铝土矿浮选机理研究概况

1、铝土矿浮选机理研究概况8母基哇附对微细粒一水硬铝石和髙岭石的捕收能力较弱但其很低的用虽 就可以促进以油酸钠为捕收剂的水硬铝石和高岭石的浮选。人工混合矿分离结 果显示，油酸钠用量在较低水平，且8-轻甚嚎聊用量小于或等于油酸钠的1/10时, 8占圣嗤咻町以显著炎高精矿的a12030收率，而其选择性基本不变。空基哇 魅用址在（任5）xlo'm01/l范围内，在两个不同的油酸钠用虽下，髙岭石的电位 均随着卜轻基咋嚇用虽的增大而负移.而一水硬铝石的电位却不-样，这说明8- 轻基哇谢在铝硅矿物表面吸附的模式可能不同° 8缶基哇魅主要通过氢键作用及(3)丙二酸二异羟质酸(mha)及其部分稀

2、土配合物(王喜梅等合成了丙二酰二异羟弱酸(mha及其部分稀土的二元和三元配 合，利用元素分析等方法确定了配合物的分子式re2(mha)3和 xh2ore2(mha)j,2phen,利用红外、紫外和荧光等方法研究了两类配合物的结 构和配位性质，得出配合物中金凤离子与按基氧原了和轻厉去质子氧原子键合 形成五元螯合环结构。iionff c ch c- nik<l>图|7丙二駛二异理肪戯(mha)与稀土作用机理figj-7 makwiyl two hydroxamic acid (mha) and the mechanism of rare earth(4)水杨轻腭酸它对稀土矿物的捕收作用

3、也是由于它和矿物表面的金属阳离子形成onk 元坏螯合物而对稀土矿物具有很好的捕收作用【42握基3事甲羟厢酸出0严hiw捕收剂的化学名为2拜基3禁甲施厉酸，结构式：与水杨輕肪酸有相同的官能团，即oh和c(oh尸noh的位置相邻，但是壊基比 水杨轻府酸的苯基的非极性更强，具有较大的疏水性，而且有更强的捕收能力。 (6)油酸钠对一水理铝石的浮选机理创蒋昊等用油酸钠浮选一水硬铝石时，发现，主耍足油酸根阴离子在一水彼铝 石表面发生化学吸附，其浮选ph值范围与一水硬铝石的等电点无关当油酸钠 浓度为l.oxlomol/lw,其鼓佳浮选ph值为5.0-9.0-当ph<50时，油酸钠在溶液 中水解并生成油

4、酸分子，对浮选不利：ph>9.0w,矿物表面将会奇ai(ohb沉淀 产生而使矿物表面亲水，浮选凹收率下降。油酸钠左一水硕铝石表面发生了化学 吸附。1.2羟防酸的合成方法评述羟肪酸也称氧胳穀.有两种辽变异构体，即异於岳酸和羟肪酸，并11以异疑 厉酸为主要成分。轻虧酸能与cut co", n产，fe”，zn2+等多种离子形成稳 定的金属螯合物，因此，婭厉酸的凫肪基能与矿物表面的金属离子配合生成稳定 的螯合物而吸附在矿物表面，是一种有机螯合捕收剂。轻厉战最早由德国人波 帕勒提出应用f选矿中而在德国获得专利.20世纪60年代美田的彼得森等人 研究了用辛基舱胯酸浮选硅孔雀石和铁矿的可能性

5、，1969年这两方面的应用均在 美国获得专利【均。苏联的戈尔洛夫斯基等人【切曾研究了代号为hm50的总胯酸 以浮选黑磚矿、黄绿石及英它稀有金属矿物和稀土金属矿物。我国轻厉酸的研制丁作开始于20世纪60年代后期，70年代开始工业生产，应 用于憐矿、锡石、氧化铜矿、氧化锌矿、氧化铁矿、钛铁矿、锯铁矿和铉锭矿等 矿的浮选中，泾防酸取得了较好的浮选指标c国内外的实践表明：鳧胯酸是一种 离选择性的氧化矿捕收剂，具有高效、低毒和选择性好的优点，在选矿领域中具 有较大的发展前途20ttt纪70年代中期，随若轻肪酸合成技术的不断完善及浮选 工艺的深入研究，首状采用c9异駁肪酸作为稀土矿物捕收剂，从白云鄂博主东

