混合捕收剂在锂云母表面吸附行为的分子动力学模拟研究.pdf

1 0 8 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第2 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 9 ．0 2 ．0 2 2 混合捕收剂在锂云母表面吸附行为 的分子动力学模拟研究 王林林1 ，朱灵燕2 ，刘跃龙3 ，刘够生 1 ．华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海2 0 0 2 3 7 ； 2 ．南昌大学化学学院，南昌3 3 0 0 3 1 ； 3 ．江西科技师范大学化学化工学院，南昌3 3 0 0 1 3 摘要采用M a t e r i a l sS t u d i o 中F o r c i t e 模块，对十二胺和油酸钠两种捕收剂分子在锂云母表面的吸附过程进行了分子 动力学模拟研究，分析了水分子在吸附前后相应的排布变化。吸附形貌的结果表明，十二胺与油酸钠用量在2 1 时吸附效果 最好。通过对捕收剂头基以及碳原子分布函数的分析，其协同作用的机理可能是十二胺首先在锂云母表面进行有效吸附，油 酸钠“间接”地通过头基间的静电吸引或是碳链之间的疏水作用，从而增加表面碳链密度和高度并使得吸附层更加稳定。表 面水分子自扩散系数的分析也显示，吸附了单层D D A 和混合捕收剂的自扩散系数相较纯云母表面的值分别下降了2 0 ％和 2 5 ％左右。表明混合捕收剂的吸附使得锂云母表面更加疏水，从而有利于浮选的进行。 关键词锂云母浮选；混合捕收剂；吸附；分子模拟 中图分类号T D 9 1文献标志码A文章编号16 7 1 _ 9 4 9 2 2 0 1 9 0 2 0 1 0 8 0 7 M o l e c u l a rD y n a m i c sS i m u l a t i o nS t u d yo nA d s o r p t i o nB e h a v i o ro f M i x e dC o l l e c t o ro nL i t h i u mM i c aS u r f a c e W A N GL i n l i n ’，Z H U L i n g y a n2 ，L J 己，Y u e l o n g3 ，L j U G o u s h e n 9 1 1 ．S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fC h e m i c a lE n g i n e e r i n g ，E a s tC h i n aU n i v e r s i t yo fS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ，S h a n g h a i2 0 0 2 37 ，C h i n a ；2 ．C o l l e g eo fC h e m i s t r y ，N a n c h a n gU n i v e r s i t y ， N a n c h a n g3 3 0 0 3 1 ，C h i n a ；3 ．S c h o o lo fC h e m i s t r ya n dC h e m i c a lE n g i n e e r i n g ，J i a n g x i S c i e n c ea n dT e c h n o l o g yN o r m a lU n i v e r s i t y ，N a n c h a n g3 3 0 0 13 ，C h i n a A b s t r a c t M o l e c u l a rd y n a m i c ss i m u l a t i o n so fa d s o r p t i o no fm i x e dD D Aa n dN a O Lc o l l e c t o r so nl e p i d o l i t e s u r f a c ea sw e l la st h ea r r a n g e m e n to fw a t e rm o l e c u l e sa r e i n v e s t i g a t e db yF o r c i t em o d u l ei nM a t e r i a l s S t u d i o ．T h er e s u l t so fa d s o r p t i o nc o n f i g u r a t i o n ss h o wt h eb e s tD D A ／N a O Lr a t i oi S2 1 ．D i s t r i b u t i o n so f h e a dg r o u p so fc o l l e c t o r sa n dCa t o m sd e n s i t yp r o f i l e sr e v e a lt h a tD D A p r i o ra d s o r b so nt h el e p i d o l i t e ．