N-烃氧羰基异硫氰酸酯及其衍生物的合成与浮选性能研究

论文摘要

研究出一种新型席夫碱相转移催化剂,应用于N-烃氧羰基异硫氰酸酯及其衍生物的合成,并结合秘鲁铜矿矿样考察其浮选性能。设计并制备出三种席夫碱催化剂,优化其合成的条件。以硫氰酸钠和氯甲酸乙酯为原料,利用合成的席夫碱JB-1、QA-3、JA-3和传统的N,N-二甲基苯胺、吡啶和喹啉作为相转移催化剂进行对比,分别在环己烷、L油中合成N-烃氧羰基异硫氰酸酯,通过比较各种催化剂的催化活性,找到了一种在这两种溶剂体系中均具有高效催化活性的JA-3催化剂。并选取JA-3作为催化剂,分别在L油和环己烷体系中,优化其催化合成N-烃氧羰基异硫氰酸酯的条件。结果表明：采用JA-3做催化剂,合成N-烃氧羰基异硫氰酸酯的转化率在97%以上。在最佳的条件下,选择JA-3催化剂合成得到烃氧羰基异硫氰酸酯中间体,进而开发出新型硫化矿捕收剂MT-20,并结合秘鲁铜矿矿样考察MT-20的浮选性能。结果表明：MT-20和Mac-12对铜的捕收能力几乎相当,回收率分别为92.64%和92.59%,都强于Z-200,但MT-20的选择性优于Mac-12, MT-20和Mac-12得到的粗精矿的品位分别7.07%和5.85%。另外,MT-20对砷的回收率比Mac-12对砷的回收率要低7.74%。采用MT-20作为秘鲁铜矿的捕收剂,有利于提高铜精矿品位和回收率,充分体现出MT-20对铜矿物的强的捕收能力和良好的选择性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 铜矿资源的现状
• 1.1.1 铜矿资源的分布情况
• 1.1.2 我国铜矿资源的现状
• 1.1.3 硫化铜矿石的性质
• 1.1.4 硫化铜矿石综合利用现状
• 1.2 硫化矿捕收剂现状
• 1.2.1 常用硫化矿捕收剂
• 1.2.2 新型硫化矿药剂
• 1.3 硫化矿捕收剂的分子结构设计理论
• 1.3.1 电负性理论
• 1.3.2 分子轨道理论
• 1.3.3 软硬酸碱理论
• 1.4 异硫氰酸酯及其衍生物的合成与应用
• 1.4.1 异硫氰酸酯及其衍生物的制备方法
• 1.4.2 异硫氰酸酯及其衍生物的应用
• 1.5 研究意义与研究内容
• 1.5.1 研究意义
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 实验试剂、仪器与实验方法
• 2.1 实验试剂与仪器
• 2.2 分析方法
• 2.2.1 滴定法检测烷氧羰基异硫氰酸酯法
• 2.2.2 紫外分光光度测烷氧羰基硫脲法
• 2.2.3 高效液相色谱测定烷氧羰基硫脲的含量
• 2.3 本章小结
• 第三章 N-烃氧基羰基异硫氰酸酯及其衍生物的合成
• 3.1 合成原理
• 3.1.1 席夫碱相转移催化剂合成
• 3.1.2 N-烃氧羰基异硫氰酸酯的合成
• 3.1.3 烃氧羰基异硫氰酸酯衍生物的合成
• 3.2 席夫碱相转移催化剂的合成
• 3.2.1 席夫碱QA-3的合成
• 3.2.2 席夫碱JA-3的合成
• 3.2.3 席夫碱JB-1的合成
• 3.2.4 三种席夫碱的红外光谱
• 3.3 催化剂的催化活性比较
• 3.4 席夫碱JA-3催化合成N-烃氧羰基异硫氰酸酯条件的优化
• 3.4.1 环己烷体系中合成N-烃氧羰基异硫氰酸酯条件的优化
• 3.4.2 L油体系中合成N-烃氧羰基异硫氰酸酯条件的优化
• 3.5 JA-3合成烃氧羰基异硫氰酸酯对溶剂的适应性研究
• 3.6 烃氧羰基异硫氰酸酯衍生物的制备与表征
• 3.6.1 O-异丙基-N-乙氧羰基硫代氨基甲酸酯的表征
• 3.6.2 N-乙基-N'-乙氧羰基硫脲的表征
• 3.7 本章小结
• 第四章 捕收剂对硫化铜矿石的浮选性能研究
• 4.1 矿石的来源和性质
• 4.2 MT-20捕收剂浮选秘鲁铜矿的试验
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的主要研究成果