绿色表面活性剂PEA在石英-磷灰石反浮选分离中的高效选择性机理研究

本研究首次将聚丙二醇双(2-氨基丙基)醚(PEA)作为高性能捕收剂应用于磷矿反浮选领域，通过微浮选实验、泡沫稳定性测试及分子动力学模拟(MD)证实，PEA通过氢键作用选择性吸附于石英表面，实现P2O5品位35.25%、脱硅率58.13%的优异指标，为硅钙质磷矿资源高效利用提供新策略。

　　

Highlight亮点

• PEA在pH=10.0、2×10^?4 M条件下实现石英88.64%回收率，磷灰石仅11.52%

• 人工混合矿浮选获得P₂O₅品位35.25%、回收率84.08%的高品质精矿

• 泡沫稳定性测试显示PEA较传统捕收剂DDA具有更优消泡性能

Conclusions结论

1. 1.

   接触角、Zeta电位和FT-IR分析表明PEA优先吸附于石英表面，显著改变矿物表面润湿性差异

2. 2.

   XPS证实PEA通过氢键与石英作用，而磷灰石表面几乎无吸附

3. 3.

   ToF-SIMS直接观测到石英表面明显的PEA吸附信号

4. 4.

   MD模拟揭示：DDA在磷灰石表面吸附强于PEA，而在石英表面弱于PEA

5. 5.

   均方位移(MSD)分析表明PEA与磷灰石相互作用较弱，与石英作用较强

Section snippets实验方法

• 纯矿物样品(38-74 μm)经XRD验证纯度>90%（图1a-b）

• 微浮选实验显示：DDA在宽pH范围内对石英/磷灰石无选择性，而PEA在pH 4-11区间保持高选择性

生动化专业表述：

"就像精准的分子磁铁，PEA的多个醚键官能团使其选择性'粘附'在石英表面，而对磷灰石'视而不见'。分子动力学模拟画面显示，DDA分子在磷灰石表面'热情拥抱'，而PEA则更青睐与石英'牵手成功'。这种差异化的吸附行为，最终使得石英颗粒像被施了魔法般浮出水面，留下高品位的磷精矿。"

（注：翻译部分已去除文献引用标识[ ]和图示标识Fig.，并采用生命科学领域专业表述风格）