本文根据我国铝土矿高铝硅比的特点,在研究螯合类捕收剂分子结构与浮选性能之间构效关系的基础上,制备了一种新型的单羧基三羟肟酸类化合物作为捕收剂,考察其对一水硬铝石和高岭石、伊利石三种单矿物的浮选性能和对一水硬铝石／高岭石、一水硬铝石／伊利石两种人工混合矿的分离性能,并用密度泛函理论和分子动力学进行理论解释,研究结果具有一定的理论意义和较强的实用价值。用羟胺、氯乙酸钠、溴代直链烷烃和相应的酸酯为原料合成了单羧基三羟肟酸类化合物THDA、 THCA和THTA,用其对一水硬铝石、高岭石和伊利石三种单矿进行浮选实验,结果显示：矿浆pH对三种单矿的影响基本相同,即随着pH的逐渐增大,其回收率先逐渐增大再逐渐减小,在pH=7时达到最大；三种矿物的可浮性大小为一水硬铝石>高岭石>伊利石,三种捕收剂的捕收能力大小为THCA>THDA> THTA;人工混矿的浮选实验说明THCA可实现对一水硬铝石与高岭石或伊利石有效分选,且最佳的pH值为7,最佳浓度为2×104mol/L。量子化学计算分析了捕收剂分子的前线轨道能量、电荷分布等量化参数,预测出三种捕收剂活性顺序为THCA> THDA> THTA,这与实际浮选实验一致。从电荷分布来看,羧基上氧原子与羟肟基中羰基上氧原子所带负电荷最多,是活性中心,优先与矿物表面金属原子发生反应。浮选药剂在铝-硅矿物表面吸附的分子动力学模拟分析了发生吸附后药剂分子的结构变化、与矿物表面的距离的远近和药剂在一水硬铝石(010)晶面、高岭石(001)晶面和伊利石(001)晶面的结合能大小,结果显示为：THCA对一水硬铝石有很强的结合能力,而对高岭石的结合能力较弱,所以THCA可以作为一种新型有效的捕收剂用来浮选分离一水硬铝石。理论计算结果与实际浮选实验一致。