磷矿石是我国重要的化工矿物原料之一,虽然我国有着极为丰富的磷矿资源,但随着磷的需求量急剧增加,磷矿开采速度逐渐加快,富矿越来越少,贫矿越来越多,因此对中低品位难选胶磷矿的开发利用是磷矿选矿的关键所在。脂肪酸作为磷矿浮选的常用捕收剂,具有选择性差和在矿浆中不易分散、常温下水溶性不好的缺点,本课题为了解决这一问题,对脂肪酸进行改性,在其α位引入有选择性作用的基团,合成了纯度较高的硬脂酸系列衍生物:α-氯代硬脂酸、α-羟基硬脂酸、α-磺化硬脂酸和α-氨基硬脂酸,并通过复配得到FH系列捕收剂。针对湖北宜昌磷矿钙质型磷矿的特点和四川龙蟒磷矿硅质型磷矿的特点,分别选用FH-2,FH-3和FH-5反浮选宜昌磷矿,选用FH-1和FH-4正浮选龙蟒磷矿,选矿各项指标优良。实际矿物浮选试验证明了α-羟基硬脂酸和α-磺化硬脂酸均具有良好的浮选钙镁等脉石矿物的能力,α-氯代硬脂酸具有良好的浮选硅酸盐等脉石矿物的能力;而α-氨基硬脂酸虽然在浮选脉石矿物上的效果一般,但是其既可以作为反浮选捕收剂,又可以作为正浮选捕收剂,属于两性捕收剂,具有良好的水溶性和抗低温能力等优点。以Zeta-电位测定、红外光谱测定和微浮选试验来对α-氯代硬脂酸、α-羟基硬脂酸、α-磺化硬脂酸和α-氨基硬脂酸与白云石、石英及磷灰石的作用机理展开研究。通过机理研究实验发现α-羟基硬脂酸、α-磺化硬脂酸和α-氨基硬脂酸可以在白云石表面发生很好的化学吸附作用,并且具有良好的浮选白云石的能力;α-氯代硬脂酸、α-氨基硬脂酸可以选择性地化学吸附在磷灰石的表面,且对磷灰石具有良好的浮选能力。以上实验证明了捕收剂可以选择性地吸附在不同矿物表面并改变矿物表面物理化学性质,从而对矿物的可浮性进行改变,即对不同的矿物具有不同的浮选能力。