Аполярные коллекторы используют как основные собиратели для флотации минералов с высокой естественной гидрофобностью (таких как каменные угли, озокерит, молибденит, графит, сера, тальк) и как дополнительные собирателя для снижения расхода гетерополярных собирателей и улучшения флотации крупных частиц, сростков и шламов. Возможность флотации крупных зерен и сростков позволяет снизить расходы на измельчение руды перед флотацией.
При флотации естественногидрофобных минералов аполярными маслами имеет место коалесцентный механизм закрепления минералов на воздушных пузырьках. Причем капля аполярного собирателя, помещенная на гидрофобную минеральную поверхность, находящуюся в воде, не растекается до тонкой пленки, а остается в виде линзы. Чем гидрофобнее поверхность минерала, тем прочнее закрепляется на ней масло.
Рис. 2.5 Классификация собирателей
Аполярные масла, введенные после или совместно с гетерополярными коллекторами, усиливают их коллектирующее действие. Механизм этого явления, по-видимому, заключается в растекании капелек масла по участкам поверхности, гидрофобизированным гетерополярными собирателем. Углеводородные концы этого коллектора обращены в сторону водной фазы. Капельки масла, сталкиваясь с частицами, растекаются по углеводородным концам, повышая гидрофобность минерала и облегчая его закрепление на пузырьке воздуха.
При использовании углеводородов, в частности керосина, для растворения высокомолекулярных карбоновых кислот (например, олеиновой) извлечение флотируемого минерала также повышается. При наличии в пульпе капелек керосина, содержащих растворенную олеиновую кислоту, молекулы последней адсорбируются на поверхности капель таким образом, что полярная часть обращена в сторону водной фазы. При столкновении капелек с частицами минералов олеиновая кислота закрепляется на них через полярную группу молекул, а керосин растекается по участкам поверхности, покрытым кислотой, повышая гидрофобность частиц. Введение углеводородных масел позволяет извлекать в пену более крупные частицы, чем при использовании только гетерополярных собирателей. Например, для ксантогенатов крупность флотируемых частиц при введении аполярных масел увеличивается примерно в 1,7 раза, при этом вес частицы увеличивается почти в 5 раз.
Добавки аполярных коллекторов способствуют повышению извлечения шламистых (20-10 мкм) частиц. Установлено, что капельки аполярных масел становятся как бы центрами селективной флокуляции тонких шламов, гидрсфобизированных первичным собирателем. После чего крупные омасленные флокулы легко выносятся в пенный продукт. Химический состав углеводородных масел не является определяющим фактором, влияющим на их флотационные свойства. Преобладающее влияние на результаты флотации оказывает вязкость аполярных масел.
Для флотации крупных частиц лучше использовать тяжелые (с плотностью 0,88-0,93 г/см3) вязкие масла, а для флотации шламов - легкие (с плотностью 0,82-0,87 г/см3) маловязкие.
Вязкость масел обычно регулируют смешением маловязкого масла, например керосина, с вязким мазутом.
Поскольку аполярные масла в воде практически не растворимы, для их воздействия на поверхность минеральных частиц необходимо прямое столкновение этих частиц и капелек масла. Для лучшего использования аполярных масел необходимо создать условия, при которых возможно максимальное число столкновений частиц с капельками масла. Для этого аполярные собиратели предварительно эмульгируют. Оптимальная крупность капель эмульсии 3-5 мкм.
Для эмульгирования аполярных собирателей необходимо интенсивное механическое воздействие. Эмульгирование осуществляют либо непосредственно в контактных чанах при перемешивании, либо в специальных устройствах - эмульгаторах. В последнее время все шире применяют ультразвуковые эмульгаторы. Для повышения эффективности эмульгирования и увеличения времени существования эмульсии применяют стабилизаторы эмульсии, которые адсорбируясь ориентированно на границе вода-масло препятствуют коалесценции капелек масла, делая эмульсию агрегативно устойчивой.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.