摘 要

本文概述了离子液体的分类及合成方法，主要研究了一种季铵盐型离子液体阳离子捕收剂的合成条件以及影响因素，得到其最佳合成条件为反应温度30℃、反应时间10h，主要影响因素为反应原料的摩尔比、反应时间、温度及溶剂等。

通过以酒钢磁化焙烧-弱磁选后铁精矿为原料进行浮选试验，原矿品位为51.73%，研究新药剂浮选的实际效果。在矿浆浓度为40%，固定浮选温度为25℃，捕收剂用量400g/t，抑制剂用量300g/t ，pH值为9，刮泡时间4min的条件下得到浮选精矿的品位为55.91%，精矿回收率为75.15%，选矿效率为20.53%。还将捕收剂M-M、十二胺浮选指标进行对比，证明季铵盐型离子液体阳离子捕收剂M-M的捕收性能与十二胺相比各有优劣，也验证了离子液体作为捕收剂的可行性。

关键词：阳离子表面活性剂；季铵盐；离子液体；合成；浮选

Abstract

This article summarizes the classification and synthesis of ionic liquids, primarily studied the synthetic conditions and factors of a quaternary ammonium salt cationic collector to obtain the optimal synthetic conditions were 30 ℃ for reaction temperature and 10h for reaction time, and the main factors including the molar ratio of reagents, reaction time, temperature and solvent.

By JISCO magnetic roasting - low intensity magnetic separated ,iron ore worked as raw material for flotation experiments to study the practical effects of the new drug flotation in 51.73% of ore grade.In the conditions of pulp density 40%, fixed flotation temperature 25 ℃, collector dosage 400g / t, inhibitor dosage 300g / t, pH 9 and shaving foam time 4min,we obtained 55.91% for flotation concentrate grade, 75.15% for recovery of concentrate, 20.53% for beneficiation efficiency . Compared to dodecylamine, collector performance of quaternary ammonium cation collector M-M has advantages and disadvantages, also verified that it is feasible that the ionic liquids can be used as collectors agent.

Key words：Cationic surfactants；Quaternary ammonium salt；Ionic liquid；Synthetic ；Flotation

目 录

第1章 绪论 1

1.1国内外铁矿资源概况 1

1.1.1国内铁矿石资源概况 1

1.1.2国外铁矿石资源概况 1

1.2铁矿浮选药剂概述 4

1.2.1浮选药剂的分类及作用 4

1.2.2阳离子浮选药剂 4

1.3阳离子表面活性剂 5

1.3.1阳离子表面活性剂的制备 5

1.3.2阳离子表面活性剂的性能 5

1.4离子液体概述 6

1.4.1离子液体的分类 6

1.4.2离子液体的合成 7

1.4.3离子液体的应用 8

1.5、论文研究的目的意义及主要内容 9

1.5.1论文研究的目的及意义 9

1.5.2论文研究的主要内容 9

第2章 药剂、仪器和研究方法 10

2.1 试验药剂与仪器 10

2.1.1 试验所用试剂 10

2.1.2试验设备和仪器 11

2.2 测试研究方法 11

2.2.1 季铵盐阳离子捕收剂活性物含量的分析 11

2.2.2 矿物浮选试验 12

2.2.3 选矿效率的计算 13

2.2.5 红外光谱测定 13

第3章 新型捕收剂M-M的制备与表征 14

3.1 捕收剂M-M的制备 14

3.2 捕收剂M-M的合成与纯化 15

3.2.1 捕收剂M-M的合成 15

3.3 试验结果分析与讨论 15

3.3.1 反应时间对捕收剂M-M合成的影响 15

3.3.2 反应温度对捕收剂M-M合成的影响 16

3.3.3 捕收剂M-M合成优化试验 18

3.4 捕收剂M-M最佳工艺条件验证试验 19

3.5 季铵盐型阳离子表面活性剂红外光谱分析 19

3.6 本章小结 20

第4章 新型季铵盐阳离子捕收剂在实际矿物反浮选中的应用 21

4.1 捕收剂M-M浮选试验 21

4.1.1 捕收剂 M-M用量单因素试验 21

4.1.2 捕收剂 M-M反浮选正交试验 23

4.1.3 捕收剂 M-M正交优水平条件下验证试验 26

4.2 捕收剂M-M、十二胺浮选对比试验 26

4.2.1 捕收剂M-M、十二胺浮选指标对比 26

4.3 本章小结 27

第5章 结论 28

参考文献 29

第1章 绪论

1.1国内外铁矿资源概况

1.1.1国内铁矿石资源概况

按照美国地质调查所于21世纪初发布的资料表明，全球铁矿石的储存总量为1400亿t，其中中国铁矿石的贮藏量为二百五十亿吨，占全球总贮藏量的百分之十七点八六。与世界铁矿石矿产资源相比、我们国家铁矿石资源的组成和矿石层次具有各种不同的特点、嵌布粒度细、可磨特征差、品位相对较低、品质差、铁矿物品种多、富矿含量少等缺点，百分之九十七点五以上的铁矿石需要进行选矿提纯后才能加以利用。从目前国内矿物资源储藏情况来看：虽然我们国家的铁矿产比较丰富，但是历经1949年建国至今以来的开发和利用之后，我们国家正面临着容易分选的铁矿资源不断匮乏的危机，预备补充的容易分选的铁矿产资源明显不够，需要投入分选的难以分选的铁矿石占的比例逐渐增大。

我们国家的铁矿石资源总体呈现出以下特征：①贫矿远远多于富矿，贫矿资源贮藏量大约占总贮藏量的80%；②铁矿资源中有用矿物含量普遍不高，截至2014年底，我们国家铁矿石中的有用矿物含量的平均值仅有31.30%，远远低于巴西、俄罗斯、印度等国家，甚至也低于全球铁矿石中的有用矿物含量的平均水平；③矿石类型种类各不相同，难以利用的铁矿多；④矿物体型不大，中小型矿体远远多于大型或特大型矿。