[发明专利]一种含金硫化矿捕收剂化合物的合成制备方法

说明书

一.技术领域

本发明涉及冶金行业，具体说是一种含金硫化矿捕收剂化合物的合成制备方法，具体是以2,3-二甲基-2-丁醇、2-甲基-2-戊醇、二硫化碳、苛性碱（氢氧化钠/氢氧化钾）为原料合成制备含金硫化矿捕收剂化合物的方法。

二.背景技术

有相同分子式而结构式不同者互称为同分异构体，同分异构体中有相同官能团者称为同系列同分异构体，其化学性质十分相似，同分异构体没有相同的官能团，则化学性质相差较大。有相似官能团的化学性质亦相似。浮选药剂的浮选性能，是它物理性质和化学性质的集中反映，有相同官能团的同分异构体其浮选性能十分相似，有相似官能团的同分异构体浮选性能亦相似。设计与合成新浮选药剂时，可在有相同官能团或相似官能团的同分异构体中选择较易合成的，原材料来源广的为合成对象，这样往往能筛选出更为理想的品种，朱建光等在长期研究浮选药剂的实践中总结出该浮选药剂的同分异构原理。

根据药剂理论，高效黄药非极性基应具有碳链长短合适、分子结构特殊的特点。从黄药同系物溶度积有关数据分析，随着黄药烃基的加大，其浮选速度加快，到己基时已接近最大值；从戊基开始，黄药随烃基的加大浮选速度的变化趋势并不明显，且药剂在选择性和水溶性方面的问题也显现出来。因此，本次研制黄药的碳链长度在C5～C6范围内考虑。为克服较长碳链的黄药选择性和水溶性较差等不足，着重从它的异构体方面考虑解决。

参照浮选药剂的同分异构原理，同时结合浮选药剂的浮选性能、以及有相同官能团的同分异构体其浮选性能十分相似、有相似官能团的同分异构体浮选性能亦相似等理论进行综合考虑，以及分析采用该理论开发出的硫化矿捕收剂（如Y-89、甲基异戊基黄药和4-甲基-1-戊基钠/钾黄药（异戊钠/钾黄药））和氧化矿捕收剂（如2-羟基-3-萘甲羟肟酸、1-羟基-2-萘甲羟肟酸、水杨醛肟和苯甲羟肟酸）的理论基础。本发明根据浮选药剂的同分异构原理对Y-89原料进行分析，制备Y-89的原料醇为4-甲基-2-戊醇；同时结合已经开发出的4-甲基-1-戊基钠/钾黄药（异戊钠/钾黄药）、甲基异戊基黄药进行综合考虑，对所有C5～C6的非极性基结构性能等方面综合分析、筛选，最终优化出与甲基异丁基甲醇和甲基异戊醇互为同分异构体的两种候选化合物，分别是2,3-二甲基-2-丁醇和2-甲基-2-戊醇。最终采用2,3-二甲基-2-丁醇和2-甲基-2-戊醇，与二硫化碳和氢氧化钠/氢氧化钾作为反应原料，制备2,3-二甲基-2-丁基黄原酸钠/钾和2-甲基-2-戊基黄原酸钠/钾，将该捕收剂应用于含金硫化矿浮选，这在含金硫化矿浮选领域尚属首次。

三.发明内容

本发明目的是提供用作含金硫化矿浮选捕收剂的2,3-二甲基-2-丁基黄原酸盐和2-甲基-2-戊基黄原酸盐的合成和制备方法。为了达到以上目的，本发明一种含金硫化矿捕收剂化合物的合成制备方法，采用有机合成手段将2,3-二甲基-2-丁醇和2-甲基-2-戊醇分别与二硫化碳和氢氧化钠/氢氧化钾反应制备高级黄药，通过化学反应制备的高级黄药与Y-89、4-甲基-1-戊基钠/钾黄药（异戊钠/钾黄药）和甲基异戊基黄药互为同分异构体，其性质相似。

本发明涉及两种含金硫化矿捕收剂化合物的化学名称分别为2,3-二甲基-2-丁基黄原酸钠/钾和2-甲基-2-戊基黄原酸钠/钾，化学式为C7H13S2OM，为黄色粉末状固体，易溶于水，水溶液呈弱碱性。

其分子结构式如下：

CH₃CH(CH₃)C(CH₃)₂OCSS^-M⁺

CH₃CH₂CH₂C(CH₃)₂OCSS^-M⁺    M=Na/K

2,3-二甲基-2-丁基黄原酸钠/钾和2-甲基-2-戊基黄原酸钠/钾的合成方法是由2,3-二甲基-2-丁醇和2-甲基-2-戊醇、苛性碱（钠或钾）、二硫化碳三种原料共同作用生成。

2,3-二甲基-2-丁基黄原酸钠/钾和2-甲基-2-戊基黄原酸钠/钾的合成方法主要采用直接合成法、结晶法、干燥法（或称稀释剂法）和湿碱法。