黄药合成工艺的生产实践.pdf

2 0 o 3 №2 铜 业 工 程 2 9 文章编号 1 0 0 93 8 4 2 2 0 0 3 0 2 0 0 2 9 0 3 黄药合成工艺的生产实践 江西铜业集团公司永平铜矿熊薪 摘要本文介绍了永平铜矿强力公司黄药合成的工艺概况， 并论述了在生产实践中对提高 品质量所采取 的主要措施 。 关键词合成工艺流程配料 比生产 实践 中图分类号 ，I I 9 2 3 ． 6 文献标识码 B 1 前言 江西铜储量居我国首位 ， 铜矿 的开采业和选矿 业发展迅速 ， 江西铜业集团公司贵溪冶炼厂为我 国 最大的铜冶炼企业 。我省对选 矿药剂需求量大 ， 仅 江西铜业集团公司每年就需黄药 3 0 0 0多 t ， 其 中永 平铜矿年需 6 0 0 t 。为开辟内部市场， 根据集团公 司 “ 三产多经” 的发展规划 ， 永平铜矿建设 了选矿药 剂 厂 即现在的强力公司 ， 主要生产黄药。选矿药 剂 厂经过几年的生产实践 ， 积累了不少经验， 产品质量 稳步提高， 黄药一级 品率 已超过 8 5 ％， 达 到了同行 业先进 水 平 。 2 反应 原理 黄药化学名为烷基黄原酸钠 ， 是一种阴离子捕 收剂 ， 其合成品为黄色粉状固体 ， 易解吸潮 ， 呈碱性 ， 毒性较大 ， 有硫似的刺鼻气味， 具有表面活性剂的性 质， 主要 用于有色或稀有金属矿石的浮选。 黄药的生产是将醇 乙醇或丁醇 、 氢氧化钠和 二硫化碳按适 当比例加入混捏机中反应而成。 化学反应式可表示为 R O HN a O H, R O N a H 2 0Q 热量 R O N a c s 2 r - - - - * R O C S S N a Q 热量 总反应式可表示为 R O HN a O Hc s 2 R O C S S N aH 2 0Q 热 量 在黄药生成的同时， 还伴随一些副反应的产生 ， 如 收稿 日期 2 0 0 30 3 1 9 2 N a O HC S 2 一N a 2 C S 2 OH 2 0 R O C S S N a N a O HN a 2 C S 2 OR O H N a 2 C - O2 N a O H一2 N a 2 S H 2 C 0 3 反应式中的 R - 一 指烃基， 如 C 2 H 5 一 、 C 4 H 9 一 等。 3 生产方法 黄药 生 产 的方 法有 很 多种 ， 如 水 溶 液法 用 4 o ％的 N a O H水 溶液与醇及 c s 2反应合成黄药 ， 是 我国最早采用的方法 ； 稀 释剂法 用汽油或苯等惰 性有机溶剂代替水合成黄药 ； 醇水法 先将 N a O H 配成水溶液， 然后加过量 的醇制 成醇钠后 ， 再加入 C S 2 合成黄药 等。这些方法均需要干燥操作 ， 反应 时间长， 设备利用率低 ， 污染较大 ， 产品质量不稳定 药合成品 粉状 出冷 冻 盐 水 图 1 黄药生产示意流程框图 目前， 生产厂家一般采用无溶剂倒加直接合成 法， 即将醇和二硫化碳按 1 1的摩尔 比加入混捏机 中， 再将 l 摩尔经粉碎的固体氢氧化钠逐步加入 ， 用 一 l 5 ℃ 一2 0 ℃的冷冻盐水冷却 ， 即得 固体粉状黄 药合成品。此工艺省去了干燥工序 ， 设备少 ， 操作易 于掌握 ， 而且是全密封操作 ， 污染小 ， 极大地改善了 劳动条件 ， 反应时间缩短 ， 相同规模 的设备 ， 产量可 维普资讯 铜 业 工 程 2 0 o 3 №2 大为提高， 工艺技术先进可靠 ， 经济合理 ， 劳动安全 卫生 ， 有利于保护环境 。黄药生产示意流程框 图见 图 1 。 4 工艺流程 黄药的生产车间主要 由粉碱工段、 制冷工段及 合成工段组成。 4 ． 1 粉碱工艺流程 氢氧化钠又称烧碱 ， 苛性钠， 是一种 白色或无色 透明晶体， 有强腐蚀性 ， 极 易溶于水， 易吸湿溶化。 现在生产厂家提供 的固碱大多为块状或片状 ， 若直 接投入于生产中， 会 造成反应速度很慢， 影 响生产 ， 所以在合成黄药前必须进行粉碱工序。其工艺流程 见 图 2 。 