新型甲基异戊基复合黄药研制及其浮选性能评价

幅度降低生产成本， 使甲基异戊基复合黄药更具市 场应用前景。
４． 甲基异戊基黄药是比较难合成的一种黄药。 根据液体黄药的生产合成应用的实践， 还可以就液 体甲基异戊基黄药做进一步研究。
参考文献 ［ １］ 王淀佐， 林强， 蒋玉仁．选矿与冶金药剂分子设计［ Ｍ］ ．
长沙： 中南工业大学出版社， １９９６． ［ ２］ 张 门岂 ．浮 选 药 剂 的 组 合 使 用［ Ｍ］ ．北 京 ： 冶 金 工 业 出 版
由于复合黄药是两种以上的黄药组合， 在矿物 表面不同的活性区有不同的吸附活性， 各种黄药在 矿物表面共吸附， 使矿物表面上的药剂吸附层更加 均匀、致密， 并能使矿物表面疏水层的形成加快， 缩 短气泡的黏附时间， 使药剂的捕收性能及选择性均 得到改善。另外， 由于各种黄药之间碳链长短不同， 它们互相补充， 因而亦能增强气泡之间的黏附力。
２． 随着国际能 源短 缺 ， 原 油 价 格 上 涨 ， 以 石 化 产品丁（ 异丁） 醇为原料生产黄药终将受到制约。而 以农产品为原料的甲基异戊醇可以由酒精工业副产 品杂醇油分馏而得， 用以合成黄药， 符合创新、节约 的科技发展趋势。
３． 甲基 异 戊 基 黄 药 与 丁 基 黄 药 按 一 定 比 例 配 伍组成复合黄药， 不仅可提高药剂性能， 而且可较大
２ 复合黄药浮选性能评价
２．１ 试验用矿石性质 本次评价采用冬瓜山混合矿作为试验样品， 该
矿石为热液蚀变强烈的变质原生硫化铜矿。矿石自 然 类 型 主 要 有 含 铜 磁 黄 铁 矿 型 、含 铜 蛇 纹 岩 型 、含 铜 黄铁矿型、含铜矽卡岩型， 矿石工艺类型以铜硫矿石 为主。金属矿物主要有黄铜矿、磁黄铜矿、磁铁矿、黄 铁矿、闪锌矿、菱铁矿， 脉石矿物主要有硅镁石、石榴 子 石 、透 辉 石 、透 闪 石 、蛇 纹 石 、滑 石 、石 英 、硬 石 膏 、 方解石等， 全矿床一般含铜 １．０１％， 主矿体有关伴生 组分平均含硫 １７．７０％， 含金 ０．２９ｇ／ｔ。矿石中黄铜矿 常呈它形粒状浸染在脉石或嵌布在黄铁矿、磁黄铁 矿、磁铁矿与脉石颗粒的间隙或裂隙中， 并常被片状
社， １９９４． ［ ３］ 铜陵有色金属（ 集团） 公司技术中心．新型、低毒、高效选
矿药剂研究报告［ Ｒ］ ．２００２．
ＮＥＷ ＭＥＴＨＹＬＩＣ ＩＳＯＡＭＹＬ ＭＵＬＴＩＰＬＥＸ ＸＡＮＴＨＡＴＥ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＡＮＤ ＩＴ＇ Ｓ ＦＬＯＴＡＩＯＮ ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＹ ＥＶＡＬＵＡＴＩＯＮ
８０
７．９０
３
１１
甲基异戊基黄药
８０
７．４７
甲基异戊基复合黄药
８０
８．７０
粗精矿铜 回 收 率／％
８０．２８ ８０．６５ ８１．６２ ８０．７６ ８０．７９ ８０．９２ ８０．９９ ８１．３６ ７４．５５ ７４．８５ ７８．０６ ７９．８２
由表 ３ 结果可见： ⑴在自然 ｐＨ 值条件下， 甲基 异戊基黄药、复合黄药与丁基（ 异） 黄药相比， 回收率 及精矿品位均高于丁基（ 异） 黄药， 甲基异戊基黄药 优于 其复 合 黄 药 ； ⑵在 ｐＨ９ 的 条 件 下 ， 甲 基 异 戊 基 黄药及其复合黄药性能略高于丁基（ 异） 黄药， 复合 黄药优于甲基异戊基黄药； ⑶在 ｐＨ１１ 的条件下， 甲 基异戊基黄药及其复合黄药明显优于丁基 （ 异） 黄 药， 复合黄药明显优于甲基异戊基黄药。
编号 １ ２
甲 基 异 戊 基 黄 药 含 量／％ ８３．３６ ８３．８２
转 化 率／％ ８５．４７ ８５．７２
１．１．３ 产品性质及安定度 本次研制的甲基异戊基黄药产品均为淡黄色或
桔黄色粉末， 无臭、无异味， 易溶于水， 可制成浓度在 １０％以下清澈无沉淀的水溶液， 性质稳定， 不易吸潮 变质。由于该药剂分子碳链较长且带有支链， 而具有 选择性好、捕收能力强的特点， 适用于硫化矿和贵金 属矿物的回收。将甲基异戊基黄药产品装入广口瓶 中， 室温条件下存放， 每隔两个月对其化学组成进行 一次分析测定， 经过六个月的测试表明， 产品的有效 含量无明显变化， 性质较稳定， 因此可贮存六个月以 上。 １．２ 新型甲基异戊基复合黄药研制
脉石所穿切。黄铜矿与脉石关系密切， 以中细粒嵌布
为 主 的 粗 、中 、细 微 粒 极 不 均 匀 嵌 布 。 铜 物 相 分 析 结
果见表 ２。
表２
铜物相分析结果／％
