@ -карбоксиундециловый эфир 1-оксил-2,2,6,6- тетраметилпиперидин-4-ксантогеновой кислоты в качестве флотореагента для изучения процесса флотации несульфидных минералов

 

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к S-карбоксиундециловому эфиру 1-ок- СШ1-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4- ксантогеновой кислоты (ЭКК), который используется в качестве флотореагента для изучения процесса флота ,ции несульфидных минералов. Цель создание в ряду пиридиновых соединений спин-меченой жирной кислоты, позволяющей изучать процесс флотации несульфидных минералов. Синтез ЭКК ведут из 11-бромундекановой кислоты и 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил-4-ксантогената калия в среде ацетона (вьщержка 18 ч). Затем ацетон отгоняют (45°С), остаток растворяют в бензоле, фильтруют и полученный раствор промывают 5%-ным раствором тиосульфата натрия и водой, подкисленной НС1 до рН 3,5. Выход 92%. Применение ЭКК позволяет количественно определить сорбцию флотореагента на поверхности минералов и его форму, причем с ростом, концентрации реагента интенсивность спектров ЭПР увеличивается . Сопоставление с калибровочным графиком дает возможность определить количество закрепившегося собирателя на минералах флотационной крупности, что не удается с помощью ИК-спектроскопии, где крупность должна быть 5 мкм. 2 табл. i (Л оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5D 4 С 07 D 211/94, В 03 В 5/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

Р 7

Н A BTOPGHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3994333/31-04 (22) 23.12.85 (46) 15.05.87. Бюл. И- 18 (71) Институт химии им. В.И.Никитина (72) П.M.Ñîëîæåíêèí, Ф.А.Швенглер, Н.И.Копиця и Н.К.Иванова (53) 547.823(088.8) (56) Дуденков С.Б.,Шубов Л.Я. и др.

Основы теории и практики применения флотационных реагентов. M.: Недра, 1969, с. 390. (54) S-КАРБОКСИУНДЕЦИЛОВЫЙ ЭФИР

1-0КСИЛ-2,2,6,6-ТЕТРАМЕТИЛПИПЕРИДИН-l

4-КСАНТОГЕНОВОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ

ФЛОТОРЕАГЕНТА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССА

ФЛОТАЦИИ НЕСУЛЬФИДНЫХ МИНЕРАЛОВ (57) Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к S-карбоксиундециловому эфиру 1-оксил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4ксантогеновой кислоты (ЭКК), который используется в качестве флотореагента для изучения процесса флота. ции несульфидных минералов. Цель— создание в ряду пиридиновых соедине" ний спин-меченой жирной кислоты, позволяющей изучать процесс флотации несульфидных минералов. Синтез 3КК ведут из 11-бромундекановой кислоты и 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил-4-ксантогената калия в среде ацетона (выдержка 18 ч). Затем ацетон отгоняют (45 С), остаток растворяют в бензоле, фильтруют и полученный раствор промывают 5Х-ным раствором тиосульфата натрия и водой, подкисленной НС1 до рН 3,5. Выход 927. При. менение ЭКК позволяет количественно определить сорбцию флотореагента на поверхности минералов и его форму, причем с ростом концентрации реагента интенсивность спектров ЭПР увеличивается. Сопоставление с калибровочным графиком дает возможность определить количество закрепивщегося собирателя на минералах флотационной крупности, что не удается с помощью

ИК-спектроскопии, где крупность должна быть <5 мкм. 2 табл.

Изобретение относится к химическому соединению, конкретно к S-карбоксиундециловому эфиру 1-оксил-2,2,6,6тетраметилпиперидин-4-ксантогеновой кислоты формулы I используемого в качестве флотореагента для изучения процесса флотации несульфидных минералов °

Цель изобретения — поиск в ряду пиперидиновых соединений спин-меченой жирной кислоты, позволяющей изучать процесс флотации несульфидных минералов.

Пример 1. Синтез S-карбоксиундецилового эфира-1-оксил-2,2,6,6тетраметилпиперидин-4-ксантогеновой кислоты.

Извлечение минералов, %

Реагент I

1,25

89,6

3,72

2,50

93,0

66,7

3,75

92,3

87,2

5,00

93,2

18,4

26,9

89,4

7,50

23,9

3,5

27,8

10,00

15,00

20,00

89,5

27,6

8,8

42,8

87,8

43,9

17,3

57,6

64,1

93,2

24,5

72,2

89,3 сн сн

0 — Б 0-с

s-(сн„1„-свои

СН СН, -10 л

Навеску О, 53 г (О, 002 моль) 11— бромундекановой кислоты растворяют в 5 мл ацетона и добавляют раствор

0,63 г (0,0022 моль) 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил-4-ксантогената калия в 10 мл ацетона. После сливания растворов реакционная смесь начинает мутнеть и выпадает осадок

KBr. Для того, чтобы реакция прошла до конца смесь оставляют на ночь

Расход собирателя, мг/л — — — ——

Флюорит Барит

10393 2 (=- 18 ч). Затем ацетон удаляют на водяной бане (t=45 Ñ), остаток растворяют в бензоле, фильтруют и полученный раствор промывают в целительной воронке вначале 5%-ным раствором тиосульфата натрия для удаления следоз молекулярного брома, затем несколько раз водой, подкисленной НС1 до pH=3,5. В случае образования пло10 хо разделяющейся эмульсии добавляют хлористый аммоний. Промытый бензольный раствор фильтруют, бензол упаривают на водяной бане (t=45 С). Получено (0,79 г (92% от теории) целевого

1 продукта рубиново красного густого масла, которое при хранении в холодильнике превращается в воскообразный продукт.

Вычислено, %: С 58,3; Н 8,85.

Найдено, %: С 58,18; Н 8,96.

Спектр ЭПР: hH=15 1 0 Э;

Ы = 15+1,0 Э-, g=2,005+0,00 1.

Флотационные свойства реагента в сравнении с олеиновой кислотой и жирнокислотными собирателями микробиологического происхождения (липиды гриба Blakeslea trispora) представлены в табл. 1. Флотацию минералов (навеска 1 г, крупность 0,2+

+0 074 мм) проводят в лабораторной флотомашине, объем камеры 20 см .

Время перемешивания с реагентами

3 мин, время флотации 3 мин.

Т а б л и ц а 1

Кальцит Целестин Шеелит

1310393

Продолжение табл.1

Расход собирателя, мг/л

Флюорит Барит

Олеиновая кислота

1,25

89,2

31,4

36,9

61,3

2,50

86,2

55,8

4,3

56,2

90,0

3,75

85,6

6 1, 0

58,6

95,5

5 00

69,8

92,2

16 4

70,2

90,2

7,50

82,3

19,2

78,3

10,00

15, 00

20, 00

94,3

44,3

90,1

78,9

94,9

61,1

86,0 .

92,3

69,4

92,4

96,0

Липиды гриба Blakeslea trispora

2,0

88,0

33,1

18,1

40,4

54,2

36,0

5,0

91,4

54,3

84,6

79,0

7,50

68,6

10,00

20,00

76,0

95,6

?6,8

94,4

92,7

92,7

97,6

94,3

91,3

93,7

На основании изучения флотационных свойств с учетом парамагнетизма 10 реагент Х можно использовать в качестве модельного соединения при изучении механизма взаимодействия жирнокислотных собирателей с поверхностью .несульфидных минералов мето1 дом ЭПР. Применение I позволяет количественно определять сорбцию реагента на поверхности минералов и его форму.

С ростом концентрации реагента I интенсивность спектров ЭПР сорбированного реагента на поверхности минералов увеличивается. Путем сопоставления интенсивности спектров ЭПР сорбированного реагента с калибровочным графиком можно определить количество закрепившегося собирателя.

Применение реагента I позволяет иэуКагьцит Целестин Шеелит чать сорбцию реагентов непосредственно на минералах флотационной крупности, что.является преимуществом перед ИК-спектроскопией, где необходимо применять минералы крупностью менее 5 мкм.

Реагент I можно также испольэовать в качестве спинового зонда.

В этом случае удается определить форму закрепления диамагнитного собирателя типа олеиновой кислоты, липидов на поверхности минералов. Определение формы закрепления диамагнитного собирателя заключается в нахождении частоты вращения нитроксильного рао дикала соединения Х, сорбированного на поверхности минерала иэ раствора смеси диамагнитног0 собирателя и соединения I и сопоставления ее значения с калибровочным графиком. Частоту вращения рассчитывают по формуле

5 1310393

1 /- WI+ ю — ь =6 65 Н+(-- - 1) ° 10 с; у

Таблица2

Частота Соотношение форм

, 10 с собирателя, Ж

Концентрация липидов, мг/л

Олеаты Жирные кискальция лоты спектра, расположенных в слабом и сильном полях со- fp ответственно.

300 0„76 100 0

500 1„30 100 0

800 1,,40 100 0

1000 1,70 86 14

5000 2,,40 55

Формула изобретени:

S-карбоксиундециловый эфир 1-ок-.. сил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4ксантогеновой кислоты формулы

1 сн сн;

О, „С >, Б — KHz)g — сООБ снЗ с 4 в качестве флотореагента для изучения процесса флотации несульфидных минералов.

Составитель И.Бочарова

Редактор И.Сегляник ТехредН ° Глущенко Корректор И.Эрдейи

Заказ 1865/24 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 где 5H+ — ширина компоненты спектра, расположенной в слабом поле, Э;

I- — интенсивность крайних компонентов триплетного

Калибровочный график строят по зависимости частоты вращения нитроксильного радикала соединения (I), найденной иэ спектров ЭПР смесей 15 жирных кислот с их солями Ва, Са, Sr от состава данных смесей. При приготовлении данных смесей берут различные количества молей жирных кислот (от О до 100) и их солей 20 (от 100 до О) и в эти смеси добав,ляют равное количество реагента 12,3 10 моль.

Пример 2. Навеску минерала

250 мг крупность 0,074 мм обрабатывают 5 мл раствора соединения (I) концентрацией 100 мг/л в течение

5 мин в .стеклянном стаканчике на магнитной мешалке, Затем раствор декантируют, удаляя избыток реагента I 30 незакрепившегося на минерале, и проводят обработку 5 мл раствора липидов концентрацией от 300 до 5000 мг/л.

После обработки минерала реагентами его переносят на бумажный фильтр, промывают дистиллированной водой (25 мл) и сушат на воздухе, Спектры

ЭПР регистрируют в стеклянной ампулв диаметром 6 мм на радиоспектрометре R3-1306. По спектрам ЭПР рас- 40 считывают частоту вращения нитроксильного радикала соединения (I) и сравнивают с калибровочным графиком, Полученные результаты приведены в табл. 2. 45

Таким образом, из приведеннных данных видно, что S-карбоксиундециловый эфир-1-оксил-2,2,6,б-тетраметилпиперидин-4-ксантогеновой кислоты может найти применение для изучения механизма взаимодействия жирнокислотных собирателей с поверхностью несульфидных минералов в процессе флотации °