A n d N a O LC O - a d s o r bo nt h es u r f a c eb ye l e c t r i c a ls t a t i ca t t r a c t i o nb e t w e e no p p o s i t e 。。c h a r g e dh e a dg r o u p so rt h e i n t e r a c t i o nb e t w e e nt h eh y d r o p h o b i ec h a i n s ，l e a d i n gt oah i g h e ra n dm o r es t a b l ea d s o r p t i o nl a y e r ．T h e a n a l y s i so ft h es e l f d i f f u s i o nc o e f f i c i e n to fs u r f a c ew a t e rm o l e c u l e sa l s os h o w e dt h a tt h es e l f d i f f u s i o n c o e f f i c i e n to ft h es i n g l e l a y e rD D Aa n dt h em i x e dc o l l e c t o rw a sr e d u c e db y2 0 ％a n d2 5 ％，r e s p e c t i v e l y ， c o m p a r e dw i t ht h ep u r em i c as u r f a c e ．A l lo ft h ea b o v er e s u l t si n d i c a t et h a tt h ea d s o r p t i o no ft h em i x e d c o l l e c t o rm a k e st h es u r f a c eo ft h el i t h i u mm i c am o r eh y d r o p h o b i c ，w h i c hi sb e n e f i c i a lt ot h ef l o t a t i o n ． K e yw o r d s l e p i d o l i t ef l o t a t i o n ；m i x e dc o l l e c t o r s ；a d s o r p t i o n ；M Ds i m u l a t i o n s 使用单一的胺类捕收剂进行锂云母的浮选，工 艺简单，但选择性较差，对于矿泥、脉石的响应敏感， 而且偏酸性的矿浆对设备的腐蚀严重，在低温季节 产品指标下降‘1 I 。而采用阴阳离子混合捕收剂进行 锂云母的浮选，能够提高对锂云母的选择性，有效提 升精矿品位。如何桂春等嘲使用油酸钠等多种阴离 子捕收剂与椰油胺复配进行宜春钽铌矿的锂云母浮 选，提出最佳工艺条件L Z 一0 0 和椰油胺2 1 ，总药 剂量3 6 0g ／t ，得到的精矿品位为4 ．1 2 ％，回收率 7 0 ．3 7 ％。吕子虎等‘3 3 对预先脱泥的锂云母矿，采用 基金项目国家自然基金 5 1 5 6 4 0 1 1 收稿日期2 0 1 8 一0 7 2 8修回日期2 0 1 8 - 1 2 - 2 9 作者简介王林林 1 9 9 0 一 ，男，浙江嘉兴人，博士研究生，从事化学工程研究。 通信作者刘够生 1 9 6 6 一 ，男，江西南昌人，教授，主要从事硅酸盐矿物的分离及制备碳酸锂等研究。 万方数据 2 0 1 9 年第2 期有色金属 选矿部分 1 0 9 十二胺和氧化石蜡皂1 4 混合，总药剂量3 7 5g ／t 时得到3 ．7 7 ％品位的精矿，回收率为7 2 ．5 8 ％。 混合捕收剂相比单独使用胺类捕收剂，能够显 著提高精矿品位，降低药剂使用量[ 4 ] 。但对于其协 同作用机理一直没有较为统一的结论。有研究认为 相对于单一的捕收剂而言，混合捕收剂能够有效降 低表面张力口] ，而由于异种电荷的头基间的静电吸 引而更强的相互作用和离子对 i o n p a i r a s s o c i a t i o n E 6 3 的形成能够有效降低体系的C M C 值m 。也有观点认为，疏水链之间的相互作用[ 8 ] 以 及由于带异种电荷头基的插入屏蔽而减弱的锚固头 基间的静电斥力凹3 使得固体表面的捕收剂吸附层更 加稳定，从而获得比单一捕收剂更优的疏水效果[ 1 ⋯。 近年来，分子模拟作为一种高效的实验手段被 越来越广泛地运用到矿物浮选研究过程中。如 H e i n z 等[ 1 1 - 1 S ] 采用P C F F P h y l l o s i l i c a t e 力场来进行 某些短链有机物在层状硅铝酸盐矿物表面 云母、蒙 脱石、叶腊石等 吸附的分子模拟，证实此力场在该 类体系适应性良好，模拟精度较高。