第3期 邱仙辉等：古尔胶和鞣酸添加方式对硫化矿浮选的影响 ·287· 的捕收剂膜在228、264及286nm处存在紫外吸收 2.5鞣酸与矿物作用的红外光谱研究 峰，这与其他同类研究结果非常相似)，说明乙基 鞣酸能够与铁离子、铅离子等金属离子发生 黄药在黄铁矿表面有多种产物生成.其中228和 络合作用形成络合物，前面的实验结果表明鞣酸 264nm分别是黄原酸盐与双黄药的叠加峰，286nm 能够阻止乙基黄药在矿物表面的吸附，对吸附了 为双黄药的吸收峰.对比图7(a)中谱线1和谱线3 乙基黄药的硫化矿也具有抑制作用，这可能是由 可知，先加入鞣酸，黄铁矿表面吸附的捕收剂明显减 于鞣酸能够与硫化矿发生强烈的吸附作用.本节 少，说明先加入鞣酸能够阻碍乙基黄药在黄铁矿表 通过红外光谱研究了鞣酸与硫化矿的作用方式 面的吸附.对比谱线1及谱线2可以看出，先加入 图8(a)为鞣酸的红外光谱图.其中1709和1204 乙基黄药再加入鞣酸，黄铁矿表面捕收剂膜有一定 cm处的吸收峰分别为一(C=0)和一(C一0)的 量的减少，这是由于鞣酸能够与黄铁矿表面的捕收 伸缩振动峰，波数1612、1535和1448cm-1是苯环 剂产生竞争吸附，使吸附在黄铁矿表面的捕收剂膜 骨架的吸收峰，酚羟基的吸收峰位于1085和1031 部分脱附. cm1处.图8(b)为方铅矿与鞣酸作用前后的红外 图7(b)为鞣酸(10mg·L1)与乙基黄药光谱.从图中可以看到鞣酸铅的特征峰.图中 (6.25×10-5molL1)不同添加方式，黄铜矿表面 波数1704和1201cm-1为一(C=0)和一(C一0) 经过环己烷萃取后的紫外光谱.对比图中的谱线1的吸收峰，与鞣酸结构中的吸收峰相比只发生了 及谱线3可知：先加入鞣酸再加入乙基黄药，也能够 很小的偏移，说明鞣酸中的羰基没有与方铅矿发 阻碍乙基黄药在黄铜矿表面的吸附：但与黄铁矿相 生作用：鞣酸结构中酚羟基的两个吸收峰发生较 比，减小幅度要小，说明鞣酸吸附对乙基黄药在黄铜 大的偏移，从1085和1031cm-1偏移到了1092和 矿表面的吸附影响相对较小.对比谱线1和谱线2 1052cm1,说明鞣酸是通过酚羟基与方铅矿表面 可知，先加入乙基黄药再加入鞣酸，黄铜矿表面的捕 铅离子发生作用.鞣酸与方铅矿作用的红外光谱 收剂膜基本上没有减少，这是因为鞣酸不能通过竞 测试说明鞣酸通过与硫化矿表面的金属离子形成 争吸附使黄铜矿表面的捕收剂膜脱附 络合物吸附在矿物表面. 100 方铅和 (b) 60 方铅+举酸 20 4000350030002500200015001000500 4000350030002500200015001000500 波数m 波数/eml 图8红外光谱图.(a)鞣酸：(b)鞣酸作用前后的方铅矿 Fig.8 IR spectra:(a)tannic acid;(b)galena before and after interaction with tannic acid 基黄药将硫化矿表面的活性基点占据后，由于古尔 3讨论 胶与硫化矿作用较弱，很难排除乙基黄药的影响吸 已有研究表明，古尔胶是通过与硫化矿表面金 附在矿物表面，因此对硫化矿基本上没有抑制作用. 属离子的羟基化合物作用而吸附在矿物表面s一 鞣酸是多羟基化合物，分子结构中含有苯环，苯 因此，随着矿浆H值的增大，矿物表面羟基化程度 环是一个大的电子云共轭体系，其吸收和储存电子 增大，古尔胶对疏化矿的抑制能力增强，这与实验结 云的能力很强叨，从而使鞣酸结构中的酚羟基具有 果相符.当古尔胶先于乙基黄药加入到矿浆中，能 很强的化学活性.从鞣酸与方铅矿作用的红外光谱 优先吸附在矿物表面，与乙基黄药在矿物表面共吸 图可知，鞣酸能够与方铅矿表面的铅离子发生化学 附：由于古尔胶分子大、亲水基多，能够掩盖乙基黄 作用.当先加入鞣酸时，鞣酸能够占据矿物表面的 药的疏水基，使矿物表面亲水而受到抑制.特别是 活性基点，阻碍乙基黄药在硫化矿表面的吸附.由 当乙基黄药浓度较低时，先加入古尔胶后加入乙基 于鞣酸本身含有羟基等亲水基，同时能减少乙基黄 黄药对硫化矿的抑制作用很明显；而当先加入的乙 药在硫化矿表面疏水产物的产生，因此鞣酸能够强第 3 期 邱仙辉等: 古尔胶和鞣酸添加方式对硫化矿浮选的影响 的捕收剂膜在 228、264 及 286 nm 处存在紫外吸收 峰，这与其他同类研究结果非常相似［13］，说明乙基 黄药在黄铁矿表面有多种产物生成． 