随着我国铝工业飞速发展,高品位铝土矿资源日益枯竭,目前国内铝土矿资源已经不能满足氧化铝工业的生产需求,所以加快对低品位高硫铝土矿的综合利用迫在眉睫。目前在国内外研究中,对于以一水硬铝石-高岭石为主的高硅铝土矿,通常采利用浮选脱硅。低品位高硫高硅铝土矿一般采用分步脱硫和脱硅的方法,虽然脱除硫、硅效果好,但是往往只针对只含一种杂质的铝土矿,先脱硫后脱硅的方法虽能同时脱除两种杂质,但是该工艺流程长,生产成本高。而同步脱硫脱硅技术药剂用量少,符合“浮少抑多”原则,流程简单,具备良好的应用前景。本研究针对低品位高硫铝土矿的同步脱硫脱硅研发出一种新型组合捕收剂M-Y,从纯矿物试验出发,依据人工混合矿的试验结果,针对河南某地低品位高硫铝土矿的实际矿物开展了同步脱硫脱硅试验,取得了良好的工艺技术指标,并进一步通过多种表征手段研究了新型组合捕收剂对该种矿物在浮选中的吸附机理,为后续的铝土矿同步脱硫脱硅技术产业化提供了技术支持。在纯矿物试验中,使用矿浆自然p H,组合捕收剂M-Y药剂用量为600g/t时,一水硬铝石上浮率为15.41%,高岭石上浮率为62.69%,绿泥石上浮率为56.81%,黄铁矿上浮率为64.37%,这表明了新型组合捕收剂M-Y具备了用于铝土矿同步脱硫脱硅的基本条件,可以取得良好的浮选效果。此外纯矿物实验研究方面还探索了相关调整剂的使用,当抑制剂高分子聚合硅酸钠用量为1000g/t时,高岭石的上浮率可达到65.05%,一水硬铝石上浮率为6.23%;硫酸铜加入量为150g/t时,黄铁矿上浮率可达到71.65%。通过人工混合矿试验数据分析发现,绿泥石对脱硫脱硅效果具有较大的负面影响,在一水硬铝石与高岭石的混合矿中加入绿泥石之后脱硅效果变差,Al的总回收率由93.97%降至77.30%;在一水硬铝石与黄铁矿的混合矿中加入绿泥石之后,脱硫效果同样变差,精矿中硫的品位由0.59%增加至1.91%。随后本研究还根据同样的流程进行了分步脱硫脱硅的浮选试验,将其数据与新型组合药剂M-Y的浮选效果进行了对比,试验结果表明M-Y在混合矿物浮选试验中具有更好的浮选效果。在实际矿物同步脱硫脱硅的研究中,通过条件试验确定了矿浆环境为自然p H,新型组合捕收剂药剂用量700g/t,活化剂硫酸铜用量为100g/t,抑制剂高分子聚合硅酸钠用量为1000g/t,起泡剂松醇油用量为150g/t,,并进行了实际矿物反浮选脱硅的全流程试验,通过开路试验和闭路试验的对比,发现闭路试验较开路试验的Al回收率提高了17.63%,最终采用了“两粗一精两扫”的全流程闭路试验流程。A/S为4.32,硫含量为0.94%,Al₂O₃品位为57.33%的原矿,通过该流程,精矿的A/S为5.77,硫含量为0.15%,Al₂O₃品位为64.15%,Al回收率为80.12%的,具备较为优良的指标。实际矿物的全流程试验表明了将组合捕收剂M-Y用于铝土矿反浮选同步脱硫脱硅具备良好的潜力。在表征测试中,接触角测试结果表明,新型组合捕收剂M-Y明显改变了纯矿物接触角。在M-Y用量为700g/t的条件下,一水硬铝石由完全亲水改为接触角12.52°,而高岭石接触角由13.85°增加至55.52°,绿泥石接触角由55.26°增加至65.55°,黄铁矿接触角由57.94°增加至80.59°。红外光谱分析测试结果表明组合捕收剂M-Y在一水硬铝石、黄铁矿和高岭石表面都发生了化学吸附,并通过紫外分光光度计对组合捕收剂M-Y在单矿物表面吸附量进行了初步的测试,结果表明组合捕收剂M-Y对高岭石和黄铁矿有更好的选择作用。