Ｔａｂ ２ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｐｈａｓｅｓ／％
相类 自由氧化铜 结合氧化铜 次生氧化铜 原生氧化铜 总铜
１ 甲基异戊基黄药合成及新型高效黄 药的复合研制
１．１ 甲基异戊基黄药的合成研究 １．１．１ 甲基异戊基黄药的合成原料的选择
根据药剂理论， 高效黄药非极性基应具有碳链 长短合适、分子结构特殊的特点。
从黄药同系物溶度积有关数据分析， 随着黄药 烃基的加大， 其浮选速度加快， 到己基时已接近最大 值； 从戊基开始， 黄药随烃基的加大浮选速度的变化 趋势并不明显， 且药剂在选择性和水溶性方面的问 题也显现出来。因此， 本次研制黄药的碳链长度在 Ｃ５～Ｃ６ 范围内考虑。为克服较长碳链的黄药选择性 和水溶性较差等不足， 着重从它的异构体方面考虑
解决。通过对所有 Ｃ５～Ｃ６ 的非极性基结构性能及原 料来源方面综合分析、筛选， 最终优化出甲基异戊 基。
从甲基异戊基黄药非极性基结构分析， 它的烃 基中含有六个碳链， 是一种高级黄药， 其捕收能力 强； 它的异构体结构含有不对称的碳原子， 有两种光 学异构体， 具有仲基黄药的性质， 特别是在靠近极性 基旁有一支链－ ＣＨ３－ ， 产生的空间位阻效应， 妨碍了 极性基同矿物表面的接近， 因而决定了它具有较高 的选择性、水溶性和耐低温性能。
丁基（ 异） 黄药是铜矿物浮选常用黄药 ， 故采用 该黄药作参比药剂， 来评价甲基异戊基黄药及复合 黄药的浮选性能。根据冬瓜山矿石的浮选性质， 仅做 了必要的捕收剂用量和 ｐＨ 值的条件试验。对比试 验结果见表 ３。
表 ３ 甲基异戊基黄药及复合黄药与丁基（ 异） 黄药 对比试验结果
Ｔａｂ ３ Ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｍｙｔｈｌｉｃ ｉｓｏａｍｙｌ ｘａｎｔｈａｔｅ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ｘａｎｔｈａｔｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｂｕｔｙｌ （ｉｓｏｂｕｔｙｌ） ｘａｎｔｈａｔｅ
收稿日期： ２００６－ ０３－ １０ 修回日期： ２００６－ ０５－ １９ 作者简介： 朱继生（ １９６５－ ） ， 男， 安徽蚌埠人， 技术中心工程师。
·４８·
有色金属（ 选矿部分）
２００６ 年第 ５ 期
表１ Ｔａｂ １
综合条件试验结果 Ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ
研究表明， 在醇钠合成条件确定后， 影响黄药磺 化的主要因素为合成原料的摩尔配比、磺化时间和 磺化温度。为此， 我们分别进行了原料配比、磺化温 度和磺化时间条件试验， 试验结果表明， 合成原料 醇、氢氧化钠、二硫化碳的摩尔配比以 １∶１∶１．１～１．２ 为 佳， 磺化温度在 ２０～２５℃的范围内较为适宜， 磺化时 间在 ３．５ｈ 以上时黄药的工艺指标较好。按此综合条 件进行的试验取得的指标（ 见表 １） 与条件试验完全 吻合， 重现性较好， 平均转化率在 ８５％以上。
综上所述， 甲基异戊基黄药及其复合黄药的捕
２００６ 年第 ５ 期
朱继生： 新型甲基异戊基复合黄药研制及其浮选性能评价
·Hale Waihona Puke Baidu９ ·
收能力和选择性均优于丁基（ 异） 黄药， 复合黄药优 于甲基异戊基黄药。
３ 结语
１． 本次研制的甲基异戊基黄药产品， 由于其分 子碳链较长， 分子结构特殊而决定其具有捕收能力 强、选择性好的特点， 是一种新型高效黄药。
ＺＨ Ｕ Ｊ ｉｓｈ ｅｎ ｇ （ Ｔｏｎ ｇｌｉｎ ｇ Ｎｏｎ ｆｅｒｒｅｓ Ｍｅｔ ａ （ｌ Ｇ ｒｏｕ ｐ） Ｉ ｎ ｃ， Ｔｏｎ ｇｌｉｎ ｇ Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ ２ ４ ４ ０ ０ ０ ， Ｃｈ ｉｎ ａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｍｅｔｈｙｌｉｃ ｉｓｏａｍｙｌ ｘａｎｔｈａｔｅ ａｎｄ ｉｔ｀ｓ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ｗｅｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｂｕｔｙｌ ｘａｎｔｈａｔｅ ａｎｄ ｉｓｏｂｕｔｙｌ ｘａｎｔｈａｔｅ，ｔｈｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｔｅｓｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ｘａｎｔｈａｔｅ ｈａｓ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｂｅｔｔｅｒ ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ，ｉｔ ｉｓ ａｎ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｏｆ ｃｏｍｐｌｅｘ ａｎｄ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｃｏｐｐｅｒ ｏｒｅｓ．
为进一步提高药剂性能及降低成本， 根据药剂 协同效应的原理， 我们进行了将甲基异戊基黄药与 常用黄药（ 丁基黄药） 按一定比例配伍组成新型甲基 异戊基复合黄药的研究。研究结果表明， 甲基异戊基 黄药与丁基黄药配比为 １∶１ 时， 性能较佳且成本较 甲基异戊基黄药有大幅度降低（ 约低 ３０００ 元／ｔ） 。
随着国际能源短缺， 原油价格上涨， 石化产品丁 （ 异丁） 醇价格近几年翻了一倍， 达 ９０００ 元／ｔ， 几乎无 下调的可能。以此原料生产黄药终将受到制约。而以 甲基异戊醇合成黄药， 且新型高效， 符合创新、节约 的科技发展趋势。
甲基异戊醇的分子量（ 根据 １９７１ 年公布的国际 原子量） 为 １０２．１７， 沸点 １３５～１３７℃， 闪点 ５４℃， 在 ２０℃的 蒸 汽 压 为 ６４０Ｐａ， 凝 固 点 为－ ９０℃， 在 ２０℃时 的密 度 为 ０．８０８ｇ／ｃｍ３， 甲 基 异 戊 醇 是 一 种 低 毒 性 的 物质。可以由杂醇油（ 酒精工业副产品） 分馏而得。 １．１．２ 甲基异戊基黄药合成条件试验
序号
药剂名称
药剂用量 粗精矿 ｐＨ 值
／（ ｇ·ｔ－１） 品位／％
丁基黄药
８０
３．５２
异丁基黄药
８０
３．６４
１
自然
甲基异戊基黄药
８０
３．７９
甲基异戊基复合黄药
８０
３．８１
丁基黄药
８０
５．２０
异丁基黄药
８０
５．３１
２
９
甲基异戊基黄药
８０
５．６３
甲基异戊基复合黄药
８０
５．６８
丁基黄药
８０
７．５１
异丁基黄药
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有色金属（ 选矿部分）
·４７ ·
新型甲基异戊基复合黄药研制及其浮选性能评价
朱继生
（ 铜陵有色金属（ 集团） 公司， 安徽 铜陵 ２４４０００）
摘 要： 研制合成了甲基异戊基黄药及其复合黄药， 与丁基黄药、异丁基黄药进行的选矿对比试验表明， 复合黄药 具有较强的捕收能力和较好的选择性， 是一种性能优良的复杂难选铜矿石的捕收剂。
铜
０．００６
０．０３２
０．０８１
０．９１ １．０２９
分布率 ０．５８
３．１１
７．８７
８８．４４ １００．０
２．２ 浮选试验流程 选矿小型试验以相同矿样在粗选开路流程中，
做不同药剂同等条件试验对比， 磨矿细度－ ０．０７４ｍｍ 占 ７５％， 起泡剂松醇油用量 ８０ｇ／ｔ。 ２．３ 不同药剂条件下浮选性能对比
关键词： 甲基异戊基黄药； 丁基黄药； 异丁基黄药； 复合黄药； 浮选性能 中图分类号： ＴＤ９２３．１３ 文献标识码： Ａ 文章编号： １６７１－ ９４９２（ ２００６） ０５－ ００４７－ ０３
自 １９２６ 年黄药应用于有色金属矿石浮选以来， 极大地推动了浮选工艺的发展， 时至今日， 黄药仍是 世界有色金属浮选的主要捕收剂。黄药的生产技术 和应用虽然已经很成熟， 但近年来仍有人不断从事 黄药改性及合成新黄药的工作， 以期满足各种不同 矿石的浮选需求。国外曾有人用 Ｃ５￣Ｃ６ 的醇馏分来 合成混合黄药， ２０ 世纪 ８０ 年代合成的胺醇黄药， ９０ 年代由广州有色金属研究院与株洲选矿药剂厂共同 开发的 Ｙ８９ 系列黄药等药剂应用于选矿生产。本次 研究通过对黄药非极性基的结构性能及原料来源等 方面综合分析， 优选出甲基异戊醇作为黄药的合成 原料， 成功地合成了甲基异戊基黄药， 并用该药与丁 基黄药按一定比例混合， 组成新型高效复合黄药。通 过对国内难选的铜都铜业冬瓜山铜矿矿石选矿试验 表明， 其捕收能力和选择性明显优于丁基、异丁基黄 药， 是一种性能优良的选矿药剂。