鹽度對(duì)疏水改性聚丙烯酰胺吸附行為的影響

鄒文杰，饒 博，趙 偉，徐瑞景，王 廷

北京科技大學(xué)土木與資源工程學(xué)院，北京 100083

選擇性絮凝分選是針對(duì)微細(xì)粒礦物顆粒質(zhì)量小、難以克服礦化能壘實(shí)現(xiàn)有效分選的缺陷而添加的一種有選擇性作用的絮凝劑，以選擇性增大其中一種組分的顆粒行為尺寸，然后通過(guò)沉降或常規(guī)浮選將絮體分離的分選方法[1-2]，是微細(xì)粒礦物高效分選的重要手段之一[3].但是對(duì)于復(fù)雜的微細(xì)粒礦物浮選，現(xiàn)有常用絮凝劑聚丙烯酰胺的絮凝選擇性差的問(wèn)題突出，工業(yè)上難以達(dá)到好的分選效果.疏水改性聚丙烯酰胺在石油開(kāi)采等領(lǐng)域受到極大關(guān)注，Evani 和Rose[4]于1987 年首次提出了疏水改性聚合物的概念，通過(guò)對(duì)常規(guī)聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺的主鏈進(jìn)行化學(xué)改性或與疏水單體共聚，引入極少量疏水基（摩爾分?jǐn)?shù)一般低于2%）而合成.疏水基之間的疏水作用、氫鍵、靜電以及范德華力等相互作用產(chǎn)生分子間或分子內(nèi)的締合作用，具有較好的抗剪切、抗鹽和抗溫的性能，因而在石油開(kāi)采領(lǐng)域得到應(yīng)用.Lu 和Huang[5]通過(guò)自由基聚合法合成了疏水鏈長(zhǎng)度為C18 的陽(yáng)離子型疏水單體的疏水改性聚丙烯酰胺，其在黏土礦物表面吸附研究表明，在低質(zhì)量濃度下（平衡質(zhì)量濃度小于220 mg·L-1），疏水鏈?zhǔn)遣慌c黏土表面相互作用的，質(zhì)量濃度增大時(shí)（平衡質(zhì)量濃度大于310 mg·L-1），疏水鏈的締合作用使黏土礦物的表面傾向于多分子層吸附，導(dǎo)致吸附量急劇增加.柳建新等[6]研究了以十六烷基二甲基烯丙基氯化銨為疏水單體改性的聚丙烯酰胺在石英砂上的吸附，研究表明隨著疏水基含量的增加，最大吸附量先增加后降低.岳欽艷等[7]采用水溶液自由基膠束聚合法以丙烯酸丁酯為疏水單體的疏水改性聚丙烯酰胺，采用疏水單體含量不同的疏水改性聚丙烯酰胺處理含油廢水，取得了優(yōu)異的除油效果.王紅等[8]采用水溶液共聚法制備了以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯為疏水單體的兩種疏水改性聚丙烯酰胺，與聚丙烯酰胺相比，兩者對(duì)云南某褐鐵礦尾礦漿的絮凝效果增強(qiáng)，但對(duì)云南某氧化礦尾礦的絮凝效果大幅降低.曹緒龍等[9]發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不同的疏水改性聚丙烯酰胺應(yīng)用在水處理和尾礦處理等方面表現(xiàn)出不同的性能.但在礦物加工領(lǐng)域，聚丙烯酰胺的疏水改性研究尚未引起足夠的重視.微細(xì)粒礦物分選中，目的礦物在捕收劑作用下表面具有疏水性，脈石礦物表面親水性強(qiáng)，因此，為強(qiáng)化聚丙烯酰胺對(duì)疏水顆粒的選擇性絮凝作用，在其主鏈上引入少量疏水基團(tuán)進(jìn)行疏水化改進(jìn)以適應(yīng)微細(xì)礦物高選擇性分選，對(duì)于推動(dòng)選擇性絮凝浮選技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值.此外，分選過(guò)程中選礦廢水處理后需要循環(huán)利用，水系統(tǒng)中各種離子反復(fù)積累造成循環(huán)水水質(zhì)復(fù)雜[10-11]，循環(huán)水中陽(yáng)離子對(duì)絮凝劑作用的影響也尚不明確.耗散型石英晶體微天平（QCM-D）可用于研究高分子在固-液界面的原位吸附行為以及吸附層的結(jié)構(gòu)[12-15]，本文在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)合成了疏水改性聚丙烯酰胺（HMPAM），選取了典型親疏水礦物表面，通過(guò)QCM-D 分析了K+及Ca2+濃度對(duì)分散劑六偏磷酸鈉及HMPAM 在親疏水礦物表面原位吸附行為的影響，并使用激光粒度分析儀探究不同鹽度下吸附SHMP 和HMPAM 后硅微粉及OTS-硅微粉的粒徑分布以驗(yàn)證該絮凝劑的絮凝選擇性.

