铁矿石作为钢铁行业的主要原料,在我国国民经济中占有非常重要的地位。我国铁矿石储量丰富,但开采和回收方面存在一些难题,赤铁矿作为主要铁矿石之一,对其开发和利用具有重要意义。阳离子反浮选工艺是选别赤铁矿的有效方法之一,但存在泡沫黏、难以消泡等问题,因而没有被国内外多数选厂采用。本论文选取石英和赤铁矿纯矿物为研究对象,选用十二胺与十二烷基三甲基氯化铵两种具有代表性的阳离子捕收剂与十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸钠、十二烷基硫酸钠四种阴离子捕收剂组合使用,在组合捕收剂体系中探讨捕收剂种类、pH值、质量比、抑制剂用量等因素对矿物浮选行为以及泡沫稳定性的影响,采用实验室自制的起泡试验装置,分析不同条件下两相及三相泡沫的性能。借助旋转黏度计,从试验角度分析了黏度与泡沫的稳定性的关系。以期通过阳离子捕收剂与阴离子捕收剂组合使用的方式,在保证浮选指标的基础上,降低阳离子捕收剂泡沫的稳定性,为克服阳离子捕收剂浮选工艺的泡沫问题、微细粒级赤铁矿的浮选提供一定的参考。赤铁矿与石英的单矿物浮选结果显示,在十二胺和阴离子组合捕收剂体系下,不同捕收剂对石英浮选的最佳pH值有所差异,赤铁矿则集中在中性至弱碱性条件下回收率较高。在十二烷基三甲基氯化铵和阴离子组合捕收剂体系下,不同捕收剂对石英和赤铁矿的回收率均在中性附近达到最高值。捕收剂用量试验表明,随着捕收剂用量的增加,不同组合捕收剂体系对石英和赤铁矿的回收率都呈现出先增大后保持不变的趋势,但不同体系对石英和赤铁矿回收率达到最高值时的用量有所差异。质量比试验表明,各捕收剂体系条件下,不同配比对石英和赤铁矿的回收率规律不一,最佳配比均为2:1。在不同组合捕收剂体系下,抑制剂对石英的回收率基本无影响,赤铁矿的回收率均有不同程度的降低。单矿物浮选结果表明,十二胺、十二烷基三甲基氯化铵分别与十二烷基磺酸钠组合使用时,浮选指标较单一阳离子捕收剂好。在此基础上,采用这两种组合捕收剂进行了石英和赤铁矿的混合矿浮选试验。结果发现,十二胺与十二烷基磺酸钠组合使用时,精矿铁品位为45.71%,回收率为86.98%;十二烷基三甲基氯化铵与十二烷基磺酸钠组合使用时,精矿铁品位为48.99%,回收率为87.07%,两种组合捕收剂的浮选指标均优于单一十二胺和单一十二烷基三甲基氯化铵的浮选指标,且与单矿物浮选结果一致。两相泡沫性能试验表明,十二胺和阴离子捕收剂体系下,各组合捕收剂在中性pH值附近起泡能力较弱,泡沫稳定性在酸性条件下较高,且不同捕收剂的这两种性质受pH影响程度不同。十二烷基三甲基氯化铵和阴离子捕收剂体系下,不同捕收剂的起泡能力及泡沫稳定性随pH的升高都呈现出不同的变化趋势。各组合捕收剂体系中,随着捕收剂用量的升高,泡沫稳定性基本呈现逐渐升高或先升高后稳定的趋势。结合纯矿物浮选指标较优的条件,即pH值为7,捕收剂用量为0.05%的条件下,十二胺十二烷基磺酸钠组合使用(质量比2:1)时,相比十二胺单独作捕收剂,泡沫半衰期从40s降低到了11s,十二烷基三甲基氯化铵与十二烷基磺酸钠组合使用,相同条件下,泡沫半衰期由十二烷基三甲基氯化铵单组作捕收剂时的40min降低到了6min,两种组合捕收剂均可以缓解阳离子捕收剂单独使用时存在的消泡难的问题。三相泡沫性能试验结果表明,除十二烷基三甲基氯化铵与十二烷基硫酸钠组合使用时,加入石英和赤铁矿都会降低组合捕收剂的起泡能力和泡沫稳定性,其余各组合捕收剂体系中,加入石英和赤铁矿基本均会提高捕收剂的起泡能力和泡沫稳定性,捕收剂用量越高,影响越明显,且石英对捕收剂泡沫性能的影响始终高于赤铁矿。黏度与泡沫性能的关系研究表明,随着捕收剂用量的增加,黏度先逐渐增加后变化较小,这与泡沫稳定性结果一致。说明在捕收剂用量试验中,黏度是影响泡沫稳定性的主要因素之一。而随着pH值的升高,黏度呈现出升高的趋势,这与泡沫稳定性结果相反。表明在pH值试验中,黏度不是影响泡沫稳定性的主要因素。