• 两个胺基（-NH₂，-NH-）：在水中能质子化，形成带正电荷的官能团（-NH₃⁺，-NH₂⁺-），使其成为阳离子表面活性剂。

• 长链油基（C18不饱和烃链）：提供强大的疏水能力。

核心应用原理

在浮选过程中，DAO的工作原理如下：

1. 静电吸附：许多硅酸盐矿物、氧化物矿物和盐类矿物在水溶液环境中其表面会带负电荷。DAO分子中质子化的胺基通过静电引力，强烈且选择性地吸附在这些带负电的矿物表面。

2. 形成疏水膜：DAO的疏水长链则朝向水相，在矿物颗粒表面形成一层疏水性的“薄膜”。

3. 附着气泡：这种经DAO处理后的矿物颗粒疏水性大增，更容易附着在浮选槽中充入的气泡上。

4. 上浮分离：矿物-气泡结合体上浮至矿浆表面，形成泡沫层（精矿），从而与被抑制的脉石矿物分离。

具体应用的矿物类型

DAO主要应用于非硫化矿的浮选，特别是那些表面天然带负电或通过调整pH值使其表面带负电的矿物。

1. 钾盐矿浮选（最重要的应用之一）

• 目标矿物：氯化钾（KCl，钾石盐）

• 分离对象：氯化钠（NaCl，石盐）

• 应用细节：

  • 在饱和的盐水中，KCl和NaCl的晶体结构导致其表面荷电性不同。

  • DAO作为捕收剂，选择性吸附在KCl表面，使其疏水上浮。

  • 而NaCl表面在同样条件下对DAO的吸附能力很弱，依然亲水，留在矿浆底部。

  • 通常需要添加抑制剂（如淀粉、瓜尔胶）来进一步抑制NaCl和粘土的上浮，提高分离效率。

  • 这是工业上从钾石盐中生产氯化钾肥料的经典和关键工艺。

2. 硅酸盐矿物浮选

DAO是浮选各种硅酸盐矿物非常有效的捕收剂。

• 石英（SiO₂）：在pH值中性至酸性条件下，石英表面带负电，DAO能有效捕收石英。常用于：

  • 铁矿石反浮选：在选铁矿时，用DAO浮出硅质脉石（如石英），使铁精矿在槽底富集，从而提高铁品位并降低二氧化硅含量。

  • 长石与石英分离：在玻璃和陶瓷原料的提纯中，用于分离长石和石英。

• 云母、锂辉石、长石、高岭土等：DAO也用于这些工业矿物的浮选提纯和分离过程中。

3. 氧化物矿物浮选

• 铁矿：如上所述，主要用于反浮选脱硅。

• 磷矿：用于浮选磷灰石，以分离硅质脉石。

• 稀土矿物：在某些稀土矿（如氟碳铈矿）的浮选中，DAO可作为捕收剂或联合捕收剂使用。

4. 其他矿物

• 可用于菱镁矿、萤石等矿物的浮选，尤其是在需要与硅酸盐脉石分离时。

优势与特点

1. 高选择性：对于表面电荷差异明显的矿物对（如KCl/NaCl，铁矿/石英），DAO能提供出色的选择性分离效果。

2. 捕收能力强：其长链油基提供了强大的疏水化能力，浮选速度快，回收率高。

3. 耐低温性能：相比一些其他捕收剂，DAO在较低温度下仍能保持良好的浮选性能，这对某些在寒冷地区或冬季运行的选矿厂尤为重要。

4. 来源广泛：原料来自天然的油酸，来源相对稳定。

应用工艺要点

1. pH值控制：pH值强烈影响矿物表面的电荷性质以及DAO的离子化程度。对于大多数应用，酸性或中性条件更有利于DAO的阳离子形式发挥作用，因为此时矿物表面正电荷减少、负电荷增加。

2. 抑制剂的使用：为了获得高纯度的精矿，必须使用抑制剂。例如：

   • 浮选钾盐时，用淀粉抑制NaCl和淤泥。

   • 反浮选铁矿时，用淀粉或 dextrin 抑制铁矿物。

3. 起泡剂：需要与合适的起泡剂（如松醇油、MIBC等）配合使用，以产生数量和大小合适的气泡。

总结

在矿物浮选领域，N-油基-1,3-丙二胺（DAO）是一种高效、高选择性的阳离子捕收剂。其最经典和重要的应用是从钾石盐中浮选氯化钾（KCl），以及在铁矿石反浮选中脱除硅质脉石（如石英）。它的成功应用依赖于对矿浆pH值的精确控制以及对抑制剂/起泡剂体系的优化，是实现复杂矿物资源高效分离的关键化学品之一。