行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
选矿药剂-巯基乙酸异辛酯
建议项目名称
(英文)
Mineral processing reagent- 2-ethylhexyl mercaptoacetate
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
71.100.40
中国标准分类号
H 34
牵头单位
矿冶科技集团有限公司
体系编号
M2397
参与单位
北矿化学科技(沧州)有限公司、沈阳有研矿物化工有限公司、铁岭选矿药剂有限公司
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

有色金属是我国经济发展,社会进步的重要物质基础。有色金属资源主要来源于硫矿物,我国硫化矿资源虽然比较丰富,资源储量较大,但是由于多年的开采,矿产资源贫、细、杂、难的特点正日益突出。同时,资源综合利用水平低也是困扰我国有色矿产资源生产发展的重要问题,多年来,国内有许多硫化矿浮选厂仍然使用黄药、2号油、石灰,药剂用量大、污染严重。因此,开发应用高效环保的硫化矿选矿药剂对于提高复杂硫化矿资源综合利用率具有重要意义。

巯基乙酸异辛酯是一种对硫化铜矿、闪锌矿等具有较高的捕收能力,对黄铁矿捕收能力较弱的浮选捕收剂,在浮选过程中可以大幅度降低石灰用量,降低石灰使用后对环境影响,节能减排。巯基乙酸异辛酯的使用可以改善传统的捕收剂应用需要加入大量石灰形成高碱度矿浆环境抑制黄铁矿的现状,避免了因加入大量石灰而造成的添加困难,管道结垢以及伴生金、银、钼等不能有效地富集到铜精矿中等问题,对铜、钼和锌的硫化矿及载金矿物有高的选择性,广泛用于各种铜矿、铜钼矿、铅锌矿及金矿的浮选,更适用于品位低、嵌布细、难处理硫化矿的浮选,巯基乙酸异辛酯药剂为硫化矿资源浮选指标的改善提供了新的途径。

此外,硫氨酯是有色金属行业最重要的捕收剂,其生产工艺中的副产物巯基乙酸钠由于难以处理,只能堆存,一直是制约硫氨酯行业发展的瓶颈。巯基乙酸钠是巯基乙酸异辛酯的合成原料之一,通过发展巯基乙酸异辛酯行业,可以大幅消减巯基乙酸钠的库存,减少环境污染的风险,提升企业库存周转,降低硫氨酯生产成本,从而提升我国有色金属行业整体利润率起到降碳、减排、增效的作用。

巯基乙酸异辛酯,国内目前还没有统一的行业标准,国内生产厂家各自执行企业的内控标准,导致产品质量、外观等因素参差不齐,制约了该产品的发展和销售。因此迫切的需要制定产品的行业标准,来规范产品质量等因素,在达到国内外要求的前提下,进一步提高国际市场的权威性。

本文件的制定有利于规范巯基乙酸异辛酯行业健康发展,有利于改善矿山企业环保条件,有利于提高巯基乙酸异辛酯的标准水平,完善选矿药剂类有色行业标准体系。


范围和主要
技术内容

本文件适用于以巯基乙酸与异辛醇为原料合成的浮选药剂巯基乙酸异辛酯,该产品是有色金属硫化矿的优良捕收剂。

本文件规定了巯基乙酸异辛酯的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、贮存等。主要技术内容包括产品外观、主含量、密度、不溶物等技术要求及其检测方法。检测方法采用气相色谱,气相色谱柱为聚乙二醇毛细管柱(30m×0.32mm×0.50μL),组分定量方法采用归一化法分析,简便快捷。

产品的牌号、品种、化学分子式、结构式、化学名称和产品性状

产品的牌号、品种、化学分子式、结构式、化学名称和产品性状应符合表1的规定。

1 产品的牌号、品种、化学分子式、结构式、化学名称和产品性状

牌号

品种

化学分子式、结构式、分子量

化学名称

产品性状

B4-11

 

巯基乙酸异辛酯

分子式:C10H20O2S

结构式:

 

分子量:204.3296(2016年国际原子量)

巯基乙酸异辛酯

液体

 

产品的技术指标

产品技术指标应符合表2的规定

2产品的技术指标

品种

等级

巯基乙酸异辛酯%

异辛醇%

巯基乙酸异辛酯

优等品

99

1

一级品

95

5

合格品

90

10

外观质量

巯基乙酸异辛酯产品为无色透明至淡黄色油状液体无游离水层,不含机械杂质。


国内外情况
简要说明

   

1、巯基乙酸异辛酯国内外应用及产业化情况:

现阶段,巯基乙酸异辛酯的合成工艺主要有如下两种:

第一种工艺为Bunte盐法,该工艺主要分四步完成,工艺路线为先将氯乙酸与异辛醇经酯化反应生成氯乙酸异辛酯,再用氯乙酸异辛酯与硫代硫酸钠反应(巯基化)生成帮特盐,然后在强酸介质中加热至90~110℃水解,并用锌粉将其还原制得巯基乙酸异辛酯目标产品。

第二种工艺为直接法,即直接用巯基乙酸与异辛醇进行酯化反应制得。一般采用浓硫酸作为反应的催化剂及脱水剂。

上述两种工艺各具优缺点:第一种工艺,反应步骤多,操作繁琐,反应原料较多易导致副产物繁杂;污水量较大且成分复杂,处理难度较大;需用异丙醇或其它有毒的有机溶剂作为载体,安全系数低;且生产过程中还会有恶臭、有毒气体H2SSO2副产物产生,污染环境,对员工职业健康有严重影响。但该工艺转化率较高,生产的巯基乙酸异辛酯产品纯度较高,能达99.5%以上。而第二种工艺,巯基乙酸原料价格偏高,较难购买,具有毒性,腐蚀性较强,且在空气中极易氧化;酯化合成转化率偏低,单位生产成本略高。但该工艺流程简单、操作方便、易于控制,废水成分较工艺一简单,处理难度相对较小,且废水量较少。

