钢铁材料在国家安全和国民经济领域占据重要地位，然而随着铁矿资源的持续开采，矿石开采品位逐渐降低，矿物嵌布粒度越来越细，同时矿物组成复杂共生和伴生组分较多，这导致分选困难的问题日益严重，合理开发利用铁矿石资源已然成为一个迫在眉睫的课题。石英是铁矿石中常见的脉石矿物，因而“提铁降硅”对铁矿石的浮选至关重要。实践证明反浮选技术是获得高质量铁精矿的有效手段之一；捕收剂在浮选中起到关键的作用，其中脂肪酸及其改性类捕收剂是铁矿石捕收剂中最重要的种类，具有捕收能力强、药剂成本低、绿色无毒等优点；但脂肪酸类捕收剂存在碳链较长、水溶性差、低温或常温条件下易沉淀析出、选择性较差、药剂用量高等缺陷，严重阻碍铁矿石阴离子反浮选工艺的发展。

目前，一般采用组合用药和捕收剂极性基改性两种措施来提高捕收剂的浮选性能，增大目标矿物与脉石矿物间浮游差。组合用药能够加强不同分子结构及官能团作用，发挥药剂的协同效应。通过对脂肪酸类药剂极性基进行改性，研制出卤代脂肪酸、磺化脂肪酸、酰胺基脂肪酸、羧基脂肪酸、羟基脂肪酸等脂肪酸类衍生物，改善了药剂的分散性及选择性，降低了药剂对温度的敏感性，同时两个极性基间的协同作用也更有利于捕收剂分子以螯合的方式吸附在矿物表面上，有效提高了药剂的选别效果。

油酸乙酯是一种典型的非离子型表面活性剂，来源广泛，价格较为低廉。相关研究表明，当非离子型表面活性剂与捕收剂组合进行浮选时，它们可以共同吸附在矿物表面上，从而形成协同效应，提高捕收剂的吸附效率。本文在以油酸钠为捕收剂的脱硅浮选体系中，探究油酸乙酯增强石英的脱除机制，并验证油酸乙酯在赤铁矿反浮选中的脱硅作用，以期为提高铁矿石综合利用效率提供新的思路。

1、试验矿样

试验所用石英取自大连庄河石英砂厂，块状石英经手选、粗碎、磨矿和水筛处理后，获得0.074——0.037μm粒级产品，烘干后作为石英纯矿物矿样。试验所用赤铁矿取自鞍钢调军台选矿厂，块状赤铁矿经颚式破碎机、湿式球磨机碎磨后摇床分选得到铁精矿，最后通过水筛获得0.074——0.037μm粒级产品，烘干后作为赤铁矿纯矿物矿样。表1、表2分别为石英和赤铁矿纯矿物的化学成分分析结果。石英和赤铁矿纯矿物XRD分析结果如图1所示。

由表1可知，石英纯矿物样品中SiO2含量为98.37%,样品中含有少量Al、Mg及其他微量元素，因此石英样品可视为纯矿物，满足试验要求。由表2可知，赤铁矿中TFe含量为68.24%,样品中含有少量Si及其他微量元素，杂质含量较少，因而赤铁矿样品可视为纯矿物。

试验所用矿石为关宝山铁矿，具有矿物组成复杂、嵌布粒度细、分选难度大等特点。关宝山选矿厂浮选给矿样品经自然阴干后进行混匀缩分取样，其化学多元素分析结果见表3.由表3可知，浮选给矿中Fe含量为52.37%,脉石矿物以含硅矿物为主，SiO2含量为18.36%;其次为含钙及含镁矿物，MgO、CaO含量分别为5.01%、4.02%.关宝山选矿厂浮选给矿样品XRD分析结果如图2所示。由

图2可知，浮选给矿样品中铁矿物主要为磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿，脉石矿物主要为石英。

2、表面张力测定步骤

表面张力使用Delta-8全自动高通量表面张力仪进行铂金环法测定，设备试验误差在3%以内。试验时将装有待测矿浆的烧杯置于测量台上，将铂金环悬挂在起降架上，打开软件调节相应参数将铂金环浸入待测液体中，当铂金环与液面脱离接触时即可得到最大拉力值Fmax,并将其转换为液体表面张力值，试验中每个点重复测定3次，取平均值作为该条件的表面张力值。

3、表面张力测定结果

在溶液中形成胶束和降低表面张力是捕收剂的两种重要性质，其中临界胶团浓度（CMC）是衡量药剂降低表面张力效率的重要指标之一，一般来说，CMC值越低，捕收剂的捕收性能越好。本次试验分别测试单一油酸钠及油酸钠+油酸乙酯组合药剂对矿浆表面张力的影响，试验结果如图3所示。

图3油酸钠及油酸钠+油酸乙酯组合药剂对矿浆表面张力的影响

由图3可知，微量添加两种捕收剂均能显著降低矿浆的表面张力，随着捕收剂用量的增加，矿浆表面张力均持续降低。单一油酸钠药剂体系下，捕收剂用量为309mg/L时，矿浆表面张力达到最低值（23.52mN/m），此后继续增大油酸钠用量不能降低矿浆的表面张力，可以得到25℃时油酸钠的临界胶团浓度为309mg/L,最低表面张力（γCMC）为23.52mN/m,这与文献中报道的CMC值约为1.03×10-3mol/L（308mg/L）接近。油酸钠+油酸乙酯组合捕收剂的CMC值为124mg/L,γCMC为22.64mN/m,其CMC值显著低于单一油酸钠的CMC值，这表明油酸钠+油酸乙酯组合捕收剂形成胶团的能力更强，疏水性更好。同时表面张力直接影响浮选过程中气泡的形成及其稳定性，表面张力的降低有利于提高捕收剂溶解性和起泡性能。从图3还可以看出，油酸钠+油酸乙酯组合捕收剂在同一CMC下的γCMC也低于单一油酸钠的γCMC,这表明添加油酸乙酯后的捕收剂降低表面张力的能力更强，气泡稳定性更强，捕收效果更佳。

结论

通过红外光谱分析、表面张力测定、接触角测量等方法探究了油酸乙酯对油酸钠浮选石英的促进作用机理。结果表明，油酸乙酯在石英表面几乎不发生化学吸附，但能与油酸钠通过氢键缔合，共吸附在石英表面，很大程度上提高了药剂的吸附稳定性，改善了石英表面疏水性，提高了石英的可浮性。