第134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乳化反应，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。