一、选矿的黄药有那些无机成份?
在浮选工艺中,黄药是最重要的硫化矿捕收剂,它对所有的重金属硫化矿都有捕收作用。
黄药最早用在分析化学方面,作为定量分析试剂使用。上世纪90年代才开始在选矿方面得到应用。由于黄药所产生的显著效果,所以在选矿工艺中迅速发展。
解放后,我国黄药的生产发展很快,沈阳冶金选矿药剂厂(铁岭)从开始制造液体黄药到制造固体黄药,从制造乙基黄药到丁基钠黄药、仲辛基黄药等,现在移至铁岭地区后工厂不断扩大,已经能制造多种类型的黄药,遍及全国各有色金属矿山使用。
二、黄药的物理性质
黄药化学名称是各种黄原酸盐的总称。黄原酸类本身是一种不安定的无色或黄色的油状液体,乙基黄原酸的熔点为零上53℃,25℃左右即开始分解,甲基黄原酸与乙基原黄酸溶于有机溶剂,只能微溶于水,与黄原酸本身不同,它的碱金属盐类却是相当安定的固体,在纯净状态时为黄色,有臭味,遇热分解为烷基硫化物、二硫化物、羰基化合物及碳酸碱金属盐。黄原酸的碱金属盐都易溶于水、酒精及丙酮,它的重金属盐都不溶于水,但能溶于多种有机溶剂中。
各种黄药的水溶液比较稳定。
三、黄药的化学性质
黄药的分解,黄原酸本身不安定,容易分解为二硫化碳及相应的醇类:
黄原酸盐类(各种黄药)比较安定。黄药在酸性溶液中不够稳定,其原因是由于黄药阴离子与氢离子起双分子分解反应的原故。
黄药的氧化,黄药遇某些氧化剂如亚硝酸钠、碘、硫酸铜等容易氧化为双黄药。
黄药的酯化,黄药的化学反应多种多样,其中值得注意的与浮选药剂有关的则是黄药的成酯反应。黄药很容易与各种烷基化试剂作用生成硫代酯类。
四、黄药的制造方法与生产
制造黄药所用的原料:苛性钠(钾)、醇及二硫化碳。反应开始时,苛性钠先与醇作用生成醇钠,醇钠再进一步与二硫化碳作用生成各种黄药:
R-OH+NaOH→R-ONa+H2O
在工业上黄药的生产方法多种多样,最常用的方法有湿碱法,干燥法、结晶法与直接合成法四类。
湿碱法是在制造过程中加入少量水润湿苛性碱,避免结块,使苛性碱反应完全。干燥法与湿碱法相似用汽油或苯代替水润湿烧碱,避免因水存在促成醇钠的水解及其它副反应,反应完了后再低温干燥。湿碱法、干燥法,适用于小型土法生产,简便易行,就地生产就地使用。结晶法用苯、汽油等为溶剂,生产的黄药在溶液中结晶析出,经过滤干燥后得干产品,用这种方法生产的黄药质量好。直接合成法不用任何溶剂,直接按计算量使醇、苛性碱及二硫化碳作用而生成黄药,直接合成法不需要其他辅助原料,生产过程简单成本较低,缺点是如果处理不当,常常产品纯度不高。
生产原料用苛性钠(烧碱)愈纯愈好,一般纯度应在95%以上,先用破碎机破碎再用球磨机磨细,使之成为通过30网目筛孔的结粉。二硫化碳纯度应在98.5%以上,避免其他硫化物杂质,使用乙醇时纯度应在98度以上。
生产黄药是在铁制混涅机进行,混涅机外部用-15℃的冰盐水冷却,醇 与苛性钠以及二硫化碳最适宜的配料比
R-OH∶NaOH∶CS2=1∶1∶1
在混涅机中先放入醇,再加入苛性钠粉末,使作用物冷却至-5℃,再分批加入二硫化碳,应严格控制温度,否则会影响产品质量,一般反应温度保持20℃,最高不应超过40℃,合成产品再用盘氏密闭罐真空干燥,反应时间约7小时。
沈阳冶金选矿药剂厂(铁岭)在直接合成黄药方法的基础上,采用“反加料”的生产方法。反应时间缩短一半,设备利用率提高了一倍,产量增长一倍,产品质量显著提高。“反加料”就是将酒精与二硫化碳按配料比计量一次放入混涅机中,然后分批逐渐加入苛性钠细末,利用加碱控制温度,一般控制在10~15℃,最后一批加料要使温度上升30℃,使物料反应完全,冷却后即可出料。黄药(乙基)产品的平均含量达到85%,超过正加料的产品含量。
酒精、二硫化碳及黄药均为可燃物,储存于低温干燥地方,防止潮湿,避免乙基黄药发生自燃事故。乙基黄药的储存时间一般不应超过80天。