【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿物加工，尤其涉及一种浮选捕收剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、目前，氧化矿物的浮选主要采用的是脂肪酸类捕收剂，这类捕收剂具有经济、高效、用量少等优点。
2、氧化矿物的浮选有两种典型的方法：一种是用阳离子胺类捕收剂直接浮选，如伯胺及其相应的醋酸或氯衍生物等，但是该阳离子胺类捕收剂会对环境造成一定危害，而且在使用过程中存在泡沫粘度大、难消泡等问题；另一种是先用多价金属离子(如钙镁离子)活化氧化矿物，再用阴离子捕收剂进行浮选，如脂肪酸，氧化石蜡皂和塔尔油等，由于长链脂肪酸及其盐类来源广泛，成本低，是工业上应用比较广泛的氧化矿物浮选捕收剂；但是这类捕收剂的溶解性和分散性受温度影响较大，对矿浆的温度非常敏感，在低温条件下(小于20℃)，水溶性和分散性都比较差，影响浮选回收率，在低温条件下使用时，往往需要加热矿浆以提高其捕收能力，这会增加浮选过程的能耗和成本，而且不利于环境保护和节能降碳。
3、针对目前利用传统阴离子型脂肪酸类捕收剂进行氧化矿物浮选遇到的问题，急需一种温度非敏感的环境友好型捕收剂，提高捕收剂低温下的水溶性和分散性，改善低温下对氧化矿物的捕收能力，在较宽的浮选温度范围内实现矿物浮选，节能降碳，降低能耗。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种浮选捕收剂及其制备方法和应用，以解决现有技术中用于氧化矿物浮选的捕收剂对矿物的回收率低、耐温性能差、污染环境、能耗高的问题中的至少一个。
2、第一方面，本专利技术
3、其中，n＝7、9或11。
4、进一步的，所述化合物为2-[(5-氨基-5-羧甲基)氨基]月桂酸，具有式(2)所示的化学结构：
5、
6、进一步的，所述化合物为2-[(5-氨基-5-羧甲基)氨基]十四酸，具有式(3)所示的结构：
7、
8、进一步的，所述化合物为2-[(5-氨基-5-羧甲基)氨基]癸酸，具有式(4)所示的化学结构：
9、
10、第二方面，本专利技术提供了一种捕收剂的制备方法，所述制备方法包括：将脂肪酸与卤化试剂进行反应，制得α-卤代脂肪酸；将所述α-卤代脂肪酸与赖氨酸进行反应。
11、进一步的，所述卤化试剂为液溴、n-溴代丁二酞亚胺、氯气、n-氯代丁二酰亚胺中的一种。
12、进一步的，所述将所述α-卤代脂肪酸与赖氨酸进行反应，包括：将赖氨酸溶解于碱性溶液中，加入所述α-卤代脂肪酸，反应。
13、进一步的，所述碱性溶液为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、碳酸氢钠水溶液、碳酸钠水溶液、氢氧化钙水溶液中的至少一种。
14、第三方面，本专利技术提供了一种捕收剂在氧化矿物浮选中的应用，所述捕收剂为第一方面所述的捕收剂或第二方面所得的捕收剂。
15、进一步的，所述氧化矿物为石英、铁矿石、方解石、磷灰石、萤石、白钨矿中的一种或几种。
16、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
17、1、本专利技术浮选捕收剂含有两个羧基和两个胺基，与传统阴离子型脂肪酸类捕收剂比较，具有较强极性，更容易与氧化矿物表面作用形成氢键或者静电作用，吸附在矿物表面；而且改善了捕收剂在水中的溶解性及分散性，低温下无需加温即可良好地溶解在水中，保证了低温条件下(低至10℃)的浮选性能，配合捕收剂适宜的碳链长度，捕收剂可以在较宽的浮选温度范围内实现浮选；当捕收剂为2-[(5-氨基-5-羧甲基)氨基]月桂酸及其浓度为80mg/l时，在10～40℃范围内对石英均具有良好的浮选效果，石英回收率为80-95％。
18、2、本专利技术浮选捕收剂含有的羧基和胺基官能团，容易与金属阳离子发生螯合作用，氧化矿物表面的金属离子成为浮选活性位点，所以，将捕收剂应用到金属阳离子比较丰富的硬水环境中时，不仅能实现对金属离子的选择性捕收，还能增强捕收剂与矿物表面的结合牢固度，促进矿物的浮选。
