一種用于鋁土礦反浮選的取代胺類化合物制造技術

一種用于鋁土礦反浮選的取代胺類化合物。本發明專利技術采用胺基或者羥基化合物與共軛烯丙基化合物為原料，或者使用除丙烯腈外的其它共軛烯丙基化合物為原料，在一定溫度下進行烷基化反應，然后進行還原，所得產物經酸化、堿析，減壓蒸餾，真空干燥即得取代胺類化合物。采用取代胺類化合物替代十二胺作為鋁土礦反浮選捕收劑，其對鋁硅酸鹽的捕收能力強。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
專利說明一種用于鋁土礦反浮選的取代胺類化合物 本專利技術涉及一種替代十二胺作為一水硬鋁石型鋁土礦反浮選的有效捕收劑--取代胺類化合物，以及該化合物的制備方法。一水硬鋁石型鋁土礦是我國鋁土礦的主要資源，由于鋁硅比低，我國現有的氧化鋁生產方法主要有聯合法、燒結法等工藝，其堿耗大、流程長、成本高的缺陷嚴重阻礙了我國鋁工業的發展。采用“浮選脫硅—拜耳法”新工藝是我國鋁工業發展的方向?，F在已基本定型的浮選方法是利用油酸等藥劑采用正浮選工藝脫硅。但此法存在上浮量大、藥劑消耗大等不足。采用反浮選工藝可以克服正浮選工藝存在的不足。目前在反浮選工藝中使用的捕收劑主要是十二胺。由于十二胺對鋁硅酸鹽捕收能力不強，致使鋁土礦反脫硅工藝中鋁硅酸鹽礦物不能有效上浮。本專利技術的目的是提供一種新的反浮選用捕收劑，以克服十二胺對一水硬鋁石型鋁土礦中脈石礦物——鋁硅酸鹽捕收能力不強的缺點。本專利技術所述的替代十二胺用作捕收劑的化合物名稱為取代胺類化合物，其分子式為RY(CH2)nNH2其中R為含1～20個碳原子的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基或取代的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基；Y為NH或O，n等于1～3。取代胺類化合物可通過以下方法制得。在裝有攪拌器、回流冷凝裝置及恒壓漏斗的反應器中，加入胺基或者羥基化合物，在室溫和攪拌條件下，經恒壓漏斗中緩慢滴加共軛烯丙基化合物，在10～100℃下進行烷基化反應。反應完畢后加入過量甲醇或乙醇，攪拌使之成為均相，再加入鈉屑或鉀屑在65～75℃條件下還原，或在Ranny Ni存在下，在加壓條件下與氫氣反應還原。本專利技術還可使用除丙烯腈外的其它共軛烯丙基化合物為原料，烷基化反應則在50～60℃條件下進行，再用氨氨解，然后用金屬氫化物還原，或用次氯酸鈉加氫氧化鈉霍夫曼降解。上述所得產物經酸化、堿析，減壓蒸餾，真空干燥即得取代胺類化合物。所使用的胺基化合物，其化學通式為RNH2，式中R為含1～20個碳原子的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基或取代的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基；所使用的羥基化合物，其化學通式為ROH，式中R為含1～20個碳原子的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基或取代的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基。所使用的共軛烯丙基化合物，其化學通式為CH2＝CHX，式中X為-CN、-COOH、-COOCH3、-COOC2H5、-CONH2。以胺基化合物、共軛烯丙基化合物為原料時，則其投料摩爾比為1∶0.9～1.1，最好為1∶1。以羥基化合物、共軛烯丙基化合物為原料時，其投料摩爾比為1∶0.8～1.2，最好為1∶1。采用取代胺類化合物替代十二胺作為鋁土礦反浮選捕收劑，其對鋁硅酸鹽的捕收能力強，與十二胺相比結果如下表所示 高嶺石 葉臘石 伊利石十二胺 68.51 64.18 33.52DN1286.03 72.88 54.08DN1488.12 91.04 57.96DN1687.58 88.72 58.03對比實驗說明，DN12、DN14、DN16用于浮選鋁硅酸鹽類，所得指標明顯優于十二胺。附圖說明圖1為用胺基(羥基)化合物、共軛烯丙基化合物為原料，先經烷基化反應，再使用金屬鈉或鉀和醇為還原劑，或用氫氣為還原劑，Ranny Ni為催化劑，加壓條件下還原合成取代胺類化合物的工藝流程圖。圖2為用胺基(羥基)化合物、共軛烯丙基化合物為原料，經烷基化反應，再使用氨氨解，再用金屬氫化物還原，或用次氯酸鈉和氫氧化鈉霍夫曼降解，合成了取代胺類化合物的工藝流程圖。圖1所示，在裝有攪拌器、回流冷凝器及恒壓漏斗的反應器中，加入胺基(羥基)化合物，用恒壓漏斗滴加共軛烯丙基化合物，攪拌，在10～100℃下反應，直至烷基化反應完畢。再加入醇，和鈉屑或鉀屑，控溫65～75℃，攪拌還原；或將親核加成產物置于高壓釜中，用RannyNi為催化劑，通入氫氣還原。