CN1179795C - 一种选矿浮选剂铜铁灵的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种选矿浮选剂铜铁灵的制备方法，涉及一种用于选矿过程中的氧化矿捕收剂的生产方法。其特征在于其过程包括制取β-苯胲、将β-苯胲溶液冷却至2℃-10℃后与氨气和亚硝酸乙酯反应、将制备的铜铁灵水溶液进行减压蒸馏浓缩至产品要求的含量。本发明的方法是在水相中合成铜铁灵后，对溶液进行蒸馏，得到浓缩的铜铁灵液态产品，其含量达到20%左右。有效地减少了生产中的污染，改善了操作条件，降低了生产成本。
Description
(一)技术领域
一种选矿浮选剂铜铁灵的制备方法，涉及一种用于选矿过程中的氧化矿捕收剂铜铁灵药剂的生产方法。
(二)背景技术
铜铁灵药剂(Copperon，或cupferron)，即N-亚硝基苯胲铵盐(N-nitrosophenyl hydroxylamine amine salt)，分子式C6H5N(NO)ONH4，通常用于化学工业上，是一种分析试剂，主要用于铝、钛、锆及其它金属的比色测定。近年来铜铁灵开始应用于选矿工业上，作为氧化矿的捕收剂。目前，铜铁灵试剂合成方法是先用锌粉还原硝基苯，过滤得到β-苯胲，接着将得到的β-苯胲溶于乙醚(或甲苯)溶剂中，往溶液中通入氨气及加入亚硝酸正丁酯(或亚硝酸乙酯)，反应完毕后过滤得到固态铜铁灵产品。工业生产若采用这种方法，原材料消耗大，产品成品率低，环境污染严重，工作环境恶劣，药剂成本高。乙醚沸点低，易挥发，空气中乙醚浓度大，易燃易爆，且对人体有害。甲苯、氯苯溶剂的毒性更大，产生的废水不易处理。由于通常铜铁灵是作为分析试剂，价格贵，生产工艺条件恶劣，污染严重，工业上没有大量生产，仅小批量生产，生产成本高，相应地造成选矿工艺过程成本高，影响了铜铁灵作为选矿药剂在选矿工业上的应用。
《化学与粘合》期刊2001年1期发表了魏荣宝、谢昌志的“铜铁试剂合成方法的改进”文章，公开了一种合成铜铁灵的新工艺，介绍了以亚硝酸乙酯代替亚硝酸丁酯，用氯苯代替无水乙醚合成铜铁试剂的新工艺。目前，铜铁灵的制备方法首先制取β-苯胲，其过程基本为：将水、氯化铵、硝基苯按比例加入反应器中，搅拌混匀后缓慢加入锌粉，升温度进行反应，将反应产物趁热过滤、洗涤，得到含β-苯胲水溶液。由于制备时需将β-苯胲水溶液用无水乙醚或甲苯或氯苯萃取，再在这些萃取剂中合成铜铁灵，使铜铁灵制备过程中生产工艺条件恶劣，污染严重，生产成本高。
(三)发明内容
本发明的目的就是为了克服已有技术在铜铁灵制备过程中存在的生产工艺条件恶劣，污染严重，生产成本高的缺点，提供一种能有效减少污染、改善生产条件，降低生产成本的用于选矿浮选剂的铜铁灵制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种选矿浮选剂铜铁灵的制备方法，首先制取β-苯胲，将水、氯化铵、硝基苯加入反应器中，搅拌混匀后缓慢加入锌粉，使反应物的摩尔比为硝基苯∶锌粉∶氯化铵∶水＝1∶1.1-1.4∶1.4∶44.4；将温度升至65℃-70℃，反应50分钟-80分钟，将反应产物趁热过滤、洗涤，得到含β-苯胲水溶液；其特征在于制备过程还依次包括为：
1.将制备的β-苯胲溶液置于反应器中，并将反应器浸入冰盐水中冷却，使β-苯胲水溶液冷却至2℃-10℃后，往其中通氨气，然后再缓慢加入过量的亚硝酸乙酯，β-苯胲与亚硝酸乙酯的摩尔比为1∶1.1-1.4，反应过程中保持氨气的通入量，氨气的总通入量大于反应量，反应最高温度为10℃-17℃，反应时间为60分钟-90分钟，反应完毕即得铜铁灵的水溶液；
2.蒸馏：将制备的铜铁灵水溶液进行蒸馏，使铜铁灵水溶液浓缩至产品要求的含量。
本发明的方法，在硝基苯还原和酯化工艺基本不变的条件下，铜铁灵合成工艺中取消乙醚(或甲苯或氯苯)溶剂，直接在水相中合成铜铁灵，再对铜铁灵水溶液进行蒸馏，得到浓缩的铜铁灵液态产品，铜铁灵含量达到20％左右。有效地减少了生产过程中产生的污染，大大地改善了生产条件，有效地降低了生产成本。
(四)附图说明
附图为本发明的方法的工艺流程图。
(五)具体实施方式
