נתרן איזובוטיל קסנטאט (SIBX)היא אבקה או חלקיק צהוב בהיר עם ריח חריף. הנוסחה המולקולרית היא C6H13NaOS2, CAS 25306-75-6, עם משקל מולקולרי של 172.24EINECS. המבנה המולקולרי כולל קבוצת אמיל (C5H11) וקבוצת קסנטאט (OOCCH2SCH2COO -). קל להמסה במים ויכול ליצור תרכובות בלתי מסיסות עם יוני מתכת שונים. גזי תחמוצת גופרית רעילים מיוצרים במהלך הבעירה. בטמפרטורה ולחץ רגילים, הוא יציב יחסית, אך עשוי לעבור חמצון או פירוק בתנאים מסוימים. כקולט יעיל של עפרות סולפיד, יש לו סיכויי יישום רחבים בתחום עיבוד המינרלים. על ידי אופטימיזציה מתמדת של פרמטרי תהליך הציפה ושילוב הקולטים, ניתן לשפר עוד יותר את קצב התאוששות הציפה ודרגת התרכז של עפרות סולפיד, תוך מתן תמיכה חזקה לפיתוח בר-קיימא ולניצול משאבי מינרלים. חומר זה משמש להנפה ולכידה של עפרות סולפיד מתכות שאינן ברזליות שונות, בעיקר כדי למקסם את התועלת, אך לא מומלץ ליישם אותו על סולפידים בדרגה גבוהה. כשהזמן ארוך והתגובה איטית, זה ישפיע על יכולת האיסוף והבחירה. בינתיים, עם השיפור המתמיד של דרישות הגנת הסביבה, טכנולוגיית הציפה ירוקה ויעילה הפכה למגמת הפיתוח העתידית. לכן, למחקר נוסף על הביצועים הסביבתיים והחלופות של אספנים אורגניים יש משמעות רבה לקידום הפיתוח הירוק של תעשיית עיבוד המינרלים.
|
נוסחה כימית |
C5H9NaOS2 |
|
מסה מדויקת |
172 |
|
משקל מולקולרי |
172 |
|
m/z |
172 (100.0%), 174 (9.0%), 173 (5.4%), 173 (1.6%) |
|
ניתוח אלמנטים |
C, 34.87; H, 5.27; נא, 13.35; O, 9.29; S, 37.23 |
נתרן איזובוטיל קסנטאט (SIBX)בעלת מגוון רחב של יישומים כקולט ציפה לעפרות סולפיד בתחום עיבוד המינרלים. תרחישי היישום הספציפיים הם כדלקמן:
ל-SIBX ביצועי איסוף טובים עבור פיריט והוא יכול לשפר ביעילות את קצב התאוששות הציפה של פיריט. במהלך תהליך הציפה, SIBX יכול להגיב עם יוני ברזל על פני השטח של פיריט ליצירת קומפלקסים יציבים, ובכך להגביר את ההידרופוביות של הפיריט ולהפריד אותו טוב יותר ממינרלים כמו קוורץ. על ידי התאמת המינון של SIBX ותנאי הציפה באופן סביר, ניתן להשיג התאוששות יעילה של פיריט.
2. יישום בחירת ציפה בניקל גופרתי, עופרת גופרית ועפרות גופרתי אחרות
בנוסף ליישומה בהנפת פיריט ועפרות נחושת, SIBX יכול לשמש גם להנפה של עפרות גופרתי אחרות כגון ניקל גופרתי ועופרת גופרית. מינרלים גופרתיים אלה ניתנים גם ללכוד ביעילות על ידי תגובת קומפלקס עם SIBX, ובכך להשיג הפרדה יעילה ממינרלי גנגה. ביישומים מעשיים, יש צורך לבחור מינון ותנאי ציפה מתאימים של SIBX בהתבסס על המאפיינים הספציפיים ודרישות הציפה של עפרות סולפיד שונות.
על מנת לשפר את קצב התאוששות הציפה של עפרות סולפיד, לפעמים SIBX משולב עם אספנים אחרים. שילוב זה של קולטים יכול לנצל באופן מלא את המאפיינים של כל רכיב ולהשיג איסוף סינרגטי של מינרלים מטרה. לדוגמה, השילוב של אספני SIBX ו-xanthate יכול להשיג הנפה יעילה של עפרות נחושת; שילוב של SIBX עם אספנים אורגניים אחרים יכול לשפר את קצב ההתאוששות של עפרות סולפיד מסוימות שקשה לצוף.
4. יישום הפרדת ציפה במינרלים אותיגניים ומינרלים משניים
הפרדת הציפה של מינרלים אותיגניים ומינרלים משניים היא שלב חשוב בעיבוד מינרלים. מינרלים אוטוגניים הם מינרלים הנוצרים במהלך דיגנזה, כגון פיריט, מגנטיט וכו'; מינרלים משניים הם מינרלים הנוצרים בתהליכים גיאולוגיים שונים לאחר דיאגנה, כגון מרבצי אבץ נחושת ועופרת. בשל ההבדלים במבנה ובהרכב בין מינרלים אותגניים למינרלים משניים, נדרשים תהליכי ציפה שונים כדי להשיג הפרדה. SIBX, כאספן יעיל, ממלא תפקיד חשוב בהפרדת הציפה של מינרלים אותגניים ומשניים. על ידי התאמת המינון ותנאי הציפה של SIBX, ניתן להשיג הפרדה יעילה של מינרלים אותגניים ומשניים.
במערכות עפרות מורכבות, ישנם לעתים קרובות סוגים מרובים של מינרלים המציבים אתגרים להפרדת הציפה. על מנת לשפר את קצב ההחלמה של מינרלים מטרה במערכות עפרות מורכבות, יש צורך להשתמש בשילוב של מספר קולטים. SIBX, כאספן חזק, ישים גם במערכות עפרות מורכבות. על ידי שילוב סביר עם קולטים אחרים, ניתן להשיג איסוף יעיל של מינרלים מטרה, תוך דיכוי הציפה של מינרלי גנגה, שיפור דרגת הריכוז וקצב ההחלמה.
6. יישום בציפה של מינרלים עדינים-
עבור מינרלים עדינים-, בשל גודל החלקיקים הקטן שלהם, קשה להפריד אותם ביעילות ממינרלי גנגה. על מנת לשפר את יעילות הציפה של מינרלים עדינים-, יש צורך להשתמש בקולטים בעלי סלקטיביות ויכולת איסוף טובים. ל-SIBX יש ביצועי איסוף טובים עבור מינרלים עדינים-ויכולה לשפר ביעילות את קצב התאוששות הציפה של מינרלים עדינים-. ביישומים מעשיים, בדרך כלל יש צורך לסווג מינרלים עדינים-על מנת לנצל טוב יותר את SIBX ללכידה.
בתנאים קיצוניים כמו טמפרטורה גבוהה ומליחות, ייתכן שקולטים קונבנציונליים לא יוכלו לענות על הצרכים האמיתיים. בשלב זה, ל-SIBX, כקולט שיכול לתפקד ביציבות בתנאים קיצוניים, יש ערך יישום גבוה. ביישומים מעשיים, יש צורך להתאים את המינון של SIBX ופרמטרי ציפה אחרים בהתאם לתנאים ספציפיים כדי להבטיח תוצאות ציפה יעילות ויציבות.
נתרן איזובוטיל קסנטאט (SIBX)הוא מגיב גופרתי אורגני בשימוש נרחב בכרייה.
1. צור מלח נתרן איזובוטנול:
C4H9OH + Na2מְשׁוּתָף3 → C4H9ONa+CO2 ↑+ H2O
2. צור SIBX:
C4H9ONa + CS2 → C4H9OCSNa
ביניהם, C4H9OH מייצג איזובוטנול, Na2CO3 מייצג נתרן קרבונט, CO2 מייצג פחמן דו חמצני, H2O מייצג מים, C4H9ONa מייצג מלח נתרן איזובוטנול, CS2 מייצג פחמן דיסולפיד, ו-C4H9OCSSna מייצג SIBX.
השלבים של שיטת הסינתזה במעבדה הם כדלקמן:
1. הכנת חומרי גלם: הכנת חומרי גלם כגון איזובוטנול, נתרן קרבונט ופחמן דיסולפיד.
2. הכנת תמיסת ריאקציה: מוסיפים כמות מסוימת של איזובוטנול כממס לכלי תגובה ומחממים אותו לטמפרטורה מתאימה. בדרך כלל, טמפרטורת התגובה היא בין 40-60 מעלות צלזיוס.
3. תוספת נתרן קרבונט: הוסיפו באיטיות תמיסת נתרן קרבונט לאיזובוטנול, תוך כדי ערבוב וערבוב ליצירת מלח נתרן איזובוטנול. שלב זה הוא תנאי מוקדם לסינתזה של SIBX, ויצירת מלח נתרן איזובוטנול הוא תנאי הכרחי לתגובות עוקבות.
4. הוספת זרז: המשך לחמם ולערבב את תערובת התגובה, ולהוסיף כמות מתאימה של זרז, כגון כלוריד ברזל או אצטט ברזל. תוספת של זרזים יכולה לקדם את התקדמות התגובה.
5. תוספת פחמן דיסולפיד: בכלי אחר מוסיפים כמות מסוימת של פחמן דיסולפיד לתמיסת מלח נתרן איזובוטנול ומערבבים לערבוב. פחמן דיסולפיד הוא מגיב מפתח ליצירת SIBX, המגיב עם נתרן איזובוטנול לייצור SIBX.
6. היווצרות משקעים: לאחר תקופה של תגובה, יווצר משקע, כלומר SIBX. צורת המשקעים היא בדרך כלל מוצק צהוב.
7. איסוף משקעים: מסננים את תערובת התגובה ואוספים את המתקבלנתרן איזובוטיל קסנטאט (SIBX)לְזַרֵז.
8. כביסה וייבוש: שטפו וטהר את משקע ה-SIBX שנאסף עם ממס מתאים (כגון אתנול). מטרת הכביסה היא להסיר זיהומים, ומטרת הטיהור היא להשיג SIBX בטוהר- גבוה. לאחר מכן, SIBX יובש כדי להשיג את המוצר הסופי.
נתרן איזובוטיל קסנתן (CAS מספר 25306-75-6) הוא אספן גופרתי אורגני חשוב בשימוש נרחב בהפרדת ציפה של נחושת, עופרת, זהב ועפרות מתכות גופרתיות אחרות. הזיהוי שלו צריך לקחת בחשבון טוהר, תכולת טומאה ובטיחות סביבתית. שיטות הזיהוי כוללות כרומטוגרפיה, ספקטרוסקופיה וטיטרציה,
כרומטוגרפיה הפכה לשיטה המרכזית לזיהוי נתרן איזובוטיל קסנטאט בשל הרגישות הגבוהה ויכולת האנטי--להפרעות. כרומטוגרפיית גז-ספקטרומטריית מסה (GC-MS) יכולה לזהות זיהומים נמוכים עד 0.001mg/L על ידי ניתוח איכותי וכמותי של תוצרי פירוק באמצעות גיזוז-בטמפרטורה גבוהה של דגימות באמצעות ספקטרומטר מסה. לדוגמה, בתקן HJ 896-2017, GC-MS משמש כדי לקבוע את השאריות של חומצת בוטיל קסנתן במים. הדגימה מועשרת על ידי טכנולוגיית טיהור ולכידה, ובשילוב עם מצב ניטור יונים סלקטיבי, ניתן להבחין בין חומצת נתרן איזובוטיל קסנטאן לבין קסנטנים אחרים (כגון חומצה אתיל ו-n-בוטיל קסנטן). כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים (HPLC) מפרידה דגימות באמצעות עמודת C18 הפוכה, ומכמתת אותן באמצעות גלאי UV באורך גל של 230-250 ננומטר. הוא מתאים לקביעת תכולת החומרים הפעילים בדגימות מוצקות, עם מגבלת זיהוי של עד 0.01%.
השיטה הספקטרלית נמצאת בשימוש נרחב לבקרת איכות באתרי ייצור בשל יתרונותיה של תפעול קל ועלות נמוכה. ספקטרופוטומטריית UV, המבוססת על תקן HJ 756-2015, מודדת את הספיגה באורך גל של 436 ננומטר באמצעות תגובת הצבע של קסנטאט קופרוס וריאגנט נחושת. הוא מתאים לסינון מהיר של מים עיליים, מי תהום ושפכים תעשייתיים, עם מגבלת זיהוי של 0.004 מ"ג/ליטר. ספקטרופוטומטריית ספיגה אטומית מחשבת את תכולת חומצת הקסנתן על ידי מדידה עקיפה של ריכוז יוני הנחושת. לדוגמה, לאחר מיצוי חומצת קסנתן נחושת עם מתיל איזובוטיל קטון, שיטת הספיגה האטומית של להבה מזהה את הספיגה של נחושת עם מגבלת זיהוי של 0.004 מ"ג/ליטר. לשיטה זו יש יכולת אנטי-הפרעות חזקה, אך דורשת טיפול מקדים בדגימה כדי למנוע הפרעות יוני מתכת.
שיטת הטיטרציה של עופרת אצטט, כשיטה קלאסית לניתוח טוהר של מלחי קסנטאט, מחמצנת סולפידים עם נתרן פרוציאניד, ולאחר מכן מטיטרה עם אצטט עופרת ליצירת משקע עופרת קסנטאט, עם נתרן רוזאט כמחוון נקודת הסיום. למרות ששיטה זו מסורבלת לתפעול ודורשת שימוש בריאגנטים רעילים, יש לה עלות נמוכה והיא מתאימה לזיהוי טוהר של נתרן/אשלגן אלקיל פחמן נמוך- כגון אתיל, איזובוטיל ופנטיל. עדיין יש לזה ערך מעשי, במיוחד באזורים מוגבלים במשאבים. לדוגמה, בייצור של ריאגנטים לעיבוד מינרלים, שיטת טיטרציה יכולה לוודא במהירות אם טוהר חומרי הגלם עומד בתקן של YS/T 487-2005 (מרכיבים יעילים יותר מ-84%).
תגיות פופולריות: sodium isobutyl xanthate (sibx) cas 25306-75-6, ספקים, יצרנים, מפעל, סיטונאי, קנייה, מחיר, בתפזורת, למכירה