从硫氨酯尾液中提纯巯基乙酸钠的实验研究

摘 要：硫氨酯生产过程中会副产大量的含17%的巯基乙酸钠液体，即硫氨酯尾液，由于目前尚无成熟的处理方法，造成库存的大量积压。根据市场需求，公司决定研发从硫氨酯尾液中提纯30%巯基乙酸钠的新方法。经过反复实验，研发了通过先酸化，再负压蒸馏提纯，最后中和的方法，成功地从尾液中回收30%的巯基乙酸钠液体，后经车间放大实验验证，各项工艺条件符合实际生产的要求。

關键词：硫氨酯尾液；提纯；负压蒸馏；30%巯基乙酸钠液体

1 引言

巯基乙酸钠在铜钼矿浮选中用铜钼分离的抑制剂，对铜有明显的抑制作用，从而有效的提高了钼精矿的品位。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，具有高效，无污染等特点，是选矿界极力推广应用的一种环保型浮选药剂，有着广阔的应用前景。烟台恒邦化工助剂有限公司是烟台恒邦集团有限公司控股的大型选矿药剂生产企业，通过多年的发展，公司已形成了完整的选矿助剂产业链，主要生产各种高效浮选药剂。其中硫氨酯生产过程中副产的大量的含17%巯基乙酸钠的尾液，除小部分直接销售外，未得到充分利用，造成库存积压。根据市场需求，成功的研发了一种从硫氨酯尾液中提取含30%的巯基乙酸钠液体的新方法，有效的解决了大量尾液库存积压的问题，达到了变废为宝，增加企业效益的目的。

2 实验工艺分析

2.1 硫氨酯尾液的组成

2.2 尾液提纯原理与工艺分析

由表1可知，硫氨酯尾液中巯基乙酸钠的含量为17%，如果采用将尾液直接负压蒸馏的提纯方式，尾液中的氯化钠在水溶液中的饱和度相对于巯基乙酸钠在水溶液的饱和度要低，在负压蒸馏的过程中氯化钠溶液先达到饱和析出，形成含巯基乙酸钠的氯化钠饱和溶液，氯化钠析出的同时会带出大量的巯基乙酸钠晶体，达不到回收目的。

鉴于此，经过大量实验摸索，最终确定先将尾液酸化，将其中的巯基乙酸钠全部转化为巯基乙酸，再对酸化液蒸馏提纯，最后加入氢氧化钠进行中和的工艺路线。在蒸馏提纯的过程中氯化钠会从釜底先析出，当巯基乙酸的含量大于30%时，再加入氢氧化钠溶液进行中和，得到含量大于30%的巯基乙酸钠液体，达到实验目的。

3 实验过程与分析

本实验主要分为四个过程：酸化、蒸馏、过滤及中和。

3.1 酸化

采用一定浓度的盐酸进行酸化处理，将尾液酸化至一定的pH值后，采用碘量法滴定分析其中巰基乙酸的含量，并做记录。

3.2 蒸馏、过滤

3.2.1 操作步骤

①向塔釜烧瓶内加入少许沸石及 1000mL 酸化液，接通塔顶冷凝器的循环水，接通总电源，开启控制面板开关，通过控制面板调整塔釜温度及回流比等参数。

②当塔釜内液体沸腾，全塔处于稳定状态（即顶温、釜温均稳定）时，将塔顶的回流液不断采出。

③每隔15分钟记录一次釜温、顶温，并从釜底取样分析其中巯基乙酸的含量，当巯基乙酸的含量达到生产要求指标时，停止蒸馏。

④将釜底液进行过滤，将滤液收集。

3.2.2 真空度对塔釜、塔顶温度及蒸馏时间的影响

真空度的高低对塔釜、塔顶的温度及蒸馏时间都有一定的影响。由图1可知，塔釜、塔顶的温度随着真空度的增大呈降低趋势，蒸馏时间也随着真空度的增大而减少。巯基乙酸属于高沸点物质，采用常压蒸馏亦可以达到蒸馏提纯的目的，但是常压蒸馏时间太长，生产效率较低，不宜采用。通过实验验证并考虑到实际生产的需求，决定负压蒸馏工艺操作条件如下：真空度0.06MP，塔釜温度78℃左右，蒸馏时间150min。

3.3.3 中和

用一定浓度的氢氧化钠与抽滤得到的滤液进行中和反应，但中和反应会大量放热，产生副反应，使巯基乙酸钠发生氧化反应生成二硫代二乙酸钠。

2HSCH2COONa+1/2O2 → NaOOCCH2-S-S-CH2COONa

这个副反应主要与氧气、反应温度、碱性强弱、催化剂（铁、铜）等因素有关。在氧气的存在下，反应温度越高、碱性越强、浓度越大、铁铜等金属离子越多，其氧化速度越快，甚至可以在几十分钟内产品全部被氧化，生产过程中为有效减少副反应的发生，应适当控制加料速度，防止升温过快，造成巯基乙酸钠损失。

4 结论

①通过先酸化，再负压蒸馏提纯，最后中和的方法成功的实现了从硫氨酯尾液中回收30%的巯基乙酸钠液体的目的，并且通过中试结果验证了方案的可行性。②负压蒸馏过程中，塔釜、塔顶的温度，蒸馏时间与真空度的大小成负相关关系，实际生产可根据实验中得到的相关数据考虑选择最经济的生产工艺条件。③中和过程需要控制加料速度，防止温度升高过快，影响产品的质量。④该工艺的成功研发，有效的解决了大量尾液库存积压的问题，达到了变废为宝，增加企业效益的目的。

参考文献：

[1]冯卫国.新工艺法合成巯基乙酸钠的研究[J].中国钼业，2011，35（4）：45-46.

作者简介：

徐庆华 （1981- ），女（汉族），山东烟台人，烟台恒邦化工助剂有限公司，工程师，硕士，主要从事选矿技术及选矿药剂开发与研究工作。