磷矿资源是我国的战略资源,磷矿资源的利用愈发受重视。在钙质磷矿的浮选过程中,磷灰石与白云石、方解石等含钙碳酸盐矿物的分离一直是一个难点。本课题以磷灰石、白云石和方解石为研究对象,通过纯矿物浮选试验考察了羧化壳聚糖、海藻酸钠、阿拉伯树胶、木质素磺酸钙等多种高分子抑制剂对矿物可浮性的影响;采用接触角测试、吸附量测试、红外光谱测试、X射线光电子能谱测试考察高分子抑制剂在磷灰石、白云石及方解石表面的作用机理。论文研究能为实现磷灰石与含钙碳酸盐矿物的高效分离提供一定的理论参考。主要研究结果如下:纯矿物浮选结果表明,以油酸钠作为捕收剂,碱性条件下,磷灰石、白云石及方解石的可浮性较好且相近,不采用抑制剂无法实现磷灰石与白云石、方解石的浮选分离;不加抑制剂时,在浮选粒度范围内,粒度减小,矿物可浮性降低。在pH=8¹0之间,羧化壳聚糖、海藻酸钠、果胶、黄薯树胶、阿拉伯树胶、木质素磺酸钙均对磷灰石可浮性影响较小,对白云石、方解石表现出较强的抑制作用。接触角测试结果表明,在pH=9时,油酸钠用量1·10^-4mol·L^-1的条件下,用量为20mg·L^-1的羧化壳聚糖、海藻酸钠、果胶、阿拉伯树胶、木质素磺酸钙均可使得白云石和方解石的表面接触角急剧下降,疏水性大幅度降低。这五种药剂对磷灰石表面接触角的影响相对较弱,仍保持很好的表面疏水性。吸附量测试结果表明,pH=9时,五种高分子抑制剂在磷灰石、白云石及方解石表面的吸附量随用量的增加而增加,在磷灰石表面的吸附量少于在白云石和方解石表面的吸附量。通过红外光谱、XPS分析结果得出:pH=9时,羧化壳聚糖、海藻酸钠、果胶、阿拉伯树胶在磷灰石表面的作用均为氢键作用,木质素磺酸钙在磷灰石表面的吸附是通过-SO₃^-与Ca²⁺的化学作用。pH=9时,羧化壳聚糖、海藻酸钠、果胶、阿拉伯树胶均可通过-COO^-与白云石表面的Ca²⁺发生螯合作用,木质素磺酸钙通过-SO₃^-与Ca²⁺作用。pH=9时,羧化壳聚糖、海藻酸钠在方解石表面的吸附方式为氢键与化学吸附共存;果胶、阿拉伯树胶在方解石表面的吸附则通过-COO^-与Ca²⁺的化学螯合作用;木质素磺酸钙在方解石表面的吸附形式为-SO₃^-与Ca²⁺的化学作用。