[发明专利]癸基水杨羟肟酸及其应用

说明书

本发明公开了癸基水杨羟肟酸及其应用，其化学结构如1所示。癸基水杨羟肟酸分子结构中的癸基和苯环的超共轭结构，可使得苯环结构具有更强的电负性。上述双重因素使得羟肟酸分子的亲固基团的亲核能力更强，更宜于捕收剂分子在目标矿物表面吸附。更长的疏水结构使得捕收剂分子可更有效地改变目标矿物的亲疏水性质，增强气泡和矿物的黏附效率，对于难选氧化矿浮选，可降低硝酸铅或其他金属盐活化剂的用量，适用于钨矿、稀土矿和锡矿的浮选捕收剂。（1）。

技术领域

本发明涉及水杨羟肟酸化合物及其应用，特别涉及癸基水杨羟肟酸及其应用。

背景技术

羟肟酸（Hydroxamic acid）对金属离子（Cu、Cr、Co、Fe、Mn、W、Sn）具有很强的螯合能力，在矿物工程通常作为氧化铜矿、黑白钨矿、稀土和锡矿的浮选捕收剂来使用。

不难看出，对于难选高比重矿物，短碳链的羟肟酸为了更好地调节矿物疏水程度，必须通过增加捕收剂在矿物表面的吸附量而使得矿物足够的疏水。这就需要加大捕收剂的用量或增加原矿物表面定位离子的数量，而过量的捕收剂或矿物活化剂使用存在破坏环境的潜在危险。

发明内容

针对目前工业应用的苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸和C_5-9烷基羟肟酸的捕收能力不足的问题。本发明提供一种癸基水杨羟肟酸化合物，该化合物具有更长的疏水链和更强的富电子共轭结构，其捕收能力更强，药剂用量更低、更易实现矿物高效浮选分离。常温下呈褐黄粘稠状，能分散于碱液或溶剂油中，适用于钨矿、稀土矿和锡矿的浮选捕收剂。

本发明的癸基水杨羟肟酸，其结构如式（1）所示：

（1）

癸基水杨羟肟酸制备方法：

步骤（1）癸基水杨酸和甲醇按照物质摩尔比为1:8混合，再加入浓硫酸，在100℃下搅拌，回流，反应6小时，生产结构如（2）所示的癸基水杨酸甲酯。

步骤（2）反应产物癸基水杨酸甲酯、盐酸羟胺、氢氧化钠和水的物质摩尔数为1:1.1:3.1:20混合，反应温度为50℃，反应4小时，最后通过硫酸酸化得到癸基水杨酸羟肟酸。

实施例1~3的癸基水杨羟肟酸的红外吸收光谱图和质谱图如图1和图2所示。293cm^-1和N-H和-OH的伸缩振动峰，2926和2854cm^-1为-CH₃和-CH₂-的不对称伸缩振动峰，1656cm^-1为碳基（C=0）伸缩振动峰，1600和1495cm^-1为苯环的骨架的摆动峰，1456cm^-1为C-NH伸缩振动峰。产物经过液相-质谱检测产物，发现癸基水杨酸的分子离子峰Mr:[M+1]294，MS：[M-32]261，为羟基和支链上甲基的峰。

本发明的癸基水杨羟肟酸作为选矿捕收剂应用具有以下优点：

（1）相对于现有苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸和烷基羟肟酸（无共轭结构），癸基水杨羟肟酸分子结构中的癸基和苯环的超共轭结构，可使得苯环结构具有更强的电负性。上述双重因素使得羟肟酸分子的亲固基团的亲核能力更强，更宜于捕收剂分子在目标矿物表面吸附。

（2）相对于现有苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸和烷基羟肟酸（C_5-9），更长的疏水结构使得捕收剂分子可更有效地改变目标矿物的亲疏水性质，增强气泡和矿物的黏附效率。

（3）对于难选氧化矿浮选，可降低硝酸铅或其他金属盐活化剂的用量。

附图说明

图1为癸基水杨羟肟酸的红外光谱图；