Назначение и классификация флотационных реагентов. Свойства минералов, влияющие на их взаимодействие с реагентами, страница 27

Реагенты модификаторы предназначены для избирательного изменения гидрофильности (гидрофобности) поверхности частиц путем влияния на ее взаимодействие с собирателем или образования на этой поверхности гидрофильных или гидрофобных покрытий.

1.Реагенты депрессоры или подавители

Основная задача этого класса реагентов повысить гидрофильность поверхности частиц неизвлекаемых в пенный продукт минералов. Депрессоры имеют очень большое значение при селективной флотации минералов с близкими флотационными свойствами. Минералы, относящиеся к одному и тому же классу (например, сульфиды), флотируются одним и тем же коллектором. Применение депрессоров позволяет увеличить селективность действия коллектора относительно таких минералов.

При попадании в пульпу депрессоры действуют на границе твердое–жидкость, при этом механизмы их действия очень разнообразны и зависят от многих факторов (свойства поверхности, состава жидкой фазы, химического строения реагента и др.). Основные (но не единственные) механизмы депрессирующего действия реагентов можно свести к следующим четырем.

I.  Растворение   находящегося на поверхности   минерала   слоя коллектора   и   создание   условий, препятствующих   образованию   такого слоя (рис.2.8, I). Если в пульпе присутствует коллектор, способ

Рис 2.8 Механизмы действия депрессоров: состояние

поверхности минерала (а)–до подачи депрессо-                                             ра, (б)–после подачи ный взаимодействовать с минералом, то он закрепляется на его поверхности, образуя гидрофобный слой (рис. 2.8, Iа). При добавке   в пульпу депрессора слой коллектора растворяется, обнажается гидрофильная поверхность самого минерала, и его способность флотироваться утрачивается (рис.2.8, Iб).

Примером такого механизма действия может служить депрессирование цианидами сульфидов меди (халькопирита, ковеллина или халькозина и др.). В присутствии в пульпе ксантогената на поверхности медных сульфидов образуется пленка из ксантогената одновалентной меди - СuХ ( X - ксантогенатный ион [ROCSS]^– ). В воде эта пленка частично растворяется, поэтому в раствор будут переходить ионы Сu⁺  и X^–. В присутствии цианида (KCN, NaCN) ионы меди связываются в прочный комплекс [Cu(CN)₂]^–, константа диссоциации которого на много меньше произведения ксантогената меди. Поэтому будет происходить растворение поверхностной пленки ксантогената меди, и при избытке в растворе ионов цианида эта реакция идет практически до конца. При этом обнажается свежая более гидрофильная поверхность сульфида, что подавляет флотацию.

II. Вытеснение ионов коллектора ионами депрессора, образующими с ионами минерала трудно растворимое гидрофильное  соединение (рис.2.8, II ). Вследствие гидрофильности поверхностного соединения, образовавшегося при взаимодействии ионов депрессора с ионами минерала, минерал перестает флотироваться. Примером второго механизма действия является депрессирование галенита щелочами. В присутствии коллектора на поверхности галенита образуется пленка сульфидоксантогената свинца. При добавке щелочи ионы ксантогената вытесняются гидроксильными ионами с образованием на поверхности галенита пленки сульфидогидрата свинца:

PbS PbX₂ + 20Н^–           РS Рb(ОН)₂ + 2Х^– .

В случае малых (флотационных) концентраций ксантогената в пульпе реакция протекает при рН>10,5. Осадок гидрата окиси свинца является гидрофильным и флотация галенита прекращается.

Такой же механизм имеет место при депрессии сернистым натрием галенита и других сульфидов. Ионы серы способны вытеснять кcантогенатные ионы c поверхности сульфидов:

                  PbS PbX₂ + S^2–           РS РbS + 2Х^– .