CN110420761B

CN110420761B - 一种酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂的用途

Info

Publication number: CN110420761B
Application number: CN201910795639.6A
Authority: CN
Inventors: 杨丙桥; 严海; 曾梦媛; 贾菲菲; 朱银鑫; 屈涵宇
Original assignee: Wuhan Institute of Technology
Current assignee: Wuhan Institute of Technology
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2021-08-13
Anticipated expiration: 2039-08-27
Also published as: CN110420761A

Abstract

本发明公开了一种酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂的用途，其特征在于，所述酰胺类化合物具有式（1）所示结构，

（1），其中，所述R₁、R₂为被羧基、氨基、巯基、酰基中的一种或多种基团取代的碳原子数为1‑5的烷基，且所述酰胺类化合物中至少包含一个羧基和一个巯基。本发明的酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂具有选择性强、抑制效果好、用量少、毒性低、绿色环保等优点。

Description

一种酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂的用途

技术领域

本发明属于有色金属矿选技术领域，特别是涉及一种酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂的用途。

背景技术

钼是重要的稀有金属和战略储备资源，平均含量在地壳中只占十万分之一。辉钼矿是提取钼的最主要来源，辉钼矿大部分与硫化矿物共生，尤其是硫化铜矿物共生。据统计，世界上近75%铜和50%钼产自于铜钼矿石了。铜钼矿石一般采用混合浮选，然后常采用抑铜浮钼方式进行铜钼分离。目前常用硫化铜矿抑制剂主要包括硫化物（硫化钠、硫氢化钠等）、氰化物（氰化钠、氰化钾等）、诺克斯试剂及巯基乙酸钠。硫化钠水通过HS－吸附在硫化铜矿物表面从而使得其亲水而受到抑制，但是硫化钠用量大，且在酸性条件下易产生有毒硫化氢气体。氰化物虽然抑制效果好，但是氰化物属于剧毒物质，对人体和环境危害巨大。诺克斯试剂含有磷、砷等元素，会造成精矿污染，且存在浮选难以控制、污染环境等缺点。巯基乙酸具有较强的腐蚀性，且具有强烈刺激性气味。在铅钼分离方面，常采用重铬酸盐或者磷诺克斯抑制剂抑制方铅矿，但是这些药剂都存在选择性不强，污染环境等问题。因此开发高效、成本低廉、环保的硫化矿抑制剂对于生产高品质钼精矿具有非常重要经济价值。

在药剂合成方面，中国专利出CN101972706A报道了一种采用“一种分离铜钼矿物的抑制剂及其制备方法和应用”，该方法采用甘氨酸或丙氨酸、乙基异硫氰酸酯、三乙胺、丙酮和水制备一种白色结晶固体作为铜矿物抑制剂。该方法制备流程长、生产成本较高。中国专利CN105537002A报道了“一种硫化铜钼混合精矿浮选分离抑制剂的制备和应用”，该方法利用脱乙酰壳聚糖和巯基乙酸制备巯基壳聚糖作为硫化铜矿抑制剂。虽然用量少，使用安全环保，但是存在原料脱乙酰壳聚糖价格昂贵，生产成本过高等不足，不具有商业应用价值。中国专利CN105665149A公布了“一种非钼硫化矿物浮选抑制剂制备方法及其应用”，该方法利用硫化盐、二硫化碳和水溶性高分子在特定条件制备而成的化合物，该药剂对硫化铜矿物具有较好抑制效果，合成工艺简单，但是该药剂性质不稳定，使易水解产生CS2有毒气，不利于大规模推广使用。中国专利CN109482357A公布了“铜钼分离抑制剂的制备及其应用”，该方法利用巯基乙酸和一已醇胺在催化搅拌条件下制备N-(2-羟乙基)-2-巯基乙酰胺。该药剂价格高，难以大规模使用。

发明内容

针对目前现有技术中硫化矿抑制剂存在的问题，本发明的目的在于提供一种酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂的用途。本发明的酰胺类化合物对钼精矿中原生硫化铜、次生硫化铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等硫化矿具有良好抑制效果，能够用于多金属硫化矿的浮选分离，具有选择性强、抑制效果好、用量少、毒性低、绿色环保等优点。

