2.3吸附機製分析

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—CH₂—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—NH₂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作用前後的紅外光譜圖譜。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、—CH₂—伸縮振動峰以及—NH₂彎曲振動吸收峰，說明YTDB已在石英表麵發生了吸附作用。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，發生作用的圖譜中並未有新的峰產生，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,這可能是由於藥劑所含有的—OH或—NH與石英表麵產生氫鍵作用。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吸附前後紅外光譜測試結果

2.3.2表麵張力分析

圖6顯示了DDA與YTDB在石英礦漿中的表麵張力。由圖6可知，隨著捕收劑濃度增大，液體的表麵張力均逐漸降低。在DDA捕收體係中，當濃度增加到100 mg/L時，液體的表麵張力開始趨於穩定，再增加DDA濃度，表麵張力變化不大。故DDA體係下，液體的最低表麵張力約為33.79 mN/m,臨界膠束濃度為100 mg/L;在YTDB捕收體係中，當濃度增加到60 mg/L時，液體的表麵張力開始趨於穩定，再增加YTDB濃度，表麵張力變化不大。故YTDB體係下，液體的最低表麵張力約為29.67 mN/m,臨界膠束濃度為60 mg/L.綜上所述，從表麵張力來看，YTDB形成膠束和降低表麵張力能力更強，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後表麵張力測試結果

2.3.3 Zeta電位分析

不同pH條件下，石英、石英與YTDB作用後以及石英與YTDB和澱粉作用後的Zeta電位測試結果。當pH<2.2時，石英帶正電，加入YTDB後，電位明顯升高，此時YTDB主要於石英表麵發生氫鍵吸附；當pH為2.2——7.2時，石英表麵帶負電，加入YTDB後，YTDB與石英表麵發生離子吸附並伴隨氫鍵吸附，此時YTDB+石英與石英之間電位差開始增大；當pH>7.2時，此時石英表麵帶負電，加入YTDB後，由於pH的不斷增大，YTDB陽離子不斷減少，此時YTDB與石英表麵發生氫鍵吸附作用，YTDB+石英與石英之間電位差不斷減小。石英與YTDB和澱粉共同作用時，對比石英與YTDB單獨作用可以發現，兩者變化接近，這表明澱粉對YTDB在石英表麵吸附行為影響較小。

不同pH條件下，赤鐵礦、赤鐵礦與YTDB作用後以及赤鐵礦與YTDB和澱粉作用後的Zeta電位測試結果。從圖14可以看出，當pH<6.2時，加入YTDB後赤鐵礦電位有所升高，這可能因為YTDB與礦物表麵發生氫鍵作用；當pH>6.2時，赤鐵礦負電位持續增加，這表明YTDB與赤鐵礦表麵發生離子吸附，且同時伴隨著一定的氫鍵吸附。

當赤鐵礦與YTDB和澱粉作用後，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,這表明澱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體係下，加入澱粉後赤鐵礦電位明顯減小，由於澱粉具有負電性，此時赤鐵礦與澱粉發生較為明顯的靜電吸附，並伴隨一定的氫鍵吸附；當6.28.1時，赤鐵礦帶負電，隨著pH增大，體係中YTDB以陽離子形式存在逐漸減少，赤鐵礦與YTDB產生的靜電吸附和氫鍵吸附作用減弱，此時負電性的澱粉主要是以氫鍵作用以及鍵合吸附作用於赤鐵礦表麵。

不同pH條件下YTDB和礦物作用後與礦物之間的電位差值（以下稱電位變化率），反映YTDB與礦物作用後電位的變化程度。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於傳統捕收劑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；表麵張力測試結果表明，相比於傳統捕收劑DDA,YTDB形成膠束和降低表麵張力能力更強，疏水性更好，這有助於輸送更多脈石礦物進入泡沫區；Zeta電位的結果表明，在YTDB與澱粉的共同作用下，YTDB對石英的吸附能力遠強於赤鐵礦，而澱粉對赤鐵礦的吸附能力遠強於石英，正是因為兩者吸附差異性，才能更好地選擇性捕收石英。