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)材料

用于合成疏水性單體C16DMAAC 的N,N-二甲基十六胺為分析純，購(gòu)自東京化成工業(yè)株式會(huì)社，單體丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）均購(gòu)自西隴科技有限公司，引發(fā)劑過(guò)硫酸銨(NH4)2S2O8和亞硫酸氫鈉（NaHSO3）均為分析純，乙醇、丙酮、3-烯丙基氯（純度≥98.5%）、氫氧化鈉（NaOH）、十二烷基硫酸鈉（SDS）和十八烷基三氯硅烷（OTS，純度95%）均購(gòu)自上海阿拉丁生物化學(xué)技術(shù)有限公司.

疏水性陽(yáng)離子單體C16DMAAC 和疏水改性聚丙烯酰胺HMPAM 的合成方法在文獻(xiàn)中有詳細(xì)報(bào)道[16-17].即以(NH4)2S2O8與NaHSO3為引發(fā)劑，摩爾比為84.7∶15∶0.3 的AM/AA/C16DMAAC 單體采用水溶液聚合法合成疏水改性聚丙烯酰胺HMPAM.所合成HMPAM 的黏均分子量為2.46×106g·mol-1.

1.2 疏水化表面的制備及QCM-D 試驗(yàn)方法

首先將SiO2芯片浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的SDS溶液中不少于30 min，用超純水反復(fù)沖洗后采用高純氮?dú)獯蹈?，將芯片置于紫外臭氧儀中10 min.然后用氣相沉積法將OTS 沉積在SiO2芯片表面，經(jīng)測(cè)定，清洗后的SiO2表面接觸角為20°，改性后的OTS-SiO2表面接觸角為65.4°.

石英晶體芯片可測(cè)量納米級(jí)沉積或吸附物質(zhì)質(zhì)量變化，當(dāng)其芯片厚度（tq）是誘導(dǎo)波的半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，芯片產(chǎn)生共振.石英晶體表面質(zhì)量增加時(shí)，其諧振頻率降低，且降低的幅度與增加的質(zhì)量成正比[18-19].

其中：C是常數(shù)（C=17.7 ng·cm-1·Hz-1）；n是泛頻數(shù)（n=1，3，···）；tq是芯片厚度，cm；f是諧振頻率，Hz；f0是芯片固有的諧振頻率，Hz；Δm是工作電極上沉積物的質(zhì)量改變，g；ρq是石英晶體的密度，kg·m-3；ν0是石英晶體的剪切模量，Pa.Sauerbrey 方程僅適合于真空或空氣中的剛性薄膜（吸附的薄膜完美貼合在芯片表面）.在QCM-D 系統(tǒng)中，芯片能量的耗散（D）可用來(lái)描述吸附薄膜的黏彈性，其表達(dá)式為：

式中：ED表示晶體在一次振蕩周期中能量損耗；ES表示晶體在一次振蕩周期中存儲(chǔ)的全部能量[20].通過(guò)兩種基本模型（Maxwell 模型和Voigt 模型）中的剪切黏度系數(shù)和剪切彈性模量來(lái)測(cè)量耗散因子，體系中液體的密度和黏度分別為996 kg·m-1和0.001 Pa·s[21].

