钨作为一种重要的战略金属,常被誉为“工业牙齿”。我国钨资源主要以贫、细、杂为主,随着优良的黑钨矿资源枯竭,白钨矿逐渐成为钨冶炼行业的主流原料。但天然白钨矿常与其他脉石伴生,造成白钨矿浮选难度大,如何实现白钨矿与脉石矿物的高效分离,一直是钨冶炼行业亟待突破的技术瓶颈。浮选是目前普遍利用的分离手段,但传统的阳离子捕收剂存在水溶性差,浮选性能低等问题。为解决以上问题,基于白钨矿和脉石矿物方解石之间的表面电性差异,合成了新型羟丙基胺类阳离子捕收剂,实现白钨矿与脉石矿物方解石之间高效浮选与定向分离。本课题重点围绕羟丙基胺类阳离子捕收剂的合成、性能表征,及浮选机理等关键性科学问题展开深入研究:以十二胺/十四胺/十六胺、环氧丙烷为原料,通过加成反应合成羟丙基丙醇胺类捕收剂及羟丙基二丙醇胺类捕收剂,并通过红外光谱、核磁共振氢谱（~1H NMR）和核磁共振碳谱(13C NMR)对合成的胺类捕收剂目标产物结构进行联合表征,结果表明:所制备的羟丙基胺类捕收剂的结构与所设计目标产物相对应,药剂合成成功。以白钨矿和方解石的单一矿物为对象,分别采用N-十二烷基丙醇胺（NDIA）、N-十四烷基丙醇胺（NTIA）和N-十六烷基丙醇胺（NHIA）为浮选药剂,开展浮选性能对比实验。结果表明:三种捕收剂的捕收性能强弱顺序为:NTIA＞NHIA＞NDIA。羟丙基丙醇胺类捕收剂对白钨矿的捕收效果最好,对方解石基本无效,适用p H范围约为6–9。羟丙基二丙醇胺捕收剂的浮选适用p H范围较窄,在p H=6时对白钨矿浮选效果最好,对方解石基本无效。根据单矿物浮选实验结果遴选出对白钨矿浮选分离性能最好的捕收剂为NTIA。在p H=6–9的范围内,药剂用量≥30 mg/L,NTIA对白钨矿的浮选回收率在80%以上,而方解石的浮选回收率不足10%。在获得单一矿物浮选实验基础上,进一步开展NTIA对人工混合矿的因素浮选实验,结果表明在最佳浮选条件p H=7,药剂浓度为50 mg/L时,浮选白钨精矿品位可达到71.8%,回收率达84.88%。与传统捕收剂十二胺和油酸钠在相同条件下的浮选效果对比,远高于两种捕收剂所得精矿WO3品位（40.44%和39.6%）,表明捕收剂NTIA浮选效果远优于十二胺和油酸钠。由此可见,以NTIA为捕收剂,通过调节矿浆p H和药剂用量可实现白钨矿与脉石矿物方解石的高效分离。采用实验研究结合理论计算,对NTIA高效捕收白钨矿的机理展开深入研究。利用表面电动电位测试、红外光谱分析、X射线光电子能谱分析等联合表征法对样品极差电位、表面化学态势及官能团变化进行分析。研究发现,NTIA主要以物理性静电和氢键选择吸附在白钨矿表面。NTIA中带正电荷的胺基官能团通过静电引力和氢键吸附在白钨矿的负表面,NTIA中–OH、–CH2和–CH3基团通过氢键与白钨矿负表面W–O键发生作用,从而大大增强了NTIA在白钨矿表面的吸附容量。NTIA吸附在白钨矿表面后两个疏水长碳链–C14H29和–CH2CH（OH）CH3极大地增加了白钨矿的可浮性。从而促使白钨精矿在白钨矿-方解石混合矿中具有良好的疏水性而分离。