新工艺法合成巯基乙酸钠的研究

冯卫国

（陕西华光实业有限责任公司，陕西华县714102）

0 概述

巯基乙酸钠在铜钼矿浮选中用作铜矿物和硫铁矿的抑制剂，对铜、硫等矿物有明显的抑制作用，可以有效提高钼精矿的品位。巯基乙酸钠作为一种新型硫化矿的有效抑制剂在选钼生产中已经成功应用多年，已完全替代剧毒抑制剂氰化钠。目前，国内对巯基乙酸的研究很多，合成方法也有许多，但是针对巯基乙酸钠的研究相对较少，大多数生产企业是生产乙硫氨酯，而巯基乙酸钠只是其副产品。

陕西华光实业有限责任公司油药厂是国内首家生产巯基乙酸钠代替氰化物选矿的专业药剂生产厂家。该公司采用海波法生产巯基乙酸钠。工艺路线为：先制取 ClCH2COONa，再用 ClCH2COONa与Na2S2O3反应缩合，最后用Na2S进行巯化，即得到巯基乙酸钠产品。该生产工艺的优点是设备简易，操作简便，原料易得，无废气废水排出；但缺点是产品中巯基乙酸钠有效含量低。近几年随着全球经济的快速增长，国内国际化工原料市场价格大幅上涨，导致包括巯基乙酸钠在内的几种主要产品生产成本居高不下，为了提高品位，稳定指标，降低成本，对合成巯基乙酸钠的生产工艺进行技术改进和研究就显得尤为重要。

1 合成实验

1.1 主要仪器及原料

仪器：2 000 mL三口烧瓶，HH－501恒温水浴锅，JB－A1搅拌器，2 000 mL烧瓶，SHB－III型循环水式多用真空泵等。

原料：氯乙酸（工业级），碳酸钠（工业级），硫代硫酸钠（工业级），强碱巯化剂（工业级）。

1.2 工艺流程

图1 新工艺流程图

1.3 实验操作步骤

在1 000 mL烧杯中加一定量的水，在常温加入固体纯碱，搅拌30 min使之充分溶解，之后加入氯乙酸进行中和，氯乙酸的中和反应是放热的，同时伴有大量二氧化碳气体放出，反应比较剧烈，为了控制中和反应的温度（温度过高，氯乙酸会发生水解反应而生成羟基羧酸）及防止反应时泡沫溢出，氯乙酸的加入速度要慢，其用量视溶液的pH值要求而定；到溶液变清后，倒入三口烧瓶中，放入电加热水浴锅进行加热反应，当达到一定温度时，再加入硫代硫酸钠晶体，搅拌升温到85℃，并在此温度条件下反应40 min，即可得到Bunte盐。持续升温到95℃后加入强碱巯化剂溶液，反应约40 min，停止加热搅拌，自然冷却，净化后，即可得到红褐色（有的颜色略深）透明的巯基乙酸钠产品。

1.4 结果与讨论

1.4.1 强碱巯化剂用量对反应的影响

由于此工艺与原工艺主要不同点在于加入了不同的巯化剂，所以按照原工艺条件，固定水、氯乙酸、纯碱、硫代硫酸钠用量，只对强碱巯化剂不同用量做对比试验，来确定其较佳用量参数，其反应结果见表1。

表1 强碱巯化剂不同用量的反应结果

从表1可以看出，随着强碱巯化剂用量的增加，巯基乙酸钠的品位也随之升高，但产品中的结晶产物也随之越来越多，会对生产作业和使用产品的企业带来很多不利的影响，因此选择使用70 g强碱巯化剂最为适宜。

1.4.2 温度对反应的影响

强碱巯化剂添加时的温度也对合成巯基乙酸钠产生影响，其巯化时的反应为放热反应，温度变化比较大，固定水、氯乙酸、纯碱、硫代硫酸钠用量，强碱巯化剂用量为70 g做对比试验，来确定其较佳温度参数，其反应结果见表2。

从表2可以看出，随着温度的增加，巯基乙酸钠的品位也随之升高，当温度在95℃时添加强碱巯化剂，反应溶液瞬间可达115℃左右，因此，应缓慢添加强碱巯化剂，以免反应溶液溢出。

1.4.3 原工艺与新工艺成本对比

原工艺与新工艺最大不同点在于加入了不同的巯化剂，用原工艺生产的巯基乙酸钠产品其品位只有9％左右，新工艺在实验室合成的巯基乙酸钠产品其品位保持在15.5％左右。在成本核算对比上，每生产1 t巯基乙酸钠，新工艺比原工艺在原材料消耗上可节约近3 000元，大大降低了生产成本。

表2 不同温度对反应影响的结果

2 选矿实验

通过对比试验，观察新工艺合成巯基乙酸钠的抑铜效果及对钼精选技术指标的影响。

2.1 试验矿样及药剂

采金堆城百花岭选矿厂粗精矿样50 kg，烘干、混匀。取粗精矿样200 g，加水100 g，至φ150×100型锥型球磨机，磨矿14 min，细度－400目85％。

陕西华光实业有限责任公司油药厂巯基乙酸钠，含量8.43％；试验室巯基乙酸钠，含量15.66％，均稀释至1％。

2.2 选矿试验工艺流程

试验流程见图2。取粗精矿样200 g，加水100 g，至φ150×100型锥型球磨机，磨矿14 min，细工－400目85％。分别用XFD型1.5 L、1.0 L、0.75 L、0.5 L单槽浮选机浮选，浮选时间分别为2 min、1.5 min、1.5 min、1 min。

图2 多段精选试验流程

2.3 结果与讨论

选矿试验结果见表3。

表3 巯基乙酸钠多段精选试验结果

从表3可看出，新工艺合成巯基乙酸钠比原工艺生产的巯基乙酸钠抑铜效果好得多，而且有利于钼品位的提高。新工艺合成巯基乙酸钠对选钼技术指标无影响，而且能促进选钼技术指标的提高。

3 结论

（1）生产巯基乙酸钠工艺新方法，不仅大幅度提高了巯基乙酸钠产品的品位，而且较大程度降低了生产成本。

（2）新工艺合成巯基乙酸钠抑铜对钼精选技术指标无影响，而且还能优化精选选钼技术指标。

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