新型氨基羟肟酸捕收剂NOHA强化白钨矿浮选富集机制研究

针对白钨矿浮选中铅活化剂的环境风险问题，湖南科研团队设计合成新型氨基羟肟酸捕收剂N-(3-辛氨基)羟肟酸（NOHA），通过微浮选、Zeta电位、FTIR和XPS等技术验证其性能。研究表明，NOHA在pH 8.0、2.0×10?4 mol/L条件下可实现95%白钨矿回收率，其质子化氨基（-NH2 + -）与羟肟酸基协同作用增强矿物表面疏水性，为无铅浮选工艺提供新方案。

　　

钨作为现代高科技材料不可或缺的战略金属，其主力矿物白钨矿（CaWO₄
）的浮选回收长期面临两大难题：传统脂肪酸类捕收剂对伴生钙矿物（如萤石CaF₂
、方解石CaCO₃
）选择性差，而高效羟肟酸类捕收剂又需依赖铅活化剂Pb(NO₃
)₂
——中国最大钨矿柿竹园每吨矿石需添加1.2-1.6 kg铅盐，带来严峻环境风险。针对这一行业痛点，湖南科研团队创新设计出兼具氨基与羟肟酸基的双功能捕收剂NOHA，其突破性成果发表于《Applied Surface Science》。

研究采用微浮选实验评估回收率，结合Zeta电位分析吸附机制，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和接触角测定验证表面改性，并利用X射线光电子能谱（XPS）解析化学键合位点。所有矿物样本均来自湖南矿区，经破碎筛分后分为-74～+37 μm（浮选用）和<5 μm（表征用）两个粒径组。

【Micro-flotation】
在pH 8.0条件下，NOHA仅需2.0×10^?4
mol/L浓度即可实现95%白钨矿回收率，性能媲美碳链长10倍的油酸钠（NaOL）。对比实验显示，相同条件下萤石回收率仅45.6%，证实其优异选择性。

【Zeta potential】
电位测试揭示NOHA的质子化氨基（-NH₂
⁺
-）通过静电作用锚定于带负电的白钨矿表面，促进羟肟酸基与钙位点的螯合，这种"双基团协同吸附"机制解释其高效性。

【FTIR与接触角】
红外光谱在1548 cm^-1
处出现-C=N-特征峰，证实NOHA化学吸附；接触角从未处理的25°提升至65°，疏水性显著增强。

【XPS分析】
Ca 2p轨道结合能位移表明羟肟酸基与白钨矿表面钙形成Ca-O键，而N 1s谱中399.8 eV峰位验证氨基的质子化状态，分子动力学模拟显示这种双点吸附使分子呈倾斜构型，最大化疏水效应。

该研究首次实现无铅条件下白钨矿高效浮选，NOHA分子中氨基的静电引导作用与羟肟酸的选择性螯合形成"双保险"机制，不仅将回收率提升至95%，更突破性解决铅污染难题。团队提出的"功能基团模块化设计"策略为绿色选矿药剂开发提供新范式，相关技术已获湖南自然科学基金（2023JJ40710）等支持，对推动钨资源可持续开发具有重要工业价值。