氧化改性罗望子多糖胶作为新型选择性抑制剂在铜铅锌硫化矿浮选分离中的应用研究

针对铜铅锌硫化矿浮选分离中传统抑制剂毒性高、选择性差的问题，研究人员通过非水体系氧化改性罗望子多糖胶（TSG），成功合成TSG-1至TSG-4系列抑制剂。研究表明，TSG-4在150°C氧化温度下对方铅矿（galena）和闪锌矿（sphalerite）具有强选择性抑制效果，同时不影响黄铜矿（chalcopyrite）的可浮性。机理分析表明，TSG-4的醛基氧化为羧基后与矿物表面金属氧化物形成配位键，阻碍捕收剂吸附。该研究为绿色矿物加工提供了新型生物基抑制剂。

　　

铜、铅、锌作为现代工业的"三驾马车"，在新能源、人工智能等领域需求激增。然而，铜铅锌硫化矿中黄铜矿（chalcopyrite）、方铅矿（galena）和闪锌矿（sphalerite）天然可浮性相近，传统分离工艺依赖氰化物、重铬酸钾等高毒性无机抑制剂，存在环境污染风险。尽管罗望子多糖胶（TSG）等生物大分子抑制剂具有环保优势，但存在选择性差、稳定性不足等缺陷。中国矿业大学（北京）的研究团队创新性地开发了非水体系氧化改性技术，通过温度调控制备出TSG-1至TSG-4系列抑制剂，相关成果发表于《Process Safety and Environmental Protection》。

研究采用凝胶渗透色谱（GPC）、核磁共振（NMR）等技术表征改性产物，通过浮选实验评估选择性，结合zeta电位、X射线光电子能谱（XPS）等揭示作用机制。关键样本来自云南昆明的高纯度硫化矿，经三头玛瑙球磨机研磨至-38μm用于实验。

【材料与试剂】
研究选用-74+38μm矿样进行浮选实验，-5μm矿样用于表征分析。氧化改性在50-200°C温度梯度下进行，产物经FTIR、TG等确认结构变化。

【单糖组成分析】
离子色谱显示TSG-4含最高比例葡萄糖（72.3%），150°C时单糖浓度达峰值，200°C出现醛基氧化为羧基的特征转变。

【结论】
温度调控的氧化改性使TSG分子链断裂，150°C产物TSG-4在pH7-9条件下，羧基与方铅矿/闪锌矿表面的Pb-O/Zn-OH形成稳定配位键，抑制金属溶解和丁基黄药吸附。而黄铜矿表面Cu-OH键较少，TSG-4吸附量仅为方铅矿的31.2%，通过原子力显微镜（AFM）观察到其表面接触角保持78.5°。该研究首次实现TSG氧化产物在铜铅锌分离中的应用，为绿色选矿提供了新型生物抑制剂设计范式。

讨论指出，TSG-4的工业化应用需解决高温改性能耗问题，未来可探索酶催化等温和氧化工艺。相比传统抑制剂，TSG-4用量降低40%且无毒副作用，符合《"十四五"矿产资源规划》的绿色发展要求。研究团队特别感谢国家自然科学基金（52274283）等项目的资助支持。