为了达到上述的目的，本发明采取以下技术方案：

一种酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂的用途，所述酰胺类化合物具有式（1）所示结构，

（1），

其中，所述R₁、R₂为被羧基、氨基、巯基、酰基中的一种或多种基团取代的碳原子数为1-5的烷基，且所述酰胺类化合物中至少包含一个羧基和一个巯基。

本发明中的巯基能够与矿物表面Cu²⁺、Cu⁺、Pb²⁺、Zn²⁺等络合形成螯合物强烈吸附在矿物表面；同时将亲水基团胺基、酰基、羧基暴露在水溶液中从而使得矿物表面亲水受到抑制。

优选的，所述酰胺类化合物的分子量为80-400。

优选的，所述酰胺类化合物中包含氨基、羧基、巯基和酰基。

进一步地，所述用途为将上述酰胺类化合物用于对原生黄铜矿、次生硫化铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿中的至少一种进行抑制，或者铜钼浮选分离、铅钼浮选分离、锌钼浮选分离、硫钼浮选分离或铜、铅、锌、硫、钼多金属硫化矿的浮选分离。

进一步地，所述浮选分离包括如下步骤：

（1）矿物加水搅拌得矿浆，调整矿浆pH；

（2）向经调整pH的矿浆中添加所述抑制剂水溶液；然后先后加入捕收剂和起泡剂；

（3）充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

优选的，所述矿浆pH为4-12。

优选的，所述抑制剂浓度为2-500mg/L。

优选的，所述捕收剂选自柴油、煤油、烃油、黄药中的至少一种。

与现有技术相比，本发明的技术方案带来的有益技术效果：

1)本发明所提供的酰胺类化合物急性毒性很低，属于低毒产品。

2)本发明的酰胺类化合物溶解性好，选择性强，抑制效果好，使用pH范围广，用量小，易于大规模推广。

3)本发明所提供的酰胺类化合物其分离效果和分离成本明显优于现有技术中的硫化钠、硫氢化钠、磷诺克斯、巯基乙酸钠等传统抑制剂。

4)本发明所提供酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂用量少，用量仅为硫化钠用量千分之一，同时环保，添加安全，使用安全。

5)本发现的酰胺类化合物对原生黄铜矿、次生硫化铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等硫化矿具有优良抑制效果，可应用于铜钼、铅钼、锌钼、硫钼等混合精矿浮选分离或者铜钼铅锌硫多金属硫化矿浮选分离，能够实现辉钼矿和其它硫化矿高效浮选分离。

附图说明

图1是浮选药剂制度及流程图；

图2是实施例1上浮率随抑制剂浓度变化图；

图3是实施例2上浮率随抑制剂浓度变化图；

图4是实施例3上浮率随矿浆pH值变化图；

图5是实施例4上浮率随抑制剂浓度变化图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

除非另作定义，本公开所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内有一般技能的人士所理解的通常意义。

本发明一种酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂的用途，所述酰胺类化合物具有式（1）所示结构，

（1），

其中，所述R₁、R₂为被羧基、氨基、巯基、酰基中的一种或多种基团取代的碳原子数为1-5的烷基，且R₁和R₂中至少包含一个羧基和一个巯基。

实施例1

取粒度为+38-74μm的辉钼矿、黄铜矿、方铅矿单矿物2g分别进行浮选，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

调节矿浆pH为10，按照图1所述的药剂制度添加药剂，添加药剂后依次搅拌5min，2min，1min，抑制剂为N-(3-巯基-2-甲基丙烷酰基)甘氨酸，捕收剂为煤油，以甲基异丁基甲醇（MIBC）为起泡剂。抑制剂浓度分别为0、8.2、16.3、20.4、32.6、80、120、200、300mg/L；捕收剂和MIBC的浓度为20mg/L；搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，结果如图2所示。

由实施例可知，N-(3-巯基-2-甲基丙烷酰基)甘氨酸对辉钼矿没有抑制效果，对黄铜矿和方铅矿具有很强抑制能力，而且用量非常低。

实施例2

取粒度为+38-74μm闪锌矿、黄铁矿等单矿物2g分别进行浮选，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

