從硫氨酯尾液中提純巰基乙酸鈉的實(shí)驗(yàn)研究

摘 要：硫氨酯生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)副產(chǎn)大量的含17%的巰基乙酸鈉液體，即硫氨酯尾液，由于目前尚無(wú)成熟的處理方法，造成庫(kù)存的大量積壓。根據(jù)市場(chǎng)需求，公司決定研發(fā)從硫氨酯尾液中提純30%巰基乙酸鈉的新方法。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，研發(fā)了通過(guò)先酸化，再負(fù)壓蒸餾提純，最后中和的方法，成功地從尾液中回收30%的巰基乙酸鈉液體，后經(jīng)車間放大實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，各項(xiàng)工藝條件符合實(shí)際生產(chǎn)的要求。

關(guān)鍵詞：硫氨酯尾液；提純；負(fù)壓蒸餾；30%巰基乙酸鈉液體

1 引言

巰基乙酸鈉在銅鉬礦浮選中用銅鉬分離的抑制劑，對(duì)銅有明顯的抑制作用，從而有效的提高了鉬精礦的品位。巰基乙酸鈉作為一種新型硫化礦的有效抑制劑在選鉬生產(chǎn)中已經(jīng)成功應(yīng)用多年，已完全替代劇毒抑制劑氰化鈉，具有高效，無(wú)污染等特點(diǎn)，是選礦界極力推廣應(yīng)用的一種環(huán)保型浮選藥劑，有著廣闊的應(yīng)用前景。煙臺(tái)恒邦化工助劑有限公司是煙臺(tái)恒邦集團(tuán)有限公司控股的大型選礦藥劑生產(chǎn)企業(yè)，通過(guò)多年的發(fā)展，公司已形成了完整的選礦助劑產(chǎn)業(yè)鏈，主要生產(chǎn)各種高效浮選藥劑。其中硫氨酯生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)的大量的含17%巰基乙酸鈉的尾液，除小部分直接銷售外，未得到充分利用，造成庫(kù)存積壓。根據(jù)市場(chǎng)需求，成功的研發(fā)了一種從硫氨酯尾液中提取含30%的巰基乙酸鈉液體的新方法，有效的解決了大量尾液庫(kù)存積壓的問(wèn)題，達(dá)到了變廢為寶，增加企業(yè)效益的目的。

2 實(shí)驗(yàn)工藝分析

2.1 硫氨酯尾液的組成

2.2 尾液提純?cè)砼c工藝分析

由表1可知，硫氨酯尾液中巰基乙酸鈉的含量為17%，如果采用將尾液直接負(fù)壓蒸餾的提純方式，尾液中的氯化鈉在水溶液中的飽和度相對(duì)于巰基乙酸鈉在水溶液的飽和度要低，在負(fù)壓蒸餾的過(guò)程中氯化鈉溶液先達(dá)到飽和析出，形成含巰基乙酸鈉的氯化鈉飽和溶液，氯化鈉析出的同時(shí)會(huì)帶出大量的巰基乙酸鈉晶體，達(dá)不到回收目的。

鑒于此，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)摸索，最終確定先將尾液酸化，將其中的巰基乙酸鈉全部轉(zhuǎn)化為巰基乙酸，再對(duì)酸化液蒸餾提純，最后加入氫氧化鈉進(jìn)行中和的工藝路線。在蒸餾提純的過(guò)程中氯化鈉會(huì)從釜底先析出，當(dāng)巰基乙酸的含量大于30%時(shí)，再加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，得到含量大于30%的巰基乙酸鈉液體，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與分析

本實(shí)驗(yàn)主要分為四個(gè)過(guò)程：酸化、蒸餾、過(guò)濾及中和。

3.1 酸化

采用一定濃度的鹽酸進(jìn)行酸化處理，將尾液酸化至一定的pH值后，采用碘量法滴定分析其中巰基乙酸的含量，并做記錄。

3.2 蒸餾、過(guò)濾

3.2.1 操作步驟

①向塔釜燒瓶?jī)?nèi)加入少許沸石及 1000mL 酸化液，接通塔頂冷凝器的循環(huán)水，接通總電源，開啟控制面板開關(guān)，通過(guò)控制面板調(diào)整塔釜溫度及回流比等參數(shù)。

