2. Назначение и кл-ция флот-ных реагентов

Возможность флотационных явлений обусловлена разни­цей в удельных свободных поверхностных энергиях на границе раздела фаз. В пенной флотации участвуют три фазы: вода, мине­рал, воздух. Назначением флотационных реагентов является направленное изменение поверхностной энергии на границе раз­дела этих фаз в целях изменения показателя флотируемости разделяемых минералов, числа и размера пузырьков воздуха, прочности пены. Прогресс в области флотационного обогаще­ния в значительной мере определяется совершенствованием реагентного режима, улучшением способов использования фло­тационных реагентов, разработкой и внедрением новых эффективных реагентов и их сочетаний.

Флотационные реагенты могут быть органическими или не­орг-ими соединениями, а также их растворами или сме­сями. Одни из них образуют в водной фазе пульпы истинные растворы ионно-молекулярной дисперсности, другие растворя­ются весьма слабо.

Изменение показателей флотируемости разделяемых минералов, числа и размера пузырьков воздуха, прочности пены достигаются применением флот. реагентов. В зависимости от места действия они делятся на:

1. Реагенты взаимодействующие (регулирующие) взаимодействие др. реагентов с поверхностью минералов.

2. Реагенты, действующие на поверхности раздела «Г-Ж».

Реагенты 1 класса в зависимости от выполняемой функции делятся на 4 группы: 1. собиратели (коллекторы) - органические вещества, способные закрепиться на поверхностии отдельных ми­нералов и резко увеличить их флотируемость; 2. депрессоры (подавители), реагенты, понижающие флотируемость тех минералов, извле­чение к-ых в пенный продукт нежелательно в данной опе­рации; 3. активаторы (побудители), реагенты, способствую­щие закреплению собирателя на поверхности минерала; 4. регуляторы среды, реагенты, влияющие на процессы взаим-вия собирателей, депрес­соров и активаторов с минералами. Основное назначение их состоит в регулировании ионного состава пульпы (pH среды).

2, 3, 4 – объединяются под общим названием – модификаторы.

Реагенты 2 класса наз. пенообраз-лями или вспенивателями. Пенообраз-ли, пред. собой различные гетерополярные орган-кие соединения, к-ые в результате их адсорбции на поверхности раздела ж-г об­легчают диспергирование воздуха на мелкие пузырьки, препят­ствуют слиянию пузырьков и повышают прочность пены.

Ко всем флотационным реагентам предъявляются следую­щие треб-ния: селективность действия, стандартность кач-ва, дешевизна и недефицитность, нетоксичность, удобство в применении. Направленное изменение повер-ной эн-ии раздела фаз под д-ем флотационных реагентов достигается в рез-те их хим-их взаимод-вий в объеме жидкой фазы и ад­сорбции на пов-ти, возможность протекания к-ых зави­сит от природы и состояния межфазной пов-ти и реаген­тов в пульпе.

3. Осн. Формы взаим-ия реагентов с минералами

Процесс закрепления реагентов с минералами наз. адсорбцией. Процесс удаления реагентов – десорбция. Взаимодйствие реагентов с поверхностью минералов явл-ся одной из важнейших стадий флот. процесса. Рассмотрим осн. закономерности адсорбционных процессов. В основе классификации лежат 2 признака: 1. сила взаимодействия м/у адсорбируемым веществом и минералом; 2. форма взаимодействия адсорбируемого в-ва на минеале.

В зав-ти от взаимодействия с поверхностью минералов в основе классификации процесса адсорбции лежат 2 признака: хим. и физ.. При физ. адсорбции м/у адсорбируемым в-вом и мин-ом действуют межмолекулярные силы связи. При хим. – валентные, хим. энергия хим. взаимодействия больше, чем межмолекулярного. Поэтому при хим. адсорбции адсорбируемое вещество более прочно удерживается минералом, чем при физической. При физ. адсорбции адсорбируемое вещество не входит в крист. решётку минерала, а при хемосорбции м/у минералом и реаг-ом возникает прочная хим. связь, благодаря к-ой образуется новое поверхностное хим. соед-ие. Атомы или ионы мин-ов образовавшие с адсорбирующими атомами или ионами повер. хим. соед-ие. Одновр-о сохр. прочная связь с атомами крист. решётки адсорбента, следовательно, новое повер. соед-ие следует рассмотреть как единое целое с крист. решёткой минерала.

Условием д/образования повер. соед-ий явл. недостаточность возникновения энергии, возникающей хим. связи д/отрыва атомов от крист. решётки. Т.к. хемосорбция происходит под действием валентных сил источником, к-ым явл. отдельные атомы или ионы, то в результате насыщения этих сил атомы или ионы этого вещества образуется мономолекулярный адсорюционный слой. Хемосорбция требует большой энергии активации, следовательно скорость её при пониженных температурах мала и состояние равновесия не достигается. Физ. адсорбция характеризуется малой энергией активации, следовательно, скорость процесса при понижении температуры изменяется незначительно, т.е. разбавление раствора вызывает десарбцию реагента. В зав-ти в каком виде закрепляется адсорбируемый реагент на минерале различают: молекулярную и ионную адсорбции. Молекулярная явл. физ-ой, ионная явл. хим-ой. Взаимодействие реагентов и минералов м/протекать как гетерогенная хим. реакция в рез-те к-ой реагент с мин-ом образует новую фазу в виде объёмной плёнки. Толщина плёнки зависит от кол-ва реагентов и времени контакта. Плёнки часто легко отделимы, и при частом хим. воздействии м/от него отслаиваться.