我国铁矿资源总体质量差,分选难度大,为提升国内铁精矿品位,实现“提铁降硅”的目的,有必要开发出更加高效且绿色的浮选药剂。本文基于现有阳离子反浮选捕收剂的研究进展,首次提出将低共熔溶剂(DES)作为磁铁矿反浮选捕收剂的概念,设计合成了两种新型低共熔溶剂捕收剂,在单矿物和人工混合矿物浮选研究基础上对新型低共熔溶剂捕收剂的反浮选脱硅性能进行了评测,并初步揭示其反浮选机理。本研究一方面有效地提高了磁铁矿脱硅的指标,另一方面探索出了两种新型的反浮选药剂,研究结果不仅能促进改善国内铁精矿质量,而且拓宽了捕收剂设计制备的思路,具有重要的现实意义和参考价值。本文首先对低共熔溶剂捕收剂的氢键受体和氢键供体进行了仔细地筛选和设计,得到了两种物理性质优异且具有应用潜力的药剂;然后通过单矿物浮选和人工混合矿物浮选对合成捕收剂的反浮选脱硅进行了研究,并与传统药剂十二胺对比,评价捕收剂脱硅性能;最后,通过分析药剂与矿物间的相互作用行为,初步揭示反浮选机理。获得的主要结论如下:(1)以十六烷基二甲基苄基氯化铵和十六烷基三甲基氯化铵分别作为氢键受体1,氢键受体2;以乳酸作为氢键供体,通过加热搅拌法分别制备出两种新型低共熔溶剂DES1和DES2。两种低共熔溶剂中原料间均未发生化学反应,仅通过原料分子的氢键相互作用实现合成。且在测定温度为25^oC时,DES1的密度、粘度和熔点温度分别为616.80 kg/m~3、2.33 Pa·s和-31.02^oC,DES2的密度、粘度和熔点温度分别为661.40 kg/m~3、3.27 Pa·s和-14.13^oC,DES在室温条件下均处于可流动的液态,在实际应用中具有一定优势。(2)矿物浮选试验表明DES具有良好的选择性分选能力。纯矿物浮选试验中,DES捕收剂在无需使用淀粉抑制剂的情况下,即可使磁铁矿和石英的回收率出现显著差异,最佳浮选条件为:DES1和DES2最佳用量为0.15mmol/L,矿浆p H为7。最佳条件下人工混合矿浮选结果表明,DES反浮选脱硅效果良好,即便石英和磁铁矿比例发生变化,精矿产品中全铁品位均可提升至66%以上、石英品位降至7.50%以下,选矿效率维持在70%-79%,各项指标优于常用药剂十二胺。(3)两种新型低共熔溶剂捕收剂反浮选脱硅的机制得益于其组分中季铵盐和乳酸的功能作用。石英和磁铁矿表面由于荷负电,均具有静电吸附含有荷正电(季铵盐氨基基团特性)捕收剂的趋势,而DES捕收剂中乳酸组分含有羧基,会优先与磁铁矿表面的铁位点作用,从而阻碍捕收剂与磁铁矿表面吸附。特异性的吸附行为导致新型捕收剂药剂具有选择性浮选石英的能力,特别是当捕收剂与磁铁矿相互作用时同时起到捕收剂和抑制剂的作用。