)的gnatyuk p.p和shchukina n.e等i州報(bào)道了用強(qiáng)胺同笈酸酯為原料，添加少嘏乳化劑(op27或0p2w)，在禎性水 介質(zhì)中合成羥肪酸的方法，逛加少e乳化劑(op27或0p2w)町明顯提高軽胯酸的轉(zhuǎn) rcoonhoh 腫或水介質(zhì)化率。rcoor + nhjoh(2) 醸氯羥胺合成法這種方法i刃也是工業(yè)生產(chǎn)的合成方法z-對(duì)于矩鏈較長(zhǎng)的竣酸，以及帶 環(huán)炷或芳涇的拔酸有時(shí)難于與醇發(fā)生酯化反應(yīng)，通常采用將竣酸先酰氯化，再與 羥胺反應(yīng)生成羥厲酸的方法。如帶苯環(huán)基、蔡環(huán)基的輕眄酸宜

12、采用酰氯軽胺法 制取。合成反應(yīng)可在室溫或更低溫度下進(jìn)行，在水介質(zhì)、乙髓介質(zhì)和乙醇介質(zhì)或 三氯甲烷介質(zhì)中均可發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)式為:3rcoo1i pci、 3rcoci + hpo33rc0ci + nh/jh “匹“ * rconhoh + hc14555*c(3) 竣酸與徑胺直接反應(yīng)制取法rcooh + nh2oh -_ rconhoh和介質(zhì)這個(gè)反應(yīng)呦可在室溫f進(jìn)行，常以有機(jī)緘(如三乙胺和碳化二亞胺)作催化 劑，以8?為介質(zhì)，產(chǎn)率可達(dá)67 %。124硝基烷桂類制取法rchnoj rconhoh三乙慰在這個(gè)反應(yīng)中，硝基烷婭在二氧化硒和三乙胺等的催化作用下進(jìn)行重排, 晰酸的產(chǎn)聿可達(dá)76%.這種方法

13、的好處是避免使用坯胺，可降低原料成木，原 料硝基烷婭可通過石油低餡分與硝酸在氣相中反應(yīng)獲得。(1) 濃硫酸重排法這種方法【啊是較早提出的，利用無機(jī)酸使硝基烷炷起應(yīng)，從而生成 輕肪酸，反應(yīng)產(chǎn)率約為50%,反應(yīng)式為：ch3ch2ch2no2 + hjsoj無水) _ chachiconhoh(2) 二氣化硒法這種方法是受到礎(chǔ)基烷總在so?和三烷基胺混合物的介質(zhì)中可轉(zhuǎn)化為脂 的原理啟發(fā)，提岀硝基烷灼在無水條件下，二氯甲烷作溶劑，硝基烷爛，二氧化 硒和三乙胺的障爾比為1:1:2,先低溫后升溫至冋流反應(yīng)約2 h,就可得到烷基拜府戰(zhàn)，產(chǎn)率約62%74 %o反應(yīng)原理式為:0rcu2no2 0蟲吐 rch=n

14、o (c問hnh沁或©晞險(xiǎn)s3日©rc=n-0 十 2 (c2hs)3nh seojohr£wn-0 h20 r<fn-ohr-conhoh(3) 光電重排合成法此方法是由日本yamada等人【提岀的，他們利用光電重排原理，將硝基烷 怪陰離子在乙醉乙醇鈉或甲胺甲醇溶液的反應(yīng)介質(zhì)中，用低壓水銀燈進(jìn)行光照 射4.5 h左右，經(jīng)過感光異構(gòu)后，用o.lmol/l乙酸z醇溶液中和，然后用三氯甲 烷茅取，就可以得到務(wù)厲酸，產(chǎn)率較高，達(dá)78%91%不等.反應(yīng)式為：a rgnrs(4) 用鋅粉還原硝基烷jg法在醇介質(zhì)中利用鋅粉和魚化狡的回流反應(yīng)，將n乙酰基(s)脯敏酸酣還原

15、成 相應(yīng)的輕弱酸，產(chǎn)率85%,簡(jiǎn)式為i坷：zmgrcono? + h20 rconhohreflux125胺類氧化制取法(1) 酰胺氣化法早在1922年oliveri mandala等人剛發(fā)現(xiàn)用雙氧水氣化rvnffil化物可以得到 竣酸.進(jìn)一步研究表明，用雙氧水和三氯化鉄一起氧化某些酰胺化合物可以得到 超厲酸，但乙酰胺、丙酰肢和草酸酰胺不可，反應(yīng)式為：rconh2 h2o2 _f02 a rcon(：o)h2rconhoh此外，關(guān)國(guó)的布魯厄等的還報(bào)道了在hmptmoo(o2h存在下將非那西汀(n 乙?；鶎?duì)乙氧苯胺)和醸胺分別氧化為兒防酸；肖特登"i報(bào)道了輕胺與含亂基的 聚合物反應(yīng)制備

16、輕胯酸。(2) 氣化忡胺制取法近期有文獻(xiàn))提出，可以利用二甲基二氧丙環(huán)(dmd)x化一些環(huán)化仲胺生 成相應(yīng)的輕肪駿，用丙麗作反應(yīng)介質(zhì)，產(chǎn)串約50%85%.或用雙氧水等氧化。 此法用于制備環(huán)狀輕弱戰(zhàn)或取代釋脖酸.反應(yīng)式為：1.2.6其它制取羥肪酸方法(1)亞硝基化合物與甲醛反應(yīng)制取法rno + hcho輕麗a rnohcoh這個(gè)反應(yīng)以酸作催化劑，以水為介質(zhì)，常町獲得較奇的產(chǎn)率。例如，亞 硝基苯與甲醛在醋酸催化下進(jìn)行反應(yīng)，可獲得95 %苯基取代輕厲酸。(2) 熱裂解制取法kabloouis mahmoud1471等人提出一種烯疑錢鹽化后經(jīng)酸裂解合成制備畀岳酸 新的方法，即先將烷燒(碳烯)轉(zhuǎn)變成硝基烷酮的餒鹽，再與乙酸一起加熱至較高 溫度，熱裂解時(shí)生成竣酸和羥h弓酸兩種產(chǎn)品，將它們分離即得輕脂戰(zhàn)。(3) 生物轉(zhuǎn)化制取法國(guó)外一些資料報(bào)道i闔，可以培養(yǎng)脂肪酶或水解酶將脂肪酸或油酯與鹽酸輕 胺作用72 h,得到輕胯酸。如舍瓦特竽分別報(bào)道了輕酸及輕酸斷在酶催化下制取 羥胯酸的生物化學(xué)法.綜上所述，輕肪酸的t：業(yè)生產(chǎn)仍以軽胺法為主，強(qiáng)胺法具 有工藝條件簡(jiǎn)便，產(chǎn)率高