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捕收剂是钛铁矿浮选技术的关键,羟肟酸捕收剂对钛铁矿具有良好的捕收选择性,设计合成新型、高效、绿色的羟肟酸捕收剂,并研究捕收剂与矿物的作用机理,对于我国钛铁矿资源高效利用具有重要的意义。以2-乙基-2-己烯酸、异辛酸和正辛酸为原料,采用酯羟胺法合成了2-乙基-2-己烯基羟肟酸、异辛基羟肟酸和正辛基羟肟酸等3种C8羟肟酸。考察了酸醇比、催化剂用量、水的体积分数、反应温度和反应时间等酯化反应条件对转化率的影响,优化的酯化工艺条件为：醇酸摩尔比3：1～6：1,H2SO4用量0.028～0.037 mol/mol脂肪酸,反应温度80℃,酯化反应时间6h,酯化反应转化率为94%以上；考察了水的体积分数、反应温度和反应时间等羟肟化反应条件对酯的羟肟化转化率的影响,优化的羟肟酸反应工艺为：水的体积分数为15%～75%,反应温度50℃,羟肟反应时间3h,,羟肟化转化率为70%以上。研究了羟肟酸捕收剂对钛铁矿、方解石及石英单矿物的浮选性能,结果表明,3种羟肟酸对钛铁矿的浮选性能顺序为：2-乙基-2-己烯基羟肟酸>辛基羟肟酸>异辛基羟肟酸。当羟肟酸用量大于250mg/L时,2-乙基-2-己烯基羟肟酸对钛铁矿的浮选回收率大于84%,辛基羟肟酸的浮选回收率大于80%,而异辛基羟肟酸对钛铁矿的浮选回收率小于40%。钛铁矿实际矿石浮选实验表明,2-乙基-2-己烯基羟肟酸和正辛基羟肟酸对钛铁矿的浮选回收率可达84%以上,钛粗精矿品位为36%以上。对钛铁矿和羟肟酸进行溶液化学计算,采用Zeta-电位测定、吸附量测定和红外光谱分析,探讨了羟肟酸与钛铁矿的作用机理。Zeta-电位测定和红外光谱分析均表明,羟肟酸捕收剂与钛铁矿发生了作用,它们之间的作用为化学吸附。