酒钢镜铁山铁矿石矿物组成复杂,脉石种类多样,且多为含铁硅酸盐,缩小了与铁矿物的分选差异,造成选矿工艺难度大。为解决使用常规脂肪胺类阳离子反浮选工艺存在的选择性较差、浮选泡沫粘度大等问题,本论文围绕开发新型高效的阳离子脱硅捕收剂进行系列试验研究,使酒钢含铁硅酸盐与铁矿物易分离。本文对药剂合成的影响工艺条件进行了系统的研究,确定最佳的合成工艺条件如下:亲核加成时,投料比为醇腈比为1:1.05(摩尔比);催化剂NaOH用量为醇重量的0.85%;反应温度为43±1℃;氢化还原时,雷尼镍用量为醚腈(胺腈)重量的0.35%;温度控制在150℃左右,最佳反应压力为2.5MPa。根据原料不同,合成了E1,E2,E3这三种N-烷基1,3-丙二胺类药剂;M1,M2,M3这三种醚胺类药剂。单矿物可浮性试验表明:E1、M1、M3有很好的选择性但是药剂用量比较大,E2、M2有很好的捕收性,选择性稍差一些,E3具有较好的选择性和捕收性是一种优良的捕收剂。通过组合药剂研究,寻找到了性能优于其他药剂的组合药剂GE-651C,并发现在M1:E3=7:3时,组合药剂在性能不受影响并且降低药剂了成本。中和度是一个重要的选矿工艺参数,对于GE-651C而言,在中和度为25%时,其选矿指标最佳,并且用乙酸中和效果比盐酸中和效果好,回收率平均要高2%左右。并且GE-651C具有很好的耐低温性和对硬水的适应性;通过泡沫试验,发现GE-651C泡沫量不大,比原先酒钢用的GE-609泡沫量小,且GE-651C的泡沫较脆易消,在浮选时不会跑槽,有利于泡沫产品的后续处理。通过条件试验确定了捕收剂GE-651C用量180g/t,抑制剂淀粉用量600g/t的药剂制度。并在使用硬水的条件下闭路试验达到了综合精矿产率82.40%、品位61.83%、回收率93.48%的良好指标,较自来水无明显差异。机理研究分析表明:在pH=2～10时,吸附量随着pH的升高而增加,pH=10左右石英的吸附量达到最大,这是由于溶解的胺分子浓度的增加,形成的离子一分子二聚物的浓度最大,而在pH=12时,由于捕收剂形成沉淀使得吸附量急剧下降,这与单矿物浮选,溶液化学研究结果一致。GE-651C能优先吸附于石英表面,而在磁铁矿表面上的吸附量较石英表面小得多,对其表面动电位的改变也相应较小。正是捕收剂在石英、磁铁矿矿物表面上的吸附量的不同扩大了矿物表面疏水性的差异,为这两种矿物之间有效的反浮选分离提供了有力的理论基础。