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正文 第一百二十八章 浮选法、堆浸法

    一直没说话的黄德安问道:“刘总,把我叫来是不是让我生产新的农药?”

    刘云龙说道:“你们以前制备‘稻瘟净’时,生产五硫化二磷的方法比较危险,容易爆炸,现在有了氰化钠,可以用另一种方法来生产‘稻瘟净’。”

    黄德安忙问道:“还有其它方法制备‘稻瘟净’?”

    “是的。”

    “工艺呢?”

    “第一道工序,使用乙酸与氯气反应生成氯乙酸;第二道工序将氯乙酸与碳酸钠反应,生产氯乙酸钠,再用氰化钠进行取代反应生成氰乙酸;第三道工序用氢氧化钠溶液水解氰乙酸,氰基转化为羧酸根离子,然后酸化得到丙二酸;第四道工序用氢氧化钠与丙二酸反应,得到丙二酸钠;第五道工序将丙酮在39号催化剂(即雷尼镍催化剂)的作用下加氢,生成异丙醇;第六道工序将丙二酸钠、苯、异丙醇一并放入反应釜中进行酯化反应,制备出丙二酸二异丙酯;第七道工序将丙二酸二异丙酯、二硫化碳、氢氧化钠放入反应釜中加温反应,再用44号催化剂,加入二氯乙烷后得到的产品就是稻瘟净。用这种方法生产‘稻瘟净’安全多了。”

    许三祝说道:“哎,不直接使用黄磷、硫磺的话,是安全多了。”

    黄德安就对许三祝说道:“你赶快把这个工艺的详细研究后,交给我们农药厂。”

    刘云龙继续说道:“现在有了石灰氮,可以生产另一种农药‘多菌灵’了。”

    黄德安问道:“‘多菌灵’也是杀菌的?”

    “嗯。危害农作物细菌中有一种真菌,比如水稻的纹枯病、麦子的黑穗病、红薯的黑斑病、棉花的立枯病、油菜的菌核病、黄瓜的炭疽病等,都是由真菌引起的,这种真菌用稻瘟净来毒杀的效果并不好,多菌灵是专门针对这种真菌的。很多时候它能替代稻瘟净。”

    许三祝问道:“制备工艺呢?”

    刘云龙说道:“第一步是制备氯甲酸甲酯,用光气和甲醇合成氯甲酸甲酯。”

    黄德安问道:“你说这个光气很毒,能不用光气吗?”

    “可以。那就先合成甲酸甲酯,将甲酸、甲醇加热后反应生成甲酸甲酯。如不想采用加热法时,将甲酸与氯化钙混合,再慢慢加入甲醇。反应完成后,用蒸馏法收集馏出液,就得到甲酸甲酯。然后将甲酸甲酯氯化,就制得氯甲酸甲酯。”

    “还是这个方法比较安全。”

    “甲酸法生产氯甲酸甲酯确实比光气法安全,但设备多、流程多,成本比光气法高。”

    “这二种方法,我都来研究一下。”

    “可以。接下来是制备氰氨氢钙,将石灰氮与水反应,过滤掉氢氧化钙及残渣,然后将氰氨氢钙与氯甲酸甲酯在搪玻璃反应锅中反应,生成氰胺基甲酸甲酯。最后,将氰胺基甲酸甲酯与邻苯二胺缩合反应,再用氢氧化钙脱酸,就能制得‘多菌灵’了。”

    “既然最后要用氢氧化钙来脱酸,为啥在制备氰氨氢钙时,要分离氢氧化钙?”

    “先分离氢氧化钙,再加氢氧化钙脱酸,这种方法称为‘先过滤法’。如在制备氰氨氢钙后,不分离氢氧化钙,最后在生产了多菌灵后,再分离残渣,称为‘后过滤法’,不过此时分离出来的残渣有剧毒,生产过程中生产人员万一中毒,我还没有解药。”

    黄德安一听,忙说道:“那还是采用‘先过滤法’。”

    许三祝问道:“这个多菌灵有毒吗?”

    刘云龙说道:“任何农药都有毒性,没毒怎么杀菌?不过‘多菌灵’对人、畜的毒性比较小,尽管它的毒性比较小,孕妇最好还是别长期接触‘多菌灵’,否则会对胎儿有影响。”

    “我们有了66粉、滴滴涕、稻瘟净、马拉硫磷、乐果、多菌灵,今后农作物还能增产?”

    “当然。只有提高了农作物的产量,老百姓才不会挨饿。”然后对许三祝、黄德安说道:“你们要尽快研究、生产出多菌灵。”

    许三祝说道:“我争取在三个月内研制出‘多菌灵’工艺。”

    黄德安说道:“我争取在半年内生产出‘多菌灵’。”

    许三祝、黄德安领受了任务后离开了。

    刘云龙讲述的“稻瘟净”生产的第二种方法要用到“异丙醇”。在后世,异丙醇大多用丙烯来生产,但刘云龙目前还没有丙烯,因此暂时用丙酮加氢来生产异丙醇。生产稻瘟净的物相转移催化剂是即将生产的吡啶季铵盐,它的代号是44号催化剂。

    吡啶季铵盐和生产“多菌灵”的中间产品氰胺基甲酸甲酯还有其它用处,如吡啶季铵盐可以用作缓蚀剂,用于管道、设备的防腐,今后有了铁甲舰后,可以用于船舶的防腐。如氰胺基甲酸甲酯可以用来制备甲苯达唑,甲苯达唑在医药上可用于治疗蛔虫、蛲虫、钩虫、绦虫等寄生虫。

    参观结束后,刘云龙给来自苏州、徽州、池州及浙江各矿山、工厂、铺、坊的管理技术人员培训工程制图理论。

    刘云龙首先给大家讲解了工程制图理论,讲了点、直线、面,讲了实线、虚线、点划线、讲了投影理论,讲了三视图、轴测图、剖视图、装配图。

    在后世,中专生、大专生、本科生学习工程制图课时,至少要学一个学期,可刘云龙没那么多时间给大家,只能利用短短的几天时间给大家灌输制图理论,然后由他们自己慢慢领悟。

    刘云龙希望通过这次讲课,把设计工作引入规范化、正规化、标准化。

    给大家普及了制图知识后,刘云龙开始分批给各矿、厂、铺、研究所的技术人员上课。

    首先受训的是化工研究所、化工厂的技术人员、药品研究所及铜陵铜矿、天井山金矿、抛刀岭金矿等矿山你的技术人员,给他们讲解矿物浮选药剂黄药、起泡剂松醇油、解毒剂二巯基丁二酸、塑料聚氯乙烯、防水材料的生产及龙脑合成、氨的合成、尿素的合成。

    讲课从铜陵的铜矿说起。

    刘云龙说道:“我们开采的铜陵铜矿,矿石中铜的含量只有1%左右,其中金、银的含量更低,每吨矿石中只有几克金、几十克银。我们为了熔炼铜矿中的铜,不得不把大量的脉石一起放入窑炉中熔炼,浪费了很多煤炭,也烧出了大量废渣,成本很高。现在有一种新的选矿方法叫浮选法,可以把铜矿矿石中铜的含量提高到20%—30%,甚至更高。”

    庞烈文一听,把铜矿矿石中铜的含量提高到20%—30%,岂不是成本可节约20倍、30倍?于是忙问道:“怎么浮选?”

    刘云龙说道:“用浮选药剂。”

    “什么药剂?”

    “乙基黄药、丁基黄药。”

    “我们没这个药剂呀。”

    “没这个药剂,就由化工厂来生产这个药剂。”

    孔尚泽问道:“刘总,生产工艺呢?”

    “用乙醇、氢氧化钠、硫化碳就能生产乙基黄药;用丁醇代替乙醇与氢氧化钠、硫化碳反应就能生产丁基黄药。”

    “丁醇?丁醇怎么生产?”

