摘要：研究以硫氨酯合成过程中产生的尾液为原料，采用酸化、萃取、反萃取等工艺制备巯基乙酸铵产品。利用生产硫氨酯的副产品巯基乙酸钠经萃取除杂、酸化、蒸馏提浓、氨化等工艺条件，最终得到产品，选矿应用效果较好。
关键词：选矿药剂；巯基乙酸；酸化合成
随着我国国民经济的迅速发展，铜、钼这两种有色金属的社会需求量大幅增加，质量、成本及环保要求也越来越高。在这一大环境下，结合硫氨酯产品合成工艺特点，研究提出利用硫氨酯副产物尾液来合成巯基乙酸铵产品的技术思路，克服了尾液法巯基乙酸钠产品的各种缺点，合成质量稳定、性能更优的巯基乙酸铵产品，集中体现了药剂的成本、质量、性能与环保等特性优势。
一、技术思路
巯基乙酸铵，分子式为HSCH2 COONH4，分子量为109，粉红色溶液，有微弱的氨味，比重为1.12。巯基乙酸铵是一种选矿药剂，主要用于铜钼矿、铅钼矿、铜硫矿等硫化矿的浮选分离中，做为铜、铅、硫等硫化矿的抑制剂，可以代替对环境污染严重和毒性较大的硫化钠、重铬酸钠、石灰等抑制剂的使用，巯基乙酸铵是一种比较环保的选矿药剂，在将来的选矿应用领域中会发挥更大的作用，用量会不断增加。
巯基乙酸铵的生产方法有几种，一般情况下的生产方法是海波法延伸而来的，主要采用一氯乙酸、碳酸钠、碳酸氢铵等化学品在一定的条件下通过化学反应得到的，这种生产方法得到的产品质量较为稳定，生产条件易于操作，但其成本较高，原料有一定的毒性，所以在工业应用中受到限制。还有一种新的生产方法就是利用生产硫氨酯的副产物巯基乙酸钠进行深加工得到的巯基乙酸铵。
烟台恒邦化工助剂有限公司是国内选矿药剂生产规模较大的公司，主要生产黄药系列，黑药系列，硫氨酯系列等常规产品及专用高效药剂。
该公司在生产硫氨酯的工艺中，主产品是硫氨酯，同时会副产一种产品巯基乙酸钠，巯基乙酸钠也是一种抑制剂，主要用作铜钼、铅钼等硫化矿的浮选中，作为铜和铅的抑制剂，能代替硫化钠及重铬酸钠等抑制剂，降低药剂成本，同时减少对环境的危害。在硫氨酯副产巯基乙酸钠的使用过程中，发现其由于是一种副产品，杂质较多，在使用中不稳定，生产指标波动较大，所以在目前选矿使用中受到限制，还没有得到大量的应用。为了使副产巯基乙酸钠得到较为广泛的应用，在实验室利用生产乙硫氨酯得到的副产品巯基乙酸钠经一系列的物理化学反应得到巯基乙酸铵，其成本较低，在应用选矿试验中应用效果较好，有很好的发展空间
二、制备方法
首先使用盐酸将尾液酸化，再利用过滤、离心分离等手段，去除尾液中所含黄药、硫氨酯、硫代碳酸盐等杂质。使用乙酸乙酯作萃取剂，四级逆流萃取方法获得巯基乙酸负载有机相，负载有机相用氨水进行反萃得到巯基乙酸铵。通过对氨水含量（5％～20％）及加量的控制，可制出巯基乙酸铵含量在17％～50％不同规格的产品。最后使用该方法制备的巯基乙酸铵分别与合成法巯基乙酸铵及尾液法巯基乙酸钠作为铜钼分离抑制剂进行浮选对比试验。
三、实验分析方法
1、实验过程
（1）巯基乙酸钠除杂。在装有搅拌的三口瓶中加入巯基乙酸钠500mL，开搅拌，加入乙酸乙酯类的有机混合物100mL，对巯基乙酸钠中的有机杂质进行处理，采用乙酸乙酯类混合物对巯基乙酸钠进行除杂，反应结束后倒入分液漏斗内静置分层，然后分出下层萃取后的巯基乙酸钠，上层为乙酸乙酯类混合物，循环萃取使用，饱和后对乙酸乙酯混合物进行减压蒸馏，蒸馏出的乙酸乙酯的混合物循环萃取使用，剩余的有机物选矿使用。把下层分离出来的巯基乙酸钠然后倒入活性吸附管内，通过活性炭吸附后，把得到的巯基乙酸钠进行减压蒸馏。