下面结合实例对本发明的方法作进一步说明。
一种选矿浮选剂铜铁灵的制备方法，其过程依次为：制取β-苯胲过程为：制取β-苯胲是在反应器中进行，加入水、氯化铵、硝基苯后，充分搅拌混匀，缓慢加入锌粉，使温度升至65℃-70℃。锌粉加完后继续反应半小时。反应产物趁热过滤，并用少量温水(65℃)洗涤数次，滤饼主要是氧化锌，滤液含β-苯胲。制备β-苯胲的最佳条件为：反应物的摩尔比：硝基苯∶锌粉∶氯化铵∶水＝1∶1.1-1.4∶1.4∶44.4；反应时间：50分钟-80分钟；反应温度：65℃-70℃；将制备的β-苯胲水溶液置于反应器中，并将反应器浸入冰盐水中冷却，使β-苯胲溶液冷却至2℃-10℃后，往其中通氨气，然后再缓慢加入过量的亚硝酸乙酯(或亚硝酸正丁酯)，β-苯胲与亚硝酸乙酯(或亚硝酸正丁酯)的摩尔比为1∶1.1-1.4，反应过程中保持氨气的通入量，氨气的总通入量大于反应量，反应最高温度为10℃-17℃，反应时间为60分钟-90分钟，反应完毕即得铜铁灵的水溶液，此液即为蒸馏前的中间产品。蒸馏：将制备的铜铁灵水溶液进行蒸馏，使铜铁灵水溶液浓缩至产品要求的含量。
实施例1：
硝基苯还原是在2000毫升三颈瓶中进行的。在三颈瓶中依次加入水800ml、氯化铵75g、硝基苯126ml后，充分搅拌，混匀。在15℃时加入锌粉，将180g锌粉于20分钟内加到混合物中，使温度升至65℃。锌粉加完后继续搅拌半小时。然后用大布氏漏斗真空过滤反应产物，并用200ml温水(65℃)洗涤过滤物两次，滤液含β-苯胲，滤饼主要是氧化锌。
合成铜铁灵是在1000毫升三颈瓶中进行的。将β-苯胲溶液置于三颈瓶中，并将三颈瓶浸入冰盐水中冷却，使瓶内温度冷却至10℃左右后，往其中通氨气，然后再缓慢加入亚硝酸乙酯120ml，在此过各程中继续保持氨气的通入量，亚硝酸乙酯在30分钟内加完，反应温度为10℃。加完酯后，再继续搅拌30分钟，即得铜铁灵水溶液，此液即为减压蒸馏前的中间产品。
铜铁灵水溶液蒸馏：将制备的铜铁灵水溶液进行蒸馏，最后得到重量为508g的水溶液，铜铁灵的含量为20.56％。
实施例2：
实施步骤同实施例1。其中，硝基苯126g，锌粉180g，氯化氨75g，水800ml，制备β-苯胲起始反应温度10℃，最高反应温度70℃。合成铜铁灵时的起始温度是2℃，最高反应温度是10℃，反应时间是90分钟。铜铁灵水溶液蒸馏，最后得到重量为516g的水溶液，铜铁灵的含量为20.84％。
实施例3：
实施步骤同实施例1。其中，硝基苯126g，锌粉150g，氯化氨75g，水800ml，制备β-苯胲起始反应温度15℃，最高反应温度68℃。合成铜铁灵时的起始温度是5℃，最高反应温度是15℃，反应时间是80分钟。铜铁灵水溶液蒸馏，最后得到重量为498g的水溶液，铜铁灵的含量为19.87％。
实施例4：
实施步骤同实施例1。其中，硝基苯126g，锌粉165g，氯化氨75g，水800ml，制备β-苯胲起始反应温度10℃，最高反应温度67℃。合成铜铁灵时的起始温度是5℃，最高反应温度是15℃，反应时间是75分钟。铜铁灵水溶液蒸馏，最后得到重量为521g的水溶液，铜铁灵的含量为20.12％。
Claims (1)
1.一种选矿浮选剂铜铁灵的制备方法，首先制取β-苯胲，将水、氯化铵、硝基苯加入反应器中，搅拌混匀后缓慢加入锌粉，使反应物的摩尔比为硝基苯∶锌粉∶氯化铵∶水＝1∶1.1-1.4∶1.4∶44.4；将温度升至65℃-70℃，反应50分钟-80分钟，将反应产物趁热过滤、洗涤，得到含β-苯胲水溶液；其特征在于制备过程还依次包括：
(1)将制备的β-苯胲溶液置于反应器中，并将反应器浸入冰盐水中冷却，使β-苯胲水溶液冷却至2℃-10℃后，往其中通氨气，然后再缓慢加入过量的亚硝酸乙酯，β-苯胲与亚硝酸乙酯的摩尔比为1∶1.1-1.4，反应过程中保持氨气的通入量，氨气的总通入量大于反应量，反应最高温度为10℃-17℃，反应时间为60分钟-90分钟，反应完毕即得铜铁灵的水溶液；
(2)蒸馏：将制备的铜铁灵水溶液进行蒸馏，使铜铁灵水溶液浓缩至产品要求的含量。
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