試驗(yàn)采用瑞典Q-Sense 的QCM-D E1 系統(tǒng).首先室溫下配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的HMPAM 溶液，磁力攪拌器緩慢攪拌時(shí)間約為10 h，配置KCl濃度分別為10 mmol·L-1和100 mmol·L-1以 及CaCl2濃度分別為1 mmol·L-1和10 mmol·L-1的背景電解質(zhì)溶液以及濃度為10 mmol·L-1的SHMP 溶液，后續(xù)根據(jù)需要稀釋為SHMP 和HMPAM 試驗(yàn)溶液.將KCl 或者CaCl2背景溶液泵入QCM-D 模塊以記錄基線，待基線平穩(wěn)后將頻率f和耗散值D定義為0；然后泵入不同背景溶液的SHMP 溶液直到獲得穩(wěn)定信號(hào)，隨后通入KCl 或者CaCl2背景溶液進(jìn)行沖洗，穩(wěn)定后繼續(xù)通入不同背景溶液的100 mg·L-1的HMPAM 溶液，獲得穩(wěn)定的頻率信號(hào)后通入KCl 或者CaCl2溶液，以去除被捕獲或松散結(jié)合的聚合物[22]，實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)置為20±0.02 ℃，流量為100 μL·min-1.通過(guò)Q-sense Dfind 軟件對(duì)Δf和芯片能量的耗散變化（ΔD）曲線進(jìn)行分析.

1.3 OTS-硅微粉的制備及激光粒度分析儀實(shí)驗(yàn)方法

取硅片及硅微粉浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的SDS溶液中不少于30 min，用超純水反復(fù)沖洗，過(guò)濾后沉淀物放入真空干燥箱30 ℃烘干4 h；將OTS 與甲苯混合配置成5 mmol·L-1OTS/甲苯溶液，干燥后的硅片及硅微粉分別放入上述溶液浸泡6 min，先后用甲苯溶液、超純水反復(fù)清洗，放入真空干燥箱30 ℃烘干4 h 后得到OTS-硅片及OTS-硅微粉.OTS-硅片表面去離子水的接觸角為63.3°.

采用歐美克LS-POP(9)激光粒度分析儀測(cè)試硅微粉及OTS-硅微粉的粒徑分布.先用去離子水配制30 g·L-1礦漿，超聲分散3 min，向激光粒度分析儀的進(jìn)樣器中加入300 mL 一定濃度的KCl 或CaCl2溶液，將超聲分散后的礦漿逐步加入進(jìn)樣器至激光粒度分析儀的遮光比達(dá)到13%～20%范圍，調(diào)節(jié)進(jìn)樣蠕動(dòng)泵在合適的流動(dòng)速度下攪拌循環(huán)10 min后，采集空白對(duì)照組粒度分布數(shù)據(jù)，然后加入SHMP溶液使其濃度達(dá)到1 mmol·L-1，攪拌循環(huán)10 min 后開(kāi)始采集粒度分布數(shù)據(jù)，然后加入HMPAM 溶液至其質(zhì)量濃度達(dá)到100 mg·L-1，攪拌循環(huán)10 min 后開(kāi)始采集粒度分布數(shù)據(jù)，當(dāng)粒徑不再變化，取該值為藥劑作用后絮體粒徑分布結(jié)果.

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

采用QCM-D 測(cè)定了在不同鹽度的背景溶液（10 mmol·L-1KCl、100 mmol·L-1KCl、1 mmol·L-1CaCl2和10 mmol·L-1CaCl2）下，1 mmol·L-1SHMP 和100 mg·L-1HMPAM 分別在OTS-SiO2和SiO2表面的原位吸附行為，可獲得頻率（f）和耗散值（D）隨時(shí)間的變化.

2.1 不同鹽度下SHMP和HMPAM在疏水化表面的吸附行為

圖1 為分別在10 mmol·L-1KCl、100 mmol·L-1KCl的背景溶液中，1 mmol·L-1SHPM 和100 mg·L-1HMPAM 在疏水OTS-SiO2表面的吸附行為.由圖1(a)可見(jiàn)，通入10 mmol·L-1KCl 背景溶液基線穩(wěn)定歸零后，泵入1 mmol·L-1SHMP、10 mmol·L-1KCl 溶液，Δf、ΔD保持在基線上，用10 mmol·L-1KCl 沖洗后，Δf、ΔD未發(fā)生變化，表明未測(cè)得SHMP 吸附層.隨后泵入100 mg·L-1HMPAM 溶液后，Δf急劇下降至-15.5 Hz，ΔD上升至8.4×10-6，說(shuō)明HMPAM 在疏水表面吸附形成了一個(gè)相對(duì)厚且松散的吸附層.

