随着我国经济的快速发展,国内铝土矿资源日益匮乏,已经不能满足氧化铝工业生产的需求,由此导致我国对国外铝土矿的依赖程度越来越高。然而,我国有近5.6亿吨高硫铝土矿因含硫过高而不能直接用于氧化铝生产,如能解决高硫铝土矿脱硫问题,将会缓解我国供应铝土矿的压力。相比于其他脱硫方法,浮选法不仅能节约成本,还能对矿物进行有效回收利用。因此,浮选法更适用于高硫铝土矿脱硫。捕收剂是矿物浮选中最重要的浮选药剂之一,而目前针对高硫铝土矿浮选脱硫捕收剂主要是有毒的且化学性能不稳定的黄药。因此,本文采用实验室合成的改性咪唑药剂(DMBI)作为捕收剂进行铝土矿浮选脱硫,并通过吸附实验研究了药剂DMBI与矿物的作用机理。本文以河南高硫铝土矿作为研究对象,浮选脱硫实验主要考察了捕收剂用量、矿浆pH、活化剂用量及起泡剂用量对脱硫性能的影响。结果表明,捕收剂用量60 g/t、矿浆pH=5和起泡剂用量240 g/t为一段粗选最优浮选条件,并获得了硫含量为0.58%、氧化铝回收率为87.92%的铝土矿精矿;经一粗一精浮选脱硫实验获得了硫品位为0.27%,氧化铝回收率为82.59%的铝土矿精矿,硫含量降到了拜耳法生产氧化铝对硫含量的要求(<0.3%),并且该药剂脱硫效果优于丁基黄药。吸附实验结果表明,黄铁矿对DMBI的吸附量分别随pH和温度的升高而降低,吸附量随浓度的升高而升高,当达到一定浓度时达到饱和吸附。动力学研究表明黄铁矿吸附DMBI的过程符合准二级动力学模型。吸附等温线研究表明,温度为288.15 K时,吸附行为符合Freundlich吸附等温模型;温度为298.15 K-318.15 K时,吸附行为符合Langmuir吸附等温模型。吸附热力学研究表明,DMBI在黄铁矿表面的吸附过程属于非自发的放热过程。红外光谱、Zeta电位、粒度分析结果表明,-SH与-NH共同作用使DMBI吸附在黄铁矿表面,DMBI作用后的黄铁矿表面正电荷增多,其粒度随溶液pH的增大而增大;XPS分析结果表明,吸附DMBI前后的黄铁矿表面C、N等元素含量发生了变化,说明二者发生了化学吸附。