[发明专利]一种有机磷酸化合物及其合成方法和作为黄铜矿捕收剂的应用

说明书

本发明公开了一种有机磷酸化合物及其合成方法和作为黄铜矿捕收剂的应用。有机磷酸化合物的合成方法：将有机羧酸化合物与亚磷酸在五氧化二磷作用下进行缩合反应，缩合反应产物经过水蒸气水解，分离提纯，即得。将有机磷酸化合物用于黄铜矿浮选，其选择性强，药剂用量小，且成本低廉，浮选指标稳定，可对黄铜矿和黄铁矿进行高效浮选分离。

技术领域

本发明涉及一种有机磷酸化合物及其合成方法，还涉及一种有机磷酸化合物作为黄铜矿浮选捕收剂在黄铜矿浮选分离中的应用，属于硫化矿物浮选技术领域。

背景技术

铜是与人类关系密切的一种有色金属，具有熔沸点高，延展性、导热导电性好等优点，被广泛地用于电气、机械制造、建筑工业以及国防工业等领域。世界铜矿资源丰富，但随着国民经济的迅速发展，易选铜矿资源逐渐减少，对难选铜矿的开发利用越来越受到重视。

我国铜矿产资源类型较多，主要为硫化铜矿，铜硫共生型矿石较为常见。黄铜矿作为铜的主要赋存矿物，常与黄铁矿、磁黄铁矿等共生。但是由于各种矿物间嵌布关系复杂，难以充分单体解离，铜硫分离一直是硫化矿浮选领域的重点和难点。目前常用的黄铜矿捕收剂有黄药类、黑药类、硫氨酯类以及硫氮类等。黄药类捕收剂捕收性能较好，但是选择性较差，常需添加石灰形成高碱度矿浆环境对黄铁矿进行抑制，而石灰在使用过程中易结垢、堵塞管道且会对黄铜矿产生一定程度的抑制；黑药类、硫氮类捕收剂选择性较好，但是捕收性能弱于黄药。此外，羰基硫脲、EP、PAC、PZO等新型黄铜矿捕收剂也被用于铜硫分离。但是，这些药剂都普遍存在药剂用量大、选择性不强、药剂成本高及环保等方面的问题。因此，寻找开发一种药剂成本低、经济环保且具有高选择性的黄铜矿捕收剂是解决铜硫分离的重要突破方向。

发明内容

针对现有技术中黄铜矿和黄铁矿分离过程中，传统的黄铜矿捕收剂存在选择性弱、药剂成本高等问题，本发明的目的在于提供一种包含多组磷酸活性基团的有机磷酸类化合物，其对黄铜矿的选择性性好，且避免采用黄铁矿等脉石矿物抑制剂或辅助捕收剂，能有效提高黄铜精矿的品位和回收率。

本发明的第二个目的是在于提供一种工艺简单、成本低、环保优势明显的合成有机磷酸类化合物的方法。

本发明的第三个目的是在于提供一种将有机磷酸类化合物作为硫化矿捕收剂在黄铜矿与黄铁矿等脉石矿物浮选分离中的应用，以有机磷酸类化合物，无需使用黄铁矿抑制剂或辅助捕收剂，药剂用量小，选择性好，可大幅度地提高铜精矿的品位和回收率，效果远远优于传统的选择性较差的黄铜矿捕收剂—黄药。

本发明提供了一种有机磷酸化合物，其具有式1结构：

其中，R为烃基。

优选的方案，R为C₁～C₂₀的烷烃基。R为C₁～C₁₀的直链或带支链的烷烃基。

本发明提供的有机磷酸化合物与矿物的作用位点为磷酸基团，而R基团为油性基团，修饰在矿物表面改善矿物表面的亲水性，因此R的选择范围较广，一般油性的脂肪烃基、芳烃基均满足要求，脂肪烃基如烯烃基、烷烃基或炔烃基等都满足要求。理论上R基团碳原子增加，可以进一步改善黄铜矿表面的亲油性，但是碳原子数过大，则影响有机磷酸化合物的溶解分散性能，因此在碳原子数在1～20内的有机磷酸化合物既可以改善黄铜矿表面油性，又具有较好的溶解分散性，均能作为黄铜矿浮选捕收剂。本发明优选碳原子数在1～10以内。R基团一般常见的为烷基，烷基可以为带支链的烷基或者直链烷基，最好是直链烷基。

本发明还提供了有机磷酸化合物的应用，将其作为黄铜矿捕收剂应用于黄铜矿与脉石矿物的浮选分离。