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阳离子捕收剂反浮选是生产高品位铁精矿的主要方法之一。本论文利用伯胺、多胺以及季铵盐类阳离子捕收剂,考察了铁矿石中常见脉石矿物石英、透辉石和主要有用矿物磁铁矿三种纯矿物的浮选性能,在此基础上对其人工混合矿以及安徽、山东和辽宁三地的实际矿石样品进行了浮选分离试验研究。根据浮选试验结果,分析了不同基团捕收剂的性能,合成了新型捕收剂,探讨了浮选药剂的作用机理。 纯矿物浮选条件试验结果表明:受矿物结构的影响,石英比透辉石易选,且适宜的pH值范围较透辉石的宽;捕收剂烃基碳链长度对捕收剂性能的影响显著,浮选透辉石适宜的碳链长度为12左右,对石英而言适宜的C原子个数在12-16左右;非极性基的支链太长或支链体积太大,都会产生空间位阻影响,不利于极性基在透辉石、石英等硅酸盐矿物表面的吸附,恶化浮选效果;多胺型捕收剂所含N数越多,药剂的阳离子化趋势越强,亲固能力越强,与矿物吸附作用越强,捕收剂的捕收性能越强;淀粉作抑制剂时,伯胺类捕收剂(RN1)、多胺类捕收剂(601、609)和季铵盐类捕收剂(1227、1231、1431及1631)可以实现对透辉石、石英和磁铁矿的分选。 不同捕收剂对人工混合矿样品浮选分离试验结果表明:透辉石-磁铁矿较石英-磁铁矿难选,铁精矿品位和回收率分别在55%和80%左右波动,而石英-磁铁矿选矿指标好,所研究的几种捕收剂均能将铁精矿品位提高到67%以上,回收率在94%以上。 对阳离子捕收剂浮选安徽、山东及辽宁三地不同成因、不同类型的粗精矿样品的研究表明:所研究的几种捕收剂均能将铁品位为60%左右的粗精矿提高到66%以上,回收率80%以上,但回收率差异较大,这与粗精矿粒度密切相关,粒度越细,浮选过程中损失越大。以不同种类捕收剂浮选纯矿物、人工混合矿及实际矿物样品的试验结果为依据,合成了一种新型捕收剂N-十二烷基-2氯-1,3-丙二胺[C12H25-NHCH2CH(Cl)-CH2NH2],用新药剂分别对安徽、山东及辽宁三地不同成因、不同类型的粗精矿样品进行浮选分离试验,浮选效果较好,达到预期目标。 从药剂与矿物作用的红外图谱分析得出,捕收剂在三种纯矿物表面的吸附主要是通过范德华力和氢键作用来实现的,捕收剂在透辉石和石英表面上的作用力很强,用蒸馏水洗涤很难使捕收剂从它们表面脱附,捕收剂在磁铁矿表面上作用力很弱,可以被蒸馏水洗掉;淀粉在磁铁矿表面的吸附主要是靠氢键力和范德华力来完成,并容易形成桥联作用,用蒸馏水多次洗涤后,不能使淀粉从磁铁矿表面脱附,而淀粉在透辉石、石英表面的吸附弱,用蒸馏水多次洗涤后,淀粉能从透辉石、石英表面脱附。