當(dāng)背景溶液KCl 濃度增加到100 mmol·L-1時(shí)，如圖1(b)所示，通入1 mmol·L-1SHMP 溶液后，Δf下降至-2.0 Hz，ΔD上升為0.78×10-6，用100 mmol·L-1KCl 溶液沖洗后，Δf、ΔD穩(wěn)定在零基線位置，表明SHMP 在OTS-SiO2疏水表面的吸附是可逆的，該吸附層可被背景溶液沖洗掉.隨后泵入100 mg·L-1HMPAM 溶液后，Δf下降至-15.8 Hz，ΔD為6×10-6，有所下降，即100 mmol·L-1KCl 溶液中HMPAM 在疏水化表面也形成了一個(gè)相對(duì)厚的吸附層，該吸附層較在10 mmol·L-1KCl 背景溶液下所形成的HMPAM吸附層更加密實(shí)性.以上研究表明，在10 mmol·L-1KCl 和100 mmol·L-1KCl背景溶液中，SHMP 并 不會(huì)吸附在OTS-SiO2疏水表面上，也不會(huì)影響HMPAM在疏水礦物表面的吸附，10～100 mmol·L-1KCl 范圍內(nèi)，HMPAM 吸附層厚度略有增加，吸附層的耗散性減弱.

圖1 1 mmol·L-1 SHMP 和100 mg·L-1 HMPAM 在OTS-SiO2 表面的吸附行為.(a)10 mmol·L-1 KCl;(b)100 mmol·L-1 KClFig.1 Effect of 1 mmol·L-1 SHMP and 100 mg·L-1 HMPAM on adsorption behavior of OTS-SiO2: (a) in 10 mmol·L-1 KCl;(b) in 100 mmol·L-1 KCl

二價(jià)陽(yáng)離子也會(huì)在選礦的水系統(tǒng)中循環(huán)和積累，圖2 為背景溶液分別為1 mmol·L-1和10 mmol·L-1CaCl2時(shí)，1 mmol·L-1SHPM 和100 mg·L-1HMPAM 在OTS-SiO2表面的吸附行為.如圖2(a)所示，泵入1 mmol·L-1SHMP 溶液后，Δf下降到-1.9 Hz，ΔD上升到2.3×10-6，用1 mmol·L-1CaCl2沖洗后，Δf、ΔD回歸到基線位置，則未測(cè)得SHPM 在OTS-SiO2表面的吸附層；隨后泵入100 mg·L-1HMPAM 溶液，并用背景溶液沖洗達(dá)到穩(wěn)定后，Δf下降至-12.5 Hz，ΔD降低穩(wěn)定在4.6×10-6，在OTS-SiO2疏水表面形成了HMPAM 吸附層.

圖2 1 mmol·L-1 SHMP 和100 mg·L-1 HMPAM 在OTS-SiO2 表面的吸附行為.(a) 1 mmol·L-1 CaCl2;(b) 10 mmol·L-1 CaCl2Fig.2 Effect of 1 mmol·L-1 SHMP and 100 mg·L-1 HMPAM on adsorption behavior of OTS-SiO2: (a) in 1 mmol·L-1 CaCl2;(b) in 100 mmol·L-1 CaCl2

圖2(b)為在10 mmol·L-1CaCl2背景溶液下，加入1 mmol·L-1SHMP溶液后，Δf下降到-3.2 Hz，ΔD上升到5.5×10-6，有較為松散的吸附層在該疏水化表面生成；用10 mmol·L-1CaCl2溶液沖洗后，Δf下降到-5.3 Hz，ΔD下降到4.0×10-6，則在疏水礦物表面繼續(xù)形成了較為致密的沉積層，該沉積層可能為固態(tài)Ca(H2PO4)2及其水合物[23]；在通入100 mg·L-1HMPAM 溶液后，Δf下降至-23.6 Hz，ΔD上升至11.6×10-6，該吸附層的Δf為-18.3 Hz，ΔD為7.6×10-6，則雖然有固體沉淀沉積在疏水表面，但并未抑制HMPAM在疏水表面的吸附，且吸附量較在KCl 背景溶液下有所增加，這是由于固體沉淀并未覆蓋全部的疏水表面，Ca2+可使聚合物更加卷曲，在表面吸附位點(diǎn)增多而導(dǎo)致吸附量增加[24-25].

2.2 不同鹽度下SHMP 和HMPAM 在SiO2 表 面的吸附行為

圖3 為背景溶液分別為100 mmol·L-1KCl、10 mmol·L-1CaCl2中1 mmol·L-1SHMP 和100 mg·L-1HMPAM 在SiO2表面的吸附行為.由圖3(a)，通入100 mmol·L-1KCl 為背景溶液的1 mmol·L-1SHMP，Δf降低至-0.7 Hz，ΔD升高至0.2×10-6，用100 mmol·L-1KCl 溶液沖洗后，Δf上升到-0.2 Hz，ΔD回歸基線位置，則在SiO2表面上吸附了薄而剛性的SHMP吸附層；隨后泵入100 mg·L-1HMPAM 溶液后，Δf、ΔD未發(fā)生變化，說(shuō)明在二氧化硅表面上吸附的SHMP 抑制了HMPAM 的吸附.

