Закрепление флотационных реагентов на поверхности минералов может происходить в ряде случаев, несмотря на то что произведение растворимости соответствующего соединения реагента с катионом минерала достаточно высоко и превосходит произведение растворимости минерала.
Процесс образования поверхностных соединений, являющийся, по своей природе химической адсорбцией, характеризуется обычно высокой избирательностью и специфичностью, прочностью закрепления соответствующих атомов или ионов на поверхности твердой фазы и необратимостью. Возникающие на поверхности соединения образуют мономолекулярный слой, однако при переходе хемосорбции в гетерогенную химическую реакцию на отдельных участках поверхности твердой фазы могут возникать в определенных условиях и мозаично расположенные многослойные образования. Структура этих многослойных соединений сложна и пока еще мало изучена, хотя первый слой должен быть ориентирован для ионогенного типа собирателя углеводородными цепями наружу, поскольку только в этом случае может быть объяснена имеющая место гидрофобизация минерала.
В процессе взаимодействия минералов с реагентами при флотации в отдельных случаях наблюдается образование пленок различного состава на поверхности частиц минералов. Толщина такой пленки иногда бывает настолько значительна, что ее образование на поверхности минерала можно наблюдать визуально. Так, в результате взаимодействия сернистого натрия с церусситом или малахитом их первоначальная окраска резко изменяется и темнеет. Интенсивность потемнения зависит от концентрации раствора сернистого натрия и от продолжительности его воздействия на минералы. Анализ образовавшихся пленок показывает, что они представляют собой сульфид свинца PbS (при церуссите) и сульфид меди CuS (при малахите). В основе образования подобных пленок лежит гетерогенная химическая реакция. Эти пленки можно механически отделить от основной массы минерала (например, соскабливанием), обнажая свежую поверхность минерала с присущей ему первоначальной окраской.
Таким образом, пленка является трехмерным (объемным) новообразованием на поверхности минерала. Она представляет собой самостоятельную фазу и может существовать отдельно от минерала. В этом состоит принципиальное отличие пленки от поверхностного соединения. Значение пленок во флотации определяется тем, что их возникновение на поверхности минерала изменяет его состав и флотационные свойства. В одних случаях образование пленки создает благоприятные условия для последующего взаимодействия минерала (через его пленку) с необходимым реагентом, в других—образование пленки ухудшает флотацию вследствие закрытия первоначальной поверхности минерала, что затрудняет или вовсе прекращает доступ того или иного реагента к поверхности минерала.
Образование пленки на поверхности минерала термодинамически определяется тем, что зародышу новой кристаллической твердой фазы всегда легче возникнуть на границе раздела, чем в объеме раствора.
Неоднородность поверхности минерала оказывает влияние на образование пленок. Опыты показывают, что в ряде случаев образование нерастворимых продуктов реакции на твердой поверхности происходит не сплошным слоем, а сначала в немногих определенных точках, откуда оно может распространяться по всей поверхности. По мере образования пленки на поверхности минерала диффузия реагента из раствора к поверхности твердого тела затрудняется. Поэтому (а также в связи со снижением концентрации реагента в пульпе) скорость образования пленки постепенно снижается вплоть до полного прекращения этого процесса. Если же пленка образуется без непосредственного участия вещества минерала, то закрытие поверхности пленкой не препятствует дальнейшему ее образованию.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.