Степень покрытия собирателем поверхности минералов и их флотационные свойства

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Степень покрытия собирателем поверхности минералов и их флотационные свойства

02.10.2020

До последнего времени считалось, что для флотации достаточно покрытия собирателем части поверхности минерала Количественные расчеты при этом были очень неточны, так как принималось, что реагенты распределяются равномерно по поверхности минералов, а при определении площади, занимаемой одной молекулой, принималось, что она расположена строго перпендикулярно к поверхности. Все же при всей неточности этих расчетов они дают основания для некоторых интересных, хотя и чисто качественных выводов.

Ранее было приведено несколько уравнений, при помощи которых некоторые авторы устанавливают связь между величиной краевого угла смачивания и степенью покрытия поверхности собирателем. Из этих уравнений, равно как и из опытов, проведенных с целью их проверки, видно, что для образования краевых углов в несколько градусов достаточно покрытие собирателем очень небольшой части поверхности. Ряд минералов определенной крупности хорошо флотирует при степени гидратированности поверхности, характеризуемой очень небольшими краевыми углами смачивания. Таким образом, эти соображения соответствуют расчетам покрытия поверхности собирателем, при котором экспериментально устанавливается начало флотации.

Приведем в качестве примера данные Богданова и Поднек, полученные ими радиометрическим методом для случая флотации галенита ксантогенатом. Как видно из рис. 139, для успешной флотации галенита достаточно, чтобы реагентом было покрыто 30—35% его поверхности. По данным этих же авторов, при флотации кальциевых минералов достаточно покрытие собирателем 20—40% поверхности. Согласно исследованиям Годэна с сотрудниками, для флотации кварца и гематита лауриламином достаточно покрыть мономолекулярным слоем собирателя всего лишь около 5% поверхности.

Связь между плотностью покрытия поверхности частиц галенита частиц ксантогенатом и извлечением галенита в пену иллюстрируется опытами и расчетами Годэна и Преллера, произведенными с принятием равномерного распределения реагента по поверхности. Их данные приведены в табл. 31.

Суммарная гидратированность поверхности зависит не только от площади, занятой собирателем, и от его гидрофобизирующего действия. На эту гидратированность оказывают также влияние свойства поверхности минералов, не покрытой собирателем. Известно, например, что в некоторых случаях реагенты-подавители значительно снижают флотационную активность минералов, не уменьшая при этом количества собирателя, затепленного на них. Это, вероятнее всего, объясняется тем, что подавитель гидратирует участки поверхности, не занятые собирателем (механизм действия регуляторов рассмотрен в следующей части).

Ряд исследований, проведенных с помощью радиоактивных изотопов, показывает, что прямая однозначная зависимость между поглощением собирателя поверхностью минерала возможна только при небольших концентрациях собирателя. В этих чаях им покрывается далеко не вся поверхность частиц. При более высоких поглощениях реагента дальнейшая дегидратации поверхности может не происходить.

Для примера приведем данные Плаксина и Хажинской. На рис. 140 видно, что небольшое поглощение ксантогената вызывает резкое повышение извлечения; дальнейшее поглощение ксантогената уже не сказывается на флотации. Оговоримся, что связь поглощения собирателя с его флотационным действием носит индивидуальный характер, завися от свойств минерала и реагента. Учитывая опыты, согласно которым неустойчивая масть закрепляющегося ксантогената также дегидратирует поверхность, можно по этому поводу заключить следующее. По мере возрастания поглощения собирателя поверхностью минерала ее гидратация снижается до известного предела, обусловливающего достижение максимума флотируемости. В этом диапазоне концентраций собиратель закрепляется наиболее целесообразно для флотации. Дальнейшее повышение концентрации собирателя приводит к малоэффективному его закреплению на минералах, вероятно в виде полислоев. Отмечено, что образование этих слоев может начинаться до образования полного монослоя; поэтому, возможно, и максимум флотируемости достигается до этого момента. Устойчивость закрепления ксантогената, по этим соображениям, не может однозначно свидетельствовать только о полислойном закреплении (как это указывается, например, в работах Плаксина и Анфимовой). Можно предполагать, что неустойчиво закрепленные ноны собирателя находятся и непосредственно на минерале, но, по-видимому менее подготовленных участках поверхности. Чем лучше условия для взаимодействия собирателя с минеральной поверхностью, тем вероятней однозначная зависимость между плотностью адсорбционного слоя и флотируемостью. Это отчетливо иллюстрируется в некоторых работах, в которых установлено, что при оптимальных условиях флотации сульфидных минералов ксантогенатами (при оптимальной концентрации кислорода)существует однозначная связь между плотностью слоя и флотируемостью. При неоптимальных условиях флотации (в случае недостатка кислорода против оптимального) такая связь прослеживается очень слабо.

Приведенные соображения позволяют высказать ряд суждений, имеющих непосредственное значение для технологии флотации. Во всех случаях следует стремиться подбирать такие условия, чтобы процесс мог осуществляться с достаточной эффективностью при минимальных расходах собирателя. Применение больших расходов собирателя в обычных условиях свидетельствует о недостаточно хорошем установлении режима флотации, приводящем к плохому взаимодействию собирателя с минералами (это соображение, естественно, не распространяется на специфические случаи флотации, когда большой расход собирателя вызывается присущими ему слабыми собирательными свойствами, необходимостью флотации тонкодисперсных шламов либо очень крупных частиц).

Возможность ведения процесса при небольших расходах собирателей выгодна со всех точек зрения: при этом не только снижается расход реагентов, но и облегчается разделение коллективных концентратов, повышается избирательность процесса, что хорошо известно технологам-флотаторам.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: