2.3吸附機(jī)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(jié)果。由圖4可知，3513.86 cm?1處出現(xiàn)了一處弱寬峰，是N—H伸縮振動(dòng)峰；2923.34 cm?1出現(xiàn)的弱峰以及2855.98 cm?1處出現(xiàn)的弱峰分別是—CH?—對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰以及非對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰；1631.33 cm?1處和1459.56 cm?1處出現(xiàn)的兩個(gè)峰，均為—NH?彎曲振動(dòng)吸收峰；1102.64 cm?1處出現(xiàn)了一個(gè)弱寬峰，是C—N伸縮振動(dòng)吸收峰。

圖4 YTDB紅外光譜測試結(jié)果

圖5顯示了石英與YTDB作用前后的紅外光譜圖譜。對(duì)比石英的紅外圖譜可以看出，出現(xiàn)了圖4中YTDB中含有的N—H伸縮振動(dòng)峰、—CH?—伸縮振動(dòng)峰以及—NH?彎曲振動(dòng)吸收峰，說明YTDB已在石英表面發(fā)生了吸附作用。1084.54 cm?1處Si—O—Si反對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰藍(lán)移至1086.08 cm?1;786.39 cm?1處Si—O鍵對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰紅移至789.26 cm?1處。然而，發(fā)生作用的圖譜中并未有新的峰產(chǎn)生，這表明YTDB與石英之間產(chǎn)生的吸附作用為物理吸附。1618.68 cm?1處—OH的反對(duì)稱伸縮振動(dòng)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(chǎn)生氫鍵作用。綜上所述，石英與YTDB之間發(fā)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(jié)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(dāng)濃度增加到100 mg/L時(shí)，液體的表面張力開始趨于穩(wěn)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(dāng)濃度增加到60 mg/L時(shí)，液體的表面張力開始趨于穩(wěn)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(qiáng)，疏水性更好，捕收能力更強(qiáng)。

圖6石英與不同濃度捕收劑作用后表面張力測試結(jié)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(jié)果。當(dāng)pH<2.2時(shí)，石英帶正電，加入YTDB后，電位明顯升高，此時(shí)YTDB主要于石英表面發(fā)生氫鍵吸附；當(dāng)pH為2.2——7.2時(shí)，石英表面帶負(fù)電，加入YTDB后，YTDB與石英表面發(fā)生離子吸附并伴隨氫鍵吸附，此時(shí)YTDB+石英與石英之間電位差開始增大；當(dāng)pH>7.2時(shí)，此時(shí)石英表面帶負(fù)電，加入YTDB后，由于pH的不斷增大，YTDB陽離子不斷減少，此時(shí)YTDB與石英表面發(fā)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(shí)，對(duì)比石英與YTDB單獨(dú)作用可以發(fā)現(xiàn)，兩者變化接近，這表明淀粉對(duì)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(jié)果。從圖14可以看出，當(dāng)pH<6.2時(shí)，加入YTDB后赤鐵礦電位有所升高，這可能因?yàn)閅TDB與礦物表面發(fā)生氫鍵作用；當(dāng)pH>6.2時(shí)，赤鐵礦負(fù)電位持續(xù)增加，這表明YTDB與赤鐵礦表面發(fā)生離子吸附，且同時(shí)伴隨著一定的氫鍵吸附。

當(dāng)赤鐵礦與YTDB和淀粉作用后，對(duì)比赤鐵礦與YTDB單獨(dú)作用可以發(fā)現(xiàn)，零電點(diǎn)從pH=8.1向左偏移至pH=6.7,這表明淀粉對(duì)赤鐵礦產(chǎn)生了吸附作用。當(dāng)pH<6.2時(shí)，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(fù)電性，此時(shí)赤鐵礦與淀粉發(fā)生較為明顯的靜電吸附，并伴隨一定的氫鍵吸附；當(dāng)6.28.1時(shí)，赤鐵礦帶負(fù)電，隨著pH增大，體系中YTDB以陽離子形式存在逐漸減少，赤鐵礦與YTDB產(chǎn)生的靜電吸附和氫鍵吸附作用減弱，此時(shí)負(fù)電性的淀粉主要是以氫鍵作用以及鍵合吸附作用于赤鐵礦表面。

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(duì)石英和赤鐵礦電位變化率都有顯著的影響，但對(duì)比赤鐵礦，石英電位變化更為明顯，尤其當(dāng)2

3結(jié)論

（1）傳統(tǒng)DDA單礦物浮選試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)pH=7、捕收劑用量為20 mg/L時(shí)，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(shí)兩者的浮選差異性最大。

（2）YTDB單礦物浮選試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)pH=7、捕收劑用量為15 mg/L時(shí)，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(shí)兩者的浮選差異性最大。對(duì)比兩者，YTDB對(duì)石英的捕收性能要更優(yōu)于傳統(tǒng)捕收劑DDA.

（3）紅外光譜的結(jié)果表明，石英與YTDB之間發(fā)生了物理吸附與氫鍵吸附作用；表面張力測試結(jié)果表明，相比于傳統(tǒng)捕收劑DDA,YTDB形成膠束和降低表面張力能力更強(qiáng)，疏水性更好，這有助于輸送更多脈石礦物進(jìn)入泡沫區(qū)；Zeta電位的結(jié)果表明，在YTDB與淀粉的共同作用下，YTDB對(duì)石英的吸附能力遠(yuǎn)強(qiáng)于赤鐵礦，而淀粉對(duì)赤鐵礦的吸附能力遠(yuǎn)強(qiáng)于石英，正是因?yàn)閮烧呶讲町愋裕拍芨玫剡x擇性捕收石英。