Назначение и классификация флотационных реагентов. Свойства минералов, влияющие на их взаимодействие с реагентами, страница 25

При одинаковом числе атомов в углеводородной цепи карбоновые кислоты обладают большей поверхностной активностью, чем спирты, и для обоих реагентов поверхностная активность увеличивается в среднем в 3,1 раза на каждую группу =СН2 в углеводородной цепи.

Пенообразователи с очень большой длиной цепи, хотя и обладают высокой поверхностной активностью, столь мало растворимы в воде, что их концентрация недостаточна для хорошего пенообразования. Поэтому такие вещества не применяются в качестве вспенивателей.

С другой стороны, гетерополярные вещества с малым числом атомов углерода в цепи также не применяются в качестве вспенивателей вследствие их малой поверхностной активности и слабых пено-образующих свойств.

По этим причинам используемые на практике вспениватели содержат, как правило, от 5 до 12 атомов углерода в цепи.

Желательно, чтобы молекулы вспенивателей не подвергались ионизации. Во-первых, потому, что соединения, имеющие ионизирующиеся полярные группы (например, группы-СООН,-NН3С1) обладают нежелательными коллектирующими свойствами, во-вторых, изменение рН резко влияет на вспенивающую способность ионизируемых вспенивателей.         .

В практике флотации к вспенивателям предъявляют различные требования в зависимости от того цикла флотации, в котором они используются. По флотационному действию вспениватели можно подразделить на два типа: селективнодействующие и неселективнодействующие. Первые практически не обладают коллектирующим действием при флотационных концентрациях, вторые оказывают заметное коллектирующее действие.

Селективнодействующие вспениватели необходимы для операций, в которых производится разделение близких по флотируемости минералов, так как наличие у вспенивателей даже очень слабого коллектирующего действия может вызвать нарушение селективности этого процесса.

Селективнодействующие вспениватели

Крезол. При флотации в основном применяется технический продукт - крезиловая кислота - смесь различных фенолов: собственно фенола  С6Н5ОН , крезола СН3С6Н4ОН ,   ксиленола (CH3)2C6H3OH. Крезиловая кислота дает хрупкую пену, практически не обладает коллектирующим действием и долгое время являлась основным пенообразователем, используемым в селективных циклах. Расходы крезиловой кислоты 50-150 г/т. Недостатком ее и других фенолсодержащих вспенивателей является высокая токсичность, из-за которой эти вспениватели в настоящее время применяются ограниченно.

Циклогексанол. Циклический спирт – циклогексанол (С6Н11ОН) по своему флотационному действию близок к крезолу, но гораздо менее токсичен. Растворимость в воде до 50 г/л. Применяется при селективной 'флотации полиметаллических руд при расходах 50-150 г/т.

Диметилфталат (реагент Д-3). Эфиры фталевой кислоты могут с успехом использоваться в качестве вспенивателей. Наибольшее распространение получил диметиловый эфир:

                                             О

                                  С–О–СН3

                                      О

С–О–СН3

Диметилфталат - нетоксичное вещество с растворимостью около 4,5 г/л заменяет крезол при селективной флотации полиметаллических руд при расходах 25-75 г/т.

Метилизобутилкарбинол (МИБК). Метилизо-бутилкарбинол, радикал которого содержит 6 атомов углерода, и имеет разветвленное строение, является селективнодействующим вспенивателем:

СН3–СН–СН2–СН–СН3

СН        ОН  

Этот реагент малотоксичен, растворим до 17 г/л и широко (особенно за рубежом) используется при селективной флотации руд при расходах 10-50 г/т.

Неселективнодействующие вспениватели

Основные требования, предъявляемые к вспенивателям, которые используют в циклах, где не требуется высокой селективности действия, сводятся к достаточной пенообразующей способности и минимальным токсичности и стоимости.