摘要：我国铁矿资源日益枯竭，其存在贫、细、杂等难选特质。传统阴离子捕收剂药剂用量大、药剂制度复杂、活性差。为解决这一问题，采用工业废胺经过加工后的表面活性剂（YTDB）作为阳离子捕收剂，对石英和赤铁矿进行了单矿物浮选试验以及矿物吸附机制的研究。结果表明，当十二胺（DDA）作为捕收剂时，在pH=7、捕收剂用量为20 mg/L的条件下，可以得到石英的回收率为78.36%,赤铁矿的回收率为12.57%,此时浮选差异性最大；当YTDB作为捕收剂时，在pH=7、捕收剂用量为15 mg/L的条件下，可以得到石英的回收率为91.27%,赤铁矿的回收率为12.67%,此时浮选差异性最大。YTDB在浮选指标上明显优于DDA,并一定程度上节省了药剂用量。通过测试药剂与矿物作用前后的红外光谱、表面张力以及Zeta电位，发现YTDB在石英表面发生了吸附作用。

钢铁工业最重要的原料是铁矿石。绝大部分的铁矿石具有易碎特质，嵌布粒度较低，在开采和加工过程中难免会产生大量的细粉和泥，不能直接在高炉中进行冶炼，对选矿工艺有极高的要求。天然的铁矿通常具有顺磁性质，对于这些低品位、粒度极细的铁矿石，磁选无疑是最常见的选别方式，可通过有用矿物与脉石矿物的磁性差异进行选别作业，可以很大程度上去除一部分脉石矿物。然而，作为工业生产以及优质冶金原料的高纯度铁矿石，磁选往往达不到精矿的要求，而浮选作为去除细粒级杂质最有效的选矿方法，可以最大程度减少脉石矿物的含量。

浮选，通常也被称为泡沫浮选，是国内铁矿石最重要以及最通用的选矿技术，它是通过脉石矿物与有用矿物表面性质的差异来分离脉石矿物的技术过程，涉及固、液、气三相相互作用，矿物颗粒组成固相，水和表面活性剂成分组成液相，气相则由气泡内部组成。作为浮选中最重要的浮选药剂——捕收剂，主要是通过物理吸附以及化学吸附吸附在矿物表面，使其具有疏水性，从而聚集在泡沫上与亲水颗粒分离。

目前铁矿石中最主要的脉石矿物是石英，石英也几乎存在于所有金属氧化物的矿石中，常用反浮选选别。反浮选中常见捕收剂可分为非离子型和离子型捕收剂，而捕获石英常用到的捕收剂为离子型。离子型捕收剂具有亲矿物的极性部分和碳氢自由链的非极性部分，矿物通常吸附于离子型捕收剂的极性部分，这些极性部分通常携带阴离子和阳离子。传统阴离子捕收剂在反浮选铁矿中广泛应用，例如，王秋林等采用弱磁—强磁—阴离子反浮选流程选别东鞍山铁矿，通过使用KS捕收剂进行了“一粗一精三扫”的反浮选闭路试验，最终得到铁品位为67.55%、回收率为78.22%的铁精矿。龚豪使用新研发阴离子捕收剂H-27A,以李楼铁矿为实际矿物，进行“一粗一精三扫”的反浮选闭路试验，最终得到铁品位为66.85%、铁回收率为90.71%的铁精矿。然而，阴离子捕收剂存在药剂用量大、药剂制度繁琐、耐低温效果差等问题，始终没有得到很好的解决。阳离子捕收剂则可以避免这一问题，其不需要消耗过多的能量来维持药剂的溶解度和活性。

本文采用工业废胺经过加工后的表面活性剂（YTDB）作为捕收剂，研究了YTDB作为浮选捕收剂的浮选效率及其对石英表面的吸附机制，探究其对石英和赤铁矿单矿物浮选行为的影响。

1试验材料与方法

1.1试验材料

本试验所用的单矿物石英取自某矿厂，将制备后的石英单矿物样品进行X射线衍射（XRD）分析、X射线荧光光谱（XRF）分析和激光粒度分析，XRD的分析结果如图1（a）所示，XRF的分析结果见表1,粒度分析如图1（b）所示。从图1（a）可以看出，石英单矿物SiO₂峰强度以及密度最高，说明SiO₂占主导地位。从图1（b）可以看出，样品的中值粒径D₅₀达到了133.5μm,D₉₀则达到了264.3μm.综合上述矿物的纯度以及粒度，石英可满足后续单矿物试验以及机理分析的要求。

赤铁矿单矿物则取自某铁矿厂，将制备后的赤铁矿样品进行X射线衍射（XRD）分析、X射线荧光光谱（XRF）分析和激光粒度分析，XRD的分析结果如图2（a）所示，XRF的分析结果见表2,粒度分析如图2（b）所示。从图2（a）和表2可以看出，Fe₂O₃峰强度最高，含量达到了96.84%,另外含有少量的氧化物SiO₂、Al₂O₃等。从图2（b）可以看出，样品的中值粒径D₅₀达到了79.89μm,D₉₀则达到了123.2μm.综合上述纯度以及粒度，赤铁矿可满足后续单矿物试验的要求。

1.2试验方法

1.2.1浮选试验

采用一次粗选的试验流程，探究十二胺（DDA）和YTDB在不同矿浆pH、不同捕收剂用量下，对石英以及赤铁矿回收率的影响。单矿物浮选试验在XFD-Ⅲ浮选机进行，在室温条件下配制矿浆，称取2.00 g的单矿物放入浮选槽中，再加入20 g去离子水，控制浮选机的搅拌速度为1900 r/min,搅拌2 min以充分搅匀矿浆。加入事先准备好的pH调整剂调浆3 min,再加入捕收剂调浆3 min后，开始刮泡，控制刮泡时间为3 min.浮选结束后，将精矿进行过滤、烘干、称重，随后计算其回收率。单矿物浮选试验流程如图3所示。

图3单矿物浮选试验流程