19、3、本专利技术氨基酸类捕收剂的非极性基是烃基，具有疏水性能，吸附在矿物表面的捕收剂的烃基增强了矿物表面的疏水性，使得矿物颗粒更容易被气泡所捕获并上升到水面。烃基碳链长度在一定范围内，随着碳链长度的增加，脂肪酸的捕收效果会有所提升。然而，这种影响并不是无限的，碳链长度的增加应该在一个适宜的范围内，本专利技术的范围在c10～c14之间。如果碳链长度超出这个范围，虽然捕获剂的疏水性继续增强，但溶解度会降低，反而会削弱捕收能力。
20、4、本专利技术捕收剂的制备流程简单，工艺条件要求低，容易制备合成；制备原料含有赖氨酸，对环境友好，无需后处理；制得的氨基酸类捕收剂具有低毒、低挥发和生物可降解性，对环境友好。
21、5、本专利技术浮选捕收剂低温下无需加温即可良好地溶解并分散在水中，减少捕收剂用量的同时，还能保证低温条件下对矿物的浮选效率，扩展了捕收剂的地域应用范围，实现节能降碳，降低能耗，并减轻了捕收剂用量对环境的影响。
22、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
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1.一种浮选捕收剂，其特征在于，所述捕收剂为式(1)所示的化合物：
2.根据权利要求1所述的捕收剂，其特征在于，所述化合物为2-[(5-氨基-5-羧甲基)氨基]月桂酸，具有式(2)所示的化学结构：
3.根据权利要求1所述的捕收剂，其特征在于，所述化合物为2-[(5-氨基-5-羧甲基)氨基]十四酸，具有式(3)所示的化学结构：
4.根据权利要求1所述的捕收剂，其特征在于，所述化合物为2-[(5-氨基-5-羧甲基)氨基]癸酸，具有式(4)所示的化学结构：
5.一种权利要求1-4任一项所述的捕收剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将脂肪酸与卤化试剂进行反应，制得α-卤代脂肪酸；将所述α-卤代脂肪酸与赖氨酸进行反应。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述卤化试剂为液溴、N-溴代丁二酞亚胺、氯气、N-氯代丁二酰亚胺中的一种。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述α-卤代脂肪酸与赖氨酸进行反应，包括：将赖氨酸溶解于碱性溶液中，加入所述α-卤代脂肪酸，反应。
8.根据权利要求7
9.一种捕收剂在氧化矿物浮选中的应用，其特征在于，所述捕收剂为权利要求1-4任一项所述的捕收剂或权利要求5-8任一项所得的捕收剂。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述氧化矿物为石英、铁矿石、方解石、磷灰石、萤石、白钨矿中的一种或几种。
...【技术特征摘要】
1.一种浮选捕收剂，其特征在于，所述捕收剂为式(1)所示的化合物：
2.根据权利要求1所述的捕收剂，其特征在于，所述化合物为2-[(5-氨基-5-羧甲基)氨基]月桂酸，具有式(2)所示的化学结构：
3.根据权利要求1所述的捕收剂，其特征在于，所述化合物为2-[(5-氨基-5-羧甲基)氨基]十四酸，具有式(3)所示的化学结构：
4.根据权利要求1所述的捕收剂，其特征在于，所述化合物为2-[(5-氨基-5-羧甲基)氨基]癸酸，具有式(4)所示的化学结构：
5.一种权利要求1-4任一项所述的捕收剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将脂肪酸与卤化试剂进行反应，制得α-卤代脂肪酸；将所述α-卤代脂肪酸与赖氨酸进行反应。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹少航，武飞，曹亦俊，李超，范桂侠，何建勇，刘凤，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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