·1156· 工程科学学报，第39卷，第8期 表4CCSL处理后样品表面主要考察元素的含量及结合能 结果可以看出，经CCSL处理后样品的表面Zeta电位 Table4 Contents and binding energy of main elements in the surface of 升高.结合X射线光电子能谱测试综合分析，认为 the sample processed with CCSL CCSL处理后样品表面吸附了醋酸根，且吸附方式不是 样品表面元素 状态 原子数分数/% 结合能/eV 单纯的物理吸附，表面Zea电位的升高是由于样品表 2p_(Ⅲ) 26.34 711.15 面部分吸附的醋酸根离子电离到水中，使得矿物表面 0 1s 0.50 1071.50 正电荷增加. C 15C=0 6.07 288.25 磁黄铁矿中存在“缺席构造”，这是因为部分 Fe2·被e3*代替，为保持电价平衡，在Fe2·位置上出 对比X射线光电子能谱图可以看出CC$L处理前 现空位[6]，X射线光电子能谱分析也证实了Fe3·的 后样品表面均存在Fe3·,而经过CCSL处理后样品表 存在.依据软硬酸碱划分原理-]，Fe3·属于硬酸， 面的C峰发生变化，在结合能288.25eV左右的位置 P2·和Z2+属于交界酸，醋酸根离子属于硬碱，由软 出现峰，说明存在C=0键，认为样品表面存在CCSL 亲软、硬亲硬的软硬酸碱定则可知，Fe3·与醋酸根有 中含有的醋酸根.另外从表4可以看出，样品表面羧 较大的亲和力：另外，醋酸根中羰基0的电负性很 基C原子与Na原子的比例为6.07：0.50，而CCSL中 强，很容易与水中的H·形成氢键.CCSL中的醋酸根 羧基C与Na原子的比例为2：1，如果醋酸根与样品表 既与磁黄铁矿中的Fe3·发生亲合，又与水中的H形 面的吸附方式只是单纯的物理吸附，那么样品表面羧 成氢键，从而增强了磁黄铁矿的亲水性：而醋酸根对 基C与Na原子的比例也应为2：1，这说明CCSL中醋 方铅矿和闪锌矿基本没有产生影响，这就很好地解 酸根在样品表面的吸附机理可能比较复杂 释了CCSL调浆带来的对方铅矿、闪锌矿和磁黄铁矿 2.3.3CCSL处理前后磁黄铁矿样品的红外光谱分析 分离效果的影响. 及表面Zeta电位测定 2.3.4CCSL对磁黄铁矿表面吸附丁基黄原酸钠的影 CCSL处理前后磁黄铁矿样品的红外光谱分析结 响研究 果如图8所示，CCSL处理前后磁黄铁矿样品的表面 含有CCSL(pH值为4.67)和不含CCSL的溶液 Zeta电位测定结果见表5. 中，磁黄铁矿样品的环己烷萃取液的紫外吸收光谱如 图9所示. 1684 3.5 处理后 不含CCSL 3.0 含有CCSL 2.5 未处理 2.0 1.0 3000270024002100180015001200900 波数eml 图8CCSL处理前后磁黄铁矿样品的红外光谱分析 250 300 350 400 波长加m Fig.8 Infrared spectra analysis of pyrrhotite samples before and after processing with CCSL 图9不同条件下环己烷萃取液的紫外吸收光谱 Fig.9 UV absorption spectra of cyelohexane extracts under different 表5CCSL处理前后磁黄铁矿样品表面Zcta电位测定 conditions Table 5 Determination of surface Zeta potential of pyrrhotite samples before and after processing with CCSL 图中240nm处出现了峰值，此为双黄药的特征 样品质量浓度/ Zcta电位/ 峰)，从峰值可以看出，含有CCSL(pH值为4.67)和 名称 pH值 (gL1) mV 不含CCSL的溶液中磁黄铁矿样品的环己烷萃取液的 CCSL处理前 2.0 7.0 -1.73 吸光度值基本一致，说明磁黄铁矿表面吸附丁基黄原 CCSL处理后 2.0 7.0 酸钠的量基本相等.