Рис. 47 . Схема растекания капли.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 29 из 41Следующая ⇒

Рис. 47 . Схема растекания капли.

При разрушении твердого тела, когда происходит разрыв свя­зей между молекулами, атомами и ионами, на его поверхности появ­ляются ненасыщенные связи. Энергия взаимодействия между твер­дой поверхностью и молекулами жидкости определяется характером связей, обнажающихся при разрушении твердого тела. Поэтому на­личие естественной флотируемости обуславливается характером этих связей. Обнажение на поверхности минерала сильных связей (ионных, металлических) обуславливает смачивание поверхности водой. И, наоборот, тела, при разрушении которых на поверхности обнажаются слабые связи (молекулярные, ковалентные), смачивают­ся не полностью и обладают естественной флотируемостью (сера, тальк, графит, молибден). Поскольку энергия межмолекулярного взаимодействия у разных минералов неодинакова, то неодинакова и естественная флотируемость минералов.

Степень смачивания твердой поверхности жидкостью (водой) "количественно" выражается величиной краевого угла смачивания.

Процесс флотации характеризуется скоростью флотации, т. е. определенной продолжительностью для достижения требуемого из­влечения ценного компонента при заданном качестве концентрата. Скорость флотации зависит в большей степени от природы и гидрофобности извлекаемого минерала, поэтому время флотации может находиться в широких пределах от нескольких до десятков минут.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕАГЕНТОВ СОБИРАТЕЛЕЙ.

Собиратели - органические вещества, закрепляющиеся преимущественно на поверхности раздела: твердое - жидкость.

Назначение собирателей – гидрофобизировать минеральную поверхность (понижать ее смачиваемость водой) и увеличивать скорость и прочность прилипания частиц к пузырькам воздуха.

Молекулы или ионы собирателей (за исключением некоторых других) являются полярно – аполярными (дифильными).

Полярная часть реагента на минеральной поверхности и селективность действия собирателя на различные минералы. В свою очередь, активность минерала к собирателям определяется характером связей между структурными элементами кристаллической решетки и состояния поверхности (чистотой, однородностью, степенью окисленности и т. п.) и может быть изменена под воздействием реагентов регуляторов.

Закрепляясь на границе раздела: минерал – вода, собиратели ориентируются аполярной частью в водную фазу, обусловливая гидрофобизирующий эффект. В результате гидрофобизации устойчивость гидратных слоев, разделяющих минеральную частицу и воздушный пузырек, снижается, и создаются условия для образования трехфазного периметра смачивания и прилипания пузырька. Над участком поверхности с мономолекулярным покрытием собирателя гидратные слои разрушаются с мономолекулярным покрытием собирателя, на расстоянии порядка 5 – 15 А.

Чем длиннее углеводородная цепь собирателя с одной и той же полярной группой тем сильнее гидрофобизация минеральной поверхности (тем сильнее собиратель).

Вместе с тем применение собирателей с чрезмерно длинными углеводородными цепями не целесообразно, а часто и невозможно в следствии малой растворимости в воде, менее благоприятных условий закрепления на минерале и т. п.

По способности диссоциировать на ионы реагенты – собиратели делят на две большие группы: ионогенные (ионизирующие в водной среде) и неионогенные (не распадающиеся в водной среде на ионы). В практике флотации наиболее распространены ионогенные собиратели.

Классификация ионогенных собирателей учитывает, с каким ионом связан гидрофобизирующий эффект (т. е. вхождение углеводородного радикала в анион или в катион), и состав полярной части. Соответственно, среди ионогенных различают анионные собиратели, в которых гидрофобизирующим ионом является катион.

В зависимости от состава и структуры полярной части анионные собиратели делят на сульфгидрильные (в состав полярной части входит двухвалентная сера, которая служит связующим звеном между анионом собирателя и поверхностью минерала) и оксигидрильные (связующим звеном между анионами собирателя и минеральной поверхностью служит атом кислорода). Аполярная часть сульфгидрильных собирателей содержит 2 – 6 атомов углерода, оксигидрильных – 12 – 18.

В зависимости от состава и структуры полярной части катионные собиратели также делят на первичные алифатические анионы и их соли (с полярной группой на основе аммиака), соли четырехзамещенного аммония (с полярной группой на основе аммония). Аполярная часть катионных собирателей содержит 12 – 18 атомов углерода.

Из неионогенных собирателей в практике флотации применяют аполярные масла и нерастворимые в воде серосодержащие маслообразные реагенты.

Собирательная способность реагентов зависит от их природы и удельного расхода, а также от условий применения.

Для флотации руд тяжелых цветных металлов наиболее эффективны сульфгидрильные собиратели, неактивные или малоактивные по отношению к кварцу, алюмосиликатам или минералам с щелочными или щелочноземельными катионами в кристаллической решетке.

Оксигидрильные и катионные собиратели в принципе можно применять и при флотации окисленных минералов руд редких, тяжелых, некоторых цветных металлов, сульфидных руд цветных металлов, и т. д.

Неионогенные собиратели являются основными реагентами при флотации природногидрофобных минералов (графит, сера, молибденит и др.), в качестве дополнительных собирателей их применяют при флотации самых разнообразных минералов (в дополнении к ионогенным собирателям).

При более грубом помоле руды необходимы более сильные собиратели (с большей длиной аполярной части), чем при тонком. Флотацию частиц крайних размеров (крупных и тонких) интенсифицируют добавки аполярных масел.

Основными собирателями при флотации руд цветных металлов являются ксантогенаты и дитиофосфаты или аэрофлоты, последние особенно широко применяют на зарубежных фабриках.

Отличительной чертой реагентных режимов флотации на многих фабриках является широкое применение относительно слабых реагентов – собирателей, которые для обеспечения более высокого извлечения металлов в ряде случаев используют в сочетании с более сильными собирателями при очень малых расходах. Минимальный расход собирателя способствует селективному разделению руды с высокими показателями. В современной практике характерно применяют сочетание реагентов собирателей в одном и том же цикле флотации.

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов