癸酰羟胺在萤石与白钨矿浮选分离中的选择性吸附机制：实验与密度泛函理论（DFT）计算

《Langmuir》：Selective Adsorption Mechanism of Sebacoyl Hydroxamic Acid in the Flotation Separation of Scheelite from Fluorite: Experiments and DFT Calculations

本研究合成双羟基肟酸表面活性剂SHA，显著提升 scheelite 浮选选择性：微浮选pH8下 scheelite回收率93%，氟石37%；混合矿试验获得62.47%WO3品位、93.61%回收率，优于oleate体系。接触角、FT-IR及ζ-电位分析显示SHA通过?CONHOH基团与 scheelite Ca结合形成五元环，增强疏水性和化学吸附。

　　

白钨矿（CaWO₄）和萤石（CaF₂）具有相似的表面物理化学性质，这使得使用传统的脂肪酸捕收剂（例如油酸（HOL））时浮选选择性较差，从而难以高效地分离它们。为了解决这一问题，本研究合成了含有两个羟胺基团的双配体羟胺酸表面活性剂——癸酰羟胺酸（SHA），作为新型捕收剂用于高效分离白钨矿和萤石。微浮选实验表明，在pH = 8的条件下，使用40 mg/L的SHA时，白钨矿的回收率为93%，而萤石的回收率仅为37%。在人工混合矿浮选试验中，使用SHA得到的白钨矿精矿中WO₃品位为62.47%，回收率为93.61%，显著优于使用HOL系统得到的结果。接触角测试显示，SHA在低浓度下就能显著提高白钨矿的表面疏水性，其分离效果优于HOL。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析和ζ电位测量结果表明，SHA在白钨矿表面具有强烈的化学吸附作用，但在萤石表面则没有这种作用。X射线光电子能谱（XPS）分析和密度泛函理论（DFT）计算显示，SHA的?CONHOH基团可以与白钨矿表面的钙离子结合形成五元环结构。此外，SHA对白钨矿的化学反应性和范德华力都比HOL更强。