[发明专利]一种硫化矿浮选捕收剂及制备方法、用途、浮选捕收方法

说明书

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种硫化矿浮选捕收剂及制备方法、用途、浮选捕收方法，使用二硫化碳、脂肪胺、氢氧化钠和酰卤进行合成相应捕收剂，其中酰卤活性较高且结构多样，具有多种对浮选有益官能团，合成方法简单。使用本发明提供的硫化矿浮选捕收剂，能够强化对铜铅等金属硫化矿以及其中伴生金、银等的综合回收。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种硫化矿浮选捕收剂及制备方法、用途、浮选捕收方法。

背景技术

N，N-二烷基二硫代氨基甲酸酰基酯属于硫氮酯类化合物，硫氮酯类化合物是一类重要的有机化合物。该类化合物含有原子半径较大的S原子，可以用作硫化剂；另外，C＝S基团中的S原子具有孤对电子，易与金属离子成键，因此，硫氮酯类化合物被广泛应用于橡胶、石油、农业、矿业、医药、分析化学等领域。

现有硫氮酯用于制备二硫代氨基甲酸酯方法是已知的，硫氮酯的主要合成方法包括硫氮酯化合成法、黄原酸酯氨解法、叔胺法等。硫氮酯化合成法即先用伯胺或仲胺在强碱性条件下与二硫化碳反应生产硫氮，之后再与卤代试剂反应生成硫氮酯，该方法是目前常用的合成方法。黄原酸酯氨解法是通过醇、二硫化碳与碱反应先制备黄原酸盐，然后黄原酸盐与卤代试剂反应制备黄原酸酯，最后黄原酸酯再与胺反应，该方法合成工艺较为复杂，较少采用。叔胺法是通过甲基或苄基叔胺与二硫化碳及卤代烷反应，从而制备得到硫氮酯，该方法所用的原料叔胺价格较贵，并且所得到的产物分离较困难，限制了其应用。此外，现有硫氮酯捕收剂大部分由于较差的分散性能和较少的基团协同作用，它们的捕收性能也有待进一步提升。硫化矿是有色金属和稀贵金属最主要的矿产资源类型，研究开发新型高效硫化矿捕收剂对于提高某些复杂硫化矿资源综合利用率亦具有重要意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种硫化矿浮选捕收剂及制备方法、用途、浮选捕收方法，使用二硫化碳、脂肪胺、氢氧化钠和酰卤进行合成相应捕收剂，其中酰卤活性较高且结构多样，具有多种对浮选有益官能团，合成方法简单。

本发明是这样实现的，提供一种硫化矿浮选捕收剂，为N，N-二烷基二硫代氨基甲酸酰基酯类化合物，结构式为：

其中，R₁是C1-C8的烷基，R₂是C1-C8的烷基、芳基、环烃基。

所述的捕收剂具有硫氮酯基团和酰基团，分子内基团相互协同，可以从分子层面改善其捕收性能，还增加了所述的捕收剂良好的分散性能，进而增强对金属矿物的浮选效果。另外，通过对R1、R2进行优选，可进一步提升分子内官能团的协同性能，进一步提升捕收剂在矿浆中的分散性能和捕收性能。式(I)中，所述的烷基例如为直链或者支链烷基；所述的环烃基可为饱和或者部分不饱和的环烃基；所述的芳基例如为苯或者由两个及以上的苯环并合形成的稠环基团、或者杂环芳基。

本发明中，所述的式I捕收剂，得益于分子内C＝O和C＝S之间的共轭效应，使两基团可与同一金属离子作用，并成六元环状结构，强化捕收剂分子对矿物表面金属的螯合能力，其对某些金属硫化矿以及氧化矿均具有良好的捕收性能。另外，在分子内协同基础上，进一步配合端部的R1以及R2的联合控制，有助于进一步改善捕收剂的螯合、分散、起泡性，进而改善捕收剂的捕收能力。

本发明还提供上述的硫化矿浮选捕收剂的制备方法，以脂肪胺、二硫化碳、氢氧化钠合成式(II)的N，N-二烷基二硫代氨基甲酸盐，然后在催化剂作用下与式(Ⅲ)结构的酰卤反应，一锅法制得所述式(I)结构的N，N-二烷基二硫代氨基甲酸酰基酯类化合物：

式(II)中M是碱金属钠，式(Ⅲ)中X是F、Cl、Br、I。

优选地，制备方法包括如下步骤：