介绍
十四烷基三甲基氯化铵(TTAC)作为季铵盐类试剂,是常用阳离子表面活性剂,易溶于水、乙醇、异丙醇等极性溶剂,水溶液呈透明状;难溶于苯、正己烷等非极性溶剂,较于十二胺展现出更优的水溶性,经济实用且易于工业化生产,对石英有良好的捕收能力。

图一 十四烷基三甲基氯化铵
赤铁矿反浮选应用
袁颖杰等人[1]采用低共熔溶剂作为赤铁矿反浮选捕收剂,通过合成十四烷基三甲基氯化铵/乳酸捕收剂并表征其结构。利用FTIR、接触角和Zeta电位等手段,揭示了药剂与矿物的反应机理。为矿业高效、环保的浮选技术提供了试验和理论支持,还展现了低共熔溶剂在矿业可持续发展和环境保护中的巨大潜力。
浮选试验中,在XFG型挂式浮选机中,将2 g矿物样品分散在60 mL槽中,加入40 mL去离子水,搅拌速度设定为1700 r/min,搅拌1 min,加入药剂后搅拌2 min,刮泡3 min。随着十四烷基三甲基氯化铵/乳酸捕收剂浓度的增加,石英的回收率从42.64%上升至98.48%。当浓度为0.2 mmol/L时,赤铁矿的回收率仅为7.96%,明显低于石英的回收率。这表明十四烷基三甲基氯化铵/乳酸捕收剂对赤铁矿和石英的浮选效果存在显著差异,显示出该捕收剂在分离赤铁矿和石英方面的优异能力。当用量为0.20 mmol/L时,石英和赤铁矿的回收率差异最大,达到90.51个百分点。

图二 十四烷基三甲基氯化铵和乳酸捕收剂浓度对赤铁矿和石英的浮选回收率的影响
在矿浆的各种pH值条件下,石英的回收率均高于赤铁矿的回收率。在接近中性环境的条件下,石英的回收率达到了巅峰水平(98.47%),随后略有下降,这明显显示出pH值对石英的浮选效果具有显著的影响。这种现象部分归因于十四烷基三甲基氯化铵/乳酸捕收剂中季铵盐含有铵阳离子(RNH+3),在反浮选过程中发挥重要作用。在碱性条件下,RNH+3会转化为RNH2;而在酸性条件下,RNH+3的浓度较高,因此它们可以通过氢键相互作用。这两种吸附剂均减弱了RNH+3在石英表面的吸附能力。因此,十四烷基三甲基氯化铵/乳酸捕收剂在近中性环境下具有较好的浮选脱硅性能。

图二 十四烷基三甲基氯化铵和乳酸捕收剂pH值对赤铁矿和石英的浮选回收率的影响
参考文献
[1]袁颖杰,于晓东,牛福生,等.十四烷基三甲基氯化铵/乳酸捕收剂对赤铁矿反浮选性能及机理研究[J].有色金属(选矿部分),2024,(09):97-104.