Как показали наши исследования совместно с К. В. Гиацинтовой и П. М. Соложенкиным [5], в поверхностном слое воздушных пузырьков в присутствии определенных поверхностно-активных соединений протекают сложные физико-химические процессы, результаты которых имеют самое непосредственное отношение к флотации. В течение нескольких секунд существования пузырька после его образования в жидкой фазе минеральной суспензии, содержащей поверхностно-активные соединения (например, олеат или алкилсульфат натрия), способность пузырька прилипать к минеральным частицам (предварительно гидрофобизированных собирателем) во многих случаях значительно увеличивается. Это проявляется в заметном повышении скорости и прочности прилипания. Повышение температуры приводит к еще большему возрастанию флотационной активности воздушных пузырьков. Наиболее вероятные причины этих весьма интересных для флотации явлений скорее всего связаны, по нашему мнению, с распадом (под влиянием теплового движения молекул жидкой фазы) структур, образованных адсорбционными слоями поверхностно-активных веществ, полярные группы которых связаны с диполями воды и образуют своеобразный жесткий каркас в оболочке пузырька. Естественно предполагать, что распад (даже неполный) этих структур должен значительно облегчать прилипание воздушных пузырьков к минеральным частицам, что и подтверждается нашими экспериментами.
На прилипание минеральных частиц к пузырьку газа, связанное с устойчивостью гидратных слоев у поверхности этих частиц, сильное влияние оказывает заряд поверхности. Концентрируясь в двойном электрическом слое, отдельные реагенты могут изменять заряд частицы и тем самым изменять в ту или иную сторону условия прилипания частицы к пузырьку газа.
Общее количество ионов, адсорбирующихся во внешней обкладке двойного слоя, будет зависеть от заряда поверхности минерала, поскольку электрические заряды обеих обкладок должны быть равны, а вся система суммарно электронейтральна. Как указывалось выше, во внешней обкладке могут адсорбироваться любые ионы, независимо от их природы, размера и величины их заряда определяемого валентностью. Важно только, чтобы они все по своему знаку соответствовали знаку заряда внешней обкладки.
Следовательно, адсорбция ионов во внешней обкладке не может являться избирательной по отношению к минералу. Это обстоятельство важно для правильного понимания действия отдельных реагентов при флотации.
|
Если в растворе присутствуют ионы различных реагентов и все они по знаку своего заряда могут адсорбироваться во внешней обкладке, то доля ионов каждого типа в их общей адсорбции будет тем больше, чем выше их концентрация в растворе и чем больше энергии будет выделяться в результате их закрепления во внешней обкладке. Таким образом, состав ионов, адсорбированных внешней обкладкой двойного слоя, находится в зависимости от соотношения концентраций ионов, присутствующих в растворе.
По своему характеру закрепление реагентов во внешней обкладке двойного электрического слоя может быть отнесено к группе явлений физической адсорбции, отличающейся неустойчивостью и обратимостью процесса. Ввиду неустойчивого и обратимого закрепления во внешней обкладке ионов флотационного реагента последние при разбавлении раствора и соответствующего понижения концентрации начнут переходить из внешней обкладки в результате, например, отмывки водой минеральных частиц, предварительно отделенных фильтрацией от жидкой фазы.
Однако в отличие от физической адсорбции недиссоциированных поверхностно-активных органических соединений, где действуют в основном сравнительно слабые силы Ван-дер-Ваальса, в закреплении ионов реагентов во внешней обкладке двойного слоя участвуют электрические силы притяжения и отталкивания между ионами, проявляющиеся на сравнительно больших расстояниях.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