（2）减压蒸馏。对下层巯基乙酸钠进行减压蒸馏，把巯基乙酸钠加入蒸馏烧瓶，安装蒸馏头，接好抽真空装置，然后加热，打开泵，调节阀门使真空度控制在- 0.06MPa，把加热温度控制在80℃左右，减压蒸馏的目的是巯基乙酸钠液体内的部分水蒸出，提高巯基乙酸钠的浓度，同时使巯基乙酸钠溶液中含有的无机盐饱和后而析出，对巯基乙酸钠进行适当的提纯，这样最终能保证最终产品的质量。当蒸馏出口温度达到80℃ 后，停止加热，降温，加入冰水降温，使温度降至0℃左右，结束降温。
（3）过滤。将降温后的混合物在低温下进行真空过滤，把混合物倒入抽真空的布氏漏斗内，把固体物过滤出来，抽滤瓶内得到较为透明的高浓度巯基乙酸钠溶液。
（4）酸化。把得到的透明巯基乙酸钠溶液加入带搅拌的三口瓶内，打开搅拌，滴加盐酸类的混合酸溶液，对巯基乙酸钠进行酸化，溶液由红色变为无色，结束后得到较为纯净的巯基乙酸溶液，加混合酸时控制加酸量及加酸速度，在酸化过程中控制温度在30℃ 左右，当溶液pH 值为3 左右时停止加酸，搅拌30分钟后酸化结束。
（5）氨化。往酸化液中滴加一定浓度的氨水溶液，控制滴加速度，在反应过程中控制反应温度为30℃ 左右，过程中要经常测定溶液的pH 值，当pH 值到7.5 时停止滴加氨水，搅拌15min 后开始慢慢通入氨气，控制通气阀门，测溶液pH 值，达到8.5 时停止通氨气，保温反应45min 后，结束降温，得到巯基乙酸铵粗品。
（6）过滤。将得到的溶液倒入抽真空的布氏漏斗内，进行负压过滤，除去少量杂质，得到粉红色巯基乙酸铵产品。
2、巯基乙酸铵的选矿应用。巯基乙酸铵主要用于对铜钼矿、铅钼矿分离中对铜和铅的抑制，在选矿过程中，先进行铜钼或铅钼混选，然后粗精矿再磨脱药后，加入抑制剂进行铜钼或铅钼分离，使钼精矿中铜或铅的含量达到要求，而钼精矿符合国标要求。内蒙某铜钼矿铜钼分离进行抑制剂试验，用专利产品巯基乙酸铵对该矿进行铜钼分离试验，并且进行了实验室闭路试验，验证抑制剂效果，试验结果见表。
通过试验结果可以看出，巯基乙酸铵的抑制效果要优于现场铜抑制剂。为了更好的反映药剂的抑制效果，进行了闭路循环验证试验。通过对铜钼矿的分离对比的开路及闭路试验，都能验证巯基乙酸铵有较好的效果。
应用实例以某铅钼矿的抑制分离试验试验样品采用选厂粗选泡沫进行分离，试验结果如表。
某铅钼矿的抑制分离试验试验样品采用选厂粗选泡沫进行分离，经过试验，巯基乙酸铵对铅的抑制效果优于现场药剂。
四、结果与讨论
1、巯基乙酸铵是一种优良的选矿抑制剂，在铜钼分离，铅钼分离上对铜、铅、硫的抑制效果较好。
2、巯基乙酸铵在合成试验中，需经萃取、吸附、蒸馏、酸化、氨化等工序，每一工序都有严格的控制要求，温度、浓度、真空度等实验条件要求，在操作中严格按要求操作，才能得到较好的产品质量指标。
3、在巯基乙酸铵的选矿使用中，用量应该严格控制，找出最佳的用量，这样才能得到较好精矿指标和较高的回收率，用量过大，会影响钼的回收率，用量不足，会造成精矿中的含杂较高。
4、巯基乙酸铵是一种新型的选矿药剂，是硫化钠及重铬酸钠良好的替代品，低毒、味小，属环保型药剂，在选矿使用中会逐渐用量增加，对于丰富选矿药剂品种，推动选矿药剂产业的健康发展具有积极意义。
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论文作者:李金占
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签：巯基论文; 乙酸铵论文; 乙酸论文; 乙酸乙酯论文; 抑制剂论文; 药剂论文; 溶液论文; 《基层建设》2018年第22期论文;