2-[N-гептил-N-(2-гидроксиэтил) амино] этилксантогенат натрий, обладающий флотационной активностью

(51) 03 1/006 (2006.01) С 07 С 215/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ именно к 2 гептил(2 гидроксиэтил)аминоэтилксантогената натрия АНИ 19 (1), проявляющей высокую флотационную активность при селективном обогащении полиметаллических сульфидных руд. Синтез нового соединения (1) достигается взаимодействием полученного М-(гептил)-Мдиэтаноламина с сероуглеродом в присутствии гидроксида натрия в среде этилового спирта при комнатной температуре.(72) Ержанов Казбек Бекмаганбетович Акимбаева Назгуль Оразбаевна Ануарбекова Индира Ниязбековна Тусупбаев Несипбай Куандыкович Ержанова Жадыра Аманкелдиевна Муханова Айнур Айтказыновна(73) Акционерное общество Институт химических наук им. А.Б. Бектурова(57) Изобретение относится к органической химии и флотации сульфидных полиметаллических руд, а Изобретение относится к органической химии и флотации сульфидных полиметаллических руд, а именно к 2 гептил(2-гидроксиэтил)аминоэтилксантогенату натрия АНИ-19 (1), проявляющий высокую флотационную активность при селективном обогащении полиметаллических сульфидных руд. Известным аналогом предлагаемого реагента (1) является алкиловые эфиры ксантогеновых кислот(2), обладающие флотационной активностью при обогащении сульфидных руд и относится к классу производных ксантогеновых кислот. На практике он применяется при флотации медно-молибденовых руд (Л.Я. Шубов, С.И. Иванков, Н.К. Щеглова. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. Книга 1 и 2. М. Недра, 1990.). Недостатками данного флотореагента (2) является высокая стоимость,слабая избирательность, относительная большая рабочая концентрация, ограниченная доступность. Наиболее близким прототипом к заявленному нами соединению (1) при обогащении свинец-,цинк- и серебросодержащих сульфидных руд является Недостатком данного флотореагента (3) является многостадийность синтеза, трудная доступность циклопентиламина, применение ядовитого фосгена,сложность достижения региоселективности в процессе получения самого ,-, (3), невысокая флотационная активность. Задачей настоящего изобретения является синтез нового соединения 2 гептил(2 гидроксиэтил)аминоэтилксантогенат натрия (1),обладающего высокой флотационной активностью в обогащении полиметаллических сульфидных руд. Технический результат предлагаемого изобретения является повышение собирательной активности при обогащении полиметаллических сульфидных руд. Технический результат достигается путем синтеза нового реагента 2 гептил(2 гидроксиэтил)аминоэтилксантогенат натрия (1). Этот процесс состоит из двух стадий 1. Получение-гептил-,-ди(2 гидроксиэтил)амина (5) путем взаимодействия диэтаноламина с бромгептилом. 2. Получение заявляемого флотореагента 2(2-гидроксиэтил)аминоэтилксантогенат натрия (1) взаимодействием -гептил-,-ди(2 гидроксиэтил)амина (5) с сероуглеродом (2) в среде этанола в присутствии гидроксида натрия. Строение синтезированных соединений установлено с помощью ИК-, ЯМР спектров, а химический состав - элементным микроанализом. Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженной механической мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, вносили 40 мл (43 г, 0,4 моль) диэтаноламина (4) растворенного в 100 мл (90 ) спирта и 40,1 г (0,4 моль) ацетата калия. Затем при температуре 50 С по каплям довавляем 50 мл (0,4 моль) свежеперегнанного гептилбромида в 100 мл 90 спирте. Протекание реакции контролировали с помощью тонкослойной хроматографии (силуфол,элюент - бензолгспирт 13). После завершения реакции спирт удалили на роторном испарителе. Оставшую твердую массу экстрагировали бензолам. Бензольные экстракты сушили прокаленным поташом в течение суток. После удаления бензола получили 60 г-гептил-,-ди(2 гидроксиэтил)амина (5) в виде масла, с выходом 72,2 и 0,35. Вычислено,С 64,98 Н 12,396,89. Найдено,С 64,00 Н 11,985,99. Брутто формула 11252. Данные элементного анализа соответствуют брутто формуле соединения (5). В спектре ПМР соединения (5) наблюдается синглет протонов СН 3-, мультиплеты протонов (СН 2)6 - гептилной группы в области 8 0,84 и 1,221,37 м.д. Протоны 2 группы резонируют при 2,54 м.д., ОСН 2 группы резонируют при 3,43 м.д.(м), водород при ОН группы при 3,60 м.д. в виде уширенного синглета. В ЯМР 13 С спектре наблюдаются полосы поглощение в области 14,23 и 22,50-31,75 м.д. соответствующие атомам углерода при СН 3- и (СН 2)7- группам, при 59,32 м.д. - атом С при СН 2 ОН группе, сигналы в области 56,84 и 55,08 м.