12.3 Пенообразователи

Гетерополярные ПАВ вещества, слаборастворимые в воде, способные адсорбироватся на границе вода-воздух таким образом, что аполярная группа направлена в воздух, а полярная в воду (рис. 11.1).

Такая адсорбция препятствует коалесценции, т.е. слипанию воздушных пузырьков и позволяет сохранить их длительное время в дисперсном состоянии.

Например:

Пузырьки d=0,8 мм при диспергировании 1 м³ воздуха могут сфлотировать приблизительно 840 кг галенита крупностью 30 мкм.

Примеры вспенивателей:

- спирты (ОПСБ – окись пропилена спирт бутиловый; ОПСМ – окись пропилена спирт метиловый);

- фенолы;

- крезол;

- терпениол (C₁₀H₁₇OH);

- сосновое, пихтовое, эвкалиптовое масла;

- тяжелые пиридиновые основания.

Наиболее эффективными являются соединения, имеющие в своем составе одну из полярных групп:

- гидроксил -OH;

- карбоксил -COOH;

- карбонил =C-O;

- аминогруппа NH₂;

- сульфогруппа SO₂O.

Радикал R должен иметь не менее 6 атомов углерода.

12.4 Депрессоры

Реагенты, предотвращающие закрепление собирателей, повышающие гидрофильность поверхности минералов называют депрессорами.

Депрессоры должны действовать избирательно, т. е ухудшать флотационные свойства лишь тех минералов, которые не должны флотироваться в данном технологическом процессе.

Механизм депрессирующего действия реагентов может быть:

- за счет образования на поверхности минерала труднорастворимой гидрофильной пленки;

- за счет вытеснения с поверхности минерала собирателя, адсорбированного ранее;

- может связывать действие реагента активатора и собирателя, которые уже не будут выполнять свои функции.

Наиболее широко применяемые депрессоры - это

- органические: крахмал, желатин, декстрин, клей, КМЦ – карбоксилметил целлюлоза;

- неорганические: известь, цианиды, кремнефтористый натрий Na₂SiF₆, хромат и бихромат калия, тиосульфат Na₂S₂O₃ (подавление цинка, меди,пирита), силикат натрия Na₂SiO₃ (жидкое стекло).

12.5 Активаторы

Реагенты-активаторы образуют пленки на минералах легко адсорбирующие собиратель или способствующие более прочному закреплению собирателя.

Примеры:

Ксантогенаты не способны взаимодействовать с окисленными минералами (ZnCO₃ – смитсонит, PbCO₃ – церуссит) поэтому с целью их сульфидизации применяются активатор сернистый натрий Na₂S. В результате на минерале образуется пленка сульфида металла, на которой хорошо закрепляется ксантогенат (рис. 12.2):

PbCO₃ + Na₂S => PbS + Na₂CO₃

Рис. 12.2 Активация PbCO₃

Активация может произойти, наоборот, за счет растворения гидрофильных пленок.

Примеры:

Поверхность пирита (FeS₂) покрыта вторичной гидрофильной пленкой Fe(OH)₂. Действуя на минерал кислотой, пленка растворяется и свежеобразованная поверхность минерала эффективно взаимодействует с собирателем (рис. 12.3):

Рис. 12.3 Активация Fe(OH)₂

Реагенты активаторы:

- медный купорос CuSO₄ и др. соли тяжелых металлов (Pb, Fe);

- сернистый натрий Na₂S;

- кислоты и щелочи (H₂SO₄, HF).

12.6 Регуляторы среды

Регуляторы среды применяются для изменения щелочности среды, в которой происходит флотация минералов.

Кислотные и щелочные свойства среды характеризуются величиной рН или концентрацией ионов водорода или ионов гидроксила.

Флотация любого минерала происходит при определенном значении рН и для получения технологических показателей необходимо строго поддерживать заданное значение концентрации ионов водорода.

При изменении величины рН изменяются свойства и растворимость не только флотационных реагентов, но и самих минералов.

В качестве регуляторов применяются:

- щелочи (известь, NaOH),

- кислоты (H₂SO₄),

- кальцинированная сода (Na₂CO₃) – в результате гидролиза Na₂CO₃ ее растворы приобретают щелочной характер, но рН не превышает 11 (обычно ее применяют для создания рН=7-10).