    “丁醇可以用巴豆醛在36号催化剂(即铜基二元催化剂,如铬化铜、镍化铜)作用下加氢制取,也可以从酿酒的酒糟中提取出丁醇梭菌,培养后用红薯、玉米等来发酵生产丁醇。”

    许三祝就问道:“酒糟中有丁醇梭菌?”

    刘云龙说道:“我们酿制的酒中有微量的丁醇,这些丁醇就是由丁醇梭菌发酵后产生的。你把丁醇梭菌找出来,培养后就能用发酵法专门生产丁醇。”

    “找细菌不是由杨茹良的药品研究所专职找的吗?”

    “药品研究所可以一起找这种丁醇梭菌。”

    杨茹良就说道:“我们一起来找,用不同的方法来培养,看谁找得快,谁的培养方法好?”

    许三祝听后,说道:“行。”

    庞烈文继续问道:“有了这种药剂就能浮选了吗?”

    “还不行,还得有起泡剂。”

    “就用松节油?”

    “用松节油也可以,但有一种更好的起泡剂,叫松醇油。”

    “松醇油?”

    许三祝问道:“用松节油和乙醇反应?”

    “是的,用硫酸为催化剂,把松节油与酒精或平平加进行**化反应,就制得起泡剂松醇油。”

    “还有别的起泡剂吗?”

    “樟油、甲酚、重吡啶、烷基磺酸钠都可以用作起泡剂。在浮选法中,‘黄药’称为有用矿物的捕捉剂,起泡剂称为有用矿物的辅助捕捉剂。”

    庞烈文问道:“就用这几种药剂浮选吗?”

    “浮选时,除了使用‘黄药’、起泡剂,还要使用介质调整剂或者叫活化剂,以及无用矿物抑制剂。”

    “还要用别的药物?”

    “是的。活化剂有石灰、硫酸、亚硫酸、碳酸钠、氢氧化钠、硫酸铜、硝酸铅等中的一种或数种,抑制剂有硫化钠、重铬酸盐、氰化物等中的一种或两种。”

    “浮选的原理是什么?”

    刘云龙说道:“将矿石破碎、磨细,拌入‘黄药’、起泡剂、调节剂、抑制剂、水,同时向矿粉中导入空气,矿粉中会产生大量的气泡,于是有用的矿物浮在气泡上,随同气泡上浮到矿浆表面,没用的矿物如石英石、白云石成分就大多被留在矿浆中。我们把矿化泡沫取出,就达到了浮选目的。如果我们把没用的矿石成分浮入泡沫,把有用的矿物成分留在矿浆中,这种方法叫反浮选。”

    庞烈文问道:“我们究竟该采用哪一种浮选法?”

    刘云龙说道:“等化工厂生产出‘黄药’后,你们的铜矿、金矿、辉锑矿、辉铋矿就可以根据实际情况进行工艺试验。比如,辉锑矿使用浮选法时,为了让辉锑矿和毒砂分离,就可使用硫酸铜或硝酸铅,如要优选脱砷,就可使用硫酸铜来作为活化剂,如要抑砷浮锑,就要使用硝酸铅来做活化剂。”

    “这个浮选工艺是不是太复杂了?”

    “这个工艺是比矿石直接冶炼复杂,但一旦研究出合适的浮选工艺,冶炼成本将至少降低10倍,如金矿的黄金品位很低的话,使用浮选法,成本至少可降低20倍。”

    几个矿山的干事一听成本可以降低10—20倍,忙说回去后就研究浮选工艺。

    刘云龙继续说道:“对于小型矿山,比如小铜矿、小金矿、小银矿,冶炼厂距矿山也很远,或者把矿石运出来很不方便,单独建冶炼厂又不合算,那该怎么办?”

    大家一听,心想今后说不定在某个山沟沟里找到一个小金矿,矿石运不出来,又无法在矿区建窑炉,于是都伸长着脖子听刘云龙讲下去。

    只听刘云龙说道:“对于这种情况,我们就采用堆浸法。此时只需要把矿石砸碎到适当粒径,没必要再把它磨成矿粉。选择一块平地,浇筑上混凝土或水泥,或铺上塑料防漏垫子,然后把砸碎的矿石堆放在该平地上。接着,从上部向矿石堆喷淋药水,把有用的矿物浸出来,收集浸出液后,对浸出液进一步处理就可以了。”

    庞烈文说道:“这么简单?”

