Флотационные реагенты, назначение и классификация флотационных реагентов. Основные формы закрепления реагентов на поверхности частиц минералов, страница 15

Если в результате закрепления собирателя на минерале он становится гидрофобнее, то это означает, что разность полярностей на разделе фаз вода — минерал и уровень свободной поверхностной энергии этого раздела фаз повысились на какую-то величину А. Однако вследствие хемосорбции и образования химической связи между минералом и собирателем свободные ненасыщенные связи на поверхности минерала погашаются и благодаря этому имеет место одновременно снижение уровня свободной энергии системы на величину В. В соответствии со вторым принципом термодинамики закрепление собирателя в этом случае может произойти лишь при условии, если В>А, т. е. если в конечном результате свободная энергия системы понизится. Понятно, что чем больше разность (В - А), тем выше вероятность и устойчивость (прочность) закрепления собирателей на минерале. Исследования показали возможность образования на поверхности минералов молекулярного, двойного и еще большего по толщине адсорбционного слоя, причем образование второго слоя на одних участках поверхности может произойти, когда другие участки ещё свободны от собирателя.

олеатом — 60 %, а при применении сочетаний этих двух реагентов — около 90 %.

Как показали исследования, эффективность применения сочетаний собирателя связана с более равномерным распределением собирателей на поверхности минеральных частиц, большей плотностью адсорбционного слоя и часто — более значительным поглощением собирателей из раствора, по сравнению с индивидуальным применением собирателей. Все это, несомненно, в свою очередь связано с проявлением энергетической неоднородности поверхности минерала, которая приводит к различной адсорбционной способности и активности разных участков минеральной поверхности. При совместном действии двух собирателей (сильного и слабого) их анионы закрепляются на тех участках поверхности, которые в энергетическом отношении являются для каждого из них оптимальными. Ввиду этого при совместном действии достигается увеличение общей поверхности, занятой реагентами, что, естественно, способствует улучшению флотационных показателей. Подробное рассмотрение вопроса о причинах повышенной эффективности сочетаний собирателей дано в ряде работ.

2. СУЛЬФГИДРИЛЬНЫЕ СОБИРАТЕЛИ, ИХ СВОЙСТВА И ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С МИНЕРАЛАМИ ПРИ ФЛОТАЦИИ

Сульфгидрильные собиратели относятся к ионогенным анион-активным реагентам. В состав их солидофильной группы входит остаток сероводорода —SH~ (называемый по аналогии с гидроксилом — сульфгидрилом). Органические соединения, содержащие в своем составе сульфгидрильную группу, могут образовывать производные, где водород сульфгидрила замещен щелочным металлом (калием, натрием), легко отщепляющимся при диссоциации сульфгидрильного собирателя на ионы в его водных растворах. Возникающая при отщеплении щелочного металла свободная связь у серы, входящей в состав аниона реагента, и является ответственной за химическую фиксацию (закрепление) аниона собирателя на катионах металла в кристаллической решетке минерала.

Сульфгидрильные собиратели являются широко применяемыми и. наиболее эффективными собирателями при флотации сульфидных и некоторых окисленных минералов цветных металлов. Высокое химическое сродство серы собирателя к тяжелым цветным металлам и соответствующие ему весьма низкие значения произведений растворимости соединений, образованных анионами сульфгидрильных собирателей и катионами тяжелых цветных металлов (медь, свинец, цинк, никель, висмут и др.) хорошо объясняют высокую устойчивость адсорбционных слоев этих собирателей на минералах цветных металлов и их  высокую  эффективность   и   избирательность  действия   при флотации.