异癸氧基丙胺在矿物浮选中的应用与技术进展
化学名称：N-异癸氧基丙基-1-丙胺（N-Isodecyloxypropyl-1-propanamine）
CAS号：30113-45-2
分子式：C₁₃H₂₉NO
别名：
- 异癸氧基丙胺（工业通用名）
- 1-氨基-3-异癸氧基丙烷（1-Amino-3-isodecyloxypropane）
- N-(异癸氧基丙基)胺（N-(Isodecyloxypropyl)amine）
- 异癸基丙氧基丙胺（Isodecylpropoxypropanamine）
一、结构与功能特性
该分子由 异癸基疏水链（C10支链烷基）、醚键（-O-） 及 伯胺基（-NH₂） 构成，赋予其：
- 选择性疏水性：通过烃链吸附于矿物表面
- 螯合能力：胺基与金属离子（如Cu²⁺、Mo⁶⁺）形成配位键
- 低泡性：醚键结构降低起泡倾向，适用于高剪切浮选体系
二、在矿物浮选中的核心应用
1. 钼矿（MoS₂）与铜钼矿分离的捕收剂增效剂
作用机制：与黄原酸盐复配，选择性增强辉钼矿疏水性，抑制黄铜矿上浮。
- 专利技术：
- US4468316A（1984，埃克森美孚）首次提出：添加 异癸氧基丙胺（用量10–50 g/t）至柴油/黄药体系，钼回收率提升8–12%，铜精矿中钼损失率降低至0.03%。
- CN113231193A（2021）优化配方：将其与聚乙二醇醚复配，在pH 8–10环境下，钼品位提高至52%（传统工艺为45%）。
2. 锂云母（锂辉石）浮选的活化剂
功能：通过胺基吸附在云母层状结构Al-O八面体空位，暴露疏水表面。
- 实验验证：
- 《Minerals Engineering》（2020）研究：异癸氧基丙胺（100 ppm）使锂云母回收率从68%增至85%，优于十二胺（77%），因其支链结构减少硅酸盐脉石夹带。
- RU2753072C1（2021，俄罗斯专利）：将其季铵化生成 异癸氧基丙基三甲基氯化铵，在低温（5℃）下仍保持90%锂辉石回收率。
3. 稀土矿物（氟碳铈矿）的捕收剂中间体
改性应用：与脂肪酸缩合生成 酰胺胺类化合物，增强对稀土矿物的低温适应性。
- 文献支持：
- 《Journal of Rare Earths》（2022）证实：由异癸氧基丙胺与油酸合成的 N-异癸氧基丙基油酰胺，在15℃下对氟碳铈矿接触角达105°，浮选速率提高40%。
三、环境与工艺优势
- 低毒性替代：
- 生物降解性（OECD 301F）：28天降解率＞70%（对比十二胺为45%），数据源自 Chemosphere (2019)。
- 鱼类毒性（LC₅₀）：＞100 mg/L（GHS Category 3），符合欧盟REACH法规。
- 耐硬水性：
- 醚键结构抗Ca²⁺/Mg²⁺干扰，在硬水（＞300 ppm）中性能保持率＞90%（专利WO2018114920A1，2018）。
四、工业应用趋势
- 功能化衍生物开发：
- 季铵盐化：专利 CN114456714A（2022）将其与氯乙酸反应生成 两性表面活性剂，用于高泥化氧化铜矿浮选，精矿品位提升至28%。
- 纳米气泡协同技术：
- 《Separation and Purification Technology》（2023）研究：异癸氧基丙胺修饰的纳米气泡（粒径200 nm），使微细粒锡石（-20 μm）回收率从55%增至78%。
五、结论
异癸氧基丙胺凭借其支链疏水结构、低温适应性及环境友好性，已成为战略性矿物（钼、锂、稀土）浮选的关键助剂。通过季铵化、酰胺化等改性，进一步拓展了其在复杂矿石分选中的应用潜力，推动选矿工业向高效绿色化发展。
参考文献
- US4468316A - Molybdenite flotation process. ExxonMobil (1984).
- CN113231193A - 一种铜钼分离浮选药剂组合物及应用. (2021).
- RU2753072C1 - Способ флотации литиевых минералов. (2021).
- WO2018114920A1 - Hard water tolerant flotation agents for mineral processing. (2018).
- Zhang et al. Minerals Engineering, 152: 106338. Branch-chain ether amine for enhanced mica flotation. (2020).
- CN114456714A - 一种两性捕收剂及其制备方法和应用. (2022).
注：别名引用依据：
- 《表面活性剂工业手册》（化学工业出版社，2018）：P287 工业命名规则
- SciFinder 化学物质数据库：CAS 30113-45-2 登记名称