刘跃龙等[ 13 | 总 结了近年来课题团队采用分子模拟手段研究硅酸盐 矿物浮选过程的理论模拟；徐尧[ 1 4 。1 6 1 用分子模拟的 方法研究了阳离子烷基胺类分子在白云母表面的单 层吸附过程中界面处水分子层排布情况与吸附层结 构的关系；石玉翔等[ 1 7 1 通过实验测定和理论模拟计 算，阐述了吸附D D A 后白云母表面接触角由4 6 ．7 1 。 增大到7 8 ．7 7 。，吸附D T A B 后白云母表面接触角由 2 5 ．7 9 。增大到6 5 ．3 1 。；w A N GL 等‘1 8 ] 研究了 混合D D A ／N a O L 捕收剂在气液界面吸附的分子动 力学模拟，表明相对于单独使用捕收剂，混合捕收剂 具有明显的协同作用，能够有效形成更加紧密的吸 附层。 对于十二胺和油酸钠阴阳离子混合捕收剂浮选 锂云母过程中的表面浮选吸附行为，通过本文的研 究，将更深入地阐述W A N GL [ 1 8 ] 所述有效形成更加 紧密的吸附层的过程，以及紧密吸附层是如何通过 增加表面碳链密度和高度从而使得吸附层更加稳 定。另外，本文还将以固液界面处捕收剂吸附形貌 变化以及结合能的变化，从微观层面考察两种捕收 剂之间的协同作用机理。通过分析固／液界面处水 分子的排布情况，研究在吸附前后锂云母表面的亲 疏水性变化，为深刻理解混合捕收剂浮选锂云母的 作用机理提供有利依据。研究结果将进一步构筑课 题团队在硅酸盐矿物浮选过程理论模拟方面的框架 体系。 1实验部分 1 ．1 模型以及力场介绍 锂云母K L i ，A 1 3 [ S i ，A 1 4 0 。。] O H ，F z 模 型的构建参照美国地质学家晶体结构数据库中 9 0 0 0 8 3 号2 M 2 型锂云母的晶体结构进行修改。首 先其晶体由一层铝氧八面体E A I O 。] 和两层硅氧四面 体[ S i ，A 1 O 。] 组成典型的“T O T 三明治”结构，并 根据L o e w e n s t e i n 规则‘”] ，硅氧四面体每4 个S i 中 即有1 个被A 1 所取代，相应的电荷缺失由层间K 离子弥补。鉴于L i 对A l 的复杂取代，采用虚拟晶 体近似方法‘2 0 3 进行简化，即将八面体中心的铝原子 定义为A l 和L i 的混合原子，比例设置为A l L i 一 1 1 ，F 原子也采用类似操作。经计算得到L i z O 含 量为3 ．8 4 ％，F 含量为3 ．8 9 ％，与实际矿物的组成相 近。构建的锂云母和两种捕收剂模型结构如图1 所示。 ●s i ●A l ●0 ●K ●F 0 ．4 0 0 ．6 L i 0 ．5 A 1 0 ．5 图1锂云母和十二胺及油酸钠离子模型结构示意图 F i g ．1 S i m u l a t i o nm o d e l so fl e p i d o l i t e ， D D Aa n dN a 0 Li o n s 1 ．2 模拟细节介绍 首先使用A m o r p h o u sc e l l 工具创建水层，同时以 随机分布的方式添加捕收剂离子，水分子和捕收剂个 数由具体实验条件决定。构型数设为1 0 ，整体密度设 为1 ．0g ／c m 3 。创建完成后通过B u i l dL a y e r 工具，搭 万方数据 1 1 0 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第2 期 建矿物一水模型，矿物表面和水层的长宽值匹配 设定为2 5 ．9 5 95 A 2 7 ．0 4 59A I A 0 ．1n m ，并 在水层上再设置约为8 0A 的真空层 v a c u u ms l a b 来 去除周期性边界条件的影响。搭建完成的模拟 盒子模型如图2 所示，从下往上依次是矿物表面、水 层、真空层。 真空层 水层 矿物表面 图2 模拟盒子示意图 F i g ．2 S c h e m a t i cd i a g r a mo ft h es i m u l a t i o n b o xi nt h ec a l c u l a t i o n 以F o r c i t e 模块中的几何优化 G e o m e t r y O p t i m i z a t i o n S m a r t 方法迭代4 0 0 次来消除原子间 距离过近或是重叠等情况，生成动力学模拟的初始 构型。之后在D y n a m i c s 下进行分子动力学模拟， N V T 系综，温度设为2 9 8 ．0K ，N o o s e - H o v e r - L a n g e v i n 控温，静电作用使用E w a l d 方法，v a nd e r W a a l s 力则以A t o mb a s e d 求解，截断半径c u t o f f 为 a 1 2 ．5A 。 计算步长设置为1f s ，驰豫时长设置为20 0 0p s ， 之后进行平衡状态的分析帧输出，时长为5 0 0p s ，每 1 0 0f s 输出分析图像帧。