调节矿浆pH，依次加入N-(3-巯基-2-甲基丙烷酰基)甘氨酸、丁基黄药（20mg/L）、MIBC（20mg/L），抑制剂浓度分别为0、8.2、16.3、20.4、32.6、80、120、200、300mg/L，添加药剂后依次搅5min，3min，1min。搅拌完成后充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

将泡沫产品及尾矿分别过滤、烘干、称重，计算上浮率，结果如图3所示。

由实施例可知，N-(3-巯基-2-甲基丙烷酰基)甘氨酸对黄铁矿和闪锌矿具有很强抑制能力，所述抑制剂用量为8.2mg/L时，黄铁矿上浮率仅为9.5%；在所述抑制剂用量为48.9 mg/L时，闪锌矿上浮率仅为12.5%。

实施例3

将取粒度为+38-74μm的辉钼矿、黄铜矿、方铅矿单矿物2g分别进行浮选，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，使矿浆充分分散。

所述的药剂添加顺序如图1所示，辉钼矿、黄铜矿、方铅矿三种单矿物添加N-(3-巯基-2-甲基丙烷酰基)甘氨酸浓度分别为24.45，24.45，48.9mg/L，以煤油捕收剂为，以甲基异丁基甲醇（MIBC）为起泡剂。捕收剂和MIBC的浓度为20mg/L，加药剂前调节矿浆pH为4、5、6、8、10、12。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿，结果如图4所示。

由实施例可知，N-(3-巯基-2-甲基丙烷酰基)甘氨酸在pH 4-12范围内对辉钼矿几乎没有抑制效，在pH 6-12范围内对黄铜矿具有很好抑制效果，此时黄铜矿上浮率仅为3%。N-(3-巯基-2-甲基丙烷酰基)甘氨酸在pH 8-10范围内对方铅矿具有较好抑制效果，此时方铅矿上浮率在20%左右波动。

实施例4

将+38-74μm的辉钼矿、方铅矿、黄铜矿单矿物分别取1g、0.5g、0.5g按照2：1：1比例均匀混合，取50mL的蒸馏水加入70mL的挂槽浮选机中，在1300r/min转速下搅拌调浆，让矿浆充分分散。

所述的药剂添加顺序如图1所示，添加药剂前调节矿浆pH为10，添加药剂后依次搅拌5min，3min，2min，N-(3-巯基-2-甲基丙烷酰基)甘氨酸浓度分别为0、16.3、32.6、48.9、80、160、240mg/L，捕收剂为煤油，以及甲基异丁基甲醇（MIBC）为起泡剂。捕收剂和MIBC浓度为20mg/L。搅拌完成后充气浮选，得到的泡沫产品及尾矿。将泡沫产品及尾矿分别烘干，称重并化验精矿中钼、铅、铜含量，计算精矿中钼、铅、铜的回收率。结果如图5所示。

由实施例可知，在N-(3-巯基-2-甲基丙烷酰基)甘氨酸浓度为48.9mg/L条件下能够实现钼和铜铅有效浮选分离，此时辉钼矿回收率高达91%，而黄铜矿的回收率仅有3%，方铅矿回收率仅有18%。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护范围。

Claims

1.一种酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂的用途，其特征在于，所述酰胺类化合物为N-(3-巯基-2-甲基丙烷酰基)甘氨酸，其化学结构式如下图所示：

；

所述用途包括将上述酰胺类化合物用于对原生黄铜矿、次生硫化铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿中的至少一种进行抑制，或者铜钼浮选分离、铅钼浮选分离、锌钼浮选分离、硫钼浮选分离或铜、铅、锌、硫、钼多金属硫化矿的浮选分离；

所述浮选分离包括如下步骤：

（1）矿物加水搅拌得矿浆，调整矿浆pH；

（3）充气浮选，得到泡沫产品及尾矿。

2.根据权利要求1所述的一种酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂的用途，其特征在于，所述矿浆pH为4-12。

3.根据权利要求1所述的一种酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂的用途，其特征在于，所述抑制剂浓度为2-500mg/L。

4.根据权利要求1所述的一种酰胺类化合物作为硫化矿抑制剂的用途，其特征在于，所述捕收剂选自柴油、煤油、烃油、黄药中的至少一种。