羧甲基鈉三硫代碳酸鈉的合成方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種羧甲基鈉三硫代碳酸鈉的合成方法 及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 浮選是根據(jù)礦物顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)的不同，從礦石中分離有用礦物的技術(shù)方 法。浮選，是利用礦物表面的物理化學(xué)性質(zhì)差異選別礦物顆粒的過程，浮選時(shí)使用各種藥劑 來調(diào)節(jié)浮選物料和浮選介質(zhì)的物理化學(xué)特性，以擴(kuò)大浮選物料間的疏水_親水性（即可浮 性）差別，提尚浮選效率。
[0003] 在浮選手段富集和分離礦物過程中，浮選藥劑發(fā)揮著關(guān)鍵作用。近些年，可利用礦 產(chǎn)資源越來越往貧、細(xì)、雜方向發(fā)展，與此同時(shí)人們對(duì)礦石的處理要求卻不斷提高，所以對(duì) 浮選藥劑的要求也就越來越高。
[0004] 特別地，在硫化鉛鋅礦分離中，由于被活化后的鋅礦物可浮性與鉛礦物的可浮性 相近，導(dǎo)致精礦互含很高，質(zhì)量難以穩(wěn)定，很多情況下只能犧牲鉛的回收率以保證產(chǎn)品質(zhì) 量。
[0005] 在現(xiàn)有技術(shù)中，在硫化鉛鋅礦的浮選分離中，人們選用氰化物作為抑制劑。
[0006] 但是，本發(fā)明人在進(jìn)行本發(fā)明的研宄過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的存在如下的缺陷：
[0007] 雖然氰化物能夠有效的抑制鋅礦物的活化，但氰化物作為劇毒藥劑卻惡化了工人 的操作環(huán)境，其使用、管理和達(dá)標(biāo)排放至今無法經(jīng)濟(jì)有效的解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明實(shí)施例的目的之一在于提供一種羧甲基鈉三硫代碳酸鈉的合成方法及其 應(yīng)用。本實(shí)施例的合成方法易于實(shí)現(xiàn)，將合成的羧甲基鈉三硫代碳酸鈉應(yīng)用于硫化鉛鋅礦 的浮選分離，無毒高效，具有廣泛的工業(yè)推動(dòng)價(jià)值。
[0009] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種羧甲基鈉三硫代碳酸鈉的合成方法，包括：
[0010] 將二硫化碳加入硫化鈉的水溶液，待反應(yīng)完全后往反應(yīng)物中加入氯乙酸鈉，反應(yīng) 完畢得到包含羧甲基鈉三硫代碳酸鈉的產(chǎn)物。
[0011] 可選地，將二硫化碳加入硫化鈉的水溶液，具體是按照以下反應(yīng)式反應(yīng)，生成三硫 代碳酸鈉：
[0012]
[0013] 可選地，加入所述氯乙酸鈉后，具體是按照以下反應(yīng)式反應(yīng)生成包含羧甲基鈉三 硫代碳酸鈉的產(chǎn)物：
[0014]
[0015] 可選地，以摩爾比計(jì)，
[0016] 所述硫化鈉用量為：48~52份，
[0017] 加入的所述二硫化碳用量為：130~140份；
[0018] 加入的所述氯乙酸鈉用量為：98~102份。
[0019] 可選地，以摩爾比計(jì)，
[0020] 所述硫化鈉用量為：50份，
[0021] 加入的所述二硫化碳用量為：135份之間，
[0022] 加入的所述氯乙酸鈉用量為：100份。
[0023] 可選地，將二硫化碳加入硫化鈉的水溶液后，具體是保持反應(yīng)溶液的溫度35~ 38°C，反應(yīng)60~120分鐘直到反應(yīng)完全。
