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针对目前在攀西地区钒钛磁铁矿选铁后的尾矿中有用矿物钛铁矿和脉石矿物钛辉石界面化学性质相似,界面调控难度大,药剂消耗量大,浮选分离困难等难题,为了高效清洁浮选分离钛铁矿物,本论文采用了多种现代测试分析技术,结合理论与实验结果,从强化浮选剂的吸附性能和界面离子改性调控两个角度出发,系统研究了阴阳离子组合捕收剂NaOL-DAA,环保有机抑制剂玉米糊精,金属离子络合捕收剂Pb-BHA以及超声表面改性调控等四方面对攀西钛铁矿浮选分离的影响及其界面吸附机制,初步形成了攀西钛铁矿高效清洁的浮选分离机制,研究成果如下:（1）攀西钛铁矿高效清洁浮选分离的影响因素研究通过浮选试验对比不同浮选剂和界面离子调控手段的分离效果,筛选出分离效果好的药剂和调控措施,确定影响钛铁矿物高效清洁浮选分离的最优条件。单一捕收剂难以有效分离钛铁矿物,而组合捕收剂NaOL-DAA较单一捕收剂浮选性能更佳。最佳分离条件为pH=5-7,NaOL/DAA摩尔比为10:1。小分子抑制剂柠檬酸和有机抑制剂黄原胶对两种矿物抑制效果较强,而环保有机抑制剂玉米糊精在10mg/L,pH=10的条件下可实现钛铁矿物的分离。铅离子较钙镁离子活化性能更佳。与先后添加Pb2+和BHA相比,金属离子Pb-BHA络合捕收剂显示出更好的浮选性能,在pH=6,Pb-BHA摩尔比1:3可有效分离钛铁矿物。超声预处理在pH=4-6区间可改善钛铁矿的浮选指标,并抑制钛辉石的浮选,最佳分离条件为pH=5,超声功率和时间为500W和5分钟。人工混合矿试验结果表明:以上四种强化分离手段均可获得较高的TiO2品位和TiO2回收率。其中分离效果最佳的为组合捕收剂NaOL-DAA,TiO2品位和回收率分别为43.18%和82.23%。（2）药剂强化浮选分离钛铁矿物的界面化学机制研究通过zeta电位、FTIR、微量热、XPS分析等手段研究组合捕收剂对钛铁矿物在固液界面的选择性及协同吸附机制以及环保有机抑制剂玉米糊精对钛铁矿物选择性抑制机制研究。NaOL-DAA组合捕收剂具有协同作用,能够在钛铁矿表面发生共吸附,不单靠增加油酸钠的吸附量来实现。NaOL-DAA在钛铁矿表面物理吸附与化学吸附并存;而钛辉石上仅有较弱的物理吸附。玉米糊精抑制剂与NaOL共同作用后,对钛铁矿影响不大,但阻碍NaOL在钛辉石表面的吸附。其与钛铁矿表面的铁和镁的氢氧化物发生化学吸附,与钛辉石表面的钙的氢氧化物,铁和硅发生化学吸附。（3）基于界面金属离子选择性迁移调控的强化浮选分离钛铁矿的作用机制研究通过现代分析技术手段,考察金属离子与药剂的吸附产物、吸附热、吸附位点、吸附构型,确定金属离子在矿物界面的组装行为和活化机理;研究超声预处理表面改性措施调控钛铁矿物表面溶解离子选择性迁移和转化行为以及矿物选择性吸附浮选剂的行为,最终揭示钛铁矿物浮选体系超声表面改性调控机制。金属离子络合捕收剂Pb-BHA在钛铁矿表面以化学吸附形式存在,而在钛辉石吸附较弱。Pb2+和Fe3+与BHA络合较Ca2+和Mg2+更加稳定,且Pb-BHA与钛铁矿作用放热比钛辉石更多,表明Pb-BHA更倾向与钛铁矿作用。超声预处理产生的局部高温和能量使得钛铁矿物相互之间产生了剧烈碰撞,使得Ca/Mg溶出较多,增加钛铁矿表面铁含量,减少钛辉石表面铁、钙、镁的含量,促使钛铁矿表面Fe3+含量增多,利于NaOL吸附,但减少了钛辉石矿物表面油酸钙,氢氧化钙,氢氧化镁的含量,不利于NaOL吸附。