②當(dāng)塔釜內(nèi)液體沸騰，全塔處于穩(wěn)定狀態(tài)（即頂溫、釜溫均穩(wěn)定）時(shí)，將塔頂?shù)幕亓饕翰粩嗖沙觥?/p>

③每隔15分鐘記錄一次釜溫、頂溫，并從釜底取樣分析其中巰基乙酸的含量，當(dāng)巰基乙酸的含量達(dá)到生產(chǎn)要求指標(biāo)時(shí)，停止蒸餾。

④將釜底液進(jìn)行過(guò)濾，將濾液收集。

3.2.2 真空度對(duì)塔釜、塔頂溫度及蒸餾時(shí)間的影響

真空度的高低對(duì)塔釜、塔頂?shù)臏囟燃罢麴s時(shí)間都有一定的影響。由圖1可知，塔釜、塔頂?shù)臏囟入S著真空度的增大呈降低趨勢(shì)，蒸餾時(shí)間也隨著真空度的增大而減少。巰基乙酸屬于高沸點(diǎn)物質(zhì)，采用常壓蒸餾亦可以達(dá)到蒸餾提純的目的，但是常壓蒸餾時(shí)間太長(zhǎng)，生產(chǎn)效率較低，不宜采用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并考慮到實(shí)際生產(chǎn)的需求，決定負(fù)壓蒸餾工藝操作條件如下：真空度0.06MP，塔釜溫度78℃左右，蒸餾時(shí)間150min。

3.3.3 中和

用一定濃度的氫氧化鈉與抽濾得到的濾液進(jìn)行中和反應(yīng)，但中和反應(yīng)會(huì)大量放熱，產(chǎn)生副反應(yīng)，使巰基乙酸鈉發(fā)生氧化反應(yīng)生成二硫代二乙酸鈉。

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

這個(gè)副反應(yīng)主要與氧氣、反應(yīng)溫度、堿性強(qiáng)弱、催化劑（鐵、銅）等因素有關(guān)。在氧氣的存在下，反應(yīng)溫度越高、堿性越強(qiáng)、濃度越大、鐵銅等金屬離子越多，其氧化速度越快，甚至可以在幾十分鐘內(nèi)產(chǎn)品全部被氧化，生產(chǎn)過(guò)程中為有效減少副反應(yīng)的發(fā)生，應(yīng)適當(dāng)控制加料速度，防止升溫過(guò)快，造成巰基乙酸鈉損失。

4 結(jié)論

①通過(guò)先酸化，再負(fù)壓蒸餾提純，最后中和的方法成功的實(shí)現(xiàn)了從硫氨酯尾液中回收30%的巰基乙酸鈉液體的目的，并且通過(guò)中試結(jié)果驗(yàn)證了方案的可行性。②負(fù)壓蒸餾過(guò)程中，塔釜、塔頂?shù)臏囟?，蒸餾時(shí)間與真空度的大小成負(fù)相關(guān)關(guān)系，實(shí)際生產(chǎn)可根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的相關(guān)數(shù)據(jù)考慮選擇最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)工藝條件。③中和過(guò)程需要控制加料速度，防止溫度升高過(guò)快，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。④該工藝的成功研發(fā)，有效的解決了大量尾液庫(kù)存積壓的問(wèn)題，達(dá)到了變廢為寶，增加企業(yè)效益的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮衛(wèi)國(guó).新工藝法合成巰基乙酸鈉的研究[J].中國(guó)鉬業(yè)，2011，35（4）：45-46.

作者簡(jiǎn)介：

徐慶華 （1981- ），女（漢族），山東煙臺(tái)人，煙臺(tái)恒邦化工助劑有限公司，工程師，碩士，主要從事選礦技術(shù)及選礦藥劑開發(fā)與研究工作。