浮选尾煤中含有大量黏土矿物,导致选煤厂煤泥水处理困难。黏土矿物中的高岭石是重要的非金属矿产资源,用途广泛,将其从煤中分离出来进行再利用,可解决环境及煤泥水处理困难的问题,并带来可观的经济效能。论文以马兰选煤厂黏土矿物及尾煤为对象,通过XRD分析、元素分析、粒度分析以及红外光谱分析等确定其基本性质。以油酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二胺醋酸盐、十六烷基三甲基溴化铵为捕收剂,研究两种样品中高岭石的浮选规律;并在适宜条件下加入调整剂,探索其对尾煤中高岭石和石英的分离效果。利用红外光谱分析,润湿热、接触角及Zeta电位测试,以及分子动力学模拟,对药剂作用机理进行初步探索。两种样品中含有的主要矿物均为高岭石和石英,还含有少量伊利石、坡缕石、白云石等矿物。以仲辛醇为起泡剂,十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠在不同pH都有较好的捕收效果,油酸钠与十六烷基三甲基溴化铵在碱性条件下浮选效果较好,十二胺醋酸盐在弱酸性和中性条件下浮选效果较好。pH=8时,捕收剂用量对试验结果表明,五种药剂的精矿产率都随着药剂用量的增加呈现先升高后减低的趋势。五种药剂中以十二烷基硫酸钠的作用效果最好。黏土矿物精矿产率最高可达64.11%,尾煤精矿产率最高可达80.59%,为了探索尾煤精矿产率能否进一步提升,采用混合捕收剂及不同起泡剂对其进行浮选。结果表明,将十二烷基硫酸钠与十二胺醋酸盐混合使用时,药剂用量达到一定程度后,精矿产率大于两种单一捕收剂。三种起泡剂（仲辛醇、2号油和MIBC）中,以仲辛醇的整体效果最好,在低药剂用量即小于200g/t时,MIBC的捕收效果好于2号油;药剂用量大于200g/t后,2号油的精矿产率略高于MIBC。由Al/Si比计算可知,黏土矿物与尾煤原矿Al/Si比分别为0.38和0.63,浮选试验后黏土矿物精矿Al/Si比最高为0.50,尾煤精矿Al/Si比最高为0.64。尾煤Al/Si比与原矿差别较小,为了使其中高岭石与石英更好的分离,加入Ca2+、六偏磷酸钠及可溶性淀粉等调整剂,结果表明,其对应的浮选精矿产率有不同程度的下降。Ca2+与油酸钠体系下,精矿产率下降最高可达8%左右。当pH为3,六偏磷酸钠和可溶性淀粉为抑制剂,在十二烷基硫酸钠体系下,两种抑制剂对精矿产率影响很小,十二胺醋酸盐体系下,六偏磷酸钠为抑制剂,精矿产率最高可下降7%左右,可溶性淀粉为抑制剂,精矿产率最高可下降10%做左右,但通过计算,加入抑制剂后尾煤精矿Al/Si比最高为0.64,即抑制剂对高岭石和石英都有抑制作用,无法将两者有效分离。红外光谱测试表明,五种药剂在黏土矿物和尾煤试样表面都有吸附,但没有新的吸收峰产生,说明药剂的吸附均为物理吸附。药剂作用后,黏土矿物与尾煤的润湿热值都发生了变化,说明药剂可以与矿物表面进行吸附。吸附药剂后电位的变化,也说明药剂可以吸附在矿物表面。接触角结果显示,捕收剂混合使用（十二烷基硫酸钠+十二胺醋酸盐）比单独使用两种捕收剂接触角更大,浮选精矿产率也更好。分子动力学模拟结果显示,药剂分子都可以在高岭石表面进行吸附,且主要以范德华力或静电作用力为主。从各体系的相对浓度分布图中可以看出,药剂中的离子和原子都吸附在了高岭石表面,且吸附药剂后水的峰与高岭石表面的径向距离变远,说明药剂的加入可以改善高岭石的疏水性。通过径向分布函数分析可以得出,高岭石（001）面与水主要以氢键的形式吸附。十二烷基硫酸钠与高岭石（001）晶面的作用中,药剂中的Na+与高岭石中的O原子,及药剂阴离子基团中的O及高岭石中H原子的作用属于离子-偶极相互作用,是吸附力的主要来源。