由此可以得出，CCSL中醋酸根并 8.91 没有阻碍磁黄铁矿表面对黄药的吸附，磁黄铁矿可浮 对比红外光谱[-]可以看出，经CCSL处理后样 性下降仅仅是由于CCSL中醋酸根造成的磁黄铁矿亲 品的红外光谱中出现了对应于1900~1600cm波数 水性大于双黄药造成的疏水性：当增大矿浆中丁基黄 范围的C一O伸缩振动吸收峰：表面Zeta电位的测定 原酸钠的浓度时，磁黄铁矿表面双黄药的疏水性将大工程科学学报,第 39 卷,第 8 期 表 4 CCSL 处理后样品表面主要考察元素的含量及结合能 Table 4 Contents and binding energy of main elements in the surface of the sample processed with CCSL 样品表面元素 状态 原子数分数/ % 结合能/ eV Fe 2p_(睾) 26郾 34 711郾 15 Na 1s 0郾 50 1071郾 50 C 1s_C = O 6郾 07 288郾 25 对比 X 射线光电子能谱图可以看出 CCSL 处理前 后样品表面均存在 Fe 3 + ,而经过 CCSL 处理后样品表 面的 C 峰发生变化,在结合能 288郾 25 eV 左右的位置 出现峰,说明存在 C 詤O 键,认为样品表面存在 CCSL 中含有的醋酸根. 另外从表 4 可以看出,样品表面羧 基 C 原子与 Na 原子的比例为 6郾 07颐 0郾 50,而 CCSL 中 羧基 C 与 Na 原子的比例为 2颐 1,如果醋酸根与样品表 面的吸附方式只是单纯的物理吸附,那么样品表面羧 基 C 与 Na 原子的比例也应为 2颐 1,这说明 CCSL 中醋 酸根在样品表面的吸附机理可能比较复杂. 2郾 3郾 3 CCSL 处理前后磁黄铁矿样品的红外光谱分析 及表面 Zeta 电位测定 CCSL 处理前后磁黄铁矿样品的红外光谱分析结 果如图 8 所示,CCSL 处理前后磁黄铁矿样品的表面 Zeta 电位测定结果见表 5. 图 8 CCSL 处理前后磁黄铁矿样品的红外光谱分析 Fig. 8 Infrared spectra analysis of pyrrhotite samples before and after processing with CCSL 表 5 CCSL 处理前后磁黄铁矿样品表面 Zeta 电位测定 Table 5 Determination of surface Zeta potential of pyrrhotite samples before and after processing with CCSL 名称 样品质量浓度/ (g·L - 1 ) pH 值 Zeta 电位/ mV CCSL 处理前 2郾 0 7郾 0 - 1郾 73 CCSL 处理后 2郾 0 7郾 0 8郾 91 对比红外光谱[14鄄鄄15] 可以看出,经 CCSL 处理后样 品的红外光谱中出现了对应于 1900 ~ 1600 cm - 1波数 范围的 C 詤O 伸缩振动吸收峰;表面 Zeta 电位的测定 结果可以看出,经 CCSL 处理后样品的表面 Zeta 电位 升高. 结合 X 射线光电子能谱测试综合分析,认为 CCSL 处理后样品表面吸附了醋酸根,且吸附方式不是 单纯的物理吸附,表面 Zeta 电位的升高是由于样品表 面部分吸附的醋酸根离子电离到水中,使得矿物表面 正电荷增加. 磁黄铁矿 中 存 在 “ 缺 席 构 造冶 ,这 是 因 为 部 分 Fe 2 + 被 Fe 3 + 代替,为保持电价平衡,在 Fe 2 + 位置上出 现空位[16] ,X 射线光电子能谱分析也证实了 Fe 3 + 的 存在. 依据软硬酸碱划分原理[17鄄鄄18] , Fe 3 + 属于硬酸, Pb 2 + 和 Zn 2 + 属于交界酸,醋酸根离子属于硬碱,由软 亲软、硬亲硬的软硬酸碱定则可知,Fe 3 + 与醋酸根有 较大的亲和力;另外,醋酸根中羰基 O 的电负性很 强,很容易与水中的 H + 形成氢键. CCSL 中的醋酸根 既与磁黄铁矿中的 Fe 3 + 发生亲合,又与水中的 H + 形 成氢键,从而增强了磁黄铁矿的亲水性;而醋酸根对 方铅矿和闪锌矿基本没有产生影响,这就很好地解 释了 CCSL 调浆带来的对方铅矿、闪锌矿和磁黄铁矿 分离效果的影响. 2郾 3郾 4 CCSL 对磁黄铁矿表面吸附丁基黄原酸钠的影 响研究 含有 CCSL( pH 值为 4郾 67) 和不含 CCSL 的溶液 中,磁黄铁矿样品的环己烷萃取液的紫外吸收光谱如 图 9 所示. 图 9 不同条件下环己烷萃取液的紫外吸收光谱 Fig. 9 UV absorption spectra of cyclohexane extracts under different conditions 图中 240 nm 处出现了峰值,此为双黄药的特征 峰[19] ,从峰值可以看出,含有 CCSL( pH 值为 4郾 67)和 不含 CCSL 的溶液中磁黄铁矿样品的环己烷萃取液的 吸光度值基本一致,说明磁黄铁矿表面吸附丁基黄原 酸钠的量基本相等. 由此可以得出,CCSL 中醋酸根并 没有阻碍磁黄铁矿表面对黄药的吸附,磁黄铁矿可浮 性下降仅仅是由于 CCSL 中醋酸根造成的磁黄铁矿亲 水性大于双黄药造成的疏水性;当增大矿浆中丁基黄 原酸钠的浓度时,磁黄铁矿表面双黄药的疏水性将大 ·1156·