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工業廢胺衍生捕收劑的表面張力行為及其在鐵礦反浮選中的應用（三）
來源：礦業研究與開發 瀏覽 21 次 發布時間:2025-11-19
2.3吸附機制分析
2.3.1紅外光譜分析
圖4顯示了YTDB的紅外光譜測試結果。由圖4可知，3513.86 cm?1處出現了一處弱寬峰，是N—H伸縮振動峰；2923.34 cm?1出現的弱峰以及2855.98 cm?1處出現的弱峰分別是—CH?—對稱伸縮振動峰以及非對稱伸縮振動峰；1631.33 cm?1處和1459.56 cm?1處出現的兩個峰，均為—NH?彎曲振動吸收峰；1102.64 cm?1處出現了一個弱寬峰，是C—N伸縮振動吸收峰。
圖4 YTDB紅外光譜測試結果
圖5顯示了石英與YTDB作用前后的紅外光譜圖譜。對比石英的紅外圖譜可以看出，出現了圖4中YTDB中含有的N—H伸縮振動峰、—CH?—伸縮振動峰以及—NH?彎曲振動吸收峰，說明YTDB已在石英表面發生了吸附作用。1084.54 cm?1處Si—O—Si反對稱伸縮振動吸收峰藍移至1086.08 cm?1;786.39 cm?1處Si—O鍵對稱伸縮振動吸收峰紅移至789.26 cm?1處。然而，發生作用的圖譜中并未有新的峰產生，這表明YTDB與石英之間產生的吸附作用為物理吸附。1618.68 cm?1處—OH的反對稱伸縮振動吸收峰紅移至1614.02 cm?1,這可能是由于藥劑所含有的—OH或—NH與石英表面產生氫鍵作用。綜上所述，石英與YTDB之間發生了物理吸附與氫鍵吸附作用。
圖5石英與YTDB吸附前后紅外光譜測試結果
2.3.2表面張力分析
圖6顯示了DDA與YTDB在石英礦漿中的表面張力。由圖6可知，隨著捕收劑濃度增大，液體的表面張力均逐漸降低。在DDA捕收體系中，當濃度增加到100 mg/L時，液體的表面張力開始趨于穩定，再增加DDA濃度，表面張力變化不大。故DDA體系下，液體的最低表面張力約為33.79 mN/m,臨界膠束濃度為100 mg/L;在YTDB捕收體系中，當濃度增加到60 mg/L時，液體的表面張力開始趨于穩定，再增加YTDB濃度，表面張力變化不大。故YTDB體系下，液體的最低表面張力約為29.67 mN/m,臨界膠束濃度為60 mg/L.綜上所述，從表面張力來看，YTDB形成膠束和降低表面張力能力更強，疏水性更好，捕收能力更強。
圖6石英與不同濃度捕收劑作用后表面張力測試結果
2.3.3 Zeta電位分析
不同pH條件下，石英、石英與YTDB作用后以及石英與YTDB和淀粉作用后的Zeta電位測試結果。當pH<2.2時，石英帶正電，加入YTDB后，電位明顯升高，此時YTDB主要于石英表面發生氫鍵吸附；當pH為2.2——7.2時，石英表面帶負電，加入YTDB后，YTDB與石英表面發生離子吸附并伴隨氫鍵吸附，此時YTDB+石英與石英之間電位差開始增大；當pH>7.2時，此時石英表面帶負電，加入YTDB后，由于pH的不斷增大，YTDB陽離子不斷減少，此時YTDB與石英表面發生氫鍵吸附作用，YTDB+石英與石英之間電位差不斷減小。石英與YTDB和淀粉共同作用時，對比石英與YTDB單獨作用可以發現，兩者變化接近，這表明淀粉對YTDB在石英表面吸附行為影響較小。
不同pH條件下，赤鐵礦、赤鐵礦與YTDB作用后以及赤鐵礦與YTDB和淀粉作用后的Zeta電位測試結果。從圖14可以看出，當pH<6.2時，加入YTDB后赤鐵礦電位有所升高，這可能因為YTDB與礦物表面發生氫鍵作用；當pH>6.2時，赤鐵礦負電位持續增加，這表明YTDB與赤鐵礦表面發生離子吸附，且同時伴隨著一定的氫鍵吸附。
當赤鐵礦與YTDB和淀粉作用后，對比赤鐵礦與YTDB單獨作用可以發現，零電點從pH=8.1向左偏移至pH=6.7,這表明淀粉對赤鐵礦產生了吸附作用。當pH<6.2時，赤鐵礦帶正電，在赤鐵礦與YTDB體系下，加入淀粉后赤鐵礦電位明顯減小，由于淀粉具有負電性，此時赤鐵礦與淀粉發生較為明顯的靜電吸附，并伴隨一定的氫鍵吸附；當6.2
不同pH條件下YTDB和礦物作用后與礦物之間的電位差值（以下稱電位變化率），反映YTDB與礦物作用后電位的變化程度。從圖15中可以看出，YTDB的加入對石英和赤鐵礦電位變化率都有顯著的影響，但對比赤鐵礦，石英電位變化更為明顯，尤其當2
3結論
（1）傳統DDA單礦物浮選試驗結果表明，當pH=7、捕收劑用量為20 mg/L時，可以得到石英的回收率為78.36%,赤鐵礦的回收率為12.57%,此時兩者的浮選差異性最大。
（2）YTDB單礦物浮選試驗結果表明，當pH=7、捕收劑用量為15 mg/L時，可以得到石英的回收率為91.27%,赤鐵礦的回收率為12.67%,此時兩者的浮選差異性最大。對比兩者，YTDB對石英的捕收性能要更優于傳統捕收劑DDA.
（3）紅外光譜的結果表明，石英與YTDB之間發生了物理吸附與氫鍵吸附作用；表面張力測試結果表明，相比于傳統捕收劑DDA,YTDB形成膠束和降低表面張力能力更強，疏水性更好，這有助于輸送更多脈石礦物進入泡沫區；Zeta電位的結果表明，在YTDB與淀粉的共同作用下，YTDB對石英的吸附能力遠強于赤鐵礦，而淀粉對赤鐵礦的吸附能力遠強于石英，正是因為兩者吸附差異性，才能更好地選擇性捕收石英。