Флотационные реагенты, назначение и классификация флотационных реагентов. Основные формы закрепления реагентов на поверхности частиц минералов, страница 18

Вместе с тем в относительно слабощелочных средах, характерных для флотации сульфидных руд, водные растворы ксантогенатов достаточно устойчивы, во всяком случае в течение того времени, которое необходимо для полного взаимодействия их с флотируемыми минералами. Разложение ксантогенатов в кислых средах (особенно при рН<5) происходит очень быстро. Длина углеводородной цепи ксантогенатов во многом определяет его устойчивость в этих условиях, которая тем выше, чем длиннее углеводородная цепь. Повышение температуры при всех условиях способствует разложению ксантогенатов.

Ксантогенаты представляют собой твердые вещества кристаллического строения, различно окрашенные в зависимости от длины углеводородного радикала и металла, входящего в их состав. Ксантогенаты щелочных металлов имеют большей частью белый или желтовато-белый цвет, плотность их 1,3 — 1,7 г/см3. Характерный запах, присущий ксантогенатам связан с присутствием в них весьма малых количеств меркаптанов.

Растворимость ксантогенатов изменяется в весьма широких пределах, в зависимости от длины их углеводородной цепи, а также от металла, входящего в состав ксантогената. Применяемые при флотации ксантогенаты щелочных металлов очень хорошо растворяются в воде, образуя растворы с концентрацией 15—40 % и выше, растворимы в спирте и малорастворимы в эфире. Ксантогенаты тяжелых металлов в воде практически нерастворимы, труднорастворимы в спирте и эфире. Многие из них растворимы в сероуглероде. Высокая растворимость ксантогенатов щелочных металлов в воде и весьма трудная растворимость в воде ксантогенатов тяжелых металлов как раз и являются одним из наиболее ценных свойств для флотации сульфидов тяжелых металлов. Легкая растворимость вводе щелочных ксантогенатов позволяет точно дозировать их в производственных условиях, способствует равномерному распределению в объеме пульпы и наилучшим образом обеспечивает их использование в качестве собирателей.

 

Рис.  29. Стереохимическая модель солидофильной   группы   ксантогенатов

 
 


Для   ксантогенатов   тяжелых металлов характерна высокая их растворимость в аполярных жидкостях, низкая температура плавления, относительно невысокое значение дипольного момента, что в совокупности свидетельствует об относительно высоком проценте ковалентных связей в этих соединениях и определяет важную с точки зрения флотации их высокую гидрофобность.

Солидофильная группа ксантогенатов с указанием ее основных размеров показана на рис. 29. Она состоит из одного атома углерода, расположенного в центре треугольника, вершины которого заняты атомом кислорода и двумя атомами серы. Ширина солидофильной группы составляет 7*10-10 м, в то время как поперечник углеводородной цепи (с учетом его зигзагообразной формы в пространстве) составляет около 4* 10-10 м. Расчеты показывают, что площадь, которую занимает на поверхности минерала анион ксантогената с углеводородной группой нормального строения, составляет около 28*Х10~20 м2 (при условии, если анион расположен перпендикулярно к поверхности минерала).

Сравнивая длину анионов различных ксантогенатов с углеводородными цепями нормального строения по силе их собирательного действия, можно прийти к заключению, что уже увеличение длины радикала на 0,15 – 0,2 нм приводит к заметному усилению собирательного действия  ксантогенатов.

Это может быть объяснено, по-видимому, тем, что в определенных условиях диксантогенид превращается в пульпе в ксантогенат, который и взаимодействует с сульфидом.

Несмотря на значительное число исследований взаимодействия дисульфидов с минералами, в этом вопросе еще не все ясно и мнения противоречивы. Многие считают, что важную роль во взаимодействии дисульфидов с сульфидными минералами, характеризующимися электронной проводимостью, играет их способность выступать донорами или акцепторами электронов. Ввиду этого на поверхности указанных минералов могут происходить окислительно-восстановительные реакции и, в частности, окисление иона ксантогената до диксантогенида. С другой стороны, дискантогенид может хемосорбироваться на сульфиде в качестве аниона ксантогената.