我国铝土矿主要属一水硬铝石型，占我国铝土矿总储量的98%以上，主要组成矿物是一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶蜡石。由于铝硅比偏低，不能满足拜尔法的要求，使得我国氧化铝工业的生产成本明显高于国际水平。通过浮选脱硅是提高铝土矿的铝硅比的有效途径之一。对于反浮选脱硅来说，关键技术之一是对一水硬铝石的选择性抑制和对硅酸盐矿物的强化捕收。因此，寻找和开发选择性较好的浮选药剂对铝土矿的反浮选脱硅具有非常重要的意义。
淀粉在自然界中分布很广，是一种来源丰富且可再生的高分子碳水化合物。淀粉类调整剂已经得到广泛的应用，主要用于赤铁矿、磁铁矿及硅酸盐等矿物的分离中，例如在氧化铁反浮选过程中抑制氧化铁矿物，经过处理的淀粉也能较好地抑制硅酸盐、滑石等脉石矿物。在铝土矿反浮选脱硅中，曾试用苛化淀粉抑制一水硬铝石，但其表现出选择性差、抑制能力弱等不足。本文通过浮选试验研究了阴离子淀粉（LS-DZ）对硅酸盐矿物浮选行为的影响，结果表明，阴离子淀粉对硅酸盐矿物的浮选具有较好的活化作用，将促进铝硅矿物高效分离。
一、试验材料和方法
（一）矿样
高岭石取自山西孝义，伊利石和叶蜡石取自福建温州。块矿经手碎、手选后用瓷球磨细，筛分出-0.074 +0.038mm备用。高岭石、伊利石和叶蜡石的纯度分别为96.52%、98.39%和97.84%。
（二）单矿物浮选试验
单矿物浮选试验在SFG挂槽式浮选机中进行。每次称取3.0g矿物放入40mL浮选槽中，加入蒸馏水，用HCl或NaOH调节pH值，调浆2min后，先后添加阴离子淀粉（LSDZ）和捕收剂DTAC，各自搅拌3min后，浮选4min。泡沫产品和槽内产品分别过滤、烘干、称重并计算回收率。试验用水为一次蒸馏水。
（三）吸附量测定
配制不同浓度的捕收剂DTAC和阴离子淀粉标准溶液，在最大吸收波长620nm处，使用岛津UV－3000型可见一紫外分光光度仪测定其吸光度，制得标准工作曲线。取浮选矿浆离心分离，取上层清液，按测定工作曲线的试验条件测定其吸光度，从而得到矿浆中的残余药剂量，并用差减法计算矿物表面上的药剂吸附量。
（四）矿物表面ζ电位测定
将矿样用玛瑙研钵研磨至－5μm，每次称取20Mg置于100mL烧杯中，配成0.04%的矿浆。用HCl或NaOH调节pH值，不加或加入一定浓度的阴离子淀粉或DTAC，在磁力搅拌器上搅拌，测定矿浆pH值，用Coulter Delsa 440sx分析仪进行电位测定。每个样品测量3次，取其平均值。
二、试验结果与讨论
（一）单矿物浮选试验
1、pH值试验
不加或加入10mg/L阴离子淀粉，高岭石、叶蜡石和伊利石的浮选回收率与矿浆pH值的关系如图1所示。
由图1可知，在pH=4～11范围内，LSDZ对高岭石、叶蜡石和伊利石均具有活化作用，且伊利石和叶蜡石在弱酸性条件下活化程度较大，而高岭石在pH=4～9范围均能被很好活化，被活化后高岭石回收率接近100%。
2、阴离子淀粉用量试验
pH=6时，阴离子淀粉用量对高岭石、叶蜡石和伊利石回收率的影响见图2。从图2可以看出，当DTAC用量为3×10-4mol/L时，LSDZ用量分别小于10mg/L和40mg/L时，活化高岭石和伊利石的浮选，随着LSDZ用量的增加，高岭石和伊利石回收率降低，矿物浮选被抑制，当LSDZ用量增加到100mg/L时，高岭石和伊利石的回收率分别降低到56%和45%；从图中还可看到，LSDZ对叶蜡石的浮选影响受DTAC用量的制约。DTAC用量为3×10-4mol/L时，LSDZ的添加抑制叶蜡石浮选；当DTAC用量为7×10-4mol/L时，LSDZ用量小于50mg/L时，活化叶蜡石的浮选，但随着ISDZ用量的增加，叶蜡石的浮选被抑制。即在合适的捕收剂用量下，低用量阴离子淀粉活化3种铝硅酸盐矿物浮选，有利于3种矿物反浮选分离。
（二）矿物表面吸附量测定
图3为pH=6时，阳离子捕收剂DTAC在铝硅矿物表面的吸附量与其浓度的关系。由图3可知，DTAC在伊利石矿物表面的吸附量在其浓度较低时呈直线上升，随后吸附量几乎不随药剂浓度增加而改变；DTAC在高岭石和叶蜡石表面的吸附量开始随其浓度增加上升很快，随后变化缓慢。
图4为pH=6，DTAC用量为7×10-4mol/L时，阴离子淀粉用量对DTAC在铝硅矿物表面吸附量的影响。结合图3结果，从图4可知，在LSDZ低用量时，对DTAC在高岭石、伊利石和叶蜡石表面的吸附有一定的促进作用。随着LSDZ用量的提高，DTAC在矿物表面的吸附趋向平缓。
（三）矿物表面动电位测试结果及分析
图5为DTAC用量为3×10-4mol/L，LSDZ用量为10mg/L时，不同pH条件下，药剂对伊利石、高岭石和叶蜡石表面ζ电位的影响。
从图5可以看到，伊利石、高岭石和叶蜡石的等电点分别约为2.0、3.5和2.5。各种药剂对3种矿物表面ζ电位影响的趋势相似。
阴离子型淀粉的加入均降低了矿物表面的心电位。当溶液pH小于矿物等电点时，矿物表面带正电，阴离子淀粉的加入使其电位负移，表明阴离子淀粉与矿物间存在静电力作用；当矿物表面电位为负值时，淀粉的加入使其电位继续负移，说明淀粉与矿物间还存在其他作用力。有研究表明，高岭石破碎时，主要沿层间解离，解理面存在残余氢键力。所以，阴离子淀粉与高岭石之间还存在氢键作用。
比较单加DTAC和先后加入ISDZ和DTAC的结果还可以看出，在两种药剂共同作用下，矿物表面心电位比在DTAC溶液中的电位正移幅度更大，说明淀粉促进了DTAC在矿物表面的吸附，与吸附量试验结果及浮选现象一致。
三、结论
（一）在整个pH范围内，阴离子淀粉对高岭石、叶蜡石和伊利石均具有活化作用。一定闭条件下，当阴离子淀粉用量较低时，高岭石和伊利石被活化，随着阴离子淀粉用量增加，高岭石和伊利石被抑制；阴离子淀粉对叶蜡石浮选性能的影响受到捕收剂DTAC用量的制约。
（二）LSDZ与DTAC都能吸附在铝硅矿物表面，且在LSDZ用量低时，不同程度地促进了DTAC在高岭石、伊利石和叶蜡石表面的吸附。
（三）矿浆pH值、药剂种类及用量都能影响铝硅酸盐矿物的表面动电位。阴离子淀粉使铝硅矿物表面动电位负移；阳离子捕收剂DTAC使铝硅矿物表面动电位正移；若先后加入阴离子淀粉与阳离子型捕收剂，则矿物表面动电位值比在阳离子捕收剂溶液中的电位进一步正移，阴离子淀粉促进了捕收剂在矿物表面的吸附。
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