模拟过程参数设置见表1 。 表1模拟过程参数设置 T a b l e1P a r a m e t e r so fs i m u l a t i o ns y s t e m s 模拟系统组成混合捕收荆比例变化 十二胺 C I z H z s N H } 叻A N a O L 1lO ，4t1 ， 油酸钠 c 1 8 H 3 3 c 0 0 一 ， 2 1 。1l1 ，1l2 12 0 0 个水分子，锂云母0 0 1 表面 2 结果与讨论 2 ．1 捕收剂吸附形貌 根据D D A 阳离子和N a O L 阴离子的相对分子 质量 1 8 6 ．3 5 和2 8 1 ．4 7 ，研究了五种浓度比例下的 混合捕收剂在锂云母表面的吸附形貌，为了便于对 比，已将图中的水分子全部隐去，结果如图3 所示 a ，b ，C ，d ，e 分别对应D D A N a O L 一1 0 ，4 1 ， 2 1 ，1 1 ，1 2 。在各种比例下，D D A 阳离子均 表现对云母表面的良好吸附行为。图4 的结果表明 D D A 阳离子头基N 原子距离锂云母表面的距离几 乎相同，均处在1 ．0 ～1 ．8A 区间范围内，结合平衡 后捕收剂的吸附形貌可以认为D D A 阳离子均稳定 地吸附在锂云母表面的六元环上方。从b 图中发现 少量N a 0 L 的加入会插入到吸附D D A 链层中。图 5 中N a O L 阴离子头基O 原子关于D D A 阳离子头 基N 原子之间的径向分布函数R D F 截断半径 c u t o f f 为1 0A 表明，油酸头基中O 原子在距离 D D A 头基N 原子2 ．6 A 和4 ．8A 两处出现概率最 高，两者之间如此靠近可能是由于所携带异种电荷 而发生的静电相互作用。局部的放大图像也显示， N a O L 离子的头基位置要比D D A 的头基位置上方， 即离锂云母表面更远。上述现象证实之前对于阴阳 离子混合捕收剂协同作用的推测之一，即首先是通 过D D A 吸附锂云母表面，然后N a O L 再通过与 D D A 间静电作用“间接”吸附在锂云母表面。 图3 不同混合捕收剂浓度比例下的吸附形貌 a 。b ，C ，d ，e 分别对应D D A N a O L 1 0 。4 1 。 2 ；1 。1 1 ，1 2 ，水分子已隐去 F i g ．3S n a p s h o t so ft h ea d s o r p t i o nc o n f i g u r a t i o n s o fm i x e dc o l l e c t o r so nl e p d i o l i t es u r f a c ei n d i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o nr a t i o s 从C ，d ，e 等图中可以看到随着添加量逐渐增 加，N a 0 L 还以头基向外的形式穿插在D D A 的吸附 层中。 由于R D F 截断半径的原因，所以这并不能 万方数据 2 0 1 9 年第2 期 有色金属 选矿部分 1 l l 在图中显示 这也表明除了头基之间的相互作用外， 两种捕收剂还可能会由于其疏水碳链的非极性作用 而发生一定的“缠结”作用。 冰 割 爱 捉 罂 图4不同捕收剂浓度下D D A 头基 N 原子的分布函数 Z 方向 F i g ．4 C o n c e n t r a t i o np r o f i l e so fNa t o m si nh e a d g r o u p so fD D A a td i f f e r e n tc o l l e c t o rr a t i o s 图5D D A 头基N 原子与N a O L 头基 中O 原子的径向分布函数 F i g ．5R a d i a ld i s t r i b u t i o nf u n c t i o nb e t w e e nN a n dOa t o m si nh e a dg r o u p so ft w oc o l l e c t o r s 图6 分析D D A N a O L 为1 0 ，4 1 和2 1 三种情况下的锂云母表面的碳原子分布情况，结果 表明在o ～1 0A 高度内三种情况的碳链密度基本一 致，D D A N a O L 为2 1 时C 原子密度略微有所升 表2 T a b l e2 高；但是单纯使用D D A 的情况下，其碳链高度约为 1 5A ，但是后两者由于更长碳链的N a O L 的加入，碳 链高度分别为2 5A 和3 0A 左右。这表明N a O L 的 加入能够有效地增加锂云母表面的碳链高度 即变 相地增加高处的碳链密度 ，而这对于疏水性的增加 极为关键。从图3 的d ，e 两图中也可以得到与实际 浮选过程中相符的结论，即过多的N a O L 不利于浮 选的有效进行。