其中 228 和 264 nm 分别是黄原酸盐与双黄药的叠加峰，286 nm 为双黄药的吸收峰． 对比图 7( a) 中谱线 1 和谱线 3 可知，先加入鞣酸，黄铁矿表面吸附的捕收剂明显减 少，说明先加入鞣酸能够阻碍乙基黄药在黄铁矿表 面的吸附． 对比谱线 1 及谱线 2 可以看出，先加入 乙基黄药再加入鞣酸，黄铁矿表面捕收剂膜有一定 量的减少，这是由于鞣酸能够与黄铁矿表面的捕收 剂产生竞争吸附，使吸附在黄铁矿表面的捕收剂膜 部分脱附． 图 7 ( b ) 为 鞣 酸 ( 10 mg·L － 1 ) 与 乙 基 黄 药 ( 6. 25 × 10 － 5 mol·L － 1 ) 不同添加方式，黄铜矿表面 经过环己烷萃取后的紫外光谱． 对比图中的谱线 1 及谱线 3 可知: 先加入鞣酸再加入乙基黄药，也能够 阻碍乙基黄药在黄铜矿表面的吸附; 但与黄铁矿相 比，减小幅度要小，说明鞣酸吸附对乙基黄药在黄铜 矿表面的吸附影响相对较小． 对比谱线 1 和谱线 2 可知，先加入乙基黄药再加入鞣酸，黄铜矿表面的捕 收剂膜基本上没有减少，这是因为鞣酸不能通过竞 争吸附使黄铜矿表面的捕收剂膜脱附． 2. 5 鞣酸与矿物作用的红外光谱研究 鞣酸能够与铁离子、铅离子等金属离子发生 络合作用形成络合物，前面的实验结果表明鞣酸 能够阻止乙基黄药在矿物表面的吸附，对吸附了 乙基黄药的硫化矿也具有抑制作用，这可能是由 于鞣酸能够与硫化矿发生强烈的吸附作用． 本节 通过红外光谱研究了鞣酸与硫化矿的作用方式． 图 8( a) 为鞣酸的红外光谱图． 其中 1709 和 1204 cm － 1处的吸收峰分别为—( C O  ) 和—( C—O) 的 伸缩振动峰，波数 1612、1535 和 1448 cm － 1是苯环 骨架的吸收峰，酚羟基的吸收峰位于 1085 和 1031 cm － 1处． 图 8( b) 为方铅矿与鞣酸作用前后的红外 光谱． 从图中可以看到鞣酸铅的特征峰［14］． 图中 波数 1704 和 1201 cm － 1为—( C O  ) 和—( C—O) 的吸收峰，与鞣酸结构中的吸收峰相比只发生了 很小的偏移，说明鞣酸中的羰基没有与方铅矿发 生作用; 鞣酸结构中酚羟基的两个吸收峰发生较 大的偏移，从 1085 和 1031 cm － 1偏移到了 1092 和 1052 cm － 1，说明鞣酸是通过酚羟基与方铅矿表面 铅离子发生作用． 鞣酸与方铅矿作用的红外光谱 测试说明鞣酸通过与硫化矿表面的金属离子形成 络合物吸附在矿物表面． 图 8 红外光谱图． ( a) 鞣酸; ( b) 鞣酸作用前后的方铅矿 Fig． 8 IＲ spectra: ( a) tannic acid; ( b) galena before and after interaction with tannic acid 3 讨论 已有研究表明，古尔胶是通过与硫化矿表面金 属离子的羟基化合物作用而吸附在矿物表面［15--16］． 因此，随着矿浆 pH 值的增大，矿物表面羟基化程度 增大，古尔胶对硫化矿的抑制能力增强，这与实验结 果相符． 当古尔胶先于乙基黄药加入到矿浆中，能 优先吸附在矿物表面，与乙基黄药在矿物表面共吸 附; 由于古尔胶分子大、亲水基多，能够掩盖乙基黄 药的疏水基，使矿物表面亲水而受到抑制． 特别是 当乙基黄药浓度较低时，先加入古尔胶后加入乙基 黄药对硫化矿的抑制作用很明显; 而当先加入的乙 基黄药将硫化矿表面的活性基点占据后，由于古尔 胶与硫化矿作用较弱，很难排除乙基黄药的影响吸 附在矿物表面，因此对硫化矿基本上没有抑制作用． 鞣酸是多羟基化合物，分子结构中含有苯环，苯 环是一个大的电子云共轭体系，其吸收和储存电子 云的能力很强［17］，从而使鞣酸结构中的酚羟基具有 很强的化学活性． 从鞣酸与方铅矿作用的红外光谱 图可知，鞣酸能够与方铅矿表面的铅离子发生化学 作用． 当先加入鞣酸时，鞣酸能够占据矿物表面的 活性基点，阻碍乙基黄药在硫化矿表面的吸附． 由 于鞣酸本身含有羟基等亲水基，同时能减少乙基黄 药在硫化矿表面疏水产物的产生，因此鞣酸能够强 · 782 ·