硫化矿捕收剂——乙硫氨酯

2025/10/30 10:43:14 作者:风华

简述

乙硫氨酯(O-异丙基-N-乙基硫逐氨基甲酸酯)是一种常温常压下表现为浅黄色至褐色油状液体的化合物,相对密度略小于水,数据为0.994g/cm3,可溶于苯、乙醇、乙醚、石油醚,微溶于水。该物质闪点较低,约为76.5℃,因此储存与运输过程中应注意避免高温与明火。

乙硫氨酯.jpg

制备方法

乙硫氨酯可以异丙基黄原酸钠,氯乙酸,一乙胺(50%),氢氧化钠为原料,于70~80℃反应4~5 h制备,收率可达95%以上,纯度大于96%[1]。此外,采用氯丙烯与异丙基黄药、乙胺为原料,在水相中也可实现乙硫氨酯(Z-200)的高效合成,并可联产烯丙硫醇。具体地,在原料摩尔比为1:1.1:1.05,溶剂水用量为250ml/mol氯丙烯,酯化反应温度45℃,时间4h,胺解反应温度65℃,时间2h的优化工艺条件下,乙硫氨酯的收率为92.44%,纯度可达96.65%,联产烯丙硫醇的产率为71.23%,纯度可达92.75%[2]。

乙硫氨酯红外光谱图.png

含量测定

文献报道了一种用气相色谱仪快速检测多种不同工艺生产的乙硫氨酯含量的方法。对于选矿用乙硫氨酯,采用TPWAX毛细管色谱柱(30 m×0. 25 mm×0. 25μL),氢火焰离子化检测器,以程序升温面积归一法进行检测,各组分完全分离,范围内线性关系良好(R2=0. 9979),相对标准偏差0. 06%~0. 18%,回收率97. 4%~100. 5%。实验表明,该方法精密度,稳定性及重复性均符合要求。通过与其他气相色谱方法比较发现,此方法解决了检测过程中不能使乙硫氨酯中全部组分出峰,部分杂质不能与目标物完全分离等缺陷,从而使检测误差降低[3]。

应用

乙硫氨酯可作为硫化铜、铅、锌等矿物的高效捕收剂,具有选择性好、无毒环保的优点,尤其适用于酸性或碱性矿浆。例如,冶金选矿技术领域报道的一种低铜高锌型铜锌硫化矿石的浮选分离方法。基于组合药剂间共吸附作用产生的协同效应和分支浮选原理,组合pH调整剂由以下质量比的组分组合:石灰占55%~65%,腐植酸钠占18%~20%,酒石酸钾钠占18%~20%;组合抑制剂由以下质量比的组分组合得到:硫酸锌占58%~65%,焦亚硫酸钠占20%25%,铁氰化钾占12%~15%;组合捕收剂由以下质量比的组分组合得到:乙硫氨酯占65%~70%,巯基苯骈噻唑钠占12%~15%,乙基黄药占18~20%。上述方法通过浮选流程的设计巧妙,组合药剂之间的协同效应明显,精矿产品铜锌互含较低,实现了铜精矿的提质降锌与铜锌的有效分离[4]。

材料化学领域则公开了一种磺化酞菁钴改性的耐热聚丙烯材料及制备方法和应用。该材料包括以下重量份数的原料:聚丙烯155-285份,磺化酞菁钴8-16份,乙硫氨酯6-14份,环丁砜4-11份,三水硝酸铜10-20份,二硫化碳10-22份,黄腐酸钠6-17份。该材料制备工艺简单,具有耐热性能强的优点,可较好的用于电力,化工或建筑领域中,利于推广[5]。

有关研究

乙硫氨酯作为一种广泛使用的硫化矿捕收剂,它的大量使用给土壤和水体造成了严重的污染。通过对尾矿库底泥沉积物中的异化铁还原混合菌群对乙硫氨酯的降解能力进行研究,研究人员发现:异化铁还原混合菌群可以有效地降解乙硫氨酯,并耦联着铁的还原,蒽醌-2,6-二磺酸钠的加入可以有效提高乙硫氨酯的降解速率和铁的还原速率。相对赤铁矿而言,EDTA 络合铁是更好的电子受体,例如,在异化铁还原混合菌群降解乙硫氨酯的过程中,加入赤铁矿和蒽醌-2,6-二磺酸钠时,30 d 的乙硫氨酯的去除率为 72%,而加入 EDTA 络合铁和蒽醌-2,6-二磺酸钠时,30 d 的去除率为 82.67%。在加入 EDTA 络合铁和蒽醌-2,6-二磺酸钠,赤铁矿和蒽醌-2,6-二磺酸钠,EDTA 络合铁和赤铁矿条件下,乙硫氨酯的最大生物降解速率分别为2.6,2.45,2.4和2.0 mg/(L·d),铁的还原速率和乙硫氨酯的降解速率常数呈现很好的正相关性。上述研究表明,异化铁还原菌在浮选废水处理方面具有良好的应用前景[6]。

参考文献

[1]戴洪义,王美君,金根和.乙硫氨酯的制备[J].现代化工, 1999(1):27-29.DOI:10.3321/j.issn:0253-4320.1999.01.011.

[2]谭鑫.乙硫氨酯合成的新工艺研究[D].中南大学,2012.DOI:CNKI:CDMD:2.1011.181880.

[3]纪爱亮、吴桂叶、刘崇峻、刘惠南、朱阳戈.气相色谱法快速测定乙硫氨酯含量[J].现代化工, 2020(S01):3.DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.S.069.

[4]方建军,邱芝莲,何海洋,等.一种低铜高锌型铜锌硫化矿石的浮选分离方法.CN202210990370.9.

[5]曾文飞.一种磺化酞菁钴改性的耐热聚丙烯材料及制备方法和应用:CN201810280698.5[P].

[6]陈绍华,孙燕,熊玲.尾矿库底泥沉积物中异化铁还原混合菌群降解乙硫氨酯[J].中南大学学报:英文版, 2018, 25(7):7.

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