6、 矿体及包钢选矿厂电选桥土祖精矿中，分选出高品位（reo>60%）稀土将矿（彻， 80年代开始用于四川耗牛坪稀土和山东微山稀七矿中分选氛碳钟矿稀土特矿 1481.同时在异轻肪酸合成技术不断完爭的基础上，对苴非极性基和与之对应的 稀土矿物浮选药剂制度方面又进行了大虽的研究，并且被广泛地应用于选矿实 验.对发展我国稀土工业趕到了很好的推动作用。轻弱酸的制备方法很多，由轻胺和竣酸酣、醜胺和酿肝以及酰基氯化物作用， 都能生成轻弱酸.目前国内外的工业生产仍以传统的竣酸酯疑胺合成法或醸氯 轻胺合成法为主，但是这两种合成法都需要价格昂贵的轻胺为原料，合成过程中 消耗大量的酸减，造成生产成本商；同时，这

7、两种合成法疑d亏酸的转化率不髙， 彫响产品的浮选性能，使得疑府酸的推广应用工作难以进行。为了克服上述合成 法的弊端，近年来相继研究开发了多种轻防酸的合成法.1.2j從胺合成的介质贮肪酸量早的制备方法是将koh与nh2ohhci在甲醇介质中先进行中和 反应，过滤除去kc1后，将滤液与投酸甲酯混合，静置24 h即得到结晶产品。该 法主要缺点是产率低，便用了大fit的有毒和易燃的甲醇作为溶剂，并使用价格比 氢氧化钠高的氢氧化钾。为了得到更纯的疑防酸产品，hartlage1491提出了一种改 进方法：用无水低级醇（如甲醇、乙醇或异丙醇）作为介质，在二甲胺的存在下便 轻胺硫酸盐和脂肪战甲酯反应，生成的轻

8、厉酸经中和（二甲胺或无机碱）反应，得 到羟岳酸鞍或碱金図盐沉淀，将其过滤干燥，即可徊到较纯的軽厉酸产品。低级 醇介质法因反应的非均相性使得反应的速率和产率非常低,如在甲醇介质中反应 15 h,兄肪酸的产率不到75 %.生产过程中醇的回收与否均会造成生产成本的增 加，同时大量醉的存在还会引起酯交换等副反应的发生。1.2.2碱性水溶液介质法20世纪60年代出现了在碱性水溶液介质中合成强肪酸的方法。gorlovski严】 以g.g竣酸甲酯、底酸轻胺水溶液和naoh（摩尔比为1:1.22:2.2）为原料，在55 "c 制得了羟脖酸的钠盐。shchukina等人采用分段反应法制得了游离c“軽府

9、幾 其产品名为im-50u剂，具体工艺条件见表表1亠長胺法分段反应的工艺条件table 1-lreaciion condition of iwo-step hydroxylamine methodn（甲一段二段酸化条件产率酯）:n（nh2oh）:n（naoh）温度/匸时何/ h混度/c时间/ h温度/ c ph / % 1.0:1.3:2.32025255601<40 45 7278得的亦酸钠盐静置分层后可得到c刖鳧胯酸的婭溶液，产品可克接用作 浮选药剂。该法由于原料酯反应不完全，产品难以提纯，且产率不高.减性水溶 液介质法虽然避免了使用低级醇作为反应介质，但仍未解决反应均相性问题，该

10、法的主要缺点仍是产率不髙。1.2.3轻胺法轻胺法合成方法主要有两种，即鸽与胫胺反应法和戲氯与舱胺反应法（1）脂肪酸酯疑胺合成法rcooh 4ch3oh 上!空rcoochjrefluxrcooch3 * nh2oh.hci +nioh rconhoh chjoh >nbci hho各55七这是丁业上呆常用的一种方法切，通常是先将适当长度烧链的脂肪酸与甲 薛在浓硫酸催化下酯化生成脂肪酸齬，再与轻胺（盐酸兄胺或硫酸胫胺）在碱性条 件下厉化，将它酸化后即得异羟府酸，其配料比大约是酯、盐酸拜胺和氢氧化钠 的摩尔比为1 : 1.2 : 2.2。用无水酒精作介质，可在室温f进行反应，特别是当有 等分

11、子呈的乙醇钠存在时，反应更快。反应中如果没有緘存在，反应时何就很慢。 这个反应也可以在水介质中进行特别長前苏联的gnatyuk p.p和shchukina n.e等i州报道了用强胺同笈酸酯为原料，添加少嘏乳化剂(op27或0p2w)，在禎性水 介质中合成羟肪酸的方法，逛加少e乳化剂(op27或0p2w)町明显提高軽胯酸的转 rcoonhoh 肿或水介质化率。rcoor + nhjoh(2) 醸氯羟胺合成法这种方法i刃也是工业生产的合成方法z-对于矩链较长的竣酸，以及带 环炷或芳泾的拔酸有时难于与醇发生酯化反应，通常采用将竣酸先酰氯化，再与 羟胺反应生成羟厉酸的方法。如带苯环基、蔡环基的轻眄酸宜

