Флотационные реагенты, назначение и классификация флотационных реагентов. Основные формы закрепления реагентов на поверхности частиц минералов, страница 3

4. Для физической адсорбции характерно более равномерное распределение реагента на поверхности адсорбента, чем для хемосорбции. При хемосорбции реагент в силу неоднородности поверхности минерала закрепляется прежде всего на наиболее активных в адсорбционном отношении участках его поверхности; по мере заполнения этих участков адсорбционный слой может образоваться и на остальных частях поверхности.

Химические процессы во взаимодействии минералов с многими собирателями и регуляторами многообразны и играют весьма важную роль при флотации. На основе современного состояния физико-химической науки можно выделить следующие основные виды химического взаимодействия минералов с водными растворами реагентов:

1. Хемосорбции. В результате хемосорбционного закрепления реагента на минерале возникают поверхностные химические соединения, не образующие самостоятельной фазы. Хемосорбция носит ярко выраженный мономолекулярный характер. Она состоит в присоединении сорбирующегося реагента благодаря насыщению свободных связей минерала, имеющихся на его поверхности. В результате хемосорбции образующиеся поверхностные соединения существуют лишь в комплексе с твердой фазой, на поверхности которой они возникли.

2. Гетерогенная химическая реакция. Она является объемным аналогом хемосорбции. Ввиду этого хемосорбция предшествует гетерогенной химической реакции как предварительная стадия процесса, сразу же обеспечивающая в случае реагента-собирателя ориентированную химическую фиксацию последнего с направленностью его углеводородных цепей в водную фазу, что и приводит к гидрофобизации минерала. При закреплении регулятора его ионы фиксируются на поверхности минерала. Развитие процесса химического взаимодействия с переходом его от поверхности минерала в объем, происходящее в большинстве случаев очень быстро, переводит хемосорбцию в гетерогенную химическую реакцию, которая независимо от типа реагирующего с минералом реагента должна носить уже объемный характер и иметь характеризующие ее соответствующие константы равновесия. В результате гетерогенной химической реакции возникают полислойные покрытия, представленные вновь образованными химическими соединениями, образующими самостоятельную фазу и расположенными на поверхности минерала мозаично.

3. Химическая адсорбция. В литературе встречается термин «химическая адсорбция» как совершенно равнозначный термину «хемосорбция». С другой стороны, некоторые авторы считают, что химическая адсорбция и хемосорбция отличаются друг от друга. Однако различия между химической адсорбцией и хемосорбцией иногда столь нечетки, что весьма часто трудно провести ясную границу между ними. По этим причинам, вероятно, можно считать правильным полагать термины «хемосорбция» и «химическая адсорбция» эквивалентными.

Особое место занимают процессы взаимодействия минералов с водными растворами электролитов; они относятся к химической адсорбции.

Различают следующие основные виды взаимодействия минералов с электролитами:

1. Молекулярная   (аполярная, эквивалентная)   адсорбции.

2. Ионная (полярная) адсорбция:

а)  обменная адсорбция;

б) специфическая адсорбция (адсорбция потенциалопределяющих ионов).

При молекулярной адсорбции адсорбент поглощает из раствора эквивалентное количество катионов и анионов, что равнозначно по своему результату адсорбции твердой фазой целых молекул электролита. Благодаря этому электронейтральность на границе фаз не нарушается, а двойной электрический слой и соответствующая ему разность потенциалов не возникают.