圖2所示，在裝有攪拌器、回流冷凝器的反應釜中，加入胺基(羥基)化合物、共軛烯丙基化合物，在50～65℃條件下攪拌，烷基化反應直至完畢。再通入氨氣氨化，加熱蒸餾除水后，再加入金屬氫化物還原。例1在裝有攪拌器、回流冷凝裝置及恒壓漏斗的500ml三頸瓶中，加入93克十二胺，加溫使之熔化，在恒壓漏斗中加入27克丙烯腈，邊攪拌邊滴加。滴加完畢后控溫至30～35℃，攪拌回流5～7小時，升溫至65～75℃，加入5摩爾乙醇，攪拌成均相，分數次加入3摩爾鈉屑，攪拌回流4小時。停止攪拌和加熱，加入少量水，減壓蒸餾至干，加酸酸化至強酸性，除去固化物，再加堿，析出固相，抽濾，真空干燥，即得淡黃色或灰白色固體產品(DN12)，產率大于85％。取本品進行鋁硅酸鹽浮選實驗，當其濃度為0.48g·L-1時，礦物上浮率分別為高嶺石86.03％、葉臘石72.88％、伊利石54.08％。例2在裝有攪拌器、回流冷凝裝置及恒壓漏斗的500ml三頸瓶中，加入110克十四胺，稍升溫使之熔融，在恒壓漏斗中加入27克丙烯腈，邊攪拌邊緩慢滴加。滴加完畢后控溫至35℃左右，攪拌回流7～9小時。將產物傾入高壓反應釜中，用1mol乙醇溶解，再加入Ranny Ni，通入氫氣升壓還原，直至氫氣量不再減少為止。將產物減壓蒸餾，真空干燥，即得產品(DN14)。產率大于90％。取本品用0.54g·L-1濃度浮選鋁硅酸鹽礦物，礦物上浮率分別為高嶺石88.12％、葉臘石91.04％、伊利石57.96％。例3在裝有攪拌器、回流冷凝裝置及水分離器的500ml反應釜中，加入120克十六胺，45克丙烯酸甲酯，在50～65℃條件下攪拌回流9～12小時，通氨氨解，直至水不再分出為止，減壓蒸餾除去多余水份，加入LiAlH4還原，將產物酸化，除去固化物，再堿析、抽濾，真空干燥得產品(DN16)。產率大于85％。取本品用0.6g·L-1濃度浮選鋁硅酸鹽礦物，礦物上浮率分別為高嶺石87.58％、葉臘石88.72％、伊利石58.03％。權利要求1.一種用于鋁土礦反浮選的化合物，其特征在于化合物名稱為取代胺類化合物，分子式為RY(CH2)nNH2其中R為含1～20個碳原子的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基或取代的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基；Y為NH或O，n等于1～3。2.一種制備權利要求1所述取代胺類化合物的方法，其特征在于本專利技術采用胺基或者羥基化合物與共軛烯丙基化合物為原料，在10～100℃下進行烷基化反應，反應完畢后加入過量甲醇或乙醇，攪拌使之成為均相，再加入鈉屑或鉀屑在65～75℃條件下還原，或在Ranny Ni存在下，在加壓條件下與氫氣反應還原。3.一種制備權利要求1所述取代胺類化合物的方法，其特征在于本專利技術使用除丙烯晴外的其它共軛烯丙基化合物為原料，在50～60℃條件下進行烷基化反應，再用氨氨解，然后用金屬氫化物還原，或用次氯酸鈉加氫氧化鈉霍夫曼降解。4.根據權權利要求2或3所述的制備方法，其特征在于所使用的胺基化合物，其化學通式為RNH2，式中R為含1～20個碳原子的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基或取代的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基；所使用的羥基化合物，其化學通式為ROH，式中R為含1～20個碳原子的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基或取代的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基；所使用的共軛烯丙基化合物，其化學通式為CH2＝CHX，式中X為-CN、-COOH、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于鋁土礦反浮選的化合物，其特征在于：化合物名稱為取代胺類化合物，分子式為：ＲＹ（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］ＮＨ↓［２］其中：Ｒ為含１～２０個碳原子的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基或取代的直、支鏈烷基、環烷基、芳香基；Ｙ為ＮＨ或Ｏ ，ｎ等于１～３。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣玉仁，胡岳華，曹學鋒，李海普，
申請(專利權)人：中南大學，
類型：發明
國別省市：43[中國|湖南]