从图中可以看到，过多的N a O L 链 会脱离锂云母表面，相互之间聚集形成游离胶束，造 成药剂浪费和浮选效果变差 在实际情况中可能是 游离于体相水中，或是粘附于脉石、矿泥之上 。 图6D D A N a O L 为1 0 。4 1 和2 1 时 锂云母表面的碳原子分布情况 F i g ．6D e n s i t yp r o f i l e so fc a r b o na t o m so nl e p i d o l i t e s u r f a c ea tD D A N a O L 1 0 - 4 1 - 2 1 2 ．2 结合能计算 通过计算添加N a O L 前后 D D A N a O L 一 2 1 D D A 离子与锂云母表面之间的相互作用能 表2 ，发现N a O L 的加入能够增加D D A 对于锂云 母表面的吸附强度。这可能是因为N a O L 带负电的 头基穿插进入D D A 的吸附层后，其静电屏蔽作用降 低了带同种电荷的D D A 头基之间的相互排斥，使得 D D A 的吸附更加稳定。上述结果与V i d y a d h a r 等 认为异种电荷的捕收剂加入能够降低吸附层排斥、 有助表面半胶束形成的观点相符[ 2 0 - z 2 ] 。 D D A 离子和锂云母表面之间的相互作用能 I n t e r a c t i o ne n e r g yb e t w e e nt h eD D Aa n dl e p i d o l i t es u r f a c e 参考相关文献中的结果‘3 | ，当单独使用十二胺时，泡沫上浮量大，而且精矿品位小于2 ％，回收率不 万方数据 1 1 2 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第2 期 足6 0 ％；而油酸与十二胺质量比为4 1 时，精矿品 位明显上升至3 ．2 2 ％，回收率接近6 5 ％。说明阴阳 离子混合浮选锂云母相比单一使用十二胺浮选具有 明显优势，而上述模拟结论也与实验结果较好地吻 合。据此如图7 所示，推测D D A 率先通过静电作用 与锂云母发生吸附，而带负电的N a O L 通过头基间 的相互作用插入D D A 吸附层，相邻的D D A 链之间 由于N a O L 的插入排斥力降低吸附更加稳定。另外 N a O L 的长碳链与云母表面的D D A 吸附层碳链之 间由于疏水作用也会发生相互缠结。结果就是 N a O L 的加入形成了更稳定的捕收剂吸附和更高的 吸附层密度，从而增加锂云母表面的疏水性，增大与 脉石颗粒之间的表面亲水性差异，更易浮出。 { 、 ’ r ’ 、， ‘ b D D AN a O L 鬻糍_矗▲盘▲▲▲▲▲盘▲ 锂云母 O 誊奎_ 鏊鋈 图7 混合捕收剂药剂在锂云母 表面吸附机理示意图 F i g ．7A d s o r p t i o nm e c h a n i s mo fm i x e d c o l l e c t o r so nl e p i d o l i t es u r f a c e 2 ．3 水分子排布情况 对于锂云母浮选过程而言，捕收剂的吸附最终 影响的就是水分子在锂云母表面的排布情况，所以 研究水分子的排布变化对于理解捕收剂吸附对浮选 效果的影响具有重要的意义。如图8 考察了纯锂云 母和D D A N a O L 为2 1 时表面水分子的排布情 况。通过热度图可以非常明显地看到，纯锂云母表 面在非常薄的边界层之上，水分子密度即在1 ．0 深 蓝色 左右，说明此时表面强烈亲水；而吸附捕收剂 的锂云母表面由于疏水碳链的存在，明显具有一个 更厚的黄绿色区域，该区域内水分子浓度更低，更多 的水分子被“排挤”离锂云母表面更远的位置。 详细的水密度分布函数如图9 所示。可以看到 吸附前后靠近锂云母表面的水氧原子峰一位置相 近，但是区别在于吸附后第一处的峰裂分为两处 1 ．7 4A 和2 ．8 9A ，并且第二第三个峰的强度有所 减弱。对比徐尧[ 1 4 ] 以及W a n gJ 等口胡关于水分子在 白云母表面排列规律的研究 对应文献值分别为 0 ．1 7 ～0 ．1 8 7A ，0 ．2 6 9 ～0 ．2 7A ，认为这前两个峰 是水分子由于“固体效应”与锂云母表面发生强烈水 合作用、发生定向排列而形成的[ 2 4 吧5 | 。由于吸附 D D A 头基插入的影响，造成水分子的朝向发生了一 定变化而发生裂分，部分水分子相对更靠近阳离子 头基周围；且由于胺头基相对于K 离子具有更大的 体积，空间位阻效应使得其周围的水分子总数的减 少，表现在5 ．1A 和7 ．3A 处水浓度峰的强度下降。 更加明显的区别是在高度为5 ～2 0A 的区域，吸附 了混合捕收剂后的水分子密度要小于未吸附的情 况，表明由于疏水吸附层的存在而表现为更加疏水 的表面，将水分子“挤”到了离表面更远的地方。 图8混合捕收剂用量为2 1 时锂云母表面 吸附前后水分子纵向排布情况对比 F i g ．