[0024] 可選地，還包括：
[0025]在加入所述氯乙酸鈉前，加熱所述反應(yīng)溶液使升溫至45~50°C，
[0026] 加入氯乙酸鈉，具體是，邊攪拌所述反應(yīng)溶液，邊逐漸滴加所述氯乙酸鈉；待滴加 所述氯乙酸鈉完畢后，繼續(xù)反應(yīng)30~80分鐘，反應(yīng)結(jié)束。
[0027] 可選地，在反應(yīng)完畢得到包含羧甲基鈉三硫代碳酸鈉的產(chǎn)物之后，還包括：
[0028] 旋轉(zhuǎn)反應(yīng)皿，使所述反應(yīng)皿中的產(chǎn)物蒸發(fā)得到固體產(chǎn)物，將所述固體產(chǎn)物放入蒸 餾水中加熱至40~45°C，所述固體產(chǎn)物完全溶解，冷卻，析出的結(jié)晶物即為所述羧甲基鈉 三硫代碳酸鈉晶體，過濾濾出所述結(jié)晶物，即得。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例提供了將上述之任一所述的羧甲基鈉三硫代碳酸鈉應(yīng)用于硫化鉛 鋅礦浮選的方法，所述羧甲基鈉三硫代碳酸鈉作為所述硫化鉛鋅礦浮選的抑制劑。
[0030] 可選地，所述羧甲基鈉三硫代碳酸鈉具體作為所述為閃鋅礦以及鐵閃鋅礦的浮選 抑制劑。
[0031] 由上可見，應(yīng)用本實(shí)施例技術(shù)方案，采用本實(shí)施例技術(shù)方案通過合成反應(yīng)生成羧 甲基鈉三硫代碳酸鈉，其合成方法簡(jiǎn)單易于實(shí)施。在合成方法中，親固極性基團(tuán)三硫代碳酸 基團(tuán)通過甲基與親水極性基團(tuán)羧基結(jié)合，組裝合成羧甲基鈉三硫代碳酸鈉。
[0032]將上述的產(chǎn)物羧甲基鈉三硫代碳酸鈉應(yīng)用于硫化鉛鋅礦浮選分離，羧甲基鈉三硫 代碳酸鈉中的三硫代碳酸基團(tuán)作為親固極性基團(tuán)吸附于閃鋅礦和鐵閃鋅礦表面，從而對(duì)鋅 硫化礦具有產(chǎn)生很強(qiáng)的抑制作用，而由于電位和中心離子對(duì)基團(tuán)螯合反應(yīng)的影響作用，本 實(shí)施例的三硫代碳酸基團(tuán)幾乎不能吸附于鉛硫化礦的表面，本藥劑對(duì)鉛硫化礦沒有抑制作 用，所以將本實(shí)施例合成的羧甲基鈉三硫代碳酸鈉應(yīng)用于鉛鋅礦的浮選分離中可以而替代 現(xiàn)有的具有劇毒的氰化物，達(dá)到鉛鋅分離的作用，解決了現(xiàn)有技術(shù)的鉛鋅分離的技術(shù)難題， 本實(shí)施例合成的羧甲基鈉三硫代碳酸鈉既適用于處理鉛鋅礦的粗選浮選分離，也適用于處 理鉛鋅礦的精選浮選分離，具有廣泛的工業(yè)推廣價(jià)值。
【附圖說明】
[0033] 此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不 構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0034] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種鋰羧甲基鈉三硫代碳酸鈉的合成方法流程示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例 以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0036] 本發(fā)明在進(jìn)行本發(fā)明的研宄中發(fā)現(xiàn)，為了解決上述氰化物作為抑制劑的缺陷，有 機(jī)化合物作為浮選分離中的抑制劑，與無機(jī)化合物相比，有機(jī)化合物具有種類多、來源廣、 可根據(jù)需要來進(jìn)行官能團(tuán)和分子量的設(shè)計(jì)等突出優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)作為抑制劑的有機(jī)物 應(yīng)該滿足以下條件：