图 2粉 碱 工艺 流 程 图 1 、 风机2 、 球磨机3 、 粗粉分 离器4 、 锁风 器 5 、 旋风分 离器6 、 沉降箱7 、 调风 阀8 、 碱 桶9 、 磅秤 固碱在球磨机中研磨一段时间后启动风机 ， 碱 粉经风机排出的压缩空气吹往分离器 ， 其 中较粗碱 粉经粗粉分离器及锁风器后 ， 被风机再次吹入球磨 机中研磨 ， 细粉则 进入旋风分离器与空气分离后 落 入碱桶过磅， 达到要求 重量后用手推车送往合成工 段， 由电动葫芦 吊至圆盘给料机中备用。 4 ． 2 制冷工艺流程 合成黄药 的过程是一个放热过程 ， 热量不仅使 二硫化碳、 醇等原料大量挥发 ， 而且会造成黄药的分 解 ， 机内温度过高甚至会引起爆炸， 所以在生产中要 不断进行冷却 ， 以维持生产所需的正常温度。制冷 工段的工作是将 由混捏机流回的盐水在蒸发器内进 行冷却 ， 使冷却后 的盐水又流入混捏机夹套。而使 冷冻盐水降温的制冷剂是液氨， 液氨汽化能吸收大 量热量 ， 此热量足以保证盐水 的冷冻作用。制冷工 艺流程见 图 3 。 盐水 出 图 3 制冷工艺流程图 1 、 贮氨 器2 、 氨冷凝 器3 、 压缩机4 、 蒸发 器 从蒸发器出来 的气氨进入氨压缩机经一级压缩 后进入氨冷凝器被冷凝成液 氨， 然后进入贮 氨器。 从贮氨器出来的液氨经节流阀减压至蒸发压力后进 入螺旋管式蒸发器内， 利用液氨汽化吸热 以降低螺 旋管外 的盐水温度 ， 蒸发后 的气氨经滤油 以后又进 入氨压缩机内。如此周而复始地循环。 4 ． 3 合成工艺流程 合成工序是生产黄药最重要的环节 ， 其工艺流 程 见 图 4 。 来 自贮罐 碱 粉 进盐水 围 4合成工艺 流程图 1 、 二硫化碳计量罐2 、 醇计量罐3 、 混捏机 合 成生产 中最重要的是对原料用量 的准确计 量。醇 由贮罐经液下泵打入计量罐中指定位置。二 硫化碳用水从贮罐压入计量罐 ， 准确计量。将 经粉 碎准确称量好 的烧碱吊入加料位置， 同时放入计量 好的二硫化碳及醇。预先在混捏机夹套 中通好冷冻 盐水 ， 并搅拌冷至 O C一5 C， 开动加碱机 ， 慢慢加入 粉碱， 控制加碱速度 ， 以达到要求 的反应温度 曲线。 当反应完成后 ， 将黄药合成品卸入黄药中间贮罐 ， 最 后装进包装桶 ， 检验合格后入库。 5 生产实践 永平铜矿选矿药剂厂投产初期 ， 在很多环节都 存在一些问题 ， 影响了黄药产品质量。为了提高黄 维普资讯 2 0 0 3 №2 熊薪 黄药合成工艺的生产实践 3 l 药一级品率 ， 满足市场需求， 强力公司在多年的生产 实践 中不断总结 ， 不断积累， 采取了一系列有效地措 施 ， 取得 了很 好 的效 果 。 5 ． 1 黄药实际配料比研究 按理论要求的配料 比进行生产， 产品质量不是很 理想。经过工程技术人员反复试验对比， 找到 _『 最佳 配料 比， 其中原料之一的二硫化碳比理论值要多。 5 ． 2 提高碱粉细度 针对碱粉过粗会影响产 品质量 ， 对粉碱工艺流 程进行 改造 。改 造后 流 程增加 了一套粗 碱 返 回球 磨 的支路 ， 使过粗碱粉再次 回到球磨机中研磨 ， 最终达 到粗 细均 匀 。 5 ． 3 解决黄药结块 问题 通过试验证实， 黄药结块主要是因为黄药中存 在部分未反应完的氢氧化钠吸潮形成的， 经过对磨 碱方法 、 反应温度及盐水温度的控制 ， 找到了最佳的 操作方法 ， 成功地解决了黄药结块问题。 另外 ， 强力公司制定了严格科学的经济责任制 ， 将生产操作人 员的工 资奖金 直接与其生产质量挂 钩， 加强 了操作工的生产责任心； 同时针对生产 中碰 到 的问题 积 极开展 Q C攻 关 活动 ， 严 格遵循 P D C A过 程要求解决问题 ， 取得了显著成效。 6 结语 强力公 司在生产实践过程中， 不断摸索、 不断改 进、 不断提高， 解决 了一些具体问题 ， 使生产出的黄 药质优物美 ， 在用户的使用 中赢得 了一致好评。随 着矿山需求的变化 ， 单一品种的选矿药剂已很难适 应各种各样矿石的性质， 不同种类的新型药剂便应 运而生。为占领市场 ， 强力公司决定将开发 、 研制新 型产品作为今后 的主要 目标 ， 专 门成立了技术开发 部 ， 针对各种矿石性质研制不同功效的浮选药剂 ， 使 企 业 能在 激 烈的竞 争 中立 于不 败之地 。 