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本论文研究了季铵盐(1031、1231、1431和1631)对不同粒级(-0.15+0.1mm、-0.1+0.075mm、0.075+0.045mm、-0.045+0.01mm和-0.01mm)伊利石、叶蜡石和石英的浮选行为。测定了季铵盐在不同粒级矿物表面的吸附量和吸附等温线,运用芘荧光探针技术研究了季铵盐在三种矿物表面吸附层的结构。本论文系统地研究了季铵盐在三种矿物表面的吸附和其浮选行为之间的关系,得出以下结论：(1)层状硅酸盐矿物伊利石和叶蜡石对季铵盐有很强的吸附能力,其吸附等温线在低浓度下随平衡浓度的增大迅速升高然后趋于稳定。低浓度下,层状硅酸盐矿物几乎能完全吸附溶液中的捕收剂,使得平衡浓度很低,导致平衡浓度的微量变化引起浮选回收率显著变化。因此,季铵盐浮选层状硅酸盐矿物时出现一系列反常的浮选行为。石英的吸附等温线符合“双平台吸附模型”,随着季铵盐平衡浓度的增大,吸附量先后形成两个平台,然后趋于稳定。在浮选条件下,季铵盐平衡浓度较大,浮选体系稳定,石英的浮选符合阳离子捕收剂浮选一般氧化矿的规律。但是长碳链的季铵盐(1431和1631)浮选石英时,出现了类似层状硅酸盐浮选的反常现象,这是由于平衡浓度过低造成的。季铵盐在矿物表面的吸附规律对矿物的浮选行为有重要影响,平衡浓度是影响浮选稳定的重要参数。只有在合适的平衡浓度条件下浮选,诸如捕收剂的吸附量、碳链长度,以及pH等对浮选的影响才能体现出来,如果平衡浓度过低,导致浮选体系不稳定,这些因素的影响就会被削弱,平衡浓度会成为影响浮选的主要因素。(2)荧光探针稳态发射技术研究表明,浓度很低时,季铵盐在矿物表面产生烃链缔合作用,形成一定形状的聚集体。而此时石英表面没有芘分子,说明季铵盐主要以单体形式吸附在石英表面。当季铵盐浓度超过其CMC值后,季铵盐在伊利石、叶蜡石和石英表面的吸附层分别呈圆柱条带状、半圆柱条带状和点状或团状不均匀的聚集体。并且原子力显微镜测得的1631在伊利石表面的吸附形貌证实圆柱条带状平行吸附的推断。