    刘云龙说道:“对,就这么简单。比如小型铜矿,铜矿分以石英石为多的酸性氧化铜矿、以石灰石为多的碱性氧化铜矿,或酸性、碱性都有的混合铜矿。当为酸性铜矿时,用硫酸液把铜浸出;如为碱性铜矿,用氨水把铜浸出;如为混合铜矿,就用硫酸和硫酸铁的混合液把铜浸出;如只是处理一些含铜的矿物时,既可以用硫酸,也可以用氨水把铜浸出。”

    “硫酸浸出铜后,再用铁置换出铜?”

    “是的,这就是张潜的《浸铜要略》原理。”

    “用氨水浸出铜后,怎么处理?”

    “要用萃取剂。”

    “哪种萃取剂?”

    “铜矿大多是硫化铜矿,用氨水浸出的铜呈铜氨硫酸盐溶解。怎么把铜从铜氨硫酸盐中萃取出来,由你们铜矿和化工所共同研究。”

    “啊,要我们来研究?”

    “啊什么?有困难吗?”

    许三祝忙说道:“没困难,我们一定研究出萃取液来。”

    刘云龙又说道:“铜矿中往往还有镍、钴,所以你们还得研究萃取镍、钴的萃取液。”

    许三祝说道:“是,我们来研究萃取铜、镍、钴的萃取液。”

    庞烈文又问道:“那小型金矿呢?”

    “小型金矿很简单,直接向矿堆喷淋氰化物,如同时加入硬脂酸钠作为表面活性剂,金银的浸出率可提高24%左右。收集浸出液后,可以直接用锌粉置换出浸出液中的金银,或用混汞法提出浸出液中的金银。但由于浸出液中的金银含量很低,直接用锌粉置换或用混汞法提金,效果很差,为提高效果,可用活性炭来吸附浸出液中的黄金,提高黄金的浓度。”

    “活性炭也能提金?”

    “你没想到吧,用活性炭吸附浸出液后,每公斤活性炭的载金量可达8-15克,这时的活性炭称为‘载金炭’。把活性炭用火烧后,用水冲洗,沉淀在底部的就是金银。如要重复利用活性炭,就用氰化钠、纯碱的混合液把活性炭中的金银解吸出来,再用锌化法、混汞法提出金银。”

    “假如金矿、铜矿中还含有铂族元素呢?”

    “如金矿、铜矿中还含有铂族元素,对于铜矿提取铜后再用氰化物提取中矿物中的铂族元素,对于金矿用氰化物提取金银时,铂族元素已与金银一起浸出。如铂族元素中还有贵金属铱,载金炭必须用氰化钠才能把铱解吸。”

    “堆浸法只适合于小型矿山吗?”

    “堆浸法不仅可用于小型矿山,也能处理低品位的矿石,还可以用于提取矿渣、废渣中的贵重金属,成本比冶炼法低40%左右,不过这种方法的提取率大多在70%—80%之间。”

    “能从矿渣、废渣中提取70%—80%的贵重金属,已是很合算的啦。”

    “请注意,采用堆浸法提取金银时,由于氰化物有剧毒,必须要用漂白粉、纯碱或高锰酸钾来处理泄露的氰化物和废液,以保护环境。”

    大家听后都说记住啦。

    其实,萃取金属铜的萃取液有苯甲醛肟、丙酮肟,萃取镍、钴的萃取液有叔碳羧酸、二苯甲胺,刘云龙之所以没说出来,主要是要让化工所的人摆脱依赖,自己开动脑筋,这样有利于今后的发展。一旦化工所研究出“肟”,就可以利用“肟”的重排反应生产新的纺织材料“锦纶”,“锦纶”的另一个名字就是“尼龙”。

    题外话:驻广大读着及铁血网的工作人员新年快乐。