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工业废胺衍生捕收剂的表面张力行为及其在铁矿反浮选中的应用（三）
来源：矿业研究与开发 浏览 16 次 发布时间:2025-11-19
2.3吸附机制分析
2.3.1红外光谱分析
图4显示了YTDB的红外光谱测试结果。由图4可知，3513.86 cm⁻¹处出现了一处弱宽峰，是N—H伸缩振动峰；2923.34 cm⁻¹出现的弱峰以及2855.98 cm⁻¹处出现的弱峰分别是—CH₂—对称伸缩振动峰以及非对称伸缩振动峰；1631.33 cm⁻¹处和1459.56 cm⁻¹处出现的两个峰，均为—NH₂弯曲振动吸收峰；1102.64 cm⁻¹处出现了一个弱宽峰，是C—N伸缩振动吸收峰。
图4 YTDB红外光谱测试结果
图5显示了石英与YTDB作用前后的红外光谱图谱。对比石英的红外图谱可以看出，出现了图4中YTDB中含有的N—H伸缩振动峰、—CH₂—伸缩振动峰以及—NH₂弯曲振动吸收峰，说明YTDB已在石英表面发生了吸附作用。1084.54 cm⁻¹处Si—O—Si反对称伸缩振动吸收峰蓝移至1086.08 cm⁻¹;786.39 cm⁻¹处Si—O键对称伸缩振动吸收峰红移至789.26 cm⁻¹处。然而，发生作用的图谱中并未有新的峰产生，这表明YTDB与石英之间产生的吸附作用为物理吸附。1618.68 cm⁻¹处—OH的反对称伸缩振动吸收峰红移至1614.02 cm⁻¹,这可能是由于药剂所含有的—OH或—NH与石英表面产生氢键作用。综上所述，石英与YTDB之间发生了物理吸附与氢键吸附作用。
图5石英与YTDB吸附前后红外光谱测试结果
2.3.2表面张力分析
图6显示了DDA与YTDB在石英矿浆中的表面张力。由图6可知，随着捕收剂浓度增大，液体的表面张力均逐渐降低。在DDA捕收体系中，当浓度增加到100 mg/L时，液体的表面张力开始趋于稳定，再增加DDA浓度，表面张力变化不大。故DDA体系下，液体的最低表面张力约为33.79 mN/m,临界胶束浓度为100 mg/L;在YTDB捕收体系中，当浓度增加到60 mg/L时，液体的表面张力开始趋于稳定，再增加YTDB浓度，表面张力变化不大。故YTDB体系下，液体的最低表面张力约为29.67 mN/m,临界胶束浓度为60 mg/L.综上所述，从表面张力来看，YTDB形成胶束和降低表面张力能力更强，疏水性更好，捕收能力更强。
图6石英与不同浓度捕收剂作用后表面张力测试结果
2.3.3 Zeta电位分析
不同pH条件下，石英、石英与YTDB作用后以及石英与YTDB和淀粉作用后的Zeta电位测试结果。当pH<2.2时，石英带正电，加入YTDB后，电位明显升高，此时YTDB主要于石英表面发生氢键吸附；当pH为2.2——7.2时，石英表面带负电，加入YTDB后，YTDB与石英表面发生离子吸附并伴随氢键吸附，此时YTDB+石英与石英之间电位差开始增大；当pH>7.2时，此时石英表面带负电，加入YTDB后，由于pH的不断增大，YTDB阳离子不断减少，此时YTDB与石英表面发生氢键吸附作用，YTDB+石英与石英之间电位差不断减小。石英与YTDB和淀粉共同作用时，对比石英与YTDB单独作用可以发现，两者变化接近，这表明淀粉对YTDB在石英表面吸附行为影响较小。
不同pH条件下，赤铁矿、赤铁矿与YTDB作用后以及赤铁矿与YTDB和淀粉作用后的Zeta电位测试结果。从图14可以看出，当pH<6.2时，加入YTDB后赤铁矿电位有所升高，这可能因为YTDB与矿物表面发生氢键作用；当pH>6.2时，赤铁矿负电位持续增加，这表明YTDB与赤铁矿表面发生离子吸附，且同时伴随着一定的氢键吸附。
当赤铁矿与YTDB和淀粉作用后，对比赤铁矿与YTDB单独作用可以发现，零电点从pH=8.1向左偏移至pH=6.7,这表明淀粉对赤铁矿产生了吸附作用。当pH<6.2时，赤铁矿带正电，在赤铁矿与YTDB体系下，加入淀粉后赤铁矿电位明显减小，由于淀粉具有负电性，此时赤铁矿与淀粉发生较为明显的静电吸附，并伴随一定的氢键吸附；当6.2
不同pH条件下YTDB和矿物作用后与矿物之间的电位差值（以下称电位变化率），反映YTDB与矿物作用后电位的变化程度。从图15中可以看出，YTDB的加入对石英和赤铁矿电位变化率都有显著的影响，但对比赤铁矿，石英电位变化更为明显，尤其当2
3结论
（1）传统DDA单矿物浮选试验结果表明，当pH=7、捕收剂用量为20 mg/L时，可以得到石英的回收率为78.36%,赤铁矿的回收率为12.57%,此时两者的浮选差异性最大。
（2）YTDB单矿物浮选试验结果表明，当pH=7、捕收剂用量为15 mg/L时，可以得到石英的回收率为91.27%,赤铁矿的回收率为12.67%,此时两者的浮选差异性最大。对比两者，YTDB对石英的捕收性能要更优于传统捕收剂DDA.
（3）红外光谱的结果表明，石英与YTDB之间发生了物理吸附与氢键吸附作用；表面张力测试结果表明，相比于传统捕收剂DDA,YTDB形成胶束和降低表面张力能力更强，疏水性更好，这有助于输送更多脉石矿物进入泡沫区；Zeta电位的结果表明，在YTDB与淀粉的共同作用下，YTDB对石英的吸附能力远强于赤铁矿，而淀粉对赤铁矿的吸附能力远强于石英，正是因为两者吸附差异性，才能更好地选择性捕收石英。