中国的高磷铁矿资源极为丰富,但因铁矿石中有害磷元素含量较高,导致此类铁矿石的可利用性降低。冶炼时预先脱除铁矿石中的有害磷元素,可以避免冶炼产品因磷含量超标而产生的“冷脆”现象,提高冶炼产品的品质。本论文受国家自然科学基金“Fe-S-P体系钙组元诱导活化-硫磷同步浮选分离机理研究”的资助,以磁铁矿与磷灰石纯矿物作为研究对象,采用新型捕收剂与混合抑制剂开展浮选试验研究,结合多种检查手段的联合表征,进行磁铁矿与磷灰石选择性浮选分离的机理研究,揭示两者浮选分离的内在规律。本论文将为我国高磷磁铁矿提铁脱磷的研究提供一定的基础理论和技术支撑。浮选试验采用特定比例复配的油酸酰胺与十二烷基苯磺酸钠作为磷灰石的新型捕收剂,淀粉与木质素磺酸钠作为磁铁矿的混合抑制剂,在矿浆p H=8~9,油酸酰胺与十二烷基苯磺酸钠比例2:1(摩尔比),总量为4×10^-4mol/L;抑制剂淀粉与木质素磺酸钠的优选比例为8:1,总量为135mg/L;得到磷灰石的回收率为97.09%,磁铁矿的回收率为15.9%。油酸酰胺与十二烷基苯磺酸钠之间的协同效应,改善了磷灰石浮选的效果。二元人工混合矿中,以纯矿物浮选中确定的最佳药剂用量,采用一粗一扫的浮选流程后,实现了磷灰石与磁铁矿的分离,脱磷率为70%左右,铁精矿含磷0.46%,铁回收率为83.12%。添加捕收剂后,磷灰石表面电位显著下降,磷灰石表面生成C-H伸缩振动吸收峰;添加抑制剂后,磁铁矿表面的电动电位明显下降,磁铁矿表面生成-CH₂-不对称伸缩振动吸收峰,且Fe-O弯曲振动吸收峰发生偏移,出现了淀粉的特征吸收峰。电动电位与红外光谱的联合表征证明了捕收剂在磷灰石的表面发生化学吸附,抑制剂与磁铁矿表面发生了明显的吸附,这是磁铁矿与磷灰石的选择性分选的重要原因之一。X射线光电子能谱(XPS)结果表明:新型捕收剂添加后,磷灰石表面的N1s拟合光谱图中出现了胺基化合物-NH-C=O和氨基NH₃⁺两个特征峰,阳离子RNH₃⁺疏水性物种的产生,增强了油酸酰胺的活性,促使磷灰石疏水上浮。抑制剂添加时,磁铁矿表面N1s的含量由2.09%降低到1.3%,新型捕收剂在磁铁矿表面的吸附下降,Fe-OH中氧原子浓度含量增加了15.18%,磁铁矿表面形成了大量的亲水性羟基铁组分,进而抑制磁铁矿。飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)结果进一步表明:油酸酰胺与十二烷基苯磺酸钠之间产生了协同作用,增强了磷灰石表面与新型捕收剂分子的吸附。而木质素磺酸钠和淀粉在磷灰石表面的吸附作用较弱。这为磁铁矿与磷灰石的选择性浮选分离创造了良好的条件