oPERAT【 N PRACT【 CE oF XAN】 【 1 ATE S YNI 1 } 玎 I ZD G P RoCE s S J b C o p p e r C o r p o r a t i o n Y o n g p i n C o p p e r M／ a e X i o n c3 X i n A b s h c t T i ff s a r t i c l e d e s c r i b e s d l e g e n e r a l p r o c e s s o f s y n t h e s i z i n g t h e x a n t h a t e i n Q i i c o m p a n y o f Y o n g p i n C o p p e r M i n e ．a n d d i s c us s e s t h e ma i n n a s u I 鹅 t o i mpr o v e pr o d u c t q u a l i t y i n o pe r a tio n p r a c t i c e． Ke y wo r d s S y n t h e s i z e P r o c e s s B l e nd i n g f o r mu l a Op e r a t i o n p r a c tic e 哆 上接第 2 4页 5 经验 总结 e雹龟 尽 管 北 副井 延 深 工 程提 前 顺利 完成 ， 工 程质 量 也达到了规范要求 ， 但在施工过程 中仍存在不少的 问题 。 ①施工稳绞设备陈 旧落后 ， 不适应组织工程正 常施工 ， 既 浪 费 材 料 ， 又对 施 工 进 度 造成 一 定 的 影 响。②在施工中出现了砼试块制作不规范导致试压 强度不够和井壁梁窝未填堵密实的现象 ， 这说明我 们的管理人员、 技术人员和现场作业人员的质量意 识还不强。③安全管理工作还有漏洞 ， 在今后的工 作中还应强化 ， 提高全员安全生产意识 ， 杜绝一切违 章指挥 、 违章作业现象。④井筒扩帮断面控制较差 ， 井筒超挖量大 ， 应 加强对钻、 炮技术 工人 的技 术培 训 ， 提高其操作技能和技术水平。 参考文献 [ 1 ] 采矿设计手册 ． 中国建筑 工业 出版社 ， 1 9 8 7 ． 『 2 1 采矿手册 ． 冶金工业出版社， 1 9 9 1 4 ． 唧EmNDD G CONS TRUCTI ON ENGD EE刚 G OF NO I 1 } I 】 RN AI 7 XⅡ RY S HAFnN HAN CoP】 P 1 E R M田 E J i a n g x i C o p p e r C o r p o r a t io n Wu s h a n C o p p e r M／ a e Z h u d ia n g we n S o u t h e r n Me t a U u r c a l t i t u t e l i u z t J w o f l A b s t r a c t T iff s a r t i c l e b ri e fl y i n t r o d u c e s fi l e c o n s t r u c t i o n p r o g r a m m e ， t e c h n o l o g y a n d m a n a g e m e n t o f e x t e n d i n g p r o j e c t o f n o r t h e rn a U X i l i a r y s h a ft i n Wu s l mn C o pp e r Mi n e a nd r e s u l t s a f t e r c o n s t r u c t i o n，r e l e v a n t e x p e rie n ce i s s u mma r i z e d． K e y w o r d s Wu s h a np per m i n i n g N o r t h e m a u x i l i a r y s h a f t E x t e n d i n g p r o j o X C o n s t r u c t i o n 维普资讯