[0037] 1)分子結(jié)構(gòu)應(yīng)帶有多個(gè)（至少兩個(gè)）極性基團(tuán)；
[0038] 2)存在與礦物表面作用比捕收劑更強(qiáng)的極性基；
[0039] 3)它的吸附必須有選擇性；
[0040]4)必須有使礦物表面呈親水的其它極性基。
[0041] 基于這種基本條件，本發(fā)明人可以從兩個(gè)方向著手開發(fā)新型有機(jī)抑制劑：
[0042] 1)設(shè)計(jì)親固基極性強(qiáng)于黃藥的有機(jī)抑制劑；
[0043] 2)親固基至少能夠同黃藥產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)吸附，但是烴基碳鏈能夠?qū)Σ妒談┊a(chǎn)生覆蓋作 用的抑制劑。
[0044] 基于以上的理論基礎(chǔ)，參見圖1所示，本實(shí)施例提供了一種羧甲基鈉三硫代碳酸 鈉的合成方法，合成的羧甲基鈉三硫代碳酸鈉可作為有機(jī)化合物應(yīng)用于硫化鉛鋅礦浮選分 離，具有良好的浮選分離效果。
[0045] 參見圖1所示，本實(shí)施例的羧甲基鈉三硫代碳酸鈉的合成方法主要如下：
[0046] 首先將二硫化碳加入硫化鈉的水溶液，反應(yīng)生成三硫代碳酸鈉，此時(shí)二硫化碳與 二硫化碳按照以下的反應(yīng)式（一）生成三硫代碳酸鈉：
[0048] 其中，加入的二硫化碳的量根據(jù)當(dāng)前硫化鈉的摩爾量確定，使二硫化碳與硫化鈉 基本完全反應(yīng)即可。
[0049] 在上述反應(yīng)式（一）的反應(yīng)完全后，往反應(yīng)皿中加入氯乙酸鈉，反應(yīng)得到包含羧甲 基鈉三硫代碳酸鈉的產(chǎn)物。
[0050] 此時(shí)，三硫代碳酸鈉與氯乙酸鈉按照反應(yīng)式（二）生成羧甲基鈉三硫代碳酸鈉：
[0051]反應(yīng)式（二）：
[0052]
[0053] 由上可見，采用本實(shí)施例技術(shù)方案通過合成反應(yīng)生成羧甲基鈉三硫代碳 酸鈉，其合成方法簡(jiǎn)單易于實(shí)施。在合成方法中，親固極性基團(tuán)三硫代碳酸基團(tuán)
[0054]將上述的產(chǎn)物羧甲基鈉三硫代碳酸鈉應(yīng)用于硫化鉛鋅礦浮選分離，羧甲基鈉三硫 代碳酸鈉中的三硫代碳酸基團(tuán)作為親固極性基團(tuán)吸附于閃鋅礦和鐵閃鋅礦表面，從而對(duì)鋅 硫化礦具有產(chǎn)生很強(qiáng)的抑制作用，而由于電位和中心離子對(duì)基團(tuán)螯合反應(yīng)的影響作用，本 實(shí)施例的三硫代碳酸基團(tuán)幾乎不能吸附于鉛硫化礦的表面，本藥劑對(duì)鉛硫化礦沒有抑制作 用，所以將本實(shí)施例合成的羧甲基鈉三硫代碳酸鈉應(yīng)用于鉛鋅礦的浮選分離中可以而替代 現(xiàn)有的具有劇毒的氰化物，達(dá)到鉛鋅分離的作用，解決了現(xiàn)有技術(shù)的鉛鋅分離的技術(shù)難題， 本實(shí)施例合成的羧甲基鈉三硫代碳酸鈉既適用于處理鉛鋅礦的粗選浮選分離，也適用于處 理鉛鋅礦的精選浮選分離，具有廣泛的工業(yè)推廣價(jià)值。
[0055] 示意例1:
[0056]本實(shí)施例以摩爾比計(jì)，二硫化鈉用量為48份，硫化碳用量為130份，將二硫化碳加 入硫化鈉的水溶液中，保持溫度在35°C，反應(yīng)60分鐘，反應(yīng)生成三硫代碳酸鈉，其中反應(yīng)式 如反應(yīng)式。
[0057] 以摩爾比計(jì)，上步反應(yīng)后體系升溫至