д. относятся к атомам С при С 7 Н 15 СН 2 и -(2),соответственно. Пример 2 В трехгорлую колбу вносили 32 мл(5) растворенного в 100 мл 90 спирта. При температуре реакционной смеси -5 С добавили 6,3 г(0,15 моль) гидроксида натрия растворенного в 3 мл дистиллированной воде. Через 10-15 минутного перемешивания в реакционную колбу по каплям добавили 9,5 мл (11,98 г, 0,15 моль) сероуглерода и при комнатной температуре перемешивали в течение 1 часа. Затем из реакционной смеси удалили спирт, оставшийся осадок промывали бензолом. В результате получили 2 гептил(2 гидроксиэтил)аминоэтилксантогенат натрия (1) в виде кристаллов с т.пл. 54-57 С, выход 18,3 г(38,9),0,29. Заявляемое соединение (1) растворяется в воде. Состав соединения (1) установлено с помощью элементным микроанализом. Вычислено,С 47,81 Н 8,024,6521,27 Найдено,С 46,58 Н 9,455,8721,01 Брутто формула 1224 22 Данные элементного анализа соответствуют брутто формуле соединения (1). В ИК спектре соединения (1) имеются валентные колебания в области 1269 и 621 см-1, характерные дляи С- связей, соответственно. Также наблюдаются интенсивные полосы поглощения при 2845 и 2929 см-1, характерные для валентных колебаний С-Н связей предельных углеводородов и интенсивные полосы поглощения при 3412 см-1,характерные для ОН групп, включенных во внутримолекулярную водородную связь. Результаты испытаний АНИ-19 на флотационную активность. Заявляемое соединение 2 гептил(2 гидроксиэтил)аминоэтил-ксантогенат натрия (1) под шифром АНИ-19 в АО Центр наук о земле, металлургии и обогащения прошло испытания на флотационную активность. Флотационные испытания в лабораторных условиях с применением коллективного медно-свинцового промышленного собирателя бутилового ксантогената натрия,вспенивателя Т-80 и синтезированного нового реагента АНИ-19. Установление флотационной активности нового реагента АНИ-19 проводилась на медно-свинцовоцинково-пиритной руде Тишинского месторождения. Содержание основных компонентов в этой руде составляло С - от 0,4 до 0,5 Р - 0,5- 5,0 масс. . Исходная навеска в каждом опыте составляла 1000 г. Флотирование руды проводилось в режиме открытого цикла. Процесс получения медно-свинцового концентрата включает следующие стадии- измельчение руды до 86-87 класса - 0,074 мм- контрольная флотация. Полученные результаты флотационной активности реагента АНИ-19 при одинаковой концентрации с промышленным флотореагентом БКс 76 г/т приведены в таблице 1. Таблица 1 Результаты флотации полиметаллический руды Тишинского месторождения с использованием нового реагента - собирателя АНИ-19 Наименование продуктов С- Р к-т Пром. пр. 2 Пром. пр. 1 Пен. контр, фл. Хвосты Исх. руда С- Р к-т Пром. пр. 2 Пром. пр. 1 Пен. контр, фл. Хвосты Исх. руда Базовый реагентный режим 1000 гр 5,8 7,2 33,4 79,8 75,5 13,5 1,25 10,4 23,2 1,9 3,2 3,8 0,9 8,7 11,0 3,6 8,7 12,1 0,5 8,6 6,97 0,7 1,4 3,5 0,1 4,15 1,7 14,0 11,2 67,1 0,71 4,95 5,87 100 100 100 4,9 10,1 16,3 83,0 49,2 4,8 3,78 8,9 8,7 3,4 11,3 1,3 1,3 6,75 7,3 5,7 15,6 3,8 0,18 6,3 10,2 3,1 5,2 8,7 0,05 4,6 5,1 4,9 18,7 81,4 0,23 4,94 5,8 100 100 100 Как видно из таблицы 1 новый реагент АНИ-19 в концентрации 76 г/т в присутствии пенообразователя 54 г/т Т-80 повышает извлечение меди из - концентрата на 3,2, извлечение цинка в хвостах на 14,3 по сравнению с промышленным флотореагентом БКс(бутилксантогенатом) при той же концентрации(76 г/т). Результаты лабораторных опытов в открытом цикле, приведенные в таблице 1,показывают перспективность практического применения нового собирателя АНИ-19 для обогащения полиметаллических сульфидных руд. Результаты испытания по определению возможности применения нового реагента АНИ-19 в качестве дополнительного собирателя совместно с производственным флотореагентом бутилксантогенатом натрия (БКс) с целью повышенияизвлечения меди и свинца из коллективного медно-свинцового концентрата при обогащении медно-свинцово-цинковой и пиритной руды Тишинского месторождения приведены в таблице 2. Таблица 2 Результаты флотационных опытов при использовании нового реагента АНИ-19 в качестве дополнительного собирателяПродукты Выход,п.п В таблице 2 при базовом режиме расход бутилксантогената натрия составлял 38 г/т и пенообразователя во всех опытах Т-80 составлял 54 г/т. В опытах 2, 3 и 4 в таблице 2 применение нового дополнительного реагента АНИ-19 составило 10 г/т, 15 г/т и 20 г/т, а бутилксантогената 30 г/т, 35 г/т и 35 г/т соответственно. В результате этих опытов определено наибольшиеизвлечение меди и свинца в концентрате достигнута в опыте с применением АНИ-19 20 г/т т БТс 35 г/т повышение извлечение меди составило 3 , свинца - 3,49. При соотношении АНИ-19 10 г/т, БКс - 30 г/т повышение извлечение цинка и железа в хвостах повышается на 1(опыт 2). На основании анализа результатов, приведенных в таблице 2, установлено,что нового реагента АНИ- 19 можно рекомендовать дополнительным собирателем при обогащении полиметаллической руды Тишинского месторождения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 2 гептил(2-гидроксиэтил)амино этилксантогенат натрия формулы 1 обладающий флотационной активностью при обогащении полиметаллических сульфидных руд.