Файл: colloid_grig.pdf

Обычно разность в гидрофобности поверхности ценного

минерала и пустой породы сравнительно невелика, поэтому для

повышения селективности флотации применяют коллекторы (собиратели). В качестве коллекторов применяются органиче­

ские вещества с дифильной молекулой. Наиболее часто в

щелочной металл. Имеются данные, что ксантогенаты

вступают с поверхностью сульфидов металлов в химическое

взаимодействие, например:

РЬ(ОН)2 + 2 ROCS2" ~ РЬ [ - S - с = О ] 2+ОН -

\

OR

для флотации несульфидных минералов применяют жир­ ные кислоты и их мыла. Особенно пригодны такие коллекторы

для солеобразных минералов, в которые входят ионы щелочно­

земельных металлов Са+2, Mg+2, Sr+2. для неполярных неметал­

лических минералов ( графит, сера, ископаемый уголь, тальк и

др), которые плохо смачиваются водой, нет необходимости в

сильных коллекторах, поэтому для них используют малораство­

римые в воде коллекторы, например, масла. Обычно при флота­

ции применяют относительно малое количество коллекторов,

порядка сотен грамм на 1 т руды.

Кроме коллекторов при флотации применяют пенообразо­

ватели и регуляторы.

В качестве пенообразователей применяют длинноцепочечные спирты, кетоны, сосновое масло. При выборе пенообразовате­ лей следует избегать веществ, сильно понижающих поверхно­

стное натяжение воды. С технологической точки зрения пено­

образование должно быгь умеренным. Регуляторы применяют для увеличения избирательности флотационного процесса. Они

изменяют рН среды, снижают смачиваемость минерала,

38

улучшают смачиваемость пустой породы. Часто регуляторы

взаимодействуют совместно с коллеICГОРами.

Флотацию применяют не только для выделения одного

ПРОДУICГ~ но и для разделения в комплекснь~ рудах цeHHЬ~

компонентов. Такую флотацию называют селеICГИВНОЙ, она реа­

лизуется с помощью регуляторов. В том случае, когда регулято­

ры затрудняют действие коллектора с минералом, их называют депрессорами. В качестве депрессора может служить жидкое стекло, которое ухудшает флотацию силикатнь~ минералов. Так, например, при флотации свинцово-цинковь~ руд В пульпу

добавляют депрессоры, предотвращающих флотацию цинковь~

минералов, для извлечения свинцового концентрата и затем с

помощью активаторов извлекают цинковый концентрат.

Менее распространенными в нестоящее время являются масляная и пленочная флотации. для осуществления масляной

флотации измельченную руду перемешивают с минеральным маслом и водой. При этом сульфидные минералы селективно

смачиваются маслом, всплывают вместе с ним и удаляются с

поверхности воды, а пустые породы (кварц, полевой шпат и др)

остаются. В России масляная флотация была применена для

обогащения графитовой руды. При извлечении MapгaHцeBЬ~ руд использовалась эмульсия м/в. Способность мелких гидро­

фобнь~ частиц минерала удерживаться на поверхности воды, а

гидрофильной пустой породы смачиваться, используется в тех­

нологии пленочной флотации, при которой ценный минерал

удаляется механически из поверхностного слоя воды. В послед­ нее время эти два метода для флотационного обогащения в хи­

мической технолоmи используются довольно редко.

для извлечения полезнь~ компонентов из разбавленнь~

растворов и для очистки промышленнь~ и сточнь~ вод исполь­

зуется ионная флотация, разработанная в 50-е годы прошлого

века. При этом отдельные ионы, тонкодисперсные осадки и коллоидные частицы взаимодействуют с флотореагентами - со­

бирателями, обычно катионного типа, образуя нерастворимые

соединения, и извлекаются пузырьками газа в пену либо в

39

пленку на поверхности раствора. Этот способ обогащения осо­

бенно актуален при реruении экологических проблем и в на­

стоящее время получает ruирокое распространение.

В заключении отметим, что взаимодействие конденсиро­

ванных фаз - это явление, которое имеет самое ruирокое рас­

пространение в природе и используется в различных отраслях

техники, только перечисление которых требует специального обзора. Orметим только, что смачивание является определяю­

щим процессом при склеивании, пайке и сварке материалов,

удалении неметаллических включений при рафинировании

цветных металлов, катализе и многих других технологических

процессах. К сожалению, механизм этих гетерогенных процес­ сов в силу их сложности и многостадийности изучен еще весьма

слабо.

Литература:

1. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. Мир,

1979,568 с.

2. Фролов ю.г. Курс коллоидной химии. М. Химия, 2002,

462с.

3. Григорьев Г..А. Термодинамика и кинетика поверхно­

стных явлений. Издательство МИСиС, 1972, 60 с.

40