我國(guó)鋁土礦主要屬一水硬鋁石型，占我國(guó)鋁土礦總儲(chǔ)量的98%以上，主要組成礦物是一水硬鋁石、高嶺石、伊利石和葉蠟石。由于鋁硅比偏低，不能滿足拜爾法的要求，使得我國(guó)氧化鋁工業(yè)的生產(chǎn)成本明顯高于國(guó)際水平。通過(guò)浮選脫硅是提高鋁土礦的鋁硅比的有效途徑之一。對(duì)于反浮選脫硅來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵技術(shù)之一是對(duì)一水硬鋁石的選擇性抑制和對(duì)硅酸鹽礦物的強(qiáng)化捕收。因此，尋找和開(kāi)發(fā)選擇性較好的浮選藥劑對(duì)鋁土礦的反浮選脫硅具有非常重要的意義。
淀粉在自然界中分布很廣，是一種來(lái)源豐富且可再生的高分子碳水化合物。淀粉類調(diào)整劑已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，主要用于赤鐵礦、磁鐵礦及硅酸鹽等礦物的分離中，例如在氧化鐵反浮選過(guò)程中抑制氧化鐵礦物，經(jīng)過(guò)處理的淀粉也能較好地抑制硅酸鹽、滑石等脈石礦物。在鋁土礦反浮選脫硅中，曾試用苛化淀粉抑制一水硬鋁石，但其表現(xiàn)出選擇性差、抑制能力弱等不足。本文通過(guò)浮選試驗(yàn)研究了陰離子淀粉（LS-DZ）對(duì)硅酸鹽礦物浮選行為的影響，結(jié)果表明，陰離子淀粉對(duì)硅酸鹽礦物的浮選具有較好的活化作用，將促進(jìn)鋁硅礦物高效分離。
一、試驗(yàn)材料和方法
（一）礦樣
高嶺石取自山西孝義，伊利石和葉蠟石取自福建溫州。塊礦經(jīng)手碎、手選后用瓷球磨細(xì)，篩分出-0.074 +0.038mm備用。高嶺石、伊利石和葉蠟石的純度分別為96.52%、98.39%和97.84%。
（二）單礦物浮選試驗(yàn)
單礦物浮選試驗(yàn)在SFG掛槽式浮選機(jī)中進(jìn)行。每次稱取3.0g礦物放入40mL浮選槽中，加入蒸餾水，用HCl或NaOH調(diào)節(jié)pH值，調(diào)漿2min后，先后添加陰離子淀粉（LSDZ）和捕收劑DTAC，各自攪拌3min后，浮選4min。泡沫產(chǎn)品和槽內(nèi)產(chǎn)品分別過(guò)濾、烘干、稱重并計(jì)算回收率。試驗(yàn)用水為一次蒸餾水。
（三）吸附量測(cè)定
配制不同濃度的捕收劑DTAC和陰離子淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液，在最大吸收波長(zhǎng)620nm處，使用島津UV－3000型可見(jiàn)一紫外分光光度儀測(cè)定其吸光度，制得標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。取浮選礦漿離心分離，取上層清液，按測(cè)定工作曲線的試驗(yàn)條件測(cè)定其吸光度，從而得到礦漿中的殘余藥劑量，并用差減法計(jì)算礦物表面上的藥劑吸附量。
（四）礦物表面ζ電位測(cè)定
將礦樣用瑪瑙研缽研磨至－5μm，每次稱取20Mg置于100mL燒杯中，配成0.04%的礦漿。用HCl或NaOH調(diào)節(jié)pH值，不加或加入一定濃度的陰離子淀粉或DTAC，在磁力攪拌器上攪拌，測(cè)定礦漿pH值，用Coulter Delsa 440sx分析儀進(jìn)行電位測(cè)定。每個(gè)樣品測(cè)量3次，取其平均值。
二、試驗(yàn)結(jié)果與討論
（一）單礦物浮選試驗(yàn)
1、pH值試驗(yàn)
不加或加入10mg/L陰離子淀粉，高嶺石、葉蠟石和伊利石的浮選回收率與礦漿pH值的關(guān)系如圖1所示。
由圖1可知，在pH=4～11范圍內(nèi)，LSDZ對(duì)高嶺石、葉蠟石和伊利石均具有活化作用，且伊利石和葉蠟石在弱酸性條件下活化程度較大，而高嶺石在pH=4～9范圍均能被很好活化，被活化后高嶺石回收率接近100%。
2、陰離子淀粉用量試驗(yàn)
pH=6時(shí)，陰離子淀粉用量對(duì)高嶺石、葉蠟石和伊利石回收率的影響見(jiàn)圖2。從圖2可以看出，當(dāng)DTAC用量為3×10-4mol/L時(shí)，LSDZ用量分別小于10mg/L和40mg/L時(shí)，活化高嶺石和伊利石的浮選，隨著LSDZ用量的增加，高嶺石和伊利石回收率降低，礦物浮選被抑制，當(dāng)LSDZ用量增加到100mg/L時(shí)，高嶺石和伊利石的回收率分別降低到56%和45%；從圖中還可看到，LSDZ對(duì)葉蠟石的浮選影響受DTAC用量的制約。DTAC用量為3×10-4mol/L時(shí)，LSDZ的添加抑制葉蠟石浮選；當(dāng)DTAC用量為7×10-4mol/L時(shí)，LSDZ用量小于50mg/L時(shí)，活化葉蠟石的浮選，但隨著ISDZ用量的增加，葉蠟石的浮選被抑制。即在合適的捕收劑用量下，低用量陰離子淀粉活化3種鋁硅酸鹽礦物浮選，有利于3種礦物反浮選分離。
（二）礦物表面吸附量測(cè)定
圖3為pH=6時(shí)，陽(yáng)離子捕收劑DTAC在鋁硅礦物表面的吸附量與其濃度的關(guān)系。由圖3可知，DTAC在伊利石礦物表面的吸附量在其濃度較低時(shí)呈直線上升，隨后吸附量幾乎不隨藥劑濃度增加而改變；DTAC在高嶺石和葉蠟石表面的吸附量開(kāi)始隨其濃度增加上升很快，隨后變化緩慢。
圖4為pH=6，DTAC用量為7×10-4mol/L時(shí)，陰離子淀粉用量對(duì)DTAC在鋁硅礦物表面吸附量的影響。結(jié)合圖3結(jié)果，從圖4可知，在LSDZ低用量時(shí)，對(duì)DTAC在高嶺石、伊利石和葉蠟石表面的吸附有一定的促進(jìn)作用。隨著LSDZ用量的提高，DTAC在礦物表面的吸附趨向平緩。
（三）礦物表面動(dòng)電位測(cè)試結(jié)果及分析
圖5為DTAC用量為3×10-4mol/L，LSDZ用量為10mg/L時(shí)，不同pH條件下，藥劑對(duì)伊利石、高嶺石和葉蠟石表面ζ電位的影響。
從圖5可以看到，伊利石、高嶺石和葉蠟石的等電點(diǎn)分別約為2.0、3.5和2.5。各種藥劑對(duì)3種礦物表面ζ電位影響的趨勢(shì)相似。
陰離子型淀粉的加入均降低了礦物表面的心電位。當(dāng)溶液pH小于礦物等電點(diǎn)時(shí)，礦物表面帶正電，陰離子淀粉的加入使其電位負(fù)移，表明陰離子淀粉與礦物間存在靜電力作用；當(dāng)?shù)V物表面電位為負(fù)值時(shí)，淀粉的加入使其電位繼續(xù)負(fù)移，說(shuō)明淀粉與礦物間還存在其他作用力。有研究表明，高嶺石破碎時(shí)，主要沿層間解離，解理面存在殘余氫鍵力。所以，陰離子淀粉與高嶺石之間還存在氫鍵作用。
比較單加DTAC和先后加入ISDZ和DTAC的結(jié)果還可以看出，在兩種藥劑共同作用下，礦物表面心電位比在DTAC溶液中的電位正移幅度更大，說(shuō)明淀粉促進(jìn)了DTAC在礦物表面的吸附，與吸附量試驗(yàn)結(jié)果及浮選現(xiàn)象一致。
三、結(jié)論
（一）在整個(gè)pH范圍內(nèi)，陰離子淀粉對(duì)高嶺石、葉蠟石和伊利石均具有活化作用。一定閉條件下，當(dāng)陰離子淀粉用量較低時(shí)，高嶺石和伊利石被活化，隨著陰離子淀粉用量增加，高嶺石和伊利石被抑制；陰離子淀粉對(duì)葉蠟石浮選性能的影響受到捕收劑DTAC用量的制約。
（二）LSDZ與DTAC都能吸附在鋁硅礦物表面，且在LSDZ用量低時(shí)，不同程度地促進(jìn)了DTAC在高嶺石、伊利石和葉蠟石表面的吸附。
（三）礦漿pH值、藥劑種類及用量都能影響鋁硅酸鹽礦物的表面動(dòng)電位。陰離子淀粉使鋁硅礦物表面動(dòng)電位負(fù)移；陽(yáng)離子捕收劑DTAC使鋁硅礦物表面動(dòng)電位正移；若先后加入陰離子淀粉與陽(yáng)離子型捕收劑，則礦物表面動(dòng)電位值比在陽(yáng)離子捕收劑溶液中的電位進(jìn)一步正移，陰離子淀粉促進(jìn)了捕收劑在礦物表面的吸附。
