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摘要：化学方法合成的Fe304微粒,由于其粒径小、表面能大,在常规弱磁性矿物表面磁化过程中,会在矿物表面发生无显著的选择性吸附,导致采用磁选法不能得到满意的效果。故通过表面改性剂促进Fe304微粒的选择性吸附对于提高弱磁性矿物的品位及回收率具有重要意义。本文首先以空气氧化法合成平均粒径约为2.05μm的Fe3O4微粒为磁种,并选用不同结构的表面改性剂对Fe304微粒进行“两步法”表面修饰,使其表面带有某种官能团。其次,对药剂与Fe304微粒的作用机理和葡萄糖、柠檬酸、谷氨酸修饰后的Fe304微粒的红外光谱进行分析,结果表明：葡萄糖在磁性Fe304微粒表面发生氢键吸附；柠檬酸、谷氨酸在磁性Fe304微粒表面均有化学吸附。论文同时还研究了磁选时的磁场强度及Fe304用量对赤铁矿和石英磁选回收率的影响,在Fe3O4微粒表面未修饰情况下,确定了合适的磁场强度0.21T与Fe304微粒的用量0.79mg/mL；在Fe304微粒表面修饰后,研究不同结构的表面改性剂、表面改性剂用量、矿浆pH值等因素对赤铁矿和石英的磁选回收率的影响。纯矿物磁选试验研究表明：表面改性剂改性的磁种磁选法与未改性的磁种磁选法相比,葡萄糖改性后的Fe304微粒表面磁化磁选使赤铁矿和石英的回收率差值从34.52%增加到49.56%；草酸、柠檬酸、油酸钠改性后的Fe304微粒表面磁化磁选使赤铁矿和石英的回收率差值增加超过40%；含氨基的谷氨酸改性后的Fe304微粒表面磁化磁选使石英的回收率从61.57%降至39.05%,导致赤铁矿和石英的回收率差值仅增加20%左右；而十二胺对Fe304微粒的表面选择性磁化无明显效果。人工混合矿试验结果表明：经柠檬酸、油酸钠改性后的磁种磁化法与直接磁选法相比,精矿品位提高约2%,回收率提高约3%,而草酸作用后的磁种磁化法得到精矿品位基本保持不变,回收率提高3%；添加药剂的磁种磁化法与未添加药剂的磁种磁化法相比,精矿的品位和回收率均有所提高。表面动电位测试结果表明：赤铁矿和Fe304微粒的零电点分别为pH=4.50和pH=7.93,石英的表面电位在测试pH值变化范围内为负值。Fe304微粒经不同结构表面改性剂修饰后,零电点pH值向左偏移,偏移量由大到小顺序为：油酸钠>柠檬酸>草酸>谷氨酸>葡萄糖。试验分析了柠檬酸改性前后Fe304微粒与赤铁矿、石英颗粒之间相互作用的EDLVO理论模型及磁铁矿与赤铁矿、石英之间的相互作用力,AFM测试研究表明：柠檬酸改性后的磁铁矿对赤铁矿的相互作用力变化不大,而对石英的相互作用力在撤针阶段变小。图37幅,表6个,参考文献83篇。