12、采用酰氯軽胺法 制取。合成反应可在室温或更低温度下进行，在水介质、乙髓介质和乙醇介质或 三氯甲烷介质中均可发生反应，反应式为:3rcoo1i pci、 3rcoci + hpo33rc0ci + nh/jh “匹“ * rconhoh + hc14555*c(3) 竣酸与径胺直接反应制取法rcooh + nh2oh -_ rconhoh和介质这个反应呦可在室温f进行，常以有机緘(如三乙胺和碳化二亚胺)作催化 剂，以8?为介质，产率可达67 %。124硝基烷桂类制取法rchnoj rconhoh三乙慰在这个反应中，硝基烷婭在二氧化硒和三乙胺等的催化作用下进行重排, 晰酸的产聿可达76%.这种方法

13、的好处是避免使用坯胺，可降低原料成木，原 料硝基烷婭可通过石油低馅分与硝酸在气相中反应获得。(1) 浓硫酸重排法这种方法【啊是较早提出的，利用无机酸使硝基烷炷起应，从而生成 轻肪酸，反应产率约为50%,反应式为：ch3ch2ch2no2 + hjsoj无水) _ chachiconhoh(2) 二氣化硒法这种方法是受到础基烷总在so?和三烷基胺混合物的介质中可转化为脂 的原理启发，提岀硝基烷灼在无水条件下，二氯甲烷作溶剂，硝基烷烂，二氧化 硒和三乙胺的障尔比为1:1:2,先低温后升温至冋流反应约2 h,就可得到烷基拜府战，产率约62%74 %o反应原理式为:0rcu2no2 0虫吐 rch=n

14、o (c问hnh沁或©晞险s3日©rc=n-0 十 2 (c2hs)3nh seojohr£wn-0 h20 r<fn-ohr-conhoh(3) 光电重排合成法此方法是由日本yamada等人【提岀的，他们利用光电重排原理，将硝基烷 怪阴离子在乙醉乙醇钠或甲胺甲醇溶液的反应介质中，用低压水银灯进行光照 射4.5 h左右，经过感光异构后，用o.lmol/l乙酸z醇溶液中和，然后用三氯甲 烷茅取，就可以得到務厉酸，产率较高，达78%91%不等.反应式为：a rgnrs(4) 用锌粉还原硝基烷jg法在醇介质中利用锌粉和魚化狡的回流反应，将n乙酰基(s)脯敏酸酣还原

15、成 相应的轻弱酸，产率85%,简式为i坷：zmgrcono? + h20 rconhohreflux125胺类氧化制取法(1) 酰胺氣化法早在1922年oliveri mandala等人刚发现用双氧水氣化rvnffil化物可以得到 竣酸.进一步研究表明，用双氧水和三氯化鉄一起氧化某些酰胺化合物可以得到 超厉酸，但乙酰胺、丙酰肢和草酸酰胺不可，反应式为：rconh2 h2o2 _f02 a rcon(：o)h2rconhoh此外，关国的布鲁厄等的还报道了在hmptmoo(o2h存在下将非那西汀(n 乙酰基对乙氧苯胺)和醸胺分别氧化为兒防酸；肖特登"i报道了轻胺与含亂基的 聚合物反应制备

16、轻胯酸。(2) 氣化忡胺制取法近期有文献)提出，可以利用二甲基二氧丙环(dmd)x化一些环化仲胺生 成相应的轻肪駿，用丙丽作反应介质，产串约50%85%.或用双氧水等氧化。 此法用于制备环状轻弱战或取代释脖酸.反应式为：1.2.6其它制取羟肪酸方法(1)亚硝基化合物与甲醛反应制取法rno + hcho輕丽a rnohcoh这个反应以酸作催化剂，以水为介质，常町获得较奇的产率。例如，亚 硝基苯与甲醛在醋酸催化下进行反应，可获得95 %苯基取代轻厉酸。(2) 热裂解制取法kabloouis mahmoud1471等人提出一种烯疑钱盐化后经酸裂解合成制备畀岳酸 新的方法，即先将烷烧(碳烯)转变成硝基烷酮的馁盐，再与乙酸一起加热至较高 温度，热裂解时生成竣酸和羟h弓酸两种产品，将它们分离即得轻脂战。(3) 生物转化制取法国外一些资料报道i阖，可以培养脂肪酶或水解酶将脂肪酸或油酯与盐酸轻 胺作用72 h,得到轻胯酸。如舍瓦特竽分别报道了轻酸及轻酸斷在酶催化下制取 羟胯酸的生物化学法.综上所述，轻肪酸的t：业生产仍以軽胺法为主，强胺法具 有工艺条件简便，产率高