8C o m p a r i s o n so ft h ea t o m i cp r o f i l e so fw a t e r b e f o r ea n da f t e ra d s o r p t i o no fD D Am o n o l a y e ro n l e p i d o l i t es u r f a c e f g ● 3 赵 艄 图9 混合捕收剂吸附前 a 和吸附后 b 锂云母表面的水分子分布函数 F i g ．9D e n s i t yp r o f i l e so fw a t e rm o l e c u l e sb e f o r e a a n da f t e r b m i x e dc o l l e c t o r sa d s o r p t i o n o nl e p i d o l i t es u r f a c e 万方数据 2 0 1 9 年第2 期有色金属 选矿部分 1 1 3 为了描述水分子的运动情况，图1 0 统计了动力 学平衡状态下l O O p s 内锂云母表面l2 0 0 个水分子 的M S D ，三种情况分别为纯锂云母以及D D A N a O L 一1 0 和2 1 。 根据爱因斯坦方程 1 D 一萄毫M s D 其中，N 为粒子个数，t 为时间，均方位移M S D M e a nS q u a r e dD i s p l a c e m e n t 则表示某一时刻体 系中粒子的空间位置与其初始位置的偏离程度 ．N M S D 一雨1 ∑ 1r i z 一_ o | 2 ‘’i 一1 其中，r l f 指粒子i 在时刻￡的位置。通过拟 合求解体系的M S D 关于时间t 的函数，即可求得三 种情况下的自扩散系数分别为8 ．7 8 1 0 “A 2 ／p s ， 6 ．9 3 1 0 _ 4A 2 ／p s 和6 ．6 1 1 0 _ 4A 2 ／p s 。这说明在 水在纯锂云母表面有最大的自扩散系数，此时水分 子最“自由”，运动的受限程度最低；而当单层吸附 D D A 后，其自扩散系数下降了2 0 ％左右，表面水分 子的扩散运动由于D D A 的存在而受到限制；当吸附 量D D A N a O L 一2 1 时，其扩散系数下降值约为 2 5 ％，表明N a O L 的加入使得水分子的扩散迁移更 加困难。 迤 量 图1 0 动力学平衡后1 0 0p s 内 水分子的均方位移M S D F i g ．10M S Dc u r v e so fw a t e rm o l e c u l e so n l e p i d o l i t es u r f a c ei n1 0 0p sa f t e rd y n a m i ce q u i l i b r i u m 3结论 本文使用分子模拟的方法研究了十二胺D D A 和油酸钠N a O L 阴阳离子浮选锂云母过程中混合捕 收剂在矿物表面的吸附行为。模拟结果表明，D D A 首先吸附在负电性的锂云母表面，而N a O I 。则是通 过异种电荷头基间的静电吸引以及非极性碳链间的 疏水作用而穿插在吸附层中，问接吸附在锂云母表 面。碳原子密度分布函数和结合能的计算表明，混 合捕收剂的协同作用结果是锂云母表面的碳链密度 更高，厚度更大，而且吸附层也更加稳定。较优的捕 收剂比例是D D A N a O L 为2 1 ，若油酸钠过多并 不能够使协同作用增加。另外，吸附混合捕收剂前 后锂云母表面的水分子分布状态与文献报道的对比 显示，除锂云母表面因“固体效应”而保持不变的水 分子外，捕收剂的吸附使得高度为5 ～2 0A 处的水 分子数目明显减少；水分子自扩散系数的分析也显 示，吸附了单层D D A 和混合捕收剂的自扩散系数相 较纯云母表面的值分别下降了2 0 ％和2 5 ％左右。 上述结果均表明混合捕收剂的吸附使得锂云母表面 更加疏水，从而有利于浮选的进行。 参考文献 r 1 ] R U T L A N DM ，W A L T E R M OA ，C L A E S S O NP ．P h d e p e n d e n ti n t e r a c t i o n s o fm i c as u r f a c e si n a q u e o u s d o d e c y l a m m o n i u m ／d o d e c y l a m i n e s o l u t i o n s [ J ] ． L a n g m u i r ，1 9 9 2 ，8 1 1 7 6 1 8 3 ． [ 2 ] 何桂春，冯金妮，毛美心，等．组合捕收剂在锂云母浮选 中的应用研究[ J ] ．非金属矿，2 0 1 3 4 2 9 3 1 ． [ 3 ] 吕子虎，赵登魁，沙惠雨，等．阴阳离子组合捕收剂浮选 锂云母的试验研究[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 1 7 2 8 1 8 4 ． E 4 ] X UL ，H UY ，T I A NJ ，e ta 1 ．