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我国的铁矿资源主要以贫、细、杂为主，随着资源的开发利用，同时炼钢对原料的品质要求越来越高，国内的许多大型矿山在磁重选的基础上，增加浮选流程以达到提铁降硅的目的。采用阳离子捕收剂进行反浮选，具有药剂制度单一，选矿指标好，耐低温等优点，然而，传统的阳离子捕收剂存在泡沫量大，泡沫难以破碎，工艺不稳定，易发生跑槽等问题。因此为解决上述难题，本论文合成开发出一种新型含酯基类季铵盐阳离子捕收剂M-3，并用于酒钢焙烧磁铁矿的反浮选，取得良好的指标。 在合成过程中，通过对比分析，一步合成法优于两步合成法。一步合成法的最佳合成条件为：n（柠檬酸）：n（十二叔胺）：n（环氧氯丙烷）为1:3:3.2，在80℃下反应14h，即为目标产物M-3（柠檬酸酯三（十二烷基二甲基-2-羟丙基)氯化铵）。通过元素分析和红外光谱分析证明合成产物即为目标产物M-3. 通过量子化学软件Gaussian09W的密度泛函法（DFT）对新合成的捕收剂M-3进行结构优化，并得到药剂分子的结构参数，证明药剂设计的可行性。静电势图表明M-3和传统阳离子捕收剂十二胺均靠带正电的铵离子与矿物表面作用，并且轨道能量计算显示药剂M-3比十二胺更易与石英表面发生作用。从理论上表明捕收剂M-3用于硅酸盐矿物浮选是可行的。 纯矿物浮选试验表明新型阳离子捕收剂M-3对石英有良好的选择性和捕收性能。M-3应用于酒钢焙烧磁铁矿（给矿51.73％）的反浮选脱硅中，取得良好的指标：浮选精矿品位为56.49%，回收率为69.94%，选矿效率为21.11%，与传统阳离子捕收剂十二胺和醚胺对比表明M-3具有良好的捕收性能和耐低温性能。 二相泡沫试验中，在相同的药剂浓度下，四种捕收剂的起泡能力的顺序为：十二胺>M-3>M-302B>醚胺；消泡速度顺序为：M-3>M-302B>醚胺>十二胺。二相泡沫的试验表明捕收剂M-3是一种易消泡的阳离子捕收剂。 三相泡沫试验中，四种捕收剂初始泡沫量顺序为：M-3>十二胺>M-302B>醚胺，消泡速度的快慢顺序为：M-3>M-302B>醚胺>十二胺。考虑药剂结构对泡沫性能的影响，极性基断面越大，泡沫越容易消泡。四种药剂极性基断面大小的顺序为：M-3>M-302B>醚胺>十二胺，试验结果与此相符。 通过红外光谱、Zeta电位测试、紫外分光光度计对阳离子捕收剂在矿物表面作用的机理进行分析，表明药剂在石英表面发生静电吸附和氢键作用，还可能存在化学吸附，与量子化学计算得到的结果相符。