烷基异羟肟酸与草酸的反应
异羟肟酸，也称为异羟肟酸，有两种互变异构体。异羟肟酸的结构式为RCONHOH。近年来，异羟肟酸已作为抗炎药和止痛药应用于生物和医学领域。异羟肟酸能与Ti4+、La3+、Al3+、Fe3+、Cu2+等金属离子形成稳定的金属螯合物，因此在浮选行业中更多地作为高效浮选捕收剂使用。目前国内生产的异羟肟酸主要有H2O 2(3-羟基-2-萘基异羟肟酸)、环烷异羟肟酸、水杨酸异羟肟酸、苯基异羟肟酸、C5-9异羟肟酸等。但价格昂贵是这类浮选表面活性剂的最大缺点，严重阻碍了羟肟酸类捕收剂的工业推广应用。
因此，合成低成本的异羟肟酸是目前急需解决的问题。国内外合成异羟肟酸的方法很多，其中羟胺法最为成熟，并已实现工业化生产。羟胺法包括羟胺-脂肪酸酯合成法和羟胺-酰氯合成法两种方法。这种方法通常是先将烃链长度合适的脂肪酸酯化或酰氯化，然后在碱性条件下与羟胺(盐酸羟胺或硫酸羟胺)肟化。
目前该工艺的主要问题是在脂肪酸酯化反应中使用甲醇、浓硫酸等有毒原料，不仅增加了合成成本，而且对环境不友好。但在酰氯化过程中，反应条件要求高，酰氯化后产品流动性差，产生大量酸性气体，导致环境污染大，后续环境处理成本高，产品处置成本高，不符合现有的节能减排要求。由于羟胺价格昂贵，通过简化操作过程，选择合适的廉价原料，可以大大降低合成异羟肟酸的成本。
应用程序[2][3][4]
近年来，对异羟肟酸类捕收剂的大量研究工作相继开展。异羟肟酸作为浮选捕收剂已用于稀土、锡石、氧化铜、黑钨矿和钛铁矿的浮选，具有优良的选择性和捕收能力。用异羟肟酸作为钛铁矿等氧化矿物的捕收剂，取得了良好的浮选应用效果和广阔的发展前景。目前工业上常用的长碳链烷基异羟肟酸是以辛基异羟肟酸为主的混合高碳链异羟肟酸，其中混合了一定量的癸基异羟肟酸和月桂酸。
实验研究了正癸基异羟肟酸和正辛基异羟肟酸对钛铁矿的浮选性能，并通过吸附量测定、Zeta电位测定、红外光谱分析和XPS分析研究了正癸基异羟肟酸与钛铁矿的作用机理，得出以下结论:
1)正癸基异羟肟酸和正辛基异羟肟酸对钛铁矿浮选的最佳pH值在7左右，正癸基异羟肟酸对钛铁矿的捕收能力强于正辛基异羟肟酸；当矿浆pH为7，捕收剂用量为200 mg /L时，正癸基异羟肟酸可以回收90.32%的钛铁矿，而辛基异羟肟酸只能回收85.2%。
2)n-癸基异羟肟酸与钛铁矿反应后，当溶液的pH值高于钛铁矿的零点pH值时，钛铁矿的ζ电位降低；红外光谱中癸氧肟酸峰出现移动；XPS分析中N、O、Fe和Ti活性位电子结合能的变化表明，正癸基异羟肟酸已经化学吸附在钛铁矿表面。
XPS分析也表明癸基异羟肟酸物理吸附在钛铁矿表面。此外，将烷基异羟肟酸应用于湖北某磷矿的浮选。在35℃时，精矿P2O5品位为30。51%，回收率为79。尾矿P2O5品位为6.89%。用该药剂浮选低品位胶磷矿，可简化浮选流程，降低浮选温度和选矿成本，具有良好的推广应用前景。
此外，它还可用作稀有金属的捕收剂。对该试剂作用机理的研究表明，在弱酸性介质中，中碳链(C7~ C9)的烷基脂肪酸(简称HM-50)能与Ti、Sr、Nb、Ta、Zr、th、Fe 2+、Fe3+及稀土阳离子形成稳定的络合物，这种羟肟酸是与可浮矿物的阳离子生成的。因此，异羟肟酸盐很容易从矿物表面洗掉。
与常用脂肪酸相比，异羟肟酸捕收能力弱，选择性强，是稀有金属矿石的有效捕收剂。有研究人员发明了HM-50，做了很多研究。研究工作证明，它能有效地浮选脆硫锑铅矿、贵橄榄石、钙钛矿、钛酸钠和稀土等稀有金属矿石。近年来，烷基异羟肟酸不仅在实验室研究中，而且在浮选工业实践中作为捕收剂被越来越多地使用。在许多情况下，使用烷基异羟肟酸可以解决稀有金属矿石及其重选产品浮选中的复杂问题。
准备工作[1]
采用羟胺-椰子油合成法直接合成了链长为C12和C14的烷基异羟肟酸。在该方法中，椰子油直接与羟胺反应进行肟化，省去了甲醇酯化的步骤。工艺条件简单，对环境友好。在优化的合成条件下，产品中羟肟酸的质量分数达到77。高于工业分级一等品(羟肟酸质量分数≥65%)的质量，降低了合成成本。将合成的烷基异羟肟酸应用于低品位胶磷矿的一步浮选，获得了良好的浮选指标。
合成方法如下:椰子油是一种脂肪酸甘油酯化合物，其中椰子油富含12碳链长、14碳链长的脂肪酸，也有16碳链长的。室温下，将椰子油、盐酸羟胺水溶液和乳化剂直接加入三口烧瓶中，混合均匀；然后，将三口烧瓶放入水浴锅中，恒温27-28℃，并保持温度在30℃以下，开始用电动搅拌器搅拌；然后将一定浓度的氢氧化钠溶液倒入恒压滴定管中(控制滴加速度)，当烧瓶中混合物的pH为7时，加入少量硫化钠溶液；滴加氢氧化钠溶液后，保温搅拌一定时间。肟化后的产物用过量硫酸酸化，过滤，干燥，得到产品。合成工艺流程如图所示。
主要参考资料
[1]葛，侯，，等.椰子油直接合成烷基异羟肟酸及其应用[J].精细化工，2011，28 (8): 751-754。
程琦，洪钟，王帅，等.长链烷基羟肟酸对钛铁矿的浮选性能及机理研究[J].应用化学工业，2016，45(8):1407-1411。
葛，曾黎明，侯，等.烷基羟肟酸对胶磷矿和白云石浮选性能的研究[J].化学矿物与加工，2012，41 (9): 1-4。
[4]烷基异羟肟酸在国外稀有金属选矿中的应用