S y n e r g i s t i ce f f e c to fm i x e d c a t i o n i c ／a n i o n i cc o l l e c t o r so nf l o t a t i o na n da d s o r p t i o no f m u s c o v i t e E J ] ．C o l l o i d sa n dS u r f a c e sA P h y s i c o c h e m i c a [ a n dE n g i n e e r i n gA s p e c t s ，2 0 1 6 ，4 9 2 S u p p l e m e n tC 1 8 1 1 8 9 ． [ 5 ] R O S E NMJ ，G UB ．S y n e r g i s mi nb i n a r ym i x t u r e so f s u r f a c t a n t s ．6 ．i n t e r r a c i a lt e n s i o nr e d u c t i o ne f f i c i e n c ya t t h el i q u i d ／h y d r o p h o b i cs o l i di n t e r f a c e [ J ] ．C o l l o i d s S u r f a c e s ，1 9 8 7 ，2 3 1 ／2 1 1 9 1 3 5 ． [ 6 ] P A R I AS ，K H I L A RKC ．Ar e v i e wo ne x p e r i m e n t a l s t u d i e so fs u r f a c t a n ta d s o r p t i o na tt h eh y d r o p h i l i cs o l i d w a t e ri n t e r f a c e [ J ] ，A d v a n c eC o l l o i dI n t e r f a c eS c i e n c e ， 2 0 0 4 ，1 1 0 3 7 5 ～9 5 ． E 7 ] T O M I 。I N S O NE ，D A V I SSS ，M U K H A Y E RGI ．I o n i c i n t e r a c t i o na n dp h a s es t a b i l i t y [ M ] ．S p r i n g e rN e wY o r k ， 1 9 7 9 34 3 ． [ 8 ] W A N GL ，S U NW ，H UYH ，e ta 1 ．A d s o r p t i o n m e c h a n i s mo fm i x e da n i o n i c ／c a t i o n i cc o l l e c t o r si n m u s c o v i t e q u a r t z f l o t a t i o n s y s t e m [ J ] ． M i n e r a l s E n g i n e e r i n g ，2 0 1 4 ，6 4 4 4 5 0 ． [ 9 ] V I D Y A D H A RA ，K U M A R IN ，B H A G A TRP ．A d s o r p t i o n m e c h a n i s mo fm i x e dc o l l e c t o rs y s t e m so nh e m a t i t ef l o t a t i o n E J ] ． 万方数据 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第2 期 M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ，2 0 1 2 ，2 6 1 0 2 1 0 4 ． [ 1 0 ] H A N U M A N T H AR A OK ，F O R S S B E R GKSE ． M i x e dc o l l e c t o rs y s t e m si nf l o t a t i o n [ J ] ．I n t e r n a t i o n a l J o u r n a lo fM i n e r a lP r o c e s s i n g ，l9 9 7 ，51 1 4 6 7 7 9 ． [ 1 1 ] H E l N ZH ，K O E R N E RH ，A N D E R S O NKL ，e ta 1 ． F o r c ef i e l df o r m i c a t y p e s i l i c a t e sa n d d y n a m i c so f o c t a d e c y l a m m o n i u mc h a i n sg r a f t e dt om o n t m o r i l l o n i t e [ J 3 ．C h e