圖3 1 mmol·L-1 SHMP 和100 mg·L-1 HMPAM 在SiO2 表面的吸附行為.(a) 100 mmol·L-1 KCl;(b) 10 mmol·L-1 CaCl2Fig.3 Effect of 1 mmol·L-1 SHMP and 100 mg·L-1 HMPAM on adsorption behavior of SiO2: (a) in 100 mmol·L-1 KCl;(b) in 10 mmol·L-1 CaCl2

由圖3(b)在10 mmol·L-1CaCl2背景溶液下，泵入1 mmol·L-1SHMP 溶液后，Δf降低至-690 Hz，ΔD升高至約605×10-6，該吸附量較在疏水化表面高出2 個(gè)數(shù)量級(jí)，且是耗散的吸附層；隨后通入10 mmol·L-1CaCl2溶液沖洗后，Δf繼續(xù)下降至-1250 Hz，ΔD值也逐漸下降至240×10-6，說(shuō)明繼續(xù)通入10 mmol·L-1CaCl2沖洗過(guò)程中形成了較為致密的吸附層，已有研究證明該沉積層可能為固態(tài)Ca(H2PO4)2及其水合物，前期研究表明該吸附層可抑制HMPAM 在SiO2的吸附.圖4 為在10 mmol·L-1CaCl2溶液環(huán)境下，SHMP 與SiO2表面反應(yīng)的SEM/EDS 圖像.

圖4 1 mmol·L-1 SHMP 在10 mmol·L-1 CaCl2 溶液環(huán)境下SiO2 基底表面的SEM/EDS 圖像Fig.4 SEM/EDS imagaes of silica surface with effect of 1 mmol·L-1 SHMP in 10 mmol·L-1 CaCl2 solution

綜上，對(duì)于OTS-SiO2為典型代表的疏水化表面，在10 mmol·L-1KCl、100 mmol·L-1KCl 和1 mmol·L-1CaCl2背景溶液中，SHMP 均未在OTS-SiO2疏水表面測(cè)得吸附層，HMPAM 在疏水礦物表面形成吸附層.10 mmol·L-1CaCl2與SHMP 可生成固體沉淀沉積在疏水化表面，但并未抑制HMPAM 的吸附，因吸附層構(gòu)象重構(gòu)吸附量反而增加.對(duì)于SiO2為典型代表的親水表面，100 mmol·L-1KCl 和10 mmol·L-1CaCl2背景溶液下，SHMP 在SiO2表面形成的吸附層可以抑制HMPAM 的吸附.因此，在所考察的KCl和CaCl2濃度范圍內(nèi)，在SHMP 的作用下，HMPAM在親疏水表面呈現(xiàn)了較好的吸附選擇性.

2.3 不同鹽度下SHMP和HMPAM對(duì)硅微粉及OTS-硅微粉粒徑分布的影響

圖5 為在10 mmol·L-1KCl 和100 mmol·L-1KCl背景溶液下，SHMP 和HMPAM 作用前后OTS-硅微粉的表觀粒徑分布曲線.SHMP 作用后的OTS-硅微粉的粒度分布峰形整體變化不大，與空白對(duì)照組的粒度分布基本重合；HMPAM 作用后OTS-硅微粉的粒度分布峰形發(fā)生了變化且整體向右移動(dòng)，并且與未加藥劑前OTS-硅微粉的粒度分布重合較少，相對(duì)比較獨(dú)立，說(shuō)明先后在SHMP、HMPAM作用下OTS-硅微粉發(fā)生絮凝產(chǎn)生了絮體，對(duì)于疏水化的硅微粉表面，SHMP 并未抑制HMPAM 的絮凝作用.

