菱锰矿、方解石与菱镁矿的浮选分离一直是锰矿浮选分离所遇到的困境之一。在前期的研究中,关于油酸钠体系下抑制剂的研究报道众多,但是难以实现三者浮选的有效分离。因此,探寻选择性较强的捕收剂是实现三种矿物浮选分离的主要思路。本论文通过单矿物和混合矿浮选分离实验探究了新型Gemini表面活性剂体系下菱锰矿及钙镁碳酸盐矿物的浮选分离,并采用浮选溶液化学计算、表面动电位测试、红外光谱分析和XPS分析等手段,探究了不同的浮选药剂在菱锰矿、方解石和菱镁矿表面的吸附形式,为菱锰矿与钙镁碳酸盐矿物的浮选分离奠定了理论基础。在纯矿物浮选试验中,通过将丁烷-1,4-双(十二烷基二甲基溴化铵)(BDDA)与常规捕收剂(油酸钠和十二胺)进行比较发现,BDDA对菱锰矿具有优异的选择性。在BDDA体系下,抑制剂水玻璃、六偏磷酸钠、木质素磺酸钠和壳聚糖等均对目的矿物的抑制效果较弱,且六偏磷酸钠和水玻璃对菱锰矿具有轻微的活化作用,而对钙镁碳酸盐矿物的抑制作用较强。同时考察了BDDA体系下,几种金属离子对矿物浮选行为的影响。人工混合矿浮选实验中,在菱锰矿与方解石的混合分离中,加入2×10^-4mol/L的BDDA可获得Mn品位为24.08%,回收率为75%的菱锰矿。在菱锰矿与菱镁矿的混合分离中,木质素磺酸钠的加入不仅可以获得Mn品位为26.79%,回收率为93%的菱锰矿精矿。在菱锰矿、方解石和菱镁矿的浮选分离中,当BDDA的用量为2×10^-4mol/L时,可将Mn品位由15.90%提高至17.88%,获得回收率为85.09%的菱锰矿。由此可见,BDDA是菱锰矿浮选中一种极具前景的捕收剂。通过浮选溶液化学、Zeta电位、红外光谱和XPS分析表明:BDDA与三种矿物均属于物理静电作用。BDDA对三种矿物具有选择性是由于在碱性条件下,菱锰矿的溶液中存在Mn(OH)₃^-和Mn(OH)₄^2-等组分,增加了BDDA在菱锰矿表面发生静电吸附的活性位点,从而使得对菱锰矿的捕收能力优于方解石和菱镁矿。木质素磺酸钠以通过化学键合吸附在菱锰矿与菱镁矿表面,且对菱镁矿的抑制作用较强,水玻璃和六偏磷酸钠的加入对BDDA在菱锰矿表面的吸附影响不大,且具有轻微的活化作用。