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我国金红石资源储量不足、砂矿少、原生矿多,特别是金红石粒度嵌布细、分选难度大,尤其是重选抛尾难度大。浮选和浮选捕收剂的研究是解决我国金红石资源利用的关键。本论文研究寻找到一种有效的含钛矿物浮选捕收剂--TBC。从分子动力学模拟、配位化学、浮选溶液化学、光谱检测等各个角度探讨了捕收剂对矿物,特别是新型药剂TBC与金红石矿物的作用机理。主要内容和结果如下：试验表明：TBC具有更强的捕收性能和极高的选择性。在最佳的浮选条件下,金红石单矿物的浮选回收率可以达到97.5%；金红石与石英混合矿浮选精矿中金红石的品位>80%,回收率>97%；金红石与方解石混合矿浮选精矿中金红石的品位和回收率均达到80%。对钛铁矿和钛辉石单矿物的浮选,TBC同样具有较强的捕收能力和选择性。pH=7、TBC的用量为8×10-5mol/L时两种矿物的回收率分别为91%和47%,两种矿物的可浮性在pH=5-9时有明显的差异。以TBC为捕收剂浮选富集德兴铜尾中的金红石并取得了一定的效果。给矿二氧化钛品位11.18%时,TBC与油酸混合使用浮选的攀枝花钛铁矿一次精选的品位和回收率可以达到42.78%和56.95%。TBC作为一种新型的金红石捕收剂,可以为含钛矿物的浮选提供技术参考。量子化学计算的结果从TBC作为一种硬碱的角度说明了它对钛矿物的捕收能力,而Ti(Ⅳ)和Ca(Ⅱ)离子的性质可以影响TBC对金红石和方解石浮选的选择性。分子动力学模拟和吸附作用能的计算表明：TBC与金红石的作用要强于与石英的作用,从而实现了对金红石浮选的选择性。结合分子模拟、溶液化学分析及光谱检测可以推断TBC与金红石表面的作用机理：在浮选矿浆中,TBC可能首先以未解离的形式向金红石表面靠近和发生物理吸附,而后继续靠近并与金红石表面的Ti质点发生化学键合,形成五元环稳定螯合物,从而具有了较强的选择性捕收能力。