圖5 1 mmol·L-1 SHMP 和100 mg·L-1 HMPAM 作用前后OTS-硅微粉的表觀粒徑分布.(a) 10 mmol·L-1 KCl;(b) 100 mmol·L-1 KClFig.5 Effect of 1 mmol·L-1 SHMP and 100 mg·L-1 HMPAM on the floc size distribution of OTS-silica powder: (a) in 10 mmol·L-1 KCl;(b) in 100 mmol·L-1 KCl

圖6 為在1 mmol·L-1CaCl2和10 mmol·L-1CaCl2背景溶液下，SHMP 和HMPAM 作用前后OTS-硅微粉的表觀粒徑分布曲線.在1 mmol·L-1CaCl2背景溶液下，SHMP 作用后的OTS-硅微粉的粒度分布峰形與空白對(duì)照組的粒度分布峰形有較大重合；但在10 mmol·L-1CaCl2背景溶液中，SHMP 作用后的OTS-硅微粉的粒度分布峰形基本未發(fā)生變化但整體向右移動(dòng)，說(shuō)明在10 mmol·L-1CaCl2的高鹽度和SHMP 的作用下OTS-硅微粉的絮體粒徑增大，該粒徑增大推測(cè)是由于有沉淀生成沉積在顆粒表面所致；隨后通入HMPAM 溶液后，OTS-硅微粉的粒度分布峰形發(fā)生變化且再次向右移動(dòng)，說(shuō)明HMPAM 作用下OTS-硅微粉發(fā)生絮凝使得絮體粒徑增大.

圖6 1 mmol·L-1 SHMP 和100 mg·L-1 HMPAM 作用前后OTS-硅微粉的表觀粒徑分布.(a)1 mmol·L-1 CaCl2;(b) 10 mmol·L-1 CaCl2Fig.6 Effect of 1 mmol·L-1 SHMP and 100 mg·L-1 HMPAM on floc size distribution of OTS-silica powder: (a) in 1 mmol·L-1 CaCl2;(b)10 mmol·L-1 CaCl2

圖7 為在100 mmol·L-1KCl 和10 mmol·L-1CaCl2背景溶液下，SHMP 和HMPAM 作用前后硅微粉表觀粒徑分布曲線.SHMP 作用后硅微粉的粒度分布整體向右移動(dòng)，峰形變化不大；HMPAM 作用后硅微粉的粒度分布峰形整體沒(méi)有變化，并且與作用前樣品的粒度分布峰形重合較多，即硅微粉未發(fā)生絮凝，說(shuō)明SHMP 阻止了HMPAM 絮凝硅微粉.綜上，不同鹽度下SHMP 和HMPAM 對(duì)硅微粉及疏水化硅微粉粒徑分布的影響與QCMD 試驗(yàn)結(jié)果相一致.

圖7 1 mmol·L-1 SHMP 和100 mg·L-1 HMPAM 作用前后硅微粉的表觀粒徑分布.(a)100 mmol·L-1 KCl;(b)10 mmol·L-1 CaCl2Fig.7 Effect of 1 mmol·L-1 SHMP and 100 mg·L-1 HMPAM on floc size distribution of silica powder: (a) in 100 mmol·L-1 KCl;(b) in 10 mmol·L-1 CaCl2

3 結(jié)論

本文將疏水基團(tuán)C16DMAAC 引入PAM 分子鏈中合成了疏水改性聚丙烯酰胺HMPAM，使用QCM-D 系統(tǒng)地研究了不同鹽度的背景溶液下，SHMP 和HMPAM 在親水表面SiO2和疏水表面OTS-SiO2的原位吸附行為，并通過(guò)對(duì)硅微粉及OTS-硅微粉的絮凝行為進(jìn)行驗(yàn)證.研究表明在所考察的KCl 和CaCl2濃度范圍內(nèi)，在SHMP 的作用下HMPAM 在親疏水表面呈現(xiàn)了較好的絮凝選擇性.在10 mmol·L-1KCL、100 mmol·L-1KCl 和1 mmol·L-1CaCl2溶液中，SHPM 都無(wú)法吸附在OTSSiO2疏水表面，10 mmol·L-1CaCl2與SHMP 可生成Ca(H2PO4)2及其水合物等固體沉淀沉積在疏水化表面，均未抑制HMPAM 的吸附，吸附量反而增加；對(duì)于SiO2表面，100 mmol·L-1KCl 和10 mmol·L-1CaCl2背景溶液下，SHMP 在SiO2表面形成的吸附層均抑制了HMPAM 的吸附，本研究進(jìn)一步明確了分選過(guò)程中選礦循環(huán)水系統(tǒng)中陽(yáng)離子對(duì)絮凝劑作用的影響.