[发明专利]一种双配体型三唑硫酮捕收剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于金属选矿及矿山废水治理技术领域，具体涉及一种双配体型三唑硫酮捕收剂及其制备方法与应用。具有如式I、式Ⅱ和式Ⅲ所示的化学结构通式：其中，X为‑NH或‑N‑NH₂；R₁为C₁～C₁₇的烃基或具有式Ⅳ结构的烷氧醚基；R₂和R₃为C₁～C₁₇的烃基、氢或具有式Ⅳ结构的烷氧醚基；R¹为亚乙基或亚丙基；n为1～3的整数；R²为C₁～C₁₇的烃基。本发明将传统的矿物浮选捕收有效官能团结构C(＝S)‑O、C(＝S)‑N和P(＝S)‑S与三唑硫酮捕收剂创新性组合形成双配体型三唑硫酮捕收剂，提高双官能团结构在金属矿物或沉淀物表面的吸附能力，增强对有色金属矿物及有价金属硫化或氧化沉淀物的浮选回收效率。

技术领域

本发明属于金属选矿及矿山废水治理技术领域，具体涉及一种双配体型三唑硫酮捕收剂及其制备方法与应用。

背景技术

随着矿山资源的不断开采，近年来一些相关问题也逐步出现，尤其是有色金属矿物资源的匮乏以及伴随有色金属选矿或浸出过程中，产生大量污染严重、不易控制且治理困难的有价金属离子的矿山废水。

处理有色金属浮选或浸出过程中产生的富含重金属离子废水常用方法是化学沉淀法，其基于向废水中添加相应化学试剂，使之与有价金属离子发生反应生成沉淀物，形成的沉淀物可以通过沉降或过滤与水分离从而达到除去金属离子的目的。传统的化学沉淀法可分为氢氧化物或碳酸盐沉淀法(中和沉淀法)和难溶盐沉淀法(硫化物沉淀法)等。采用化学沉淀法处理含金属离子废水不仅会产生大量含重金属污泥，且污泥中有价金属的回收存在困难，难以进行资源整合与再利用，易对环境造成二次污染。

化学沉淀法中所产生的含金属沉淀物，可以借助浮选工艺，实现有价金属的富集回收。目前，该方法常用于硫化沉淀物的回收，采用多是黄药或黑药类等硫化矿浮选捕收剂，用于处理含单一离子废水，遗憾的是，该类药剂对金属的捕收性能缺乏选择性，对沉渣种类复杂或含有多种有价金属，其在选择性及捕收性能方面无法取得较为理想的效果。此外，特别是对于中和沉淀所产生的中和沉淀物或硫化-氧化混合沉淀物富集回收，更是缺少有效的浮选捕收剂实现有价金属的有效回收。因此，解决金属矿物匮乏及有效回收利用矿山废水中有价金属的问题关键是开发新型高效的浮选捕收剂。

现有的硫化矿物浮选捕收剂大多数是几十年前开发的，其有效作用基团为C(＝S)-O、C(＝S)-N、P(＝S)-S和P(＝S)-NH。近几年的研究工作主要是对已有的亲矿物基团进行修饰，而具有新型亲矿物基团且捕收及选择性能良好的浮选药剂则鲜有报道。研究中发现三唑硫酮类化合物分子结构中含有氨基和硫代羰基基团，这使得它们对铜、铅或锌等金属具有较强的配位能力(Huang D S,Zhao P X,Astruc D.Catalysis by 1,2,3-triazole-and related transition-metal complexes[J].Coordination Chemistry Reviews,2014,272:145-165.)，有望解决有色金属矿物浮选效率低及化学沉淀法处理废水难以高效选择性回收沉渣中有价金属的问题。

此外，具有双亲矿物基团捕收剂的开发是近年来浮选分离有价矿物的最新研究趋势。两个官能团协同配伍，调整其在矿物表面的吸附结构，改善吸附特性，增强与矿物或金属沉淀物的选择性吸附效果，提高浮选分离能力，是一类具有广阔应用前景的捕收剂(LiuGY,Liu J,HuangY G,Yang X L,Zhong H.New advances in the understanding anddevelopment of flotation collectors:A Chinese experience[J].MineralsEngineering,2018,118:78-86.)。