從硫氨酯尾液中提純巰基乙酸鈉的實驗研究

摘 要：硫氨酯生產過程中會副產大量的含17%的巰基乙酸鈉液體，即硫氨酯尾液，由于目前尚無成熟的處理方法，造成庫存的大量積壓。根據市場需求，公司決定研發從硫氨酯尾液中提純30%巰基乙酸鈉的新方法。經過反復實驗，研發了通過先酸化，再負壓蒸餾提純，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，后經車間放大實驗驗證，各項工藝條件符合實際生產的要求。

關鍵詞：硫氨酯尾液；提純；負壓蒸餾；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中已經成功應用多年，已完全替代劇毒抑制劑氰化鈉，具有高效，無污染等特點，是選礦界極力推廣應用的一種環保型浮選藥劑，有著廣闊的應用前景。煙臺恒邦化工助劑有限公司是煙臺恒邦集團有限公司控股的大型選礦藥劑生產企業，通過多年的發展，公司已形成了完整的選礦助劑產業鏈，主要生產各種高效浮選藥劑。其中硫氨酯生產過程中副產的大量的含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，造成庫存積壓。根據市場需求，成功的研發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存積壓的問題，達到了變廢為寶，增加企業效益的目的。

2 實驗工藝分析

2.1 硫氨酯尾液的組成

2.2 尾液提純原理與工藝分析

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于巰基乙酸鈉在水溶液的飽和度要低，在負壓蒸餾的過程中氯化鈉溶液先達到飽和析出，形成含巰基乙酸鈉的氯化鈉飽和溶液，氯化鈉析出的同時會帶出大量的巰基乙酸鈉晶體，達不到回收目的。

鑒于此，經過大量實驗摸索，最終確定先將尾液酸化，將其中的巰基乙酸鈉全部轉化為巰基乙酸，再對酸化液蒸餾提純，最后加入氫氧化鈉進行中和的工藝路線。在蒸餾提純的過程中氯化鈉會從釜底先析出，當巰基乙酸的含量大于30%時，再加入氫氧化鈉溶液進行中和，得到含量大于30%的巰基乙酸鈉液體，達到實驗目的。

3 實驗過程與分析

本實驗主要分為四個過程：酸化、蒸餾、過濾及中和。

3.1 酸化

采用一定濃度的鹽酸進行酸化處理，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、過濾

3.2.1 操作步驟

①向塔釜燒瓶內加入少許沸石及 1000mL 酸化液，接通塔頂冷凝器的循環水，接通總電源，開啟控制面板開關，通過控制面板調整塔釜溫度及回流比等參數。

②當塔釜內液體沸騰，全塔處于穩定狀態（即頂溫、釜溫均穩定）時，將塔頂的回流液不斷采出。

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，當巰基乙酸的含量達到生產要求指標時，停止蒸餾。

④將釜底液進行過濾，將濾液收集。

3.2.2 真空度對塔釜、塔頂溫度及蒸餾時間的影響

真空度的高低對塔釜、塔頂的溫度及蒸餾時間都有一定的影響。由圖1可知，塔釜、塔頂的溫度隨著真空度的增大呈降低趨勢，蒸餾時間也隨著真空度的增大而減少。巰基乙酸屬于高沸點物質，采用常壓蒸餾亦可以達到蒸餾提純的目的，但是常壓蒸餾時間太長，生產效率較低，不宜采用。通過實驗驗證并考慮到實際生產的需求，決定負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行中和反應，但中和反應會大量放熱，產生副反應，使巰基乙酸鈉發生氧化反應生成二硫代二乙酸鈉。

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

這個副反應主要與氧氣、反應溫度、堿性強弱、催化劑（鐵、銅）等因素有關。在氧氣的存在下，反應溫度越高、堿性越強、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產品全部被氧化，生產過程中為有效減少副反應的發生，應適當控制加料速度，防止升溫過快，造成巰基乙酸鈉損失。

4 結論

①通過先酸化，再負壓蒸餾提純，最后中和的方法成功的實現了從硫氨酯尾液中回收30%的巰基乙酸鈉液體的目的，并且通過中試結果驗證了方案的可行性。②負壓蒸餾過程中，塔釜、塔頂的溫度，蒸餾時間與真空度的大小成負相關關系，實際生產可根據實驗中得到的相關數據考慮選擇最經濟的生產工藝條件。③中和過程需要控制加料速度，防止溫度升高過快，影響產品的質量。④該工藝的成功研發，有效的解決了大量尾液庫存積壓的問題，達到了變廢為寶，增加企業效益的目的。

參考文獻：

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

作者簡介：

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