为了改善脂肪酸类药剂的浮选性能,利用乳酸对棉油脂肪酸进行改性处理,通过试验确定药剂合成的最佳条件,最终得到一种新型捕收剂—棉油酸乳酸酯捕收剂。通过纯矿物试验,机理分析测试探究了合成药剂的浮选性能以及与矿物颗粒之间的作用形式,并最终通过实际矿物浮选试验检验了合成药剂对于实际矿物的浮选性能。试验确定了药剂合成条件为:棉油酸跟乳酸的质量比为10:3,反应温度为120℃,反应时间为120min。红外光谱测试显示合成药剂较原料产生C=O和C-O-C特征吸收峰,这两个特征吸收是脂肪族羧酸酯的特征吸收,表明棉油酸跟乳酸发生了酯化反应生成了棉油酸乳酸酯。纯矿物试验显示:合成药剂浮选磷矿、白云石时,适宜p H值为8～10,且该条件下磷矿的可浮性要优于白云石,但酸性条件下白云石可浮性明显强于磷矿,强酸或强碱条件下均不利于二者浮选,对于石英浮选,只在p H值大于10的强碱性环境下才有较弱的捕收能力。钙、镁离子总体上会降低磷矿、白云石的回收率,抑制浮选,且浓度越高,回收率下降越明显,同时合成药剂对于钙离子的敏感度要远弱于镁离子。合成药剂浮选石英时,适宜浓度的钙、镁离子会提高石英的回收率,活化浮选,超过适宜浓度后,活化作用减弱,且镁离子的活化作用远强于钙离子。泡沫分析测试表明:合成药剂相对于棉油酸皂有着更强的起泡性能,更短的泡沫半衰期,泡沫性能要优于原料棉油酸皂。表面张力测试表明:合成药剂的近似CMC值为14mg/L,棉油酸皂的近似CMC值为30mg/L,表明合成药剂形成临界胶束的药剂浓度更低,降低表面张力的能力更强。Zeta电位测试表明:在强酸性条件下,合成药剂与磷矿表面可能以静电吸附为主,碱性条件下可能以化学吸附为主;合成药剂与白云石的作用方式可能主要是化学吸附;合成药剂与石英之间仅有较弱的物理吸附作用。红外光谱测试显示:在p H值为9-10条件下,合成药剂在磷矿表面存在物理、化学吸附两种作用形式;合成药剂与白云石存在一定程度的化学吸附作用;合成药剂与石英存在较弱的物理吸附作用。吸附热测试表明:油酸与磷矿、白云石表面作用过程是自发进行的,且吸附作用为化学吸附。EDS能谱分析测试表明:合成药剂在磷矿、白云石、石英表面均存在吸附作用,合成药剂在磷矿表面的吸附量最大,白云石次之,石英极少,表明合成药剂优先吸附于磷矿表面,对磷矿显现出较高的选择性。在磨矿细度-0.074mm含量占89.1%,正浮选温度为20℃的条件下,采用正浮选一粗一精一扫,反浮选一粗一扫的闭路工艺流程。正浮粗选碳酸钠用量为6.0kg/t,水玻璃用量为1.0kg/t,粗选捕收剂用量为0.9kg/t,扫选捕收剂用量为0.3kg/t;反浮粗选硫酸用量6.0kg/t,柠檬酸用量0.5kg/t,捕收剂用量为0.6kg/t,扫选硫酸用量为3kg/t,在上述工艺流程及药剂制度下进行闭路试验得到精矿P₂O₅品位31.36%,精矿P₂O₅回收率84.35%,,反浮尾矿P₂O₅品位7.01%,正浮尾矿P₂O₅品位8.72%的浮选指标。该合成药剂原料低廉易得,无毒,无污染,合成工艺简单可行,在常温条件下处理胶磷矿时选择性好,捕收能力强,且既能用于正浮选脱除硅酸盐脉石也用于反浮选剔除碳酸盐,有着良好的应用前景。