我国对巯基乙酸异辛酯(TGB)的研究相对于国外起步较晚,自20世纪80年代发展至今,历经30多年。经历了从无到有,再从低品级到高品级的发展。在2000年以前,TGB的生产技术一直被发达国家控制,国内生产的TGB纯度不够高,主含量小于95%,而高品级(大于99%)的产品需从国外进口。在国内学者们的不懈努力、追求下,目前我国的TGB合成技术已经达到了国外同等水平,并试图寻求超越。

在合成工艺方面,学者们对原料、工艺技术参数、生产装置等做了大量的研究工作,推动着巯基乙酸异辛酯的不断发展。专利技术方面,2009年湖北犇星化工有限责任公司公开了巯基乙酸异辛酯的制备方法CN101613309A,以氯乙酸异辛酯、硫代硫酸钠为主要原料,经巯基化成盐,然后用浓盐酸酸化水解,再加入浓盐酸和锌粉进行还原,最后水洗、减压蒸馏得到TGB。该法将生产过程中酸化水解所用的浓盐酸进行回收利用于还原工段,一定程度上节约了生产成本,减少了强酸性废水的排放量,降低了对环境的污染。2011年潍坊益华化工有限公司公开了一种巯基乙酸异辛酯的制备方法CN102229549B,将氯乙酸钠溶液和硫氢化钠溶液采用连续均匀混合的方式进行反应制备出巯基乙酸,然后加入稀酸酸化,并用异辛醇进行多级连续萃取,接着加入催化剂进行酯化反应,最后在温度150~260℃连续闪蒸,最终得到纯度99.5%的高品级TGB产品。该法产品收率和纯度均较高,且质量稳定。2012年潍坊益华化工有限公司公开了一种巯基乙酸异辛酯酯化釜,通过对酯化反应釜的改进,使反应物料间能够充分混合均匀,从而提高反应效率和产品质量。同年,该公司还公开了一种巯基乙酸异辛酯蒸馏装置,通过在蒸馏釜上方安装蒸馏塔,进而提高蒸馏效果,并且有效地降低了TGB中的杂质含量,提升了产品的品质。此外,还有2014年天津汇康源科技有限公司公开了一种精馏反应制备巯基乙酸异辛酯的装置,2014年天津河清化学工业有限公司公开了巯基乙酸异辛酯连续精馏系统等。

近两年来,虽然TGB的合成技术已趋于成熟,但学者们对TGB的研究丝毫没有懈怠,反而加大了研究力度。如2016年湖北犇星化工有限责任公司公开了一种巯基乙酸异辛酯精馏废料的处理方法和一种用于硫醇锡合成工艺的巯基乙酸异辛酯生产质控方法;2016年南京师范大学公开一种从巯基乙酸异辛酯生产过程的废溶剂中回收异辛醇的方法;2016年山东沾化金嘉利化工科技有限公司公开一种从釜底残渣中回收巯基乙酸异辛酯的方法;2017年福州大学公开精馏生产巯基乙酸异辛酯的方法及其生产装置;2017年杭州更蓝生物科技有限公司公开一种连续反应精馏制备巯基乙酸异辛酯的工艺;2017年湖州知维技术服务有限公司公开一种环保巯基乙酸异辛酯的制备方法等等。

总之,目前国内TGB的合成技术已趋于成熟,工业化生产的TGB产品已完成从低品级到高品级的完美蜕变,产品纯度能达到99.5%以上。但为了适应社会的发展,学者们还在为找到一种节约型、环保型、经济型的技术、工艺而不断耕耘着。

2、未来发展趋势

近几年全球PVC产业持续快速发展,市场规模快速增长,推动巯基乙酸异辛酯产品的市场需求也快速扩大,也成为巯基乙酸异辛酯行业发展的主要推动力。但随着环境问题在全球范围内的日益凸显,各个国家的环保政策也不断趋严,巯基乙酸异辛酯行业的发展受到较大的影响。在国内,自2017年以来,国家加大了对安全、环保的监察力度,许多巯基乙酸异辛酯安全、环保不达标的企业都被迫关停或进行整改,从而导致TGB价格大幅上涨,原料供应短缺,市场出现严重供不应求的局面。

现阶段,尽管当前全球巯基乙酸异辛酯行业发展面临诸多问题,但是下游市场需求的快速增长也将会推动巯基乙酸异辛酯行业持续发展,全球对于巯基乙酸异辛酯的需求仍呈现出供不应求的局面,所以TGB未来发展前景依然可期。

3、国内外标准情况:

经查,目前国内外尚未查询到已发布的巯基乙酸异辛酯相关标准。

4、知识产权情况

未发现知识产权问题。


备注
符合《“十四五”原材料工业发展规划》( 四) 提高产品质量:加强质量管理和过程控制。加强材料标准体系化建设,持续开展原材料工业质量提升行动,提高产品质量的稳定性、可靠性和适用性。 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
60选矿药剂—巯基乙酸异辛酯 